7. Промышленныетипыместорожденийалюминия

Основноепромышленноезначениеимеютбокcиты– этоместорожде-

ниявыветриванияиосадочные.

Месторождениявыветриванияостаточныелатеритныеиостаточ-

ныепереотложенныеместорождениябокситов.

Остаточныелатеритныеместорождениябокситовимеютбольшое

практическоезначение. Латеритыпредставляютсобойпродуктыглубокого

химическоговыветриванияалюмосиликатныхпородщелочного, основного,

среднегоикислогосостава. Образовалисьвтропическихисубтропических

условияхврезультатеинтенсивнойпромывкитеплойдождевойводой, вы-

носаизнихщелочейикремнеземаинакоплениясвободныхоксидов Al, Fe,

Ti. ВРоссиивыявленывпределахБелгородскогорайонаКМА – Висловское

идругиеместорождения; наУкраине, вИнгулецко-Днепровскомрайоне –

Высокопольскоеидр. КрупнейшееместорождениеБокевГвинеиимеетза-

пасыдляоткрытойдобычивколичестве 3 млрдт.

Остаточныепереотложенныеместорождениябокситовнаходятся

вАрканзасскомрайонеСША, вАвстралии. МесторожденияГвианскойбе-

реговойравнины (Гайана, СуринамиГвиана) расположенынапобережье

Атлантическогоокеанавполосепротяженностью 600 кмишириной 100-

150 Км. ВрФтакихместорожденийнет.

Осадочныеместорождениябокситовподразделяютсяпогеотекто-

ническомупризнакунаплатформенныеигеосинклинальные.

Платформенныеосадочныеместорождениябокситовприуроченык

краевымчастям, синеклизам, впадинаммеждувыступамидревнихпород, к

эрозионно-тектоническимкотловинамидолинам, часторазвивающимсяв

зонахсочлененияплатформсоскладчатымобрамлением. Онизалегаютв

континентальныхотложенияхпреимущественноозерно-болотнойфации,

частосвязанысугленоснымиосадками, которыерасполагаютсявышебок-

ситовыхиудаленыотвыступовфундаментадалее, чембокситы. Бокситыв

формепластовзалегаютпологоиимеютпротяженностьотдесятковметров

до 5-8 км, ширину 1-2 км. Бокситырыхлыеиглиноподобные. Примерыбок-

ситоносныхрайонов: Тихвинский, Северо-Онежский, Средне-Тиманский

районы (Восточно-Европейскаяплатформа); Чадобецкий (Красноярский

край), ТабарскийиПриангарскийрайонывЮЗчастиСибирскойплатфор-

мыинаЕнисейскомКряже, атакжевТургайскомпрогибе.

Геосинклинальныеосадочныеместорождениябокситовприурочены

кокраиннымчастямскладчатыхпоясов, кзонамсочлененияпоследнихс

платформами. Онивстречаются, главнымобразом, впрогибах, тяготеющих

ккраевымчастямкрупныхантиклинориевисрединныммассивам, которые

впериодбокситообразованияпредставлялисобойостроваилизначитель-

ныепоплощадиучасткисуши. Образовалисьонивморскихмелководных

условияхзасчетразмывалатеритнойкорывыветриванияивсегдараспола-

гаютсявышеповерхностинесогласия. Частобокситызалегаютназакарсто-

ваннойповерхностирифогенныхизвестняков. Карстовыеполостиявились34

ловушками, благоприятнымидлянакоплениябокситовисохраненияихот

последующегоразмыва. Понаправлениюкцентрамдепрессийивыступам

дорудногорельефабокситывыклиниваются, постепеннопереходявпестро-

цветныеглины, илирасчленяютсянапрослои. Бокситовыепластыивме-

щающиепородыобычносмятывскладкииметаморфизованы.

Рудныетелапредставленыпластовымизалежамимощностьюот 0 до

30 м. Протяженностьизмеряетсядесяткамиисотнямикм. Внижнихчастях

залежейнаблюдаютсякрасныежелезистыерыхлыебокситы; ихперекры-

ваютяшмовидныебурые, авверхнейчастинаходятсяплотныезеленыеили

серыебокситы. Содержание Al2O3от 40 до 70%. Запасы –дес.исотнимлн.т.

ВРФ - месторожденияСеверо-Уральскогобокситоносногорайона

(СУБР). ЗарубежомместорожденияэтоготипаестьвВенгрии, Греции,

Франции, Югославии, Гаити, ДоминиканскойРеспублике, Ямайке.

Небокситовоеалюминиевоесырье

Кнебокситовомуалюминиевомусырьюотноситсяминеральноесы-

рьеразличныхгенетическихтипов:

1.Магматическогогенезиса – уртитовые, апатит-нефелиновые,

сынныритовыеруды.

2.Вулканогенныегидротермальныеалунитовыеруды.

3.Экзогенные - каолинивысококачественныеглиныкорвыветри-

вания; силлиманитовыерудывкорахвыветриваниякристаллическихслан-

цев, высокожелезистыеаллитыилатериты; давсонитсодержащие, алюмо-

фосфатныеицеолитсодержащиеосадочныепороды, анальцимовыепесча-

ники; красныеглинымировогоокеана; андалузитвроссыпях.

4.Топазовые руды в грейзенах.

5.Метаморфическиекианитовые, силлиманитовыеиандалузито-

выесланцы; вторичныекварциты – скорундом, андалузитом, муллитом

8. Медь — Свойства: атомный номер 29, атомная масса 63,546; плотность 8,96; температура плавления 1082 С, температура кипения 2567 °С. Наиболее распространенный изотоп ⁶³Сu (69,09%).Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.

Наряду с осмием, цезием и золотом, медь - один из четырёх металлов, имеющих явную цветовую окраску, отличную от серой или серебристой у прочих металлов. Медь обладает высокой тепло-^[4] и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра).

В соединениях медь проявляет две степени окисления: +1 и +2. Первая из них склонна к диспропорционированию и устойчива только в нерастворимых соединениях (Cu₂O, CuCl, CuI и т. п.) или комплексах (например [Cu(NH₃)₂]⁺. Её соединения бесцветны. Более устойчива степень окисления +2, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5.

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS₂, также известный как медный колчедан, халькозин Cu₂S и борнит Cu₅FeS₄. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu₂O, азурит Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, малахит Cu₂CO₃(OH)₂. Иногда медь встречается в самородном виде, масса отдельных скоплений может достигать 400 тонн^[2]. Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождений такого типа — Удокан в Забайкальском крае,Джезказган в Казахстане, меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии. Другие самые богатые месторождения меди находятся в Чили (Эскондида и Кольяуси) и США (Моренси)^[3]. Одним из крупнейших в мире также является перспективное медно-порфировое месторождение Песчанка на Чукотке.

Медь, ее соединения и сплавы находят широкое применение в различных отраслях промышленности.

В электротехнике медь используется в чистом виде: в производстве кабельных изделий, шин голого и контактного проводов, электрогенераторов, телефонного и телеграфного оборудования и радиоаппаратуры. Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты, трубопроводы. Более 30% меди идет на сплавы. Сплавы меди с другими металлами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторной промышленности (радиаторы, подшипники), для изготовления химической аппаратуры.

Высокая вязкость и пластичность металла позволяют применять медь для изготовления разнообразных изделий с очень сложным узором. Проволока из красной меди в отожженном состоянии становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные элементы орнамента. Кроме того, проволока из меди легко спаивается сканым серебряным припоем, хорошо серебрится и золотится. Эти свойства меди делают ее незаменимым материалом при производстве филигранных изделий.

9. Промышленныетипыместорождениймеди

Промышленныеместорождениямеди -магматические, карбонатито-

вые, скарновые, гидротермальныеплутоногенные (меднопорфировые), кол-

чеданные, стратиформныемедистыхпесчаниковисланцев. Вмиреоснов-

ныезапасы (65-70%) сосредоточенывмеднопорфировыхместорождениях;

вмедистыхпесчаникахисланцах – 15-20%, колчеданных – 5-8%, сульфид-

ныхмедно-никелевых -2-2,5%, скарновых – 2-4%, карбонатитовых – 0,5-

0,7%. ВРоссииосновноезначениеимеютмедноколчеданные (45%), медно-

порфировые (30%), сульфидные Cu-Ni(24%) руды.

Магматическиеместорожденияпредставленыдвумянеравноцен-

нымитипами: сульфиднымимедно-никелевымиместорождениямибазит-

гипербазитовыхформацийимедно-титановыми (иливанадиево-железо-

медными) месторождениямивгабброидах.

Сульфидные Cu-Ni месторождениябазит-гипербазитовыхформаций

охарактеризованывразделе «Никельикобальт». Представителямиэтого

типаявляютсяместорожденияТалнахское, ОктябрьскоеидругиевРоссии;

СадберивКанаде.

Cu-Тi (иливанадиево-железо-медные) месторождениявгабброидах

немногочисленныеинебольшиепозапасаммеди. Онисвязанысдифферен-

цированнымимассивамигабброидовплатиноносногопоясаУрала. ВСША

кэтомутипуотноситсяместорождениеЕнжельск (шт. Калифорния).

НаиболееизвестноеитипичноеместорождениеВолковскоенаУрале,

внемсосредоточено 2,5% запасовРФ. Рудысложеныпреимущественноти-

таномагнетитомихалькопиритомсболеередкимхалькозином, образую-

щимвкрапленныеипятнистыетекстурывгабброидах.

Карбонатитовыеместорождения - покаединственноевмиреме-37

сторождениеПалаборавЮАР. Представляетсобойтрубообразноетело

диаметром 0,5-0,7 км, прорывающееархейскиеграниты. Месторождение

комплексное, приуроченноекмассивуультраосновных - щелочныхпородс

карбонатитами, наперифериикоторыхразвитыапатит-магнетитовыеруды.

Запасымеди -1,5 млнт. Содержание Cu – 0,68%. Изкарбонатитовкроме Cu,

Fe иРизвлекают U, Th, Au, Ag.

Скарновыеместорожденияобразуютсявэкзоконтактовыхзонах

гранитоидныхинтрузий, прорывающихизвестнякииизвестково-

терригенныепороды. Повмещающимпородамипогранитоидамразвива-

ютсяскарныгранат-пироксеновогосостава.Промышленныетеларазмеща-

ютсявзонеэкзоскарнов. Рудныетеласложнойморфологии, небольших

размеров, комплексногосостава.

Оруденениеборнит-халькопиритовоеимагнетитовое. Скарновыеме-

сторождениямногочисленны, небольшиепомасштабам. Содержаниемеди

1,5-3 %, распределениенеравномерное. Меднаяминерализацияимеетнало-

женныйхарактериформируетсявтечениемногостадийногопроцесса. Со-

путствующиеэлементы – Fe, Au, Co, Ag, Te, Mo.

КскарновомутипуотносятсяместорожденияТурьинскойгруппына

Урале, ЮлиявЗападнойСибири, СаякскоевКазахстане, Клифтон, Бисбив

США, ДолоресвМексике, ТинтайявПеру, МазрасхиСанганвИране.

Гидротермальныеплутоногенныеместорожденияпредставлены

меднопорфировымиижильнымиместорождениями.

Меднопорфировыеместорождениямедисвязаннысгипабиссальны-

мипорфировымиинтрузиямиумеренно-кислогосостава (гранодиорит-

порфирам, кварцевымдиоритам, кварцевыммонцонитамидр.). Внихсо-

средоточено 62% мировыхзапасов, вРФтолько 30% запасов.

Средимеднопорфировыхместорожденийпосоставурудвыделяют

собственномеднопорфировые, изолото-меднопорфировые, молибден-

меднопорфировые, медно-молибденпорфировыеисобственномолибден-

порфировые.

Содержаниемедивпервичныхрудах 0,5-0,7% хотянекоторыеместо-

рожденияотрабатываютсяссодержаниеммеди 0,2-0,4%.

Рудныетеламеднопорфировыхместорожденийрасполагаютсявапи-

кальнойчастирудоносныхштоковвзонахэндо- иэкзоконтактов. Этоси-

стемыпересекающихсяпрожилковирассеяннойруднойвкрапленности

средигидротермальноизмененныхпородрудоносногоштокаивмещающих

образований (штокверки). Прожилкикварцевые, кварц-полевошпатовые

иликальцитовыесгнездовымивыделениями, зернамирудныхминералов.

Главныерудныеминералы: пирит, халькопирит, иногдаборнит. Вто-

ростепенные – молибденит, халькозин, энаргит (Cu3(AsS4)), блеклыеруды,

магнетит, галенит, золото. Изнерудныхминераловраспространеныкварц,

серицит, ортоклаз, биотит, минералыгруппыкаолина; взаключительной

стадиирудногопроцессаразвиваютсяцеолиты, карбонаты, сульфаты.

Наибольшуюценностьнамеднопорфировыхместорожденияхпред-

ставляютзоныцементации, гдесодержаниемедиувеличиваетсядо 0,7-

1,5%. Мощностьэтойзоныколеблетсяот 100 до 200 м. 38

Меднопорфировыеместорождениячастосодержаткрупныеиочень

крупныезапасымеди - отединицдодесятковмлнт.

Ценностьрудчастоповышаетсяврезультатепопутногоизвлеченияиз

нихмолибдена, золота, серебра, рения.

Меднопорфировыеместорожденияширокораспространены, вмире

ихпримерно 150. Наиболееизвестныеместорождения: КоунрадвКазах-

стане, КаджаранвАрмении, ПесчанканаЧукотке, КальмакырвУзбеки-

стане; Чукикамата (5,4% мировыхзапасов, содержаниевпервичныхрудах -

0,04%) иЭль-ТениентевЧили; БингемиСан-МануэльвСШАидр.

Жильныеместорожденияилисульфидно-кварцевыесоставляютпри-

мерно 1% запасов. Чащезалегаютвгранитоидах, режевпородахиногосо-

ставаипроисхождения. Околорудныеизменения – березитизация, хлорити-

зация, окварцевание. Жилыприуроченыккрупнымразрывнымнарушениям

иоперяющимихтрещинамсколаиотрыва. Протяженностьжил – первые

сотни, допервыхкм. Глубинаоруденениядо 1,5 км.

Главныеминералы – кварц, кальцит, родохрозит, халькопирит,

энаргит. Второстепенные – пирит, халькозин, борнит, блеклыеруды, гале-

нит, сфалерит, молибденит. Помимомедиизвлекают Pb, Zn, Au, Ag, редкие.

ПредставителямиэтоготипаявляютсяместорожденияБьютиМагма

вСША; небольшиевКазахстане, Армении, Болгарии, наКубе.

Колчеданныегидротермальныеместорождениясвязанысвулкано-

генно-осадочнымиивулканогеннымибазальтоиднымиформациямиранних

этаповразвитияскладчатыхпоясов. Внихсодержится 8,4% мировыхзапа-

сов, вРФ - 45% запасов.

Образованиемедноколчеданныхместорожденийпроисходитвсубма-

ринных (подводных) условиях, когдаформируютсягидротермально-

осадочныеруды, либонанекоторойглубине, напутяхдвижениявосходя-

щихрастворовобразуютсягидротермально–метасоматическиеруды.

Нередкоместорожденияконтролируютсялокальнымивулканически-

миструктурами. Залегаютвэффузивныхпородахбазальтового, андезит-

базальтового, андезит-дацитового идацит-риолитовогосостава; осадочные

породыразреза – глинистыесланцыиизвестняки.

Рудныетелаимеютформусогласныхпластовыхзалежейилинз, сло-

женныхмассивнымииполосчатымирудами, атакжесопряженныхсними

штоков, жилиштокверков, расположенныхвлежачембокузалежей. Про-

тяженностьдо 5 км, мощность – отдесятковдо 100 м, глубинараспростра-

ненияоруденениядо 1,5-2 км.

Вмещающиепородыподвергаютсяпиритизацииипревращаютсяв

кварц-серицитовые, кварц-серицит-хлоритовыеидругиеметасоматиты.

Выделяютсядвегруппыместорождений: перваягруппа – месторож-

денииязалегающиевнеметаморфизованныхилислабометаморфизованных

породах (Блявинское, УчалинскоевРФ) ивтораягруппа - залегающиев

сильнометаморфизованныхпородах (Красноуральское, ГайскоевРФ, Рио-

ТинтовИспании). Типыруд: серноколчеданные, медные, медно-цинковые.

Врудахпреобладает (до 80-90 %) пирит (иногдамарказитимельни-

ковит), присутствуетхалькопирит, частосфалерит, блеклыеруды, пирро-39

тин, самородноезолото, борнит, галенит. Нерудныеминералы: кварц, барит,

серицит, хлорит, карбонаты (2-5%).

Структурырудколломорфныеиполнокристаллические. Текстурыруд

массивные, колломорфные, полосчатые, брекчиевидные, вкрапленные, по-

ристыеипрожилковые, сланцеватые, гнейсовидные, плойчатые, линзовид-

но-полосчатые, брекчиевидные.

Среднеесодержание Cu – 1,4 %; Zn - 2%, S до 40%; Au - 0,2–10 г/т; Ag

– 30-40 г/т, крометого, содержатсякадмий, селен, теллур, кобальт.

Стратиформныеместорождениямедистыхпесчаниковисланцев

имеюткрупныеразмеры, частоотносятсякуникальнымпозапасам. Вних

содержится 22% мировыхзапасовмеди.

Типоморфныеособенностистратиформныхместорождений: развитие

натерритории, лишеннойвыходовмагматическихпород, скоторымимож-

носвязатьоруденение; преимущественнаяприуроченностьорудененияк

синклинальнымпрогибам, частоосложненнымантиклинальнымиподняти-

ями; развитиеруднойминерализациивпластахпородсповышеннойпори-

стостью – впесчаниках, режевкарбонатныхпородахисланцах; преоблада-

ниесогласныхпластовыхрудныхтел; незначительнаярольврудныхтелах

пиритаиширокоеразвитиехалькозина, борнита, режехалькопиритаспри-

месьюгаленита, сфалерита, блеклойруды, авместорожденияхАфрики –

минераловкобальтаиурана.

Протяженностьрудныхзалежейпопростираниюипадению – не-

сколькокм, мощностьотпервыхдециметровдо 20 м. Залежинередкомно-

гоярусные. Встречаютсясекущиерудныежилыиминерализованныезоны

дробления.

Вмещающиепородыкарбонатизированыиокварцованы.

Месторождениясвязанысформациямикрасноцветных, пестроцвет-

ных, сероцветныхпесчано-сланцевыхосадочныхпород, формирующихсяв

крупныхдепрессионныхструктурах.

Рудыпрожилково-вкрапленныемедныесеребросодержащие. Кроме

Ag присутствуютплатиноиды, полиметаллы, рений, селен, теллур, авме-

сторожденияхЗамбиииЗаираеще - Сои U.

Типыруд: халькопирит-борнит-халькозиновый; галенит-халькопирит-

борнит-халькозиновый (первичный), брошандит-куприт-самороднаямедь-

малахитовыйсмешанный (вторичныйиокисленный).

Первичныерудывероятнобылиосадочногопроисхождения, позднее

врезультатепроцессовдиа- икатагенеза, метаморфизмаиподвоздействием

подземныхгорячихминерализованныхводиспыталипреобразования.

Типичныеместорождения - Джезказган (Казахстан), УдоканвРоссии;

Камото, Мусоши (Заир); Нчанга, Муфугир, Нкана (Замбия); Айнак (Афга-

нистан); Легницо-Глогувскоерудноеполе (Польша)

10. Цинк — (лат. Zincum), Zn, химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 30, атомная масса 65,38, синевато-белый металл. Известно 5 стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66, 67, 68 и 70; наиболее распространен ⁶⁴Zn (48,89%). Искусственно получен ряд радиоактивных изотопов, среди которых наиболее долгоживущий ⁶⁵Zn с периодом полураспада Т_½ = 245 сут; применяется как изотопный индикатор. Внешняя электронная конфигурация атома Zn 3d¹⁰4s². Степень окисления в соединениях +2. В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. Области применения цинка в процентном отношении:

• Цинкование — 45-60 %

• В медицине (оксид цинка как антисептик) — 10 %

• Производство сплавов — 10 %

• Производство резиновых шин — 10 %

• Масляные краски — 10 %

Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов) из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так называемой «серебристой пены»), обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.

Свине́ц — элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы IV группы), шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета. Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт/(м·К), при температуре 0 °C. Металл мягкий, режется ножом, легко царапается ногтем^[7]. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет.

Температура плавления: 327,4 °C

Температура кипения: 1740 °C

Содержание в земной коре 1,6·10⁻³ % по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В этих образованиях он часто образует интерметаллические соединения (например, звягинцевит (Pd,Pt)₃(Pb,Sn) и др.) и сплавы с другими элементами (например, (Pb + Sn + Sb)). Он входит в состав 80 различных минералов. Важнейшие из них: галенит PbS, церуссит PbCO₃, англезит PbSO₄ (сульфат свинца); из более сложных — тиллит PbSnS₂ и бетехтинит Pb₂(Cu,Fe)₂₁S₁₅, а также сульфосоли свинца — джемсонит FePb₄Sn₆S₁₄, буланжерит Pb₅Sb₄S₁₁. Всегда содержится в рудах урана итория, имея часто радиогенную природу. Известно около 180 различных минералов, содержащих свинец. Основными из них являются галенит и церуссит, которые и используются для выплавки металлического винца. Свинцовые руды часто сочетаются с рудами других металлов, таких, как медь, цинк, висмут или серебро. Сегодня свинец нашел самое широкое применение в промышленности и технике. Он используется в электротехнической отрасли для изготовления оболочки для силовых кабелей и кабелей связи, а также при производстве пластин свинцовых аккумуляторов. Свинец с добавлением различных примесей используется для изготовления типографских шрифтов, различных припоев (в сочетаниях с оловом), сплавов для подшипников. И конечно же, свинец вот уже несколько сотен лет применяется в военном деле. Без него и сегодня не обходится производство пуль и дроби для охоты.  Одним из основных применений свинца до недавнего времени было получение тетраэтилсвинца, который использовался для повышения октанового числа бензина. Однако сегодня от этого метода постепенно отказываются. Также свинец используется для получения некоторых красителей. Новую жизнь свинец получил в атомной промышленности. Ведь это лучшее средство защиты от радиоактивного излучения, поэтому в атомных реакторах так же используется свинец для изготовления изолирующей оболочки.  Стоит отметить, что свинец - это весьма токсичный и опасный для здоровья металл, поэтому при его производстве и использовании следует принять меры предосторожности. В частности, необходимо избегать вдыхания паров свинца.