География
Скачать 1.94 Mb.
|
Руды германия Германий – важнейший стратегический редкий металл. Область его применения связана с космическими исследованиями, созданием инфракрасной техники, волоконнооптическими средствами связи. Германий – традиционный материал для изготовления полупроводников, специальных кислотоупорных и зубоврачебных сплавов. Наконец, германий широко используется как катализатор при производстве многих органических соединений и в первую очередь – пластика. Большая часть германия встречается в природе в рассеянном виде в сульфидах (сфалерите, борните, халькопирите) и особенно часто – в ископаемых углях. Известны и собственно германиевые минералы, среди которых наиболее важный – германит: Cu3(Fe,Ge,Ga,Zn)(S,As)4, содержащий около 10% этого элемента. Германит встречается в гидротермальных месторождениях меди и полиметаллов вместе с другими сульфидами. Из этих месторождений германий извлекается попутно. В частности, в СССР германиевые продукты производились на Медногорском комбинате в Оренбургской области, работавшем на медных рудах Урала, содержащих германий в качестве изоморфной примеси в сульфидах. Однако, основным сырьем для производства германия служили угли Новиковского месторождения на Сахалине, содержащие германиевые минералы в тонкораспыленном виде. Схема организации производства германия была довольно сложной. Сначала уголь Новиковского месторождения перевозился на Читинскую ТЭЦ, где сжигался. Затем полученная зола направлялась на Ангренский завод в Узбекистане для получения германиевых концентратов. Готовые концентраты перевозились на Красноярский завод цветных металлов, где из них извлекался металлический германий и окись германия. Часть концентратов перерабатывали на Донецком химическом заводе и Запорожском металлургическом комбинате (Украина). Небольшая часть германиевых продуктов изготовлялась на Медногорском медно-серном комбинате, работавшем на колчеданных рудах Урала. СССР занимал первое место в мире по производству германия, 40 % которого вывозилось за границу. С распадом Советского Союза германиевое производство в России в 1992 г прекратилось, вследствие чего цена на германий на мировом рынке возросла с 350 до 1450 дол/кг. Некоторое время Россия еще продавала германий со складов, хотя германиевое сырье не добывалось. В настоящее время в России делается попытка возродить производство германия. В Красноярске на базе завода цветных металлов создано предприятие «Германий». Государственным балансом России учтены запасы германия на 21 месторождении. Около 90 % балансовых запасов германия России сосредоточено в угольных месторождениях Приморского края, Сахалина и Читинской области. Остальные 10% запасов находятся в колчеданных и полиметаллических месторождениях Урала, Алтая и Северного Кавказа (Кац и др., 1998). Среднее содержание германия в углях Новиковского месторождении 296 г/т. Еще богаче германием угли Шкотовского месторождения (Приморский край) – 610 г/т. Другое месторождение угля в Приморье – Павловское, содержит германий в количестве 197 г/т. Германий обнаружен и в других угольных месторождениях страны, где запасы этого ценного элемента не подсчитаны. В частности, значительным содержанием германия отличаются каменные угли Кузнецкого и Кизеловского угольных бассейнов. Таблица 8 отображает структуру балансовых запасов германия в России. Таблица 8 Региональная структура балансовых запасов германия России (Кац и др., 1998) Месторождение Геолого-промышленный Содержание % от общих запасов тип германия, г/т ------------------------- А+В+С1 С2 Карачаево-Черкесская Республика Урупское, медно-колчеданный 1-20 - 3,6 Первомайское Республика Башкортостан Октябрьское, медно-колчеданный 2-184 0,8 5,7 Сибайское Оренбургская область Блявинское, медно-колчеданный 3-14 - 3,5 Яман-Косы Свердловская область Валенторское, медно-колчеданный 1-5 - 4,4 Ново-Ежовское Тарньерское, Левихинское Северо-Ольховское, Ново-Шайтанское Челябинская область Александринское, медно-колчеданный 1-6 - 2,6 Южное Алтайский край Зареченское полиметаллический 2 - 0,2 Кемеровская рбласть Шахты Ульяновская и Казанковская каменноугольный 2-3 45,7 - Читинская область Тарбагатайское буроугольный 53-58 10,8 9,0 Приморский край Павловское германий-угольный 107-196 36,8 0,7 Шкотовское германий-угольный 610 - 70,3 Сахалинская область Новиковское германий-угольный 262 5,9 - в том числе: участок Центральный 735 1,4 - участок Южный 216 4,5 - Помимо угольных месторождений есть и другие потенциальные источники германия. К ним относятся железорудные месторождения Курской магнитной аномалии и медно-никелевые руды Норильска и Печенги. По подсчетам специалистов прогнозные ресурсы германия в России в полтора раза превышают разведанные запасы этого элемента (Кац и др.,1998). Преобладающая часть их сосредоточена в железных рудах Курской магнитной аномалмии (Яковлевское месторождение в Белгородской области) и в угольных месторождениях Приморского края. В целом сырьевая база германия России может обеспечить производство этого металла и его соединений на уровне ведущих стран мира, что может не только покрыть текущие потребности страны в этом стратегическом сырье, но и возможности для его экспорта. Однако эта база пока не используется. Руды титана У этого металла уникальное сочетание физических свойств. Он легкий (плотность 4,5 г/см3) и в то же время очень прочный. Температура плавления титана довольно высокая (11650С); в отличие от железа он не обладает магнитностью. Все это делает главными потребителями титана авиацию, ракетостроение и флот. Например, при замене стальной брони самолета на титановую он становится легче на 40%. В соответствии с этим можно резко увеличить скорость, высоту и дальность полета. Применение титана вместо стали для изготовления деталей реактивного двигателя значительно увеличивает срок его службы. Легкость титана в сочетании с антикоррозийностью делает этот металл незаменимым при строительстве подводных лодок. Титан выдерживает низкие температуры не снижая прочности, поэтому из него изготавливают механизмы, эксплуатирующиеся в высоких широтах, а также емкости для сжиженных газов. Титан широко применяется для производства различных сплавов, предназначенных для скоростного резания металлов и изготовления конструкций, устойчивых против коррозии. Сплав титана с цирконием и молибденом по устойчивости против коррозии приближается к золоту. Однако только 10% добываемого в мире титана используется на перечисленные цели. Главная, наиболее масштабная область применения титана – производство титановых пигментов (красок), представляющих собой двуокись титана (ТiO2). Этот материал белого цвета используется для производства высококачественных титановых белил и эмалей, наполнителей при изготовлении бумаги, пластмасс, резиновых изделий, керамики и т.д. Мировое производство металлического титана достигло в последние годы 500 тысяч тонн, тогда как на изготовление белого титанового пигмента ежегодно идет около 4,5 млн тонн двуокиси титана. Поэтому кроме названия «крылатый металл», сегодня о титане говорят как о «короле белого цвета». Титановые белила, являющиеся лучшими из всех известных по своей стойкости и белизне, пока замены не имеют. Кроме того, они намного экономичнее других красок. Титановых белил для покраски нужно в 5 раз меньше, чем цинковых или свинцовых. В дополнение ко всему, титановые белила еще и безвредны, по сравнению с другими. В последние десятилетия наметилась еще одна область широкого использования титана – электродная промышленность (обмазка сварочных электродов титановыми минералами). Широкое применение титана в различных отраслях промышленности несколько сдерживается дороговизной переработки титанового сырья (особенно для получения металлического титана), поэтому из титана целесообразно изготавливать лишь наиболее ответственные детали и узлы машин и механизмов. Титан входит в состав очень многих минералов, но промышленное значение имеют лишь несколько. Наиболее важные из них рутил (TiO2) и ильменит (FeTiO3), входящие в собственно титановые руды. Кроме того титан извлекают из комплексных руд, представленных титаномагнетитом, перовскитом и лопаритом. Промышленные месторождения титана представлены следующими генетическими типами: 1. Собственно магматические. Они подразделяются на 2 подтипа. К первому подтипу относятся месторождения, залегающие в основных породах. Руды в них сложены титаномагнетитом (титаномагнетит представляет собой магнетит с мельчайшими включениями ильменита). Из них получают отдельно магнетитовый и ильменитовый концентраты. Ко второму подтипу относятся месторождения, залегающие в нефелиновых сиенитах. В них руда представлена перовскитом, титаномагнетитом и ильменитом. 2. Осадочные. Они представляют собой современные и древние россыпи (пески, обогащенные ильменитом и рутилом). Наиболее крупными запасами титановых руд в россыпях располагают страны Америки, Африки, а также Индия и Китай. Россия располагает достаточными ресурсами титановых руд.По разведанным запасам этого сырья она занимает первое место в мире. Всего разведано и оценено 20 месторождений этого стратегического сырья. Балансовые запасы учтены в 13 месторождениях. Наиболее крупные коренные месторождения титановых руд расположены на Урале (Медведевское, Копанское, ), Алтае (Харловское), Кольском полуострове (Ловозерское, Гремяха-Вырмес, Портомчорр, Юкспор, Кукисвумчор), Кручининское, Чинейское, Куранахское, Большой Сейим (Забайкалье). Ни одно из этих месторождений специально на титановые руды не разрабатывается. Небольшое количество титановых минералов извлекается попутно из лопаритовых руд Ловозерского месторождения и нефелин-апатитовых руд месторождения Портомчорр на Кольском полуострове. Получаемое здесь ничтожное количество титановых концентратов не играет никакой роли в обеспечении минеральным сырьем титановой промышленности России. В ближайшие годы российские предприниматели совместно с немецкой фирмой приступят к разработке Куранахского коренного месторождения титановых руд карьерным способом. Месторождение расположено в Амурской области в 20 км от БАМа. Руды, сложенные ильменитом и магнетитом, образуют линзовидные залежи среди лабрадоритов. Среднее содержание ТiO2 около 14%. Попутные компоненты: железо, ванадий и скандий. Прогнозные ресурсы двуокиси титана – 2495 тыс. тонн. Всю руду предполагается использовать для получения титанового пигмента. Тем самым в России будет положено начало производства собственных титановых красок (в Советском Союзе заводы по производству титановых пигментов размещались на Украине). Пока на Куранахском местрождении начата опытная добыча руды. В зоне БАМа есть еще одно крупное месторождение ильменит-титаномагнетитовых руд – Чинейское, к оторому прокладывается железнодорожная ветка от ст. Чара (Дауев и др., 2000). В ближайшие годы планируется освоение этого объекта. Однако несмотря на то, что промышленность по добыче и обогащению титановых руд в России практически отсутствует, это не мешает нашей стране ежегодно экспортировать около 10 тыс. тонн титана, являясь в этом отношении основным конкурентом США и Японии на мировом рынке. Россия выпускает 28% мирового производства титановой губки. Для выпуска всех видов титановой промышленности в 2015 году России потребуется 800 тыс. тонн ильменитового концентрата (Быховский и др., 2001). Дело в том, что в Российской Федерации еще в советское время была создана мощная промышленность по переработке титановых руд, традиционно привозимых с Украины. Эта промышленность сохранена и эффективно функционирует в настоящее время, опираясь все на те же поставки титановых руд с Малышевского и Иршинского ГОКов Днепропетровской области Украины. Эти два мощных предприятия уже несколько десятилетий разрабатывают богатые россыпи титановых минералов. Таким образом, в настоящее время титановая промышленность России целиком зависит от заграничного сырья. Чтобы освободиться от этой зависимости, необходимо уже в ближайшие годы приступить к разработке собственных россыпных месторождений титановых минералов, которые не требуют крупных капиталовложений. В России имеются достаточно хорошо разведанные россыпные месторождения титановых руд. К ним относятся: Тарское (Омская область), Туганское и Георгиевское (Томская область), Тулунское (Иркут-ская область), Ярегское (Республика Коми). Пробная эксплуатация этих россыпей начата лишь на Тарском месторождении. Но добываемый в не-большом количестве концентрат титановых минералов направляется по-ка лишь на Тюменский завод сварочных электродов. На севере Кемеров-ской области известна Николаевская аллювиальная россыпь ильменита с содержанием этого минерала 51 кг/м3. Мощность песков, более 2,5 м. Запасы полезного компонента 800 тыс т (Шаров и др., 1997). Таблица 9 Структура запасов титана России по промышленным типам руд (Быховский и др., 2001). Промышленные типы Субъект РФ Содержание TiO2 Запасы TiO2 руд, месторождения в руде,% в песках, ( % от общих запасов) кг/м3 А+В+С1 С2 Балансовые запасы Коренные титановые руды Лейкоксен-кварцевые Республика Коми нефтеносные песчаники; Ярегское 10,4 39,9 66,9 Ильменитовые песча-, Иркутская область 3,3 1,2 1,2 ники;Тулунское Ильменит-титаномаг- нетитовые руды: Медведевское Челябинская область 7,0 12,4 2,9 Кручининское Читинская область 8,4 14,8 8,0 Куранахское Амурская область 14,12 0,2 0,1 Титаномагнетит. руды: Подлысанская группа Красноярский край 11,4 2,7 - Чинейское Читинская область 6,5 18,1 9,4 Лопаритовые руды: Ловозерское Мурманская область 1,3 2,0 1,6 Апатит-нефелиновые руды с титаномагнети- Мурманская область 1,0 6,1 9,6 том и сфеном; Юкспор, Кукисвумчорр, Портомчорр Россыпи циркон-рутил-ильменитовые Туганское Томская область 19,71 1,5 - Тарское Омская область 18,13 0,1 - Георгиевское Томская область 17,10 0,4 0,27 Лукояновское Нижегородская область 32,06 0,6 0,03 Итого балансовые запасы 100 100 Забалансовые запасы Коренные титановые руды Рутиловые эклогиты: Шубинское Оренбургская область 2,48 1,33 Титаномагнетитовые руды: Копанское Челябинская область 7,62 26,05 Россыпи Циркон-рутил- Ильменитовая россыпь: Центральное Тамбовская область 22,70 66,94 Ильменитовая россыпь: Николаевское Кемеровская область 19,16 2,43 Ильменит-титано- магнетитовая россыпь: Бассейн р.Ай Челябинская область 13,18 3,25 Итого забалансовые запасы 100 Руды циркония и гафния Эти два элемента-близнеца отличаются очень высокой тугоплавкостью и химической стойкостью. Температура плавления циркония 18300С, а гафния еще выше – 21300С. Соединения этих металлов с азотом (нитриды), углеродом (карбиды и бором (бориды) – самые тугоплавкие из всех известных веществ на Земле. Температура их плавления достигает 42000С. Окись циркония входит в состав особо жаропрочных эмалей, применяемых в ракетной технике.Кроме того она не смачивается большинством расплавленных металлов, что позволяет использовать это соединение для покрытия сосудов, применяемых для выплавки металлов высокой чистоты. Цирконий широко применяется для изготовления специальных сортов инструментальных и броневых сталей, кислотоупорных сплавов и особых сортов бронзы. Этот металл в большом количестве используется в конструкциях активных зон ядерных реакторов, а также для изготовления оболочек тепловыводящих элементов (ТВЭЛов). Цирконий – хороший газопоглотитель, позволяющий поддерживать высокий вакуум в различных приборах. Соединения циркония используют для производства огнеупоров, керамики, глазури, дубления кож, пропитки тканей. В последние годы цирконовый концентрат в большом количестве используется для обмазки сварочных электродов. Цена цирконового концентрата на мировом рынке – 300-370 дол/т. Гафний, помимо высокой огнестойкости и кислотоупорности, обладает еще одним замечательным свойством – он хороший поглотитель нейтронов, поэтому используется в ядерных установках. Цирконий и гафний входят в состав более 20 минералов, но практически важными являются только два: циркон (ZrSiO4) и бадделеит (ZrO2). 97% циркония извлекается из циркона и только 3% - из бадделеита. Сейчас исследуются возможности промышленного использования еще одного циркониевого минерала – эвдиалита. Основные геолого-промышленные типы месторождений циркония – коренные бадделеитсодержащие залежи и россыпи. Среднее содержание бадделеита в рудах коренных месторождений – 0,2-0,4%. Циркон и бадделеит очень устоичивы против выветривания, поэтому накапливаются в россыпях, на которые и ориентируется промыш-ленность. Пески, содержащие не менее 8-10 кг циркона на 1 куб.м, считаются промышленными. В россыпях содержится 95% мировых запасов циркония. Основное практическое значение имеют современные и погребенные морские россыпи. Особенно богаты цирконом морские россыпи восточного побережья Австралии, Индокитая, Америки, Африки и Мадагаскара. В России мало современных россыпей, но зато в древних (погребенных) россыпях заключено 95% мировых запасов циркона. Основными поставщиками цирконовых концентратов на мировой рынок являются: Австралия, ЮАР, США, Бразилия, Индия, КНР и Украина. Промышленность, перерабатывающая цирконовое сырье сосредоточена в Великобритании, Германии Франции, Японии, США и России. Циркониевая промышленность СССР, выпускающая металлический цирконий и гафний и разнообразные их соединения, всегда базировалась на цирконовых концентратах с Украины. Общий уровень потребности России в цирконовых концентратах оценивается в 150 тыс. тонн в год. .Единственный в России производитель цирконовых и бадделеитовых концентратов Ковдорский ГОК (Мурманская область) попутно с добычей железных и апатитовых руд. способен выдавать 5 тыс. тонн циркона и бадделеита в год, что не может обеспечить потребности страны в этом сырье, Поэтому традиция поставок этого материала с Верхнеднепровского комбината Украины сохраняется и теперь В связи с этим Россия нуждается в освоении собственной сырьевой базы циркония, которая весьма тесно связана с сырьевой базой титана, поскольку основной промышленный тип месторождений этих металлов – комплексные россыпи циркона, ильменита и рутила. Государственным балансом России учтены запасы циркония по 6 месторождениям. Три из них, Ковдорское (Мурманская область), Улук-Танзекское (Республика Тыва) и Катугинское (Читинская область), обладают комплексными редкометальными коренными рудами, содержащими от 0,17 (Ковдорское), до 1,38% (Катугинское) окиси циркония. Три других месторождения: Тарское (Омская область), Туганское и Георгиевское (Томская область). Все эти месторождения (за исключением Ковдорского) по разным причинам не эксплуатируются. Пробная добыча циркона налажена только на Тарском месторождении, откуда сырье поставляется на Тюменский завод сварочных электродов. Кроме этого, есть несколько коренных и россыпных месторождений, запасы которых отнесены к забалансовым. При освоении таких объектов на первый план выступает комплексное использование сырья и в первую очередь – попутных нерудных концентратов кварцевого, полевошпатового, глинистого, а также крупнозернистого (гравийного) материала. Потребителями этой попутной продукции могут быть строительные организации, стекольные, кирпичные, керамзитовые и другие заводы. На Кольском полуострове находится Аллуайвское месторождение редких и редкоземельных элементов, расположенное в районе Ловозерского ГОКа. Кроме ниобия, тантала и редких земель руды содержат циркониевый минерал эвдиалит. Среднее содержание ZrO2 в руде около 3%. Комплексное извлечение перечисленных полезных компонентов сделало бы рентабельным разработку руд этого объекта (Быховский, Зубков, 1996). В настоящее время около 97% цирконовых концентратов поставляется в Россию с Малышевского и Иршинского ГОКов Украины. Отставание промышленного освоения собственной сырьевой базы предполагает в ближайшие годы сохранение импорта концентратов циркона (как и концентратов титановых минералов), хотя Россия при небольших капитальных затратах (200-300 тыс. долларов) могла бы в короткий срок наладить свою добычу и обогащение этого природного материала. Западная Сибирь, большая часть которой расположена на равнине, весьма богата рыхлым осадочным материалом (песками и глинами), снесенным в мезозойско-кайнозойское время с вторичных орогенов разрушающегося складчатого обрамления Западно-Сибирской плиты. Промышленный интерес представляют собой озерно-аллювиальные пески олигоцен-четвертичного возраста, обогащенные ильменитом и цирконом, которые являются прямым продолжением одновозрастных россыпей Зауралья. Названные тяжелые минералы встречаются в песках в небольших количествах и определяются как акцессорные. Они могут быть попутным или главным объектом извлечения, в зависимости от содержания их в песчаном материале. В настоящее время известны предприятия, занимающиеся извлечением ильменита, рутила и циркона из природных песков. Вся оставшаяся масса песка (более 95%) является в этом случае хвостами производства. Такие предприятия рентабельны лишь при условии промышленного содержания в песках названных компонентов. Если же произвести полное разделение песка на отдельные фракции, то такое производство будет вполне рентабельным при рядовом содержании рудных минералов в этом природном материале. Пески Западной Сибири (в первую очередь Тюменской области) включают 2 рудных минерала – ильменит (содржание от 1,5 до 5%) и циркон (содержание 0,1%). Запасы их неограниченные. В карьерах ежегодно добываются миллионы тонн песка, который вместе с содержащимися в нем ценными рудными и нерудными минералами используется для отсыпки дорог, строительных площадок, строительства зданий и сооружений. Если возле карьеров установить простые обогатительные установки, то из природного песчаного материала можно получить следующие полезные компоненты: гравий (2%), крупнозернистый песок (10%), глину (6%), ильменит (минимум 1,5%), циркон (0,1%), кварц (20%), полевой шпат (около 60%). Экономические расчеты показывают, что применение предлагаемой схемы обработки добываемого в карьерах песка дает возможность в пять раз увеличить его реализационную стоимость, а процесс добычи, обогащения и использования компонентов, составляющих этот природный материал, превратить в безотходное производство. |
Похожие:
 | География, страноведение «География Земли» (VI-VII классы), авторской программы: Климанова О. А., Кли манов В. В. Программа курса «География. Землеведение»... | | Рабочая программа предмета «география» Николина В. В., Алексеев А. И., Липкина Е. К. География. Программы образовательных учреждений. 6-9 классы. География. Природа и люди.... |
| Программа по учебному предмету «география» 8 класс Дахиной Кристины Михайловны И. И. Баринова, В. П. Дронова «География России» (Сборник: География. Программы для общеобразовательных учреждений. 6—11 классы.... |  | Учебно-методический комплекс дисциплины сд. Ф. 2 География туризма... Для успешного усвоения дисциплины необходимы знания, полученные студентами при изучении следующих дисциплин, таких, как введение... |
| Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... «Социальная и экономическая география», «Физическая география и ландшафтоведение» | | Рабочая программа дисциплины география поволжья Курс «География Поволжья» является логическим продолжением предшествующего модуля «Физическая география», некоторых разделов модуля... |
| Рабочая программа для студентов одо направления 021000. 62 «география» В. А. Ермолаева. География сельского хозяйства: Учебно – методический комплекс, рабочая программа для студентов очной формы обучения... | | Рабочая программа для студентов направления 021000. 62 «География» Пинигина Е. П. Землеведение. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021000. 62 «География». Профили... |
| Рабочая программа для студентов направления 021000. 62 «География» Пинигина Е. П. Введение в географию. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021000. 62 «География».... | | Рабочая программа курса география Иркутской области. 8-9 класс (базовый... «География Иркутской области» введён в региональный план на который отводится 34 часа. В 8 классе изучается «Физическая география... |
| Пояснительная записка Курс «География Иркутской области» «География Иркутской области» введён в региональный план на который отводится 34 часа. В 8 классе изучается «Физическая география... | | Николина В. В. География: Программы общеобразовательных учреждений. 6-9 классы География России (vii— IX класс) / Сборник нормативных документов: География: Федеральный компонент государственно го стандарта;... |
| Рабочая программа модуля География Направление подготовки 100400... Следуя логике изучения дисциплины в рамках подготовки специалистов по направлению «туризм», в структурном отношении курс «География»... | | Учебно-методический комплекс дисциплины дс. 6 Общее страноведение... Данный умк составлен в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов по специальности «учитель географии»... |
| Программа «География. Край родной» Ния уриб «Турист», 1991г. Типовая программа представлена разделом «География Пермского Края» по курсу «География России». В основу... | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе «Физическая география и ландшафтоведение», «Экономическая и социальная география» |
