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

кобальтгерсдорфит, арсенатов — никельэритрин) и редкой встре­ чаемостью их у крайних членов изоморфного ряда (Со-скуттеру­ дита, кобальтина, герсдорфита, эритрина и аннабергита).

3. Широкое проявление изоморфизма между кобальтом, нике­ лем и железом в минералах обычно объяснялось близостью их

в составе минерала параметр решетки его должен уменьшаться. Однако на примере проведенного нами исследования изменения параметра решетки кобальтистого пирита показано, что с увели­

Все эти факты изоморфизма объяснить на основе представле­ ний об эффективных ионных или атомных радиусах кобальта, ни­ келя и железа не представляются возможным. Однако это можно

протекать различно с использованием у каждого из них разных подоболочек, как это было показано В. И. Лебедевым на примере

нералов и изучением продуктов синтеза, предложена номенклатура природных минералов группы скуттерудита: Со- и Fe-Co-скуттеру­

300

дых растворах. Вместе с тем треугольная диаграмма Fe-Co-Ni; предложенная в результате этих исследований, отличается от диа­ граммы Е. Г. Розембум и хорошо согласуется с диаграммой состава природных минералов группы скуттерудита. Следователь­ но, она лучше отражает возможные комбинации отношений Со : Ni : Fe в минералах группы скуттерудита, образующихся в природных условиях.

5. Исследование термодинамических свойств синтезированных моноарсенидов кобальта, никеля и железа позволили установить более прочную связь мышьяка с никелем, чем с кобальтом и железом.

кобальта, никеля и железа, порядок металлов по прочности связи изменяется. Образование СоАэз и отсутствие NiAs3 и FeAs3 сви­

коэффициенты активности компонентов в системах Со—As, Ni—As, Fe—As; 2) установить знакопеременные отклонения от закона Рау­ ля в указанных системах, свидетельствующие о микронеоднород­ ном строении этих расплавов; 3) показать, что во всех трех системах значения коэффициентов активности компонентов в об­ ласти высоких концентраций мышьяка малы, что указывает на значительную прочность связи металлов с мышьяком.

6. Результаты исследования природных и искусственных арсе­ нидов кобальта, никеля и железа подтвердили высказанное нами на основе современных кристаллохимических представлений мне­ ние различной степени распространения в природе моно-, ди- и триарсенидов кобальта, никеля и железа.

7. В результате изучения процессов окисления арсенидных и сульфоарсенидных минералов кобальта, никеля и железа и их ассоциаций в природных условиях, сопровождаемого эксперимен­ тальными исследованиями (окисление минералов и их смесей в условиях, приближенных к природным, — в нейтральных растворах и при резком изменении температурного режима, а также с при­ менением электрохимического метода), установлено, что:

арсениды кобальта, никеля и железа резко делятся на быстро

арсениды и сульфоарсениды кобальта, никеля и железа по понижению устойчивости к окислению располагаются в ряд: ко­

смешанные зональные образования скуттерудитов с преобладанием

301

типов, сопровождаемое примерами наиболее типичных отечествен­ ных и зарубежных месторождений.

Приведенное описание позволило предложить новую, более полную, по сравнению с предыдущими [86, 103—105, 121, 170], генетическую классификацию типов месторождений кобальтовых и кобальтсодержащих руд (табл. 52). Сравнение ее с ранее опу­ бликованной автором классификацией [193] показывает, что она дополнена и значительно упрощена.

бассейнов

9. Рассмотрение структуры запасов кобальтовых и кобальтсо­ держащих руд в СССР показывает, что они сосредоточены в трех генетических типах месторождений кобальтсодержащих руд; суль­ фидных медно-никелевых магматического генезиса (39,3% общих запасов кобальта от суммарных общих запасов), никелевых коры выветривания серпентинитов (23,4%) и железорудных магнетитовых (скарновых и гидротермальных — 24,5%). Кобальт в про­ мышленном масштабе извлекается из руд первых двух типов

302

месторождений и в незначительном количестве из медно- и серно-

осадочных или медистых песчаников (44,1% общих запасов ко­ бальта от суммарных общих запасов), кобальтсодержащих нике­ левых коры выветривания серпентинитов (38,7%) и сульфидных медно-никелевых магматических (10,3%). Основным источником производства кобальта в капиталистических странах являются месторождения медистых песчаников. Кроме того, кобальт извле­ кается из руд кобальтовых и никель-кобальтовых гидротермальных жильных месторождений и месторождений кобальтсодержащих руд сульфидных медно-никелевых магматических, медно- и серноколчеданных постмагматических, в небольшом количестве из свин- цово-цинковых гидротермальных, скарново-железорудных (магнетитовых) и никелевых коры выветривания серпентинитов.

10. Показано, что различный минеральный и химический со­ ставы, текстурно-структурные особенности и физические свойства

кроме того, медь, марганец, сера, мышьяк и другие компоненты, поэтому технологии получения кобальта основаны на последова­ тельном отделении его от других металлов.

В связи с низким содержанием кобальта в кобальтовых и кобальтсодержащих рудах (от сотых долей процента до первых процентов) современные методы металлургии предусматривают постепенный перевод его в обогащенные продукты, из которых в дальнейшем осуществляется его извлечение. Так, технологии пе­ реработки кобальт-мышьяковой руды в голове процесса преду­ сматривают перевод кобальта и сопутствующих металлов в рас­ твор. Переработка кобальтсодержащих сульфидных медно-нике­ левых руд предусматривает концентрирование кобальта в файн-

руд коры выветривания серпентинитов предусматривает концен­ трирование его в конвертерном шлаке. В случаях переработка сульфидных медно-никелевых руд и никелевых руд коры вывет­ ривания серпентинитов кобальт совместно с другими сопутствую­ щими металлами также переводится в раствор. Выделение кобаль­ та из раствора достигается за счет использования различий в свойствах гидратов, сульфидов или комплексных аммиакатов, присутствующих в растворе металлов. Различие в содержании ко­ бальта в кобальтовых и кобальтсодержащих рудах не оказывает принципиального влияния на технические схемы переработки руд.

12. Технико-экономические показатели эффективности исполь-

303

зования кобальтсодержащих руд месторождений СССР различ­ ного генезиса позволяют сделать вывод о несомненной экономиче­

нетитовых), а также из руд медно- и серноколчеданных и колче- данно-полиметаллических месторождений, при условии переработки их по технологии, обеспечивающей комплексное извлечение ме­ таллов.

13. Рассмотрение критериев, определяющих промышленную ценность месторождений кобальтовых и кобальтсодержащих руд, в совокупности с приведенными данными, характеризующими раз­ личные генетические типы руд, из которых кобальт извлекается в промышленном масштабе, позволяют выделить следующие про­ мышленные типы руд:

I . Кобальтовые руды

1)кобальт-медный (медистые песчаники),

2)кобальт-мышьяковый;

I I . Кобальтсодержащие руды

1)сульфидный медно-никелевый,

2)медно-серноколчеданный,

3)сульфидный свинцово-цинковый,

4)сульфидно-магнетитовый,

5)силикатно-окисный никелевый.

Втот или иной промышленный тип кобальтовых и кобальтсо­ держащих руд объединяются руды месторождений, характеризую­ щихся общностью генезиса, минерального и химического состава, значительными запасами кобальта, для которых разработаны технологии, обеспечивающие эффективность извлечения кобальта непосредственно из руды или получаемых из нее концентратов и промышленных продуктов.

Кобальт-медный промышленный тип руд, являющийся основ­ ным источником кобальта капиталистических стран, в СССР от­ сутствует, но выявленные в нашей стране значительные по мас­ штабам месторождения медистых песчаников (Удоканское в Восточной Сибири, Джезказганское в КазССР) с проявленной иногда. (Джезказганское) кобальтовой минерализацией позволяют надеяться на обнаружение месторождений медистых песчаников и с кобальтовым оруденением. Отсутствует в СССР и сульфидный свинцово-цинковый промышленный тип кобальтсодержащих руд.

14. Значительные запасы кобальта сосредоточены в кобальт­ содержащих железо-марганцевых конкрециях, развитых на дне современных океанов. Главный полезный компонент конкреций — марганец, попутные — кобальт, никель, медь и др. Рассмотрение возможных способов переработки конкреций (лабораторная ста­ дия) и ориентировочные расчеты результатов технологического

304