Файл: Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 138

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Руды железорудных

{магнетитовых)

скарновьіх

 

и гидротермальных

месторождений

За

рубежом известно

одно

эксплуатируемое скарново-железо-

рудное

месторождение, из

сульфидных (существенно пиритных)

концентратов которого, получаемых при обогащении руд, извле­ кается кобальт. Это — Корнуэлл в шт. Пенсильвания, США [168, 233]. По результатам исследовательских работ, ранее проведенных институтом Гипроникель, был составлен проект промышленной установки по извлечению кобальта, меди и олова из сульфидных

концентратов,

получаемых

при

обогащении

 

магнетитовых

руд

месторождения

Даэ в КНР

и

содержащих

0,15—0,18% кобальта.

В СССР в промышленном масштабе кобальт из этих руд пока

не извлекается. Вместе с тем

технологическое

опробование

руды

месторождений

Соколовского и

Сарбайского

в

Кустанайской

обл.

КазССР, Высокогорского в Свердловской обл. и других показало возможность получения кобальтсодержащего пиритного концен­ трата с последующим извлечением из него кобальта*.

Кроме упомянутых выше, к настоящему времени изучена кобальтоносность руд ряда месторождений Магнитогорского [9] и Теченского [72] в Челябинской области, Дашкесанского в Азер­ байджане [103, 122]**, Абаканского [97], Анзасского [28]***, Шерегешевского [96] в Хакасии и многих других. Среди этих месторождений по запасам основного полезного компонента — железа — есть уникальные, крупные и средние.

Таким образом, в СССР имеется реальная возможность извле­ чения кобальта из пиритных кобальтсодержащих концентратов. Рудные тела месторождений имеют обычно неправильную форму, обусловленную частой перемежаемостью руды с магнетитовыми скарнами, в которых содержание железа изменяется в широких пределах. В связи с этим контуры рудных тел отбиваются по бортовому содержанию железа, которое для различных место­ рождений различно. Так, например, для Высокогорского место­ рождения бортовое содержание железа принято в 20%, для Даш­

кесанского— 25%, для

месторождений

Горной Шории

и Абакан­

ского — 27% [98].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Магнетитовые руды принято делить на

четыре сорта: I сорт —

богатые

магнетитовые

руды — содержит

 

выше

55%

железа;

I I сорт — бедные

магнетитовые

руды — от

45

до 55%;

I I I сорт —

богатые

рудные

скарны — от

30

до

45%

 

и

IV

сорт —бедные

рудные

скарны — от 15 до 30%.

Кобальт

в

незначительном коли­

честве содержится во всех сортах руд, даже при отсутствии в них сульфидов, так как он в тысячных долях процента содержится в

* Данные Л. П. Кочурова, К. К. Белоглазова, И. Н. Пискунова и др. ** Использованы также данные Г. А. Крутова, К. А. Маркова, Л. П. Ко­

чурова, В. М. Григорьевой.

*** А также материалы Г. А. Крутова и др.

228


магнетите подавляющего большинства месторождений*. В отдель­ ных же месторождениях, как, например, в Высокогорском, среднее содержание кобальта в магнетите составляет 0,015% [98]. В этом

месторождении по одним данным около 1/3 всех запасов

кобальта

[98],

по другим 39%

[88] связано с присутствием его в магне­

тите,

из

которого

по

существующим технологическим

 

схемам

кобальт не извлекается.

 

 

 

 

Промышленное значение на кобальт имеют те залежи

магне-

титовых руд или крупные участки залежей, в которых

наблюда­

ются

вкрапленники

и

прожилки

сульфидов. Количество

сульфи­

дов

в руде

изменяется

в широких пределах — от

десятых

долей

процента

до

10—15%,

составляя

в среднем около

5—7%.

 

Характерные особенности руд

Сульфидно-магнетитовые руды сплошные, тонко- и мелкозер­ нистые. На фоне основной массы магнетита (массивная текстура руды) или магнетита с включениями вмещающей породы (пят­ нистая текстура) сульфиды образуют мелкую (от долей милли­ метра до 5 мм) неравномерно рассеянную вкрапленность, редко прожилки и гнезда. Иногда вкрапленники сульфидов имеют линей­

ное

расположение

в

массе

магнетита

 

(полосчато-вкрапленная

текстура). Участками наблюдается переход от мелких

вкраплен­

ников

сульфидов

к

более

крупным

(до

10—12 мм и

более). Под

микроскопом видно, что сульфиды располагаются на

стыках

зерен

магнетита и граната, образуют оторочки вокруг зерен

магнетита,

секут их по мелким

трещинкам.

 

 

 

 

 

 

Наиболее

развита

структура руды

гипидиоморфнозернистая,

редко

встречается

 

порфировидная

(более

крупные

зерна

пирита

среди

магнетита)

и другие

структуры. В ксенолитах

вмещающих

пород, включенных в массу магнетита, наблюдаются

гломеробла-

стовая, гранулобластовая

и

лепидобластовая структуры.

 

 

 

Кобальт

содержится

в ряде

рудных

минералов:

пирите

(0,01 — 1,5%),

пирротине

(0,0—0,2%), халькопирите

(0,0—0,07%),

арсенопирите (0,0—0,1 % ) , сфалерите (0,0—0,01%), галените (0,0— 0,25%), магнетите (0,0—0,03%). Однако основным минералом, определяющим кобальтоносность руд, является кобальтистый пирит, так как он наиболее распространен среди сульфидных ми­ нералов и отличается от других наиболее высоким содержанием кобальта. Среднее содержание кобальта в пирите для большей

части

рассматриваемых

месторождений

СССР составляет 0,2—

0,3%)

(см. часть I ) , но

в ряде крупных

месторождений несколько

ниже.

 

 

 

Среднее содержание кобальта в пирите магнетитового место­ рождения Корнуэлл (США) выше, чем в месторождениях СССР,

* Исключение представляет Магнитогорское и некоторые другие месторож­ дения кобальта, в магнетите которых кобальт практически отсутствует (дан­ ные М, А. Карасика).

229


и достигает 1,4%- По опубликованным

данным [168],

пиритные

концентраты из руд месторождения

 

Корнуэлл

имели

среднее со­

держание кобальта в 1949 г. — 1,3%;

 

в 1950 г. — 1,4%;

в 1951 г.—

1,42%;

1952—1953 гг. — 1,27%. Кобальт

содержится

также

в сфа­

лерите.

Среднее

содержание кобальта в руде

по

более

ранним

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 41

Минеральный состав кобальт-содержащей

сульфидно-магнетитовой

руды

 

 

 

 

 

Минералы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рудные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распространненность

 

 

 

зоны

окисления

 

 

нерудные

минералов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(вмещающих

пород

 

 

 

 

и зоны

вторичного

 

 

первичных р у д

 

и

жильные)

 

 

 

сульфидного

 

 

 

 

 

 

 

обогащения

 

 

 

 

 

 

Главные

Магнетит, п и р и т

 

 

 

 

Гранат,

эпидот,

 

 

 

 

 

 

 

 

хлорит,

амфибол,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пироксен

Второстепенные

Гематит,

мушкетовит,

 

 

 

 

 

Карбонаты,

 

 

мартит,

халькопирит

 

 

 

(кальцит,

анкерит,

 

 

 

 

 

 

 

 

сидерит),

кварц,

 

 

 

 

 

 

 

альбит,

мусковит,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

биотит

В виде примесей

распростра­

П и р р о т и н ,

 

Серицит,

цоизит,

ненных

сфалерит

 

клиноцоизит,

 

 

 

 

халцедон,

 

 

 

 

плагиоклаз

малораспро­

Марказит,

галенит,

Борнит, халькозин,

Дашкесанит,

страненных

блеклая

руда

ковеллин, лимонит,

цеолиты

 

 

 

гетит

 

 

редких

Линнеит, кобальтин,

Эритрин, азурит

Турмалин,

ортит,

 

глаукодот,

 

апатит, шпинель

 

а р с е н о п и р и т ,

 

 

 

 

к о б а л ь т а р с е н о -

 

 

 

п и р и т , Fe-Ni-Co-скуттерудит, саффлорит, раммельсбергит, молибденит

П р и м е ч а н и е . В отдельных месторождениях пирротин ( Т а е ж н о е , Якутская А С С Р ) , арсенопирит и кобальтарсенопнрит (Атансор, КазССР) являются главными кобальтосодержащими минералами.

данным [168] составляет 0,028—0,03%, по более поздним [126в] — 0,056%.

Собственно кобальтовые минералы — линнеит, кобальтин, глаукодот, Fe-Ni-Co-скуттерудит, саффлорит, а также кобальтар­ сенопнрит — являются минералами-примесями (табл.41) и встреча-

230


ются

не во

всех месторождениях. Однако в ряде

месторождений

отмечается

их концентрация

(Дашкесанское,

Абаканское; см.

часть I I ) .

 

 

 

 

 

Об

усредненном

химическом составе

кобальтсодержащей

сульфидно-магнетитовой руды

дает" представление

табл. 42.

Распределение кобальта в руде неравномерное, что связано главным образом с неравномерным распределением основного

Т а б л и ц а 42 Химический состав (вес.%) кобальтсодержащей сульфидно-магнетитовой руды

Компонентомпоненты

богатая

и минералы

 

(Fe>55%)

Si0 2

5—10

Т і 0 2

Следы0,5

А 1 2 0 3

1—5

Fe 2 0 3

55—65

FeO

20—30

CaO

1—10

MgO

1—3

MnO

0,1—2

P2O5

Следы0,2

v 2 o 8

Следы0,01

C r 2 0 3

Следы—0,05

Со

0,01—0,03

Ni

Следы—0,02

Cu

Следы1,5

Zn

Следы0,2

Pb

Следы—0,01

S

1—4

As

Следы—0,01

H 2 0

0,1—0,5

П.п.п.

1—3

Магнетит

75—80

Гематит

Следы1

Пирит

5—10

Халькопирит

1—2

Пирротин

Следы1

Сфалерит

Следы—0,3

Нерудные

10—15

минералы

 

Руда

бедная

(Fe-45-55%)

10—15

Следы0,5

1—5

45—55

20—25

5—10 3 - 5

0,1—2

Следы0,3 Следы0, 01

Следы0,05

0,01—0,03

Следы—0,01

Следы—0,3

Следы0,2

Следы

1—3

Следы0,01

1—0,5

1—3

60—65

Следы1

5—7

0,1—0,5 Следы0,3

Следы0,3

15—25

Рудные скарны

богатые

(Fe—35—4 5%)

15—25

Следы0,5

1—10

30—40

15—20

5—15

3—10

0,1—2

Следы0,3 Следы0,01

Следы0,05

0,01—0,02

Следы

Следы0,2

Следы—0,1

Следы

1—3

Следы

0,1—0,5

1—3

40—55

Следы0,5

5—7

0,1—0,3 Следы0,3

Следы0,2

35—55

П р и м е ч а н и я : 1. Содержание кобальта в р у д е отдельных месторождений выше (в А б а ­

канском — 0,03%, в Дашкесанском — 0,05%), что, как указывалось

ранее, связано с присутст ­

вием арсенидов или сульфоарсенидов

кобальта. В этом

случае возрастает и с о д е р ж а н и е

мышьяка

в р у д е .

 

 

 

 

 

2. В небольшом количестве

в

руде с о д е р ж а т с я

т а к ж е : золото,

серебро, платина,

галлий,

б о р , германий, молибден, олово,

висмут.

 

 

 

носителя кобальта в руде — пирита, и изменяющимся в широком интервале содержанием кобальта в нем, а кроме того, с неравно­ мерным распределением других кобальтовых и кобальтсодержа­ щих минералов.

В Высокогорском месторождении, в котором, как отмечалось выше, более 1/3 запасов кобальта связано с присутствием его в

231


магнетите, сульфидно-магнетитовые руды в зависимости от содер­ жания сульфидов в них (от десятых долей процента до 10—15%) подразделяются на многосернистые, малосернистые и убогие сер­ нистые. На основании исследований, проведенных В. К. Бабаком

[4], устанавливается, что с увеличением

содержания серы в руде

количество

кобальта,

входящего

в решетку магнетита,

умень­

шается (рис. 63). В

связи

с этим

сделан

правильный вывод, что

для получения пиритного

концентрата,

содержащего

кобальт,

наибольший

интерес

представляют руды

с повышенным

содержа­

нием в них серы.

 

 

 

 

 

Технологические схемы извлечения кобальта из сульфидных (существенно пиритных) концентратов, получаемых при обогаще­ нии сульфидно-магнетитовых руд, рассмотрены ниже.

80 - SO- \

 

 

 

Рис.

63. Количество кобаль­

 

 

та, связанного

с магнетитом,

 

 

 

в

зависимости

от содержа­

 

 

 

ния

серы

в

руде По

20

N .

 

 

В. К. Бабаку [4]

 

1,0

2,0

3,0 5 °А

 

 

 

 

Руды

серноколчеданные

постмагматических

медно-

 

и серноколчеданных

месторождений

За

рубежом

кобальт

извлекают

из

серноколчеданных руд

месторождений Норвегии

(Сулительма,

Рерос

и др.), Финляндии,

Республики Кипр и других стран.

В СССР, как было сказано выше, кобальт в промышленном масштабе получают в незначительном количестве только из серноколчеданной руды Пышминско-Ключевского месторождения *. Вме­ сте с тем кобальтсодержащие серноколчеданные руды развиты во многих, в том числе и крупных месторождениях. Они составляют около 40% руд Худесского месторождения, около 25% руд Сибайского, более 5% руд Гайского месторождения (2 рудная за­ лежь) и т. д.

* С новых участков месторождения в переработку поступают кобальтсо­ держащие серноколчеданные руды с малым содержанием меди (0,1—0,3%), а содержание кобальта в пирите из этих руд изменяется от 0,38 до 1,03%, со­

ставляя в среднем (из пяти анализов) 0,68% (данные Л. П. Кочурова).

232