книги из ГПНТБ / Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР
.pdfНа уровне современных достижений гидрометаллургии нахо дится аммиачно-автоклавный процесс, внедренный на комбинате Тувакобальт, сырьевой базой которого является Ховуаксинское месторождение.
Применение автоклавной технологии (рис. 62) к валовой руде, содержащей менее 1 % кобальта, позволяет извлечь в раствор ко бальт, никель и медь в виде аммиачных комплексов, оставив железо в остатке и не тратя реагентов на разложение пустой породы. Эти преимущества процесса приводят к его высокой рентабельности. Автоклавное выщелачивание измельченной руды проводится в течение 1,5—2 ч в автоклавах емкостью 50 м3 из нержавеющей стали с четырьмя непрерывно работающими машинами при тем
пературе 100—110° С, |
давлении воздуха |
15—20 атм, |
отношении |
Т : Ж = 1 :8 — 1:10. В |
раствор извлекается |
до 93—94% |
кобальта. |
После разделения твердого и жидкого продуктов отстаиванием, кобальтсодержащие растворы направляются в дистилляционные колонны, где аммиак и углекислота регенирируются для повтор ного использования. Выпавший при дистилляции кобальт-никель- медный арсенатный концентрат подвергается переработке с полу чением гидроокисного концентрата, содержащего 0,5—1,0% мышья ка. Этот концентрат является конечным продуктом технологиче
ского процесса и |
направляется |
на переработку |
на |
никелевый |
комбинат. |
|
|
|
|
Содержание серебра в руде не является промышленным, но |
||||
содержание висмута в рудах |
Северного участка |
месторожде |
||
ния представляет |
практический |
интерес. Как |
показали иссле |
|
дования, проводимые в институте Гипроникель, для извлечения висмута необходим отдельный технологический передел. Висмут извлекается в виде висмутита при щелочном выщелачивании хво стов аммиачного процесса.
КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИЕ РУДЫ
Как упоминалось выше, из мировой практики кобальтового производства известно, что кобальт извлекается из кобальтсодер жащих руд месторождений следующих генетических типов: магма тических сульфидных медно-никелевых; постмагматических — железорудных (магнетитовых — скарновых и гидротермальных^, медно- и серноколчеданных, свинцово-цинковых; никелевых место рождений коры выветривания серпентинитов.
Руды сульфидных |
медно-никелевых |
месторождении |
магматического |
генезиса |
|
Эти руды представлены главным образом месторождениями
СССР и Канады, а также Австралии, Африки (Южно-Африкан ская Республика, Ботсвана, Малагасийская Республика), США [128].
213
Характерные особенности руд
Ранее (см. часть II) среди сульфидных медно-никелевых ме сторождений по соотношению меди и никеля в руде нами выде
лены: |
|
1) |
никель-медные ( C u > N i ) , |
2) |
медно-никелевые ( N i > C u ) , |
3) медьсодержащие никелевые (Ni^>Cu).
Примером никель-медных месторождений в СССР являются
месторождения |
Норильского |
рудного |
|
района: |
Норильск |
I [52, |
||||||||||
160, 161], Талнахское |
[161, |
164] |
и |
Октябрьское |
[31, |
161]. |
|
|
||||||||
В никель-медных месторождениях |
|
выделяются |
руды: |
вкрап |
||||||||||||
ленные в интрузиве, вкрапленные и |
прожилково-вкрапленные |
в |
||||||||||||||
экзоконтактовых |
породах и |
массивные |
(сплошные). |
|
|
|
|
|||||||||
Во вкрапленной руде Норильска I |
|
(в |
габбро-долеритах) |
отно |
||||||||||||
шение |
N i : Си = 0,7:1, |
C o : N i = l : 2 6 , в |
массивной |
руде |
это |
отно |
||||||||||
шение составляет соответственно 0,8: 1 |
и 1 :43. |
В |
Талнахском |
|||||||||||||
месторождении |
во вкрапленной |
руде |
отношение |
Ni : Cu = 1 : 1,8, |
а |
|||||||||||
Co:Ni = l:23, |
в |
массивной |
р у д е — 1 : 1 , 8 |
и 1:27 |
соответствен |
|||||||||||
но, в прожилково-вкрапленной |
и |
вкрапленной |
|
экзоконтактовой |
||||||||||||
инъекционно-метасоматической |
руде |
отношение |
|
никеля |
к |
меди |
||||||||||
резко |
уменьшается, |
составляя |
1 :4,5, |
|
а |
отношение |
кобальта |
к |
||||||||
никелю — 1 : 31.
К медно-никелевым месторождениям в СССР относятся ме сторождения рудных районов Мончегорского [74, 177] и Печенгского [61, 75], в Канаде—рудного района Сэдбери [217, 231], в Южно-Африканской Республике небольшие по запасам эксплуа тируемые в настоящее время месторождения Пилансберг (Флакфонтейн) в Трансваале и Инсизва в никеленосной рудном районе Восточного Гринвальда (Капская провинция [126в]).
В Мончегорском месторождении во вкрапленной руде отно шение Ni : С и = 1,4:1, С о : № = 1 : 24, в массивной — 1,7:1 и 1:22 соответственно; во вкрапленно-прожилковой инъекционной руде (развитой преимущественно в придонной части интрузива) отно шение Ni : Си резко уменьшается, изменяясь от 1 : 14 до 1 : 50.
Несколько иные соотношения между никелем и медью и ни келем и кобальтом отмечаются в месторождениях Печенгского рудного района. Во вкрапленной руде этих месторождений (син генетической с наложенным вкрапленно-прожилковым эпигенети ческим оруденением (Ждановское, Котсельваара, Семилетка и др.)
отношение |
Ni : Си |
составляет |
2,0—2,6 : 1, а |
Со : Ni изменяется от |
1 : 32 до |
1 :48, в |
брекчиевой |
и массивной |
руде (Каула, Камми- |
киви), отношение Ni : Си составляет 2,1—2,4:1, а Со : Ni изме няется от 1 : 43 до 1 :70.
В месторождениях |
рудного |
района Сэдбери (Канада) |
отноше |
||
ние Ni : Си изменяется |
от 20 : 1 до 1 : 5, |
составляя в |
среднем |
||
примерно 1:1 |
[126а, |
251], а |
отнощение |
Со : Ni изменяется от |
|
1 :20 до 1 :33 |
[217]. |
|
|
|
|
214
В отдельных медно-никелевых месторождениях отмечается более высокое, чем обычно в месторождениях этой группы, содер
жание кобальта. Так, например, в |
существенно-вкрапленных |
ру |
||||||||
дах Нижне-Мамонского и Подколодновского месторождений |
(Во |
|||||||||
ронежской обл.) |
отношение |
Ni : Си |
составляет |
соответственно |
||||||
1,6 : 1 и 2,2 : 1, а Со : Ni 1 : 12 |
и 1 : 16*. В |
Байкальском |
месторож |
|||||||
дении |
(Северное |
Прибайкалье) |
во |
вкрапленной |
руде |
отношение |
||||
Ni : Си составляет |
1,3:1, |
Со : Ni |
1:11, а |
в брекчиевидной |
руде |
|||||
оно |
соответственно 3,6:1 |
и |
1:18 |
[192]. |
Высокое |
содержание |
||||
кобальта (0,36—0,38%, отношение кобальта к никелю 1 : 13) от
мечается также в |
высокосортной руде месторождения Инсизва |
[126в]. Повышение |
содержания кобальта в этих месторождениях |
связано, по-видимому, с более высоким содержанием кобальта в пентландите, а также с присутствием в руде кобальтсодержащего пирита.
Примером медьсодержащих никелевых месторождений яв ляются месторождения Канады—Алексо в провинции Онтарио [223] и месторождения рудного района Томпсон—Моак Лейк: Оспваган Лейк, Мистери Лейк, Моак Лейк, Томпсон, Хэмбон Лейк [269]. Все эти месторождения тяготеют к крайней западной части Канадского щита. В руде месторождения Алексо среднее содер жание никеля 4,2%, меди — 0,5%, т. е. отношение Ni : Си состав ляет 8,4:1. Во вкрапленной руде месторождений рудного пояса
Томпсон — Моак |
Лейк |
содержание |
никеля |
изменяется от |
0,25 |
(Оспваган Лейк) |
до |
0,70% (Моак |
Лейк), |
а содержание |
меди |
настолько мало, что она не подлежит извлечению даже как по
бочный |
продукт [269]. В богатой руде |
месторождения |
Томпсон |
||
содержание |
никеля составляет |
2,8%, а |
меди всего 0,2% |
[1266, |
|
271], т. е. отношение Ni : Си поднимается до 14 : 1. |
|
||||
Во |
всех |
сульфидных медно-никелевых месторождениях—ни |
|||
кель-медных, |
медно-никелевых |
и медьсодержащих никелевых — по |
|||
главному полезному компоненту (никелю) выделяются два сорта руды: богатая и рядовая.
Богатая руда всех трех групп месторождений имеет |
массив |
||||||||
ную, |
реже |
брекчиевую |
(или брекчиевидную), |
полосчатую, слои |
|||||
стую и еще реже вкрапленную |
(густовкрапленную) текстуры. |
||||||||
Выделяется руда крупно-, средне- и мелкозернистая. |
Наиболее |
||||||||
распространенные |
структуры |
руды — гипидиоморфнозернистая |
|||||||
(выделение |
пентландита |
среди |
ксеноморфных |
зерен |
пирротина, |
||||
халькопирита и |
других |
минералов), |
аллотриоморфнозернистая |
||||||
(сростки ксеноморфных |
зерен |
пирротина, халькопирита, |
кубани- |
||||||
та и |
других |
минералов) |
и распада твердых растворов |
(пластин |
|||||
чатые, линзообразные и |
пламеневидные |
образования |
пентландита |
||||||
в пирротине и троилите, оторочки пентландита вокруг зерен пир ротина, пластинки кубанита и халькопирита, мелкие изометриче ские и эмульсионные образования сфалерита в халькопирите).
* Из материалов П. В, Вилюнова.
215
|
|
|
|
Минеральный |
состав |
кобальтсодержащей |
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Место |
|
|
Никель-медные |
|
Медно-нике |
||||
|
|
1 |
|
|||||
|
|
Массивная |
руда |
Массивная руда |
1 |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Минералы |
|
|
|
|
Распростра |
|
рудные |
|
|
|
рудные |
|
|
ненность ми |
|
|
|
|
|
|
|
|
нералов |
|
ГС X о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= р о |
нерудные |
|
|
|
|
|
|
|
X я £ |
|
|
|
нерудные |
||
|
|
Ü |
ь s s |
|
|
|
" Л Ч |
|
|
|
к m-e-я |
|
|
|
3 Ч 3 |
|
|
|
|
S |
- л ft |
|
|
|
о ^ а |
|
|
|
о л g Э |
|
|
|
|
||
|
|
m-9 |
sо иі ио |
|
|
3 t - о |
|
|
Главные |
П и р р о т и н |
|
|
П и р р о т и н |
|
|
||
|
(50—60 %), |
|
|
(75-85 %), |
|
|
||
|
халькопирит |
|
|
п е н т л а н |
|
|
||
|
(и талнахит) |
|
|
д и т |
|
|
||
|
(15-25 %), |
|
|
(10-15%), |
|
|
||
|
п е н т л а н |
|
|
халькопирит |
|
|
||
|
д и т |
|
|
(5-10 %) |
|
|
||
|
(10-15%), |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
магнетит |
|
|
|
|
|
|
|
|
( - 5% ) |
|
|
|
|
|
|
|
Второстепен |
Кубанит |
|
Плагиоклаз |
Магнетит |
|
Плагио |
||
ные |
(3 - 5 %) |
|
(3 - 5%) , |
(1 - 2 |
%) |
|
клаз, |
|
|
|
|
|
пироксен |
|
|
|
пироксен |
|
|
|
|
(1 - 3 %), |
|
|
|
(сумма |
|
|
|
|
биотит |
|
|
|
до 3 %) |
|
|
|
|
(1 - 3 %), |
|
|
|
|
|
|
|
|
хлорит |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 - 3 %), |
|
|
|
|
|
|
|
|
серицит |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 - 3 %) |
|
|
|
|
распро |
Борнит, |
|
Оливин, |
П и р и т , |
|
|
||
странен |
халькозин, |
|
кварц, сер |
никелистый |
|
|
||
ных |
миллерит, |
|
пентин , |
пирит, |
ку |
|
|
|
|
макинавит, |
|
амфибол |
банит, |
маки |
|
|
|
|
валлериит, |
|
|
навит, |
вал |
|
|
|
|
п и р и т и |
|
|
лериит |
|
|
||
|
никелистый |
|
|
|
|
|
|
|
|
пирит, |
иль |
|
|
|
|
|
|
03 |
менит, |
сфа |
|
|
|
|
|
|
лерит |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 36 |
богатой сульфидной медно-никелевой руды |
|
|
|
|
||
рождения |
|
|
|
|
|
|
левые |
|
I |
|
Медьсодержащие |
никелевые |
|
I Брекчиевая |
и богатая |
вкрапленная р у д а |
I |
|
Массивная руда |
|
|
|
Минералы |
|
|
|
|
рудные |
|
|
первичныхруд |
рудные |
сульфидногообо гащения |
|
первичныхруд |
окислениязоны зоныи вторичного сульфидногообо |
гащения |
|
окислениязоны зоныи вторичного |
||
|
|
нерудные |
|
|
|
нерудные |
П и р р о т и н (25-35 %),
пе н т л а н
ди т
(8 -12%), халькопирит (5-10 %)
Магнетит (3 - 5 %)
П и р и т , сфалерит, валлериит, макинавит, ильменит, титаномагнетит, хромит
Серпентин |
П и р р о |
(15-20 %), |
т и н , п е н т |
тальк |
л а н д и т |
(15-20 %), |
|
хлорит |
|
(15-20 %) |
|
Амфибол |
П и р и т , |
(3 - 5 %), |
магнетит, |
пироксен |
халькопирит |
(3 - 5 %), |
|
кварц |
|
(3 - 5 %), |
|
карбонаты |
|
(1 - 3 %) |
|
Марказит
Графит, биотит, хло рит, муско вит, орто клаз, анде зин, гранат, силлиманит
1 и др.
216
Распространен ность мине ралов
Никель - медные Массивная руда
рудные
я ? о
Е s Л
4 ° п
о н S
J O ' S i « 5 ä
о „ >* л m s а t.
1 |
|
Место |
|
Медно - нике |
|||
1 |
|||
Массивная руда |
| |
||
|
|||
Минералы |
|
|
|
|
рудные |
|
|
|
5 э* о |
|
|
|
я я |
|
|
нерудные |
£ о. о |
нерудные |
|
^ о |
|||
и с о
я ю £•
я m g g n s и u
малорас |
Галенит, ге |
Сфалерит, |
|
простра |
матит, иль- |
марказит, |
|
ненных |
ваит |
борнит, |
|
|
|
галенит, |
|
|
|
халькопирро- |
|
|
|
тин, |
ильме |
|
|
нит, |
титано- |
|
|
магнетит, |
|
|
|
хромит |
|
редких [Платино--пал--| ладиевые минералы, теллуриды, л и н н е и т
0Q самородные
серебро и золото и др.
Халько- |
Бравоит, |
Халько |
|
зин, в и- |
арсениды |
зин, в и |
|
о л а р и т , |
и сульфоар |
о л а р и т , |
|
пирит, |
сениды (F е- мельнико |
||
мельнико- |
. C o - N i - |
вит, пи |
|
вит, гид- |
с к у т т е р у |
рит, гид |
|
рогётит, |
д и т , |
к о- |
рогётит |
и др. |
б а л ь т и н и |
и др. |
|
|
д р . ) , |
плати |
|
|
ноиды, тел |
|
|
|
луриды, |
|
|
|
селениды, |
|
|
|
самородные |
|
|
|
серебро, зо |
|
|
|
лото, |
висмут| |
|
|
и др. |
|
|
П р и м е ч а н и я : 1. По д названием «пирротин» п о д р а з у м е в а ю т с я три |
м о д и ф и к а ц и и |
иинерала (гексагональный пирротин, моноклинный пирротин и троилит). |
|
Менее распространена порфировидная структура (крупные идиоморфные выделения пентландита в пирротине и халько-пирите).
В массивной руде в небольшом количестве (3—10%, редко
более) встречаются реликты вмещающих пород. В брекчиевидной (брекчиевой) руде соотношение рудных и нерудных минералов непостоянное. Количество рудных минералов изменяется от 15 до 75%. Сульфиды в этой руде цементируют обломки вмещающих
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 36 |
рождения |
|
|
|
|
|
левые |
|
J Медьсодержащие |
никелевые |
||
|
|
|
|||
1 |
Брекчиевая |
и б о г а т а я вкрапленная руда |
J |
Массивная р у д а |
|
|
|
Минералы |
|
|
|
|
рудные |
|
рудные |
||
|
первичныхруд |
{зоныокисления ( зоныи вторичного сульфидногообо гащения |
|
первичныхруд |
зоныокисления зонын вторичного сульфидногообо гащения |
|
|
нерудные |
|
|
нерудные |
Кубанит
Никелистый |
В и о л а р и т |
пирит, бра |
марказит, |
воит, арсени |
халькантит, |
ды (Fe-Co- |
гидрогётит |
N і-с к у т- |
и др. |
т е р у д и т, |
|
раммельсбер- |
|
гит, никелин) |
|
теллуриды, |
|
платиновый |
|
минерал |
|
В и о л а р и т
Арсениды
никеля
2. С о д е р ж а н и е минералов в р у д е в этой |
и п о с л е д у ю щ и х т а б л и ц а х д а н о в весовых |
про |
центах по д а н н ы м пересчета многих химических анализов с учетом многочисленных |
коли |
|
чественных определений в полированных и |
комбинированных ш л и ф а х . |
|
пород. Богатая вкрапленная руда развита только в отдельных месторождениях («серая руда» месторождений Каулы, Семилетки и др. Печенгского района), и в ней сульфиды и магнетит обра зуют псевдоморфозы по оливину [61].
Массивная и особенно брекчиевая руда легко дробится, бога тая вкрапленная руда более вязкая и труднее поддается разру шению. Из составляющих руду сульфидных минералов наиболее
218 |
219 |
|
Т а б л и ц а 37
Степень распространенности различных природных разновидностей богатой первичной руды в кобальтсодержащих сульфидных медно-никелевых месторождениях
|
|
М е с т о р о ж д е н ия |
|
Распространенность |
|
|
Медьсодержа щие |
РУДЫ |
Никель-медные |
Медно-никелевые |
|
|
никелевые |
||
|
|
|
Распростра ненные |
Пентландит-халь- |
Халькопирит-пентлан- Пентландит-пирро- |
|
|
копирит-пирроти- |
дит-пирротиновая |
тиновая |
|
новая |
|
|
Подчиненные |
Пентландит-пирро- |
Пентландит-халько- |
|
|
тин-кубанитовая; |
пиритовая |
|
|
пентландит-куба- |
|
|
|
нит-халькопирито- |
|
|
|
вая |
|
|
Резко подчиненные |
Миллерит-халько- |
Кобальтин-никелин- |
|
(встречаются лишь |
пирит-бор нитовая |
арсенопиритовая; ар- |
|
в отдельных место |
|
сенидно-кубанит-халь- |
|
рождениях) |
|
копиритовая (кремни |
|
стые руды); миллеритборнитовая
хрупким является пентландит, легко раскалывающийся по пло скостям спайности (по 111).
В сульфидных медно-никелевых месторождениях зона окис ления развита слабо, незначительно развиты и минералы зоны вторичного сульфидного обогащения, поэтому практически вся руда месторождений может рассматриваться как первичная.
Минеральный |
состав богатой руды [61, 74, 75, 217] в выделяе |
|
мых нами трех |
группах месторождений |
кобальтсодержащих |
сульфидных медно-никелевых руд существенно отличен не только по второстепенным, но и главным минералам (табл. 36). Во всех месторождениях пирротин и пентландит являются главными ми нералами, но количество существенно медных минералов умень
шается от никель-медных |
(главные халькопирит и кубанит) к |
|
медно-никелевым (главный |
халькопирит) и медьсодержащим |
|
никелевым |
(второстепенный |
халькопирит). Это подтверждается и |
степенью |
распространения |
природных разновидностей богатой |
первичной руды в различных сульфидных медно-никелевых место рождениях (табл. 37).
Кобальт, как и никель, в богатой руде концентрируется глав ным образом в пентландите. Размеры вкрапленников пентландита изменяются от 0,0001 до 1,5 мм (преобладают 0,01—0,1 мм), агрегатов зерен — от нескольких миллиметров до 1,5—2 см. В ру дах порфировидной текстуры (жилы Мончегорского месторожде-
220
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
38 |
||
Химический состав |
кобальтсодержащей |
богатой |
сульфидной |
медно-никелевой |
руды |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М е с т о р о ж д е н ия |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Медно-никелевые |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Никель - мед |
|
|
|
РУДа |
|
|
|
М е д ь с о д е р ж а |
||||||
Компоненты |
|
ные |
|
|
|
|
|
|
|
богатая |
вкрап |
щие |
никелевые |
||||
|
|
|
|
массивная |
брекчпевая |
ленная |
(«се |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рая») |
руда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание, вес. % |
|
|
|
|
|
|||
|
Si0 2 |
|
|
5—10 |
|
|
5—10 |
|
- 3 0 |
|
15—40 |
|
|
|
|||
|
ТЮ2 |
|
|
0,1—0,2 |
0,1—0,2 |
~1 |
|
0,4—1 |
|
|
|
||||||
|
M A |
|
|
До 4 |
|
|
|
До 5 |
|
До 6 |
|
До 5 |
|
|
|
||
|
CaO |
|
|
До 3 |
|
|
До 3 |
|
До 5 |
|
0,2—2 |
|
|
|
|||
|
MgO |
|
|
- 1 , 5 |
|
|
|
- 1 , 5 |
|
- 1 3 |
|
10—25 |
|
|
|
||
|
Fe |
|
|
40-50 |
|
45—55 |
- 2 5 |
|
30—40 |
|
|
|
|||||
|
Co |
|
0,12—0,14 |
0,14—0,2 |
0,06—0,07 |
0,02—0,08 |
|
|
|
||||||||
|
Ni |
|
|
3 - 4, 5 |
|
|
4—5 |
2—4 |
|
2—4,5 |
|
3—4 |
|||||
|
Си |
|
|
5—6 |
|
|
2,5—4 |
1—2 |
|
1—3 |
0,2—0,5 |
||||||
|
Zn |
|
0,01—0,05 |
0,0—0,01 |
0,0—-следы |
0,0—следы |
|
|
|
||||||||
|
Pb |
|
0,01—0,03 |
0,0—0,005 |
0,0—следы |
0,0—0,02 |
|
|
|
||||||||
|
S |
|
|
30—35 |
|
30—40 |
10—15 |
|
5—15 |
|
|
|
|||||
|
P 2 0 5 |
|
|
-0,01 |
|
|
-0,01 |
- 0,1 |
|
- 0,1 |
|
|
|
||||
|
Na2 0 |
|
|
- 0 , 3 |
|
|
|
- 0 , 3 |
|
- 0 , 2 |
|
- 0 , 2 |
|
|
|
||
|
K 2 0 |
|
|
- 0 , 2 |
|
|
|
- 0 , 2 |
|
- 0 , 3 |
|
- 0 , 3 |
|
|
|
||
П. п. n. |
|
|
2 |
|
|
|
-1—2 |
~ 7 |
|
6—10 |
|
|
|
||||
П р и м е ч а н и я : |
1. Д л я |
никель - медных и |
медно - никелевых |
м е с т о р о ж д е н и й |
приведен |
||||||||||||
усредненный химический состав руды отечественных |
месторождений, |
дл я м е д ь с о д е р ж а щ и х |
|||||||||||||||
никелевых — д а н н ы е |
по с о д е р ж а н и ю |
никеля и |
меди |
в р у д е |
м е с т о р о ж е н и я |
Томпсон |
[271]. |
||||||||||
2. |
В отдельных |
случаях |
|
с о д е р ж а н и е |
основных |
компонентов |
в р у д е (никеля |
и |
м е д и ) |
||||||||
отличается от |
приведенных |
в |
таблице . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3. |
В р у д е |
присутствуют |
т а к ж е |
платина, |
палладий, |
родий, |
рутений, |
осмий, |
иридий, |
селен, |
|||||||
теллур, галлий, германий, серебро, золото, |
висмут, сурьма . |
Н а и б о л е е |
высоким с о д е р ж а н и е м |
||||||||||||||
этих |
компонентов |
отличается |
богатая |
руда |
никель - медных м е с т о р о ж д е н и й . |
|
|
|
|||||||||
ния, залежь Октябрьского месторождения Норильского рудного
района) размеры |
выделений пентландита достигают 4—5 см. Фор |
|||||||||
ма |
зерен |
пентландита |
изометрическая, |
реже встречаются окта |
||||||
эдры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание кобальта в пентландите из различных |
сульфидных |
|||||||||
медно-никелевых |
месторождений |
резко |
|
изменяется. |
|
Колебания |
||||
содержаний кобальта в пентландите наблюдаются не |
только от |
|||||||||
месторождения к |
месторождению |
(см. часть |
I ) , но и в |
пределах |
||||||
одного месторождения в зависимости от |
минерального состава |
|||||||||
руд |
(см. табл. 6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кобальт содержится также в пирротине |
и пирите (см. часть I) . |
||||||||
Среди |
малораспространенных |
минералов |
кобальтсодержащими |
|||||||
являются |
никелистый |
пирит, бравоит |
и |
виоларит. |
Собственно |
|||||
221
Распростра ненность ми нералов
Главные
Второстепен ные
распро страненных
примесей |
малорас |
|
простра |
||
ненных |
||
|
||
виде |
|
|
« |
редких |
|
|
Минеральный состав кобальтсодержащей рядовой
Никель-медные
|
Вкрапленная |
руда |
|
||
|
рудные |
зоныивторично сульфидногого |
обогащения |
|
|
|
о. |
окислениязоны |
X |
||
|
et |
|
|
|
|
|
>> |
|
|
|
|
|
с. |
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
о. |
|
2 |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
>. |
|
и |
|
|
|
|
|
а. |
|
|
|
о . |
|
|
|
|
|
<а |
П и р р о |
|
|
Пироксен |
||
т и н |
|
|
(40— |
||
( 5 - 7 |
%) |
|
|
50 |
% ) . |
|
|
|
|
плагиоклаз |
|
|
|
|
|
(20— |
|
|
|
|
|
40 |
% ) . |
|
|
|
|
оливин |
|
|
|
|
|
( 5 - 1 5 %) |
|
Халькопи |
|
|
Хлорит, |
||
рит |
(1 — |
|
|
амфибол, |
|
3 % ) , |
|
|
серпентин |
||
пе н т
ла н д и т (0,5—
1.5%). магнетит (0,5— 1.5 %)
Вкрапленно-прожилковая руда
Минералы |
|
|
|
|
|
Рудные |
|
|
|
с |
|
окислениязоны вторичнозоныи сульфидногого обогащения |
X |
|
« |
|
|
|
|
с. |
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
а |
|
|
3 |
|
X |
|
|
X |
|
ХГ |
|
« |
|
|
X |
|
|
>• |
|
я |
|
|
с |
|
С . |
|
tu |
||
П и р р о |
|
Серпентин |
||
т и н |
(8— |
|
(20— |
|
П % ) . |
|
30%), |
пиро |
|
халькопи |
|
ксен |
(20— |
|
рит (7— |
|
25 % ) , се |
||
1 0 %) |
|
рицит (8— |
||
|
|
|
ю%) |
|
П е н т |
|
Ангидрит |
||
л а н д и т |
|
( 2 - 3 % ) , |
||
(1,5 - 2 % ) , |
|
карбонаты |
||
п и р и т |
|
(1 . 5 - 2 % ) , |
||
( 1 , 5 - |
|
|
|
|
2.5 % ) , |
|
|
|
|
магнетит |
|
|
|
|
(1 . 5 - 2 %) |
|
|
|
|
К у б а н и т , |
Борнит, |
Амфибол |
хромит, |
миллерит |
|
п и р и т , |
|
|
борнит, |
|
|
титаномаг- |
|
|
нетит, иль |
|
|
менит |
|
|
Месторо
Медно -
Вкраплен-
РУД-
ч
>•
с
X
А
X
Т
сЗ
О .
1)
с
Пи р р о
ти н (4— 6 %)
Пе н т
ла н д и т (0,5 - 1 % ) , халькопи рит (0,5—
-1 % ) . магнетит
(0,5—
1.5 %)
Пи р и т , титаномагнетит, иль
менит,
хромит
Сфалерит, |
Сфалерит, |
макинавит, |
кубанит, |
валлериит |
валлериит, |
|
марказит |
Миллерит В и о л а - |
Халько |
Полиди- |
р и т , |
зин |
мит, мил |
гидрогё- |
|
лерит, ни |
тнт, |
|
келистый |
^мельни- |
|
пирит |
" ковит, |
|
|
халькозин |
|
|
и д р . |
|
|
Т а б л и ц а 39
сульфидной медно-никелевой руды
ждения |
|
|
|
|
|
|
|
|
никелевые |
|
|
|
|
|
М е д ь с о д е р ж а щ и е |
никелевые |
|
ная руда |
1 |
Вкрапленная и |
вкрапленно - прожил - |
|
Вкрапленная |
руда |
||
|
|
1 |
новая |
руда |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Минералы |
|
|
|
|
|
ные |
|
рудные |
|
|
|
рудные |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
зоны окисления и зоны вторичного сульфидного обо гащения |
нерудные |
первичных руд |
зоны окисления |
и зоны вторично го сульфидного обогащения |
нерудные |
первичных руд |
зоны окисления и зоны вторичного сульфидного обо гащения |
нерудные |
|
Пироксен |
П и р р о т и н |
|
|
Серпентин |
П и р р о |
Серпентин, |
|
|
(70 - 80 % ) , |
( 5 - 7 %) |
|
|
(25-30 % ) , |
т и н |
оливин |
|
|
оливин |
|
|
|
оливин |
|
|
|
|
(20-30 %) |
|
|
|
( 1 5 - 2 0 % ) , |
|
|
|
пироксен ( 5 - 1 0 % ) , амфибол ( 5 - 1 0 % ) , хлорит
(5 - 10 % ) , тальк
( 5 - 1 0 % ) ,
Амфибол, |
П е н т л а н |
|
плагио |
д и т |
(1,5— |
к л а з , хло |
3 % ) , халько |
|
рит |
пирит |
( 1,5— |
|
2 % ) , |
магне |
тит ( 1 - 3 %)
Валлериит,
макинавит, хромит, титаномагнетит, ильменит
Сфалерит, п и р и т , кубанит
Ви о л а -
Ри т борнит,
халькозин и др .
Арсениды (ни келин, рам мельсбергит, F e - C o - N і-
ск у т т е р у -
ди т ) , т е л л у - рнды, платино вые минералы
вд р .
В и о л а - P ИТ , борнит, гидрогётит и Др.
Плагиоклаз |
Магнетит, |
Пироксен, |
( 3 - 5 %) |
п е н т |
плагиоклаз |
|
л а н д и т , |
|
|
халькопи - |
|
|
р и т |
|
|
П и р и т |
|
222 |
223 |
|
кобальтовые минералы (кобальтпентландит, линнеит, кобальтин, Fe-Co-Ni-скуттерудит, кобальтгерсдорфит и кобальтистый герсдор-
фит) |
обычно редки, но в отдельных месторождениях |
(Фалькон- |
||
бридж, Гарсон, Фруд-Стоби — в рудном районе Сэдбери |
в Канаде |
|||
[231]) |
кобальтгерсдорфит и |
кобальтистый |
герсдорфит |
встреча |
ются чаще. Иногда (см. часть |
I I и табл. 37) |
выделяются |
кобальт- |
|
никель-мышьяковые руды (Ляйнияур, Северная Швеция [229]) и
кобальт-никелевые |
арсенидно-сульфидные (кремнистые) руды |
|
(Фруд-Стоби, Сэдбери |
[163]). |
|
В массивной руде |
отечественных медно-никелевых месторож |
|
дений отмечается более высокое содержание кобальта, чем в массивной руде никель-медных месторождений (табл. 38). Это согласуется с опубликованными данными по зарубежным медноникелевым месторождениям [222], из которых видно, что в мас сивной руде содержание кобальта изменяется от 0,05—0,07% (Фальконбридж, Сэдбери) до 0,2% (при содержании никеля 4,5%, меди 1,5%; Линн Лейк, пров. Манитоба, Канада). Объясняется это главным образом более высоким содержанием кобальта в
пентландите из массивной руды медно-никелевых |
месторождений |
||||
по сравнению |
с пентландитом |
массивной |
руды |
никель-медных |
|
месторождений |
(см. табл. 6). |
|
|
|
|
Содержание кобальта в руде различной текстуры в пределах |
|||||
одной |
группы |
медно-никелевых |
отечественных |
месторождений |
|
(см. табл. 38) |
также изменяется — уменьшается в три раза в брек- |
||||
чиевой |
и богатой вкрапленной |
руде по |
сравнению |
с массивной. |
|
Объясняется это тем, что содержание кобальта в пентландите из массивной руды значительно выше (в 2—3 раза), чем в пентлан
дите из брекчиевой руды (см. табл. 6). |
|
|
|
||
Содержание никеля |
и меди в массивной |
руде |
уменьшается от |
||
никель-медных к медьсодержащим никелевым |
месторождениям. |
||||
Причем |
содержание никеля изменяется |
незначительно (приблизи |
|||
тельно в 1,5 раза), а меди значительно |
(в 10—20 раз). |
||||
Следует также заметить, что содержание меди в руде никель- |
|||||
медных |
месторождений |
изменяется в широких пределах от 3—5 |
|||
до 20%, |
а в отдельных |
случаях достигает |
30%. Вредные приме |
||
с и — цинк и свинец — характерны только для руды никель-медных месторождений. В отдельных пробах содержание цинка достигает 0,38%, свинца —0,13%.
Рядовая руда имеет вкрапленную и вкрапленно-прожилковую
текстуры. |
Вмещающие оруденение |
ультраосновные |
(перидотит, |
||||||
плагиоперидотит, оливинит, |
пироксенит) |
и основные |
(габбро, габ- |
||||||
бро-долерит, норит) породы |
обычно |
|
мелко- и среднезернистые, |
||||||
плотные. |
Наиболее |
распространенные |
структуры их — гипидио- |
||||||
морфнозернистая, пойкилитовая и др. |
|
|
|
|
|
||||
Во вкрапленной |
руде |
широко развита сидеронитовая |
структу |
||||||
ра. Главные рудные |
минералы—сульфиды — выполняют про |
||||||||
межутки |
между зернами |
породообразующих |
минералов |
(оливина, |
|||||
пироксена, плагиоклаза), |
цементируют |
их. Во |
вкрапленно-прожил- |
||||||
224
ковой руде сульфидные |
минералы |
развиваются |
по сети |
тончайших |
|||||||
трещин в породе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Распространенные |
структуры |
сульфидной |
части |
руды — гипи- |
|||||||
циоморфнозернистая, |
|
аллотриоморфнозернистая |
и |
в |
меньшей |
||||||
мере — распада твердых |
растворов. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Размеры вкрапленников рудных |
минералов |
изменяются |
от не |
||||||||
скольких микрон |
до 5 мм, обычно |
1—3 мм; размеры |
гнезд до |
||||||||
2,5—3 см; мощность прожилков от нескольких |
микрон до 3—5 мм. |
||||||||||
Руда обычно плотная и трудно поддается дроблению. |
|
|
|||||||||
Количество рудных |
минералов |
в |
рядовой |
руде |
изменяется &т |
||||||
5 до 20%, составляя |
в |
среднем |
около |
10%, а в |
богатой |
медью |
|||||
прожилковой руде достигает 40%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Минеральный |
состав |
рядовой |
руды |
медьсодержащих |
никеле |
||||||
вых месторождений |
проще, чем |
состав |
никель-медных |
и |
медно- |
||||||
никелевых (табл. 39 по данным [31, 52, 61, 74, 75, 160, 161, 164, 271]).
Пентландит — главный носитель никеля и кобальта в руде — образует идиоморфные вкрапленники в пирротине и халькопирите размером от 0,0005 до 1,5 мм (обычно 0,01—0,1 мм) и агрегаты
Т а б л и ц а 40 Химический состав рядовой сульфидной медно-никелевой руды (вес. %)
|
|
Месторождения |
|
|
никель |
медные |
медно-никелевые |
|
|
Компоненты |
Р у д а |
|
М е д ь с о д е р - |
|
|
|
|
|
ж м ц и е |
вкрапленная |
вкрапленно- |
вкрапленная |
вкрапленно- |
никелевые |
прожилковая |
прожилковая |
|
||
|
|
|
||
Si0 2 |
|
35—50 |
|
25—30 |
|
35—50 |
30—40 |
|
|
|
||
Т і 0 2 |
|
0,3—1 |
|
До 0,5 |
0,1—1 |
|
1 |
|
|
|
||
А 1 2 0 3 |
|
5—20 |
|
5—15 |
|
10—15 |
5—10 |
|
|
|
||
Сг 2 0 3 |
|
0,0—2 |
|
Не опр. |
0,0—0,5 |
Не |
опр. |
|
|
|
||
СаО |
|
1—10 |
|
15—20 |
|
5—15 |
1—5 |
|
|
|
||
MgO |
|
5—30 |
|
10—15 |
Около 10 |
15—30 |
|
|
|
|||
МпО |
|
0,0—0,3 |
|
Не опр. |
0,0—0,4 |
0,0 - 0,3 |
|
|
|
|||
Fe |
|
10—15 |
|
10—15 |
|
10—15 |
10—20 |
|
|
|
||
Со |
|
|
0,01—0,02 |
|
0,01 |
0,01—0,02 |
0,01—0,03 |
0,25—0,7 |
||||
Ni |
|
|
0,1—0,5 |
|
0,6—0,8 |
0,2—0,4 |
0,5 - 1,0 |
|||||
Си |
|
0,2—1,0 |
|
2—3 |
0,2—0,3 |
0,2—0,6 |
Менее |
0,1 |
||||
Zn |
|
Около 0,01 |
0,01—0,05 |
|
Следы |
0,0—следы |
|
|
|
|||
Pb |
|
0,001—0,003 Следы—0,01 |
|
» |
0,0—0,03 |
|
|
|
||||
S |
|
|
До 3 |
|
5—10 |
|
До 3 |
До 3 |
|
|
|
|
Na2 0 |
|
0,5—2,0 |
Около 0,3 |
0,5—1,0 |
0,2—0,5 |
|
|
|
||||
K 2 |
0 |
|
0,1 — 1,0 |
|
0,1—0,3 |
0,1—1,0 |
0,4—0,7 |
|
|
|
||
P*05 |
|
0,0—0,2 |
|
Не опр. |
Не опр. |
0,0—0,2 |
|
|
|
|||
П.п.п. |
|
2—6 |
|
3—5 |
|
2 - 5 |
5—10 |
|
|
|
||
П р и м е ч а н и я : |
1. В р у д е |
никель - медных |
и |
медно - никелевых |
м е с т о р о ж д е н и й |
в |
не |
|||||
большом |
количестве |
с о д е р ж а т с я |
платина, палладий, |
родий, золото, |
с е р е б р о , |
селен, |
теллур, |
|||||
мышьяк. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. В |
отдельных |
медно - никелевых |
м е с т о р о ж д е н и я х во вкрапленно - прожилковой р у д е |
со |
||||||||
д е р ж а н и е кобальта |
|
повышается |
д о |
0,06%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 Зак . 1380 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
225 |
|