Файл: Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей.pdf

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

или

Na2Sn03-[-C02-^Na2C03-*|-Sn02

Касситерит обычно встречается в виде вкраплений кристаллов или неправильной формы зерен, в пустотах гидротермальных жил в виде друз кристаллов.

Деревянистый касситерит (тонкокристаллическая масса с на­ течными и почкообразными формами) встречается в виде желва­ ков и натечных форм с концентрически зональным строением, свойственным коллоидным массам.

Касситерит немагнитен, за исключением черных разностей, обо­ гащенных железом.

Цвет касситерита изменяется в зависимости от примесей. Железо, ниобий, тантал, марганец обычно окрашивают его в темно­ бурые оттенки до смоляно-черного цвета, причем в тонких шлифах часто наблюдается кристаллически-зональное строение отдельных зерен и кристаллов, обусловленное чередованием зон с различной степенью интенсивности окраски. Реже встречаются кристаллы буровато-желтого и медово-желтого цвета. Бесцветные разности очень редки.

Станнин — самый распространенный минерал после кассите­ рита и один из минералов, являющихся первоисточником образо­ вания вторичного касситерита. К главной области развития станнина относится группа касситеритово-сульфидных месторождений. Совершенно ничтожную роль он играет в рудных проявлениях кас- ситеритово-кварцевой группы (встречается в месторождениях За­ байкалья, Колымы и других районов) и чрезвычайно редко встре­ чается в оловоносных пегматитах.

В зоне вторичного сульфидного обогащения станнин может за­ мещаться марказитом, борнитом, халькопиритом, ковеллином и халькозином, а также касситеритом. В зоне окисления за счет станнина образуются пористые массы соломенно-желтого касси­ терита.

Процессы окисления станнина протекают, очевидно, по следую­ щей схеме:

2Cu2FeSnS4-(-17О2 1—4Н20 —*■4CuS04-[-2H2Sn03-|'-2FeS04-|-2H2S04;

2H2Sn03 — 2Sn02+ 2 H 20

собразованием в конечном счете касситерита, лимонита и метаоловянной кислоты, которая находится в форме коллоидного рас­ твора и при коагуляции дает гель, дегидратация которого приво­ дит к образованию губчатых колломорфных стяжений касситерита

спористым или концентрически зональным строением (образуется деревянистое олово обычно светло-желтой окраски). Аналогично касситерит образуется и при окислении других сульфостаннатов.

Станнин встречается в разнообразных типах касситеритовосульфидных месторождений, но он играет относительно небольшую

20

роль в высокотемпературных их представителях — оловоносных скарнах и турмалино-сульфидных месторождениях, образующихся преимущественно в гидротермальной стадии рудного процесса (ме­ сторождения Приморья, Забайкалья, Средней Азии и др.).

Среди галенито-сфалеритовых месторождений особенно богаты станнином руды, расположенные близ поверхности. Широкое раз­ витие станнин получил в месторождениях Южной Боливии, где он ассоциирует с другими сульфостаннатами, сульфоантимонитами и сульфоарсенитами свинца и серебра, игольчатым касситеритом. В ассоциации со станнином почти всегда содержится касситериту кроме касситерита, обычными спутниками его являются халько­ пирит, сфалерит, пирротин, вольфрамит, висмут, арсенопирит,, блеклая руда.

§ 5. Промышленные руды

Особенности минерального состава руд

Оловянные месторождения по важности их использования в промышленности могут быть подразделены на россыпные и ко­ ренные. Россыпи дают более 70% мирового (без СССР) произ­ водства олова в концентратах. В крупнейших оловоносных райо­ нах (Малайзия, Индонезия, Заир, Нигерия и др.) добыча олова из россыпей составляет более 90%. В СССР удельный вес добычи олова из россыпей составляет 25—30%; и наоборот, не менее 70% олова извлекается из коренных, обычно очень сложных и труднообогатимых тонковкрапленных руд, требующих развитых схем обо­ гащения, применения флотации. Коренные оловорудные место­ рождения по относительно однородному минералогическому со­ ставу с учетом генезиса можно подразделить на месторождения пегматитовые, кварцево-касситеритовые, сульфидно-касситерито- вые.

В мировой добыче руд относительная роль каждого типа ме­ сторождения распределяются следующим образом: пегматитовые месторождения 2,2 %, кварцево-касситеритовые месторождения 17% переходные от кварцево-касситеритовых к сульфиднокасситеритовым 55,3%, сульфидно-касситеритовые месторождения 25,5%.

Месторождения пегматитовые имеют очень неравномерное ору­ денение и типичное для грейзенов гнездовое распределение олова (размеры гнезд 3—4 мм). Содержание олова в гнездах очень вы­ сокое, но среднее его содержание для всего рудного тела обычно не более 0,1—0,3%.

В альбитизированных пегматитах оруденение более равномер­ ное, но среднее содержание олова почти всегда низкое. В их со­ ставе преобладают полевые шпаты, присутствуют кварц, литиевые слюды, альбит, турмалин, иногда колумбит, берилл, сподумен. Пегматитовые месторождения имеют очень малое значение при добыче олова из руд. Часто из этих руд комплексно извлекают

21