книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

Т а б л и ц а 3

10

Таблица 6

Запасы олова и характеристика сырья стран, производящих олово на 1972 г.

13

Бельгия и Нидерланды полностью удовлетворяют потребность в олове за счет собственной выплавки из импортируемых концент­ ратов. США, Япония и ФРГ удовлетворяют потребность в олове собственным производством соответственно лишь на 10, 13 и 18%. Страны Западной Европы удовлетворяют спрос за счет своего олова на 1%, а Англия — на 7%.

Спад производства олова в 1957—1960 гг. восстанавливается медленно, а в течение последних семи лет потребление система­ тически превышает производство и цены на олово возросли. Ос­

и строящиеся оловодобывающие предприятия в ряде стран (Авст­ ралия, Боливия, Индонезия, Канада, Малайзия, Таиланд) не вве­ дены в эксплуатацию на полную мощность.

Создававшийся дефицит в олове на международном рынке по­ крывался главным образом благодаря реализации резерва США, который в 1969 г. оценивался в 300 тыс. т олова. В связи с этим США оказывают большое влияние на регулирование международ­ ных цен на олово.

Из всех запасов олова более 80% приходится на страны Тихо­ океанского пояса. Первое место по запасам из них занимает Ма­ лайзия (см. табл. 6).

Удельный вес Малайзии в производстве олова в концентраты превышает 40%. В 1969 г. здесь было 1110 оловоразработок. За счет применения 994 землесосных установок выдается до 60% до­ бычи олова. Доля дражной добычи составляет около 30% и обес­ печивается работой 65 драг.

В Боливии с 1971 г. проведена полная национализация оловян­ ных рудников. В настоящее время большая часть боливийских кон­ центратов поступает в Великобританию, США, ФРГ и Нидер­ ланды.

Производство оловянных концентратов в Таиланде осуществля­ ется в основном землесосными установками и драгами, обеспечи­ вающими рентабельную добычу. Большое внимание уделяется раз­ ведке морских и прибрежных мелководных оловянных россыпей. Между материком и о. Пукет разработку россыпей ведут две драги компаний «Тонга Харбор Тин» и «Аоколи Тин».

В районе Такуапа (Западный Таиланд) компания «Саузерн Кинта» ввела в эксплуатацию драгу всасывающего типа для раз­ работки мелководных прибрежных россыпей. Удельный вес нацио­ нального капитала в разработке оловянных месторождений под­ нялся до 81%. Годовые затраты оловянной промышленности Таи­ ланда составляют около 96 млн. долл.

Оловодобывающие предприятия Индонезии объединены в ком­ панию «Тамбонг Тимах Индонезия», которая вместе с правитель­ ством стремится расширить капиталовложения в оловянную про­ мышленность за счет привлечения компаний Японии и США с ка­

14

питалом в размере 300 млн. долл, в течение пяти лет. Между правительством Индонезии и голландской компанией «Биллитон» достигнуто соглашение на 40 лет о разведке прибрежных россыпей у островов Суматра, Калимантана и Борнео.

В Австралии среднегодовой прирост добычи олова в период с 1960 по 1968 г. составил 15,6%. Добыча производится в шести из семи австралийских штатов.

В штатах Квисленд, Новый Южный Уэльс и Тасмании произ­ водится ежегодно в каждом из них по 1,5 тыс. т олова.

Интересно отметить, что в капиталистических странах в боль­ шинстве случаев удельные капиталовложения в горно-обогатитель­ ные предприятия и строительство драг не превышают 4 тыс. долл, на 1 т олова в концентратах, в металлургические предприятия —

400—500 долл.

Например, в 1968 г. на месторождении Маунт-Кливленд (Ав­ стралия) было введено в действие горно-обогатительное предприя­

и 420 долл, соответственно.

Срок окупаемости капиталовложений при существующем уровне цен на олово 3200 долл, за 1 т составляет около 11 лет.

Главными источниками добычи олова в капиталистическом мире (в отличие от СССР) являются россыпи, заключающие 70% всех запасов и обеспечивающие до 82% всего производства оло­ вянных концентратов. Из коренных месторождений наибольшее значение имеют (как и в СССР) месторождения касситерито-суль­ фидной группы с высокими содержаниями олова в рудах (место­ рождения Боливии, Корнуэлл — в Англии). Касситерито-кварцевые и пегматитовые месторождения играют значительно меньшую роль, причем наиболее важные из них по существу разрабатыва­ ются как россыпи благодаря дезинтегрированности руд под дей­ ствием влажного тропического климата (некоторые штокверки Юго-Восточной Азии, пегматитовые поля Африки).

За последние годы, и особенно за 1959—1970 гг., в оловянной промышленности СССР произошли коренные качественные и ко­ личественные изменения. Геологоразведочными организациями

СССР были открыты новые оловорудные провинции в экономи­ чески развитых районах страны.

Доразведка эксплуатируемых месторождений и районов дей­ ствующих рудников позволила прирастить запасы руд и продлить проектные сроки эксплуатации и реконструировать ряд предприя­ тий.

15

Глава II

РУДЫ И МИНЕРАЛЫ ОЛОВА

§ 4. Минералы олова и их характеристика

Образование оловосодержащих минералов происходит в про­ цессе взаимодействия гидротермальных оловосодержащих раство­ ров с минералами, встречающимися на пути их движения и в процессе распада таких растворов. Вторичная оловянная минера­ лизация может иметь место в процессах грейзенизации, пневмотолитовых и термальных геологических изменений. Амфотерность олова обусловливает широкий диапазон условий образования оло­ восодержащих минералов, различие их состава и свойств.

Известно 18 оловосодержащих минералов, представленных окислами и силикатами, сульфидами и сульфостаннатами, бора­ тами, тантало-ниобатами и самородными сплавами (табл. 7).

Основная масса олова, содержащегося в литосфере (0,004% мае.), находится в виде касситерита. Сложные по составу оловосо­ держащие минералы образуются главным образом с металлои­ дами IV—VI групп периодической системы, способными давать комплексные соли с ионами металлов. Основными промышлен­ ными минералами являются касситерит и частично станнин, распро­ страненные повсеместно. Франкеит и суксит (гидрокасситерит) об­ разуют значительные запасы олова в Боливии на месторождениях Боливар, Квичисла и Поопо. Остальные минералы самостоятель­ ного значения для промышленной разработки не имеют, но как резервы повышения извлечения олова из сложных руд представ­ ляют определенный интерес.

Извлечение станнина при обогащении и металлургическая пере­ работка станниновых концентратов в настоящее время достаточно разработаны. Однако невысокое содержание олова в станнине (до 29%) и близость его флотационных свойств к ряду сульфидов су­ щественно усложняют технологию их металлургической перера­ ботки.

Обогащение руд, содержащих суксит и франкеит, существую­ щими процессами невозможно. Большие запасы таких руд в ме­ сторождениях Боливии с содержанием в среднем 2—4% олова, 0,1% германия, 0,3% висмута, а также значительных количеств цинка, свинца, индия, кадмия и других элементов позволяют рас­ сматривать вопрос об их комплексной переработке непосредст­ венно металлургическим путем. Предполагается руду, добытую на руднике, расплавлять и подвергать фьюмингованию.

В СССР и за рубежом производство олова ведется исключи­ тельно за счет добычи касситеритовых руд. Касситерит содержит различные примеси или в виде тонкой вкрапленности сопутствую­

16

замещая в них атом олова. Такой способностью обладают эле­ менты, ионный радиус которых близок к ионному радиусу олова: кадмий, индий, железо, литий, ниобий, сурьма, тантал, титан, вольфрам, цирконий.

В природном касситерите содержится до 5—6% железа, до 9% пятиокиси тантала и ниобия (преимущественно в касситеритах пегматитовых месторождений), десятые, сотые и тысячные доли про­ цента титана, марганца, индия, свинца, кремния, алюминия, маг­ ния, бора, ванадия, хрома, никеля, кобальта, меди, цинка, каль­ ция, мышьяка, сурьмы, стронция, калия, молибдена, висмута, кад­ мия, гафния и даже платины.

Количество и характер примесей в касситерите находятся в из­ вестной зависимости от состава сопутствующих минералов. При­ меси изменяют физико-химическую характеристику касситерита, его параметры кристаллической решетки, адсорбционные и флота­ ционные свойства.

Радиус иона олова в кристаллической решетке касситерита составляет 0,74 А (радиус иона двухвалентного олова равен 1,04 А, а атома олова 1,58 А), энергия кристаллической решетки кассите­ рита — 2734 ккал.

Из всех примесей наименьшим радиусом иона 0,65 А обладает

Ti4+ и наибольшим Fe2+ — 0,83 А.

В свою очередь, нахождение олова в виде изоморфной при­ меси во многих минералах, содержащих Та, Ti, Nb, Fe, W и др., объясняется теми же закономерностями.

Олово в виде изоморфных примесей обнаружено в канфильдите, в блеклых рудах, халькопирите, сфалерите, доломите. Олово встре­ чается в титаните (сфене) CaTiSiOs, где оно, очевидно, замещает (иногда до 10%) титан.

Являясь очень слабым основанием и типичным амфотерным

в щелочной среде, например в соединениях Na2Sn03, K4Sn04 и т. д. Касситерит в условиях генезиса выпадает при низких и сред­ них значениях pH, легко образует различные золи и гели, подобно кремнезему. Сильные щелочи его растворяют, причем образуются станнаты, также растворимые в щелочах. Sn02 прочнее и устой­ чивее в растворах, чем Si02; он способен быть как в качестве ка­ тиона Sn4+ в очень кислых растворах (рН <2), так и в качестве комплексных анионов (Sn03)2-, (SnS3)2_, (Sn04)4-, (SnS4)4-и даже

(SnS3)8- в более щелочных.

Свойства H2Sn03 и H4Sn04, как очень слабых кислот, опреде­ ляют возможность гидролиза их щелочных солей, что обусловли­ вает образование касситерита из гидротермальных растворов.

Олово в гидротермальных растворах может присутствовать в форме легко растворимого метастанната натрия Na2Sn03 в ре­ зультате гидролиза, образующего касситерит:

Na2Sn03+ H 20 — Sn02+2N a0H