Особенности разведки и оценки месторождений никеля

совета по аналитическим методам.

Минералогическое опробование производится с целью определения

минерального и петрографического состава руд, их природных разновидностей и

сортов, а также вмещающих пород. Оно выполняется путем минералогического

изучения шурфов, аншлифов, мономинеральных и других проб, более или менее

равнозначно представляющих рудные тела и природные типы руд.

Систематические специальные минералогические исследования

осуществляются с целью изучения характера и глубины распространения зоны

окисления, выделения и оконтуривания природных технологических сортов (по

степени окисленности минеральному составу, текстурным и структурным

признакам и др.). Минеральный состав руд, их текстурно-структурные

особенности и физические свойства должны быть изучены с применением

менералого-петрографических, физических, химических и других видов анализа.

При этом наряду с описанием отдельных минералов количественно оценивается

их распространенность.

Особое внимание уделяется минералам основных компонентов: определению

их количества, выяснению их отношений между собой и с другими минералами

(наличие их размеров и сростков, характер срастания), размеров зерен и

соотношений различных по крупности классов.

В процессе минералогических исследований должно быть изучено

распределение основных попутных компонентов и вредных примесей и составлен

их баланс по формам нахождения в минеральных соединениях.

Техническое опробование предназначено для изучения физико-механических

свойств руд и вмещающих пород, что необходимо для решения горнотехнических

и других условий отработки месторождений. Важнейшим из этих свойств

являются объемная масса, влажность, крепость, разрыхляемость, кусковатость,

склонность к самовозгоранию.

Объемная масса руды определяется как отношение массы руды в природном

залегании к занимаемому ею объему. Она устанавливается отдельно для каждого

промышленного и минерального типа руд.

Объемная масса рыхлых, сильно трещиноватых и кавернозных руд

определяется в целиках.

Одновременно с замерами объемной массы руд вычисляется влажность .

Другие физико-механические свойства руд – крепость, разрыхляемость,

склонность к самовозгоранию – определяется в соответствии с Инструкцией по

изучению инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых

при разведке.

В результате изучения химического и минерального состава, текстурно-

структурных особенностей и физических свойств руд устанавливаются их

природные разновидности и предварительно намечаются промышленные типы,

требующие селективной добычи и раздельной переработки.

Окончательное выделение промышленных типов и сортов руд производится

по результатам технологического изучения выявленных на месторождении

природных разновидностей.

Технологическое опробование.

Технологические свойства руд изучаются в лабораторных и

полупромышленных условиях на минералого-технологических, малых

технологических лабораторных, укрупненно-лабораторных и полупромышленных

пробах.

Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях

геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии с временным

методическим руководством «Технологическое опробование месторождений

цветных металлов в процессе разведки».

При поисково-оценочных работах технологические свойства руд

оцениваются по аналогии с другими месторождениями, сходными по минеральному

составу руд, технология переработки которых освоена. Тем не менее для новых

труднообогатимых типов руд уже в процессе поисково-оценочных работ

возникает необходимость отбора и исследования лабораторных технологических

проб.

На стадии предварительной разведки в лабораторных условиях изучаются

технологические свойства разных природных типов и сортов руд. Масса

лабораторных проб составляет от 0,1 до 2 т. При необходимости разработанные

технологические схемы проверяются на укрупненных установках непрерывного

действия, для чего требуются пробы массой до 20 т, а иногда и более.

На стадии детальной разведки ранее разработанные схемы обогащения

различных технологических типов руд уточняются в промышленных или полу

промышленных условиях на пробах массой несколько тысяч тонн. При

необходимости проводится технологическое картирование месторождений путем

отбора большого числа малых технологических проб (1-2 кг), которые

исследуются по разработанным на более крупных пробах технологическим

схемам.

Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами,

отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все

природные разновидности руд, выявленные на месторождении. По результатам

испытаний этих проб осуществляется геолого-технологическая типизация руд

месторождения – выделяются промышленные типы и сорта руд, изучается

пространственная изменчивость вещественного состава, физико-механических и

технологических свойств последних, составляются геолого-технологические

карты, планы и разрезы.

Технологические свойства всех промышленных типов руд должны быть

изучены на лабораторных пробах в степени, необходимой для выбора

оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных

технологических показателей обогащения.

В период эксплуатации месторождений технологические схемы переработки

руд совершенствуются и дорабатываются в связи с изменением минерального

состава руд с глубиной и вовлечением в эксплуатацию новых технологических

разновидностей.

Исследование технологических свойств руд сопровождается изучением их

минерального и химического состава, текстур и структур. Детальное изучение

текстур руд позволяет решить вопрос о возможности и целесообразности их

предварительного обогащения в тяжелых суспензиях. Изучение структурных

особенностей руд, размеров зерен полезных минералов, характера их взаимных

границ, прорастаний позволяет решить вопрос о необходимой и достаточной

степени измельчения руд перед флотацией, целесообразности организации в

голове технологического процесса отсадки для улавливания примесей

драгоценных металлов и т.п.

В то же время проводится детальное всестороннее исследование руд и

продуктов их переработки на редкие и рассеянные элементы. Должна быть также

изучена возможность использования оборотных вод и отходов, получаемых при

рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, даны

рекомендации по очистке промышленных стоков и охране окружающей среды.

Изучение руд на попутные компоненты

Все медные, свинцово-цинковыё и никелевые руды являются комплексными и

содержат примеси благородных металлов и других попутных компонентов,

которые повышают ценность руд. Большинство из них при обогащении руд

извлекается в товарные концентраты основных металлов и другие продукты

обогащения, из которых они могут быть получены в процессе последующего

металлургического передела.

Золото содержится в рудах в различной форме: в основном связано с

халькопиритом и пиритом, но встречается ив свободном состоянии. До 50 %

свободного золота выделяется в голове технологического процесса

гравитационным обогащением. Остальное его количество накапливается в

медном, свинцовом, цинковом, никелевом, медно-никелевом и пиритном

концентратах. Суммарное извлечение золота изменяется в широких пределах,

достигая 80 %. '

Серебро накапливается в сульфидах меди, галените, блеклых рудах и

пентландите, а также присутствует в самородном состоянии и в виде

сульфосолей и теллуридов. Оно сосредоточивается главным образом в основных

товарных концентратах и извлекается при рафинировании черновых металлов -

меди, свинца и никеля.

Значительное количество золота и серебра при обогащении руд

колчеданного типа переходит в пиритные концентраты, из которых извлечение

их возможно с помощью сложных гидрохимических схем, включающих

низкотемпературный обжиг концентратов и выщелачивание металлов из огарков.

Платиноиды, концентрирующиеся преимущественно в медно-никелевых рудах,

отмечаются в основном в самородном состоянии и в виде собственных

минералов. Часть их поступает в самостоятельный гравитационный концентрат

благородных металлов, часть в медный и медно-никелевый концентраты, из

которых они извлекаются при рафинировании черновых металлов.

Рений в виде изоморфной примеси присутствует в минералах меди из

месторождений типа медистых песчаников и сланцев и в молибдените из медно-

порфировых месторождений. При переработке медных и молибденовых

концентратов (промпродуктов) получают перренат аммония.

Кадмий концентрируется в виде тончайшей механической или изоморфной

примеси в сфалерите и халькопирите и извлекается из пылей металлургических

заводов, вельц-окислов цинкового производства и медно-кадмиевых кеков.

Висмут самородный или в составе сульфосолей тесно ассоциирует с

галенитом и минералами меди и извлекается при рафинировании свинца.

Сурьма, мышьяк и ртуть, тесно связанные в медных и свинцово-цинковых

рудах с блеклыми рудами и другими сульфосолями, являются вредными

примесями. В медно-никелевых рудах основная часть мышьяка входит в состав

арсенопирита.

Индий, таллий и галлий содержатся в сфалерите, галените, халькопирите,

пирите и других сульфидах, накапливаются в основном в цинковых концентратах

и извлекаются из пылей, кеков, вельц-окислов и других полупродуктов

цинкового и сернокислотного производства.

Селен и теллур присутствуют в качестве примеси во всех сульфидах,

поступают в концентраты основных металлов и пиритный, получаются из пылей

обжиговых печей, сернокислотных и медеэлектролитных шламов и других

продуктов.

Германий в рудах цветных металлов отмечается в основном в качестве

примеси в силикатах, которые теряются с хвостами флотации. Часть его,

связаная со сфалеритом и сульфидами меди, может извлекаться в цинковом и

медном производстве из пылей, кеков, ретортных остатков и других продуктов

металлургического передела.

В соответствии с требованиями ГКЗ СССР содержания попутных компонентов

определяются в групповых геологических пробах, концентратах и продуктах

обогащения. Групповые пробы составляются из навесок, отбираемых из рядовых

проб пропорционально их длине, и характеризуют отдельные типы руд или части

мощных рудных тел. Обычно в групповую пробу включают до 10 рядовых проб.

Порядок объединения рядовых проб в групповые, их размещение и общее число

должны обеспечить равномерное опробование основных разновидностей руд на

попутные компоненты и вредные примеси, а также позволить выяснить

закономерности изменения их содержаний по простиранию и падению рудных тел.

При изучении руд на ценные попутные компоненты используются также анализы

мономинеральных фракций, отбираются специальные (малые) технологические

пробы, анализируются продукты обогащения. В результате составляется баланс

распределения ценных попутных компонентов по различным минеральным типам

руд, концентратам, другим продуктам обогащения, решается вопрос об

экономической целесообразности и рациональных способах их извлечения.

Минимальные содержания рассеянных элементов в минералах-носителях,

технологически допустимые для их извлечения, по данным А. М. Сечевицы и

др., ориентировочно составляют (в г/т):

рения 2—3 (в молибдените, халькопирите, борните); кадмия 30, индия 1

(в сфалерите, галените, халькопирите); висмута 15 (в галените,

халькопирите); селена 5—7, теллура 3—4 (в халькопирите, сфалерите, пирите);

таллия 1—3 (в галените сфалерите); германия 1 (в халькопирите).

Классификация запасов полезных ископаемых применительно к

месторождениям цветных металлов

Запасы цветных металлов по степени их изученности в соответствии с

Классификацией ГКЗ СССР подразделяются на разведанные — категорий А, В, C1

— и предварительно оцененные — категории С2.

Для отнесения запасов к категории А должны быть удовлетворены

следующие требования:

1) установлены размеры, форма и условия залегания тел полезного

ископаемого, изучены характер и закономерности изменчивости их морфологии и

внутреннего строения, выделены и оконтурены без рудные и некондиционные

участки внутри тел полезного ископаемого, при наличии разрывных нарушений -

их положение и амплитуды смещения;

2) определены природные разновидности, выделены и оконтурены

промышленные (технологические) типы и сорта полезного ископаемого,

установлены их состав, свойства, распределение ценных и вредных компонентов

по минеральным формам; качество выделенных промышленных (технологических)

типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем

предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены с

детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для

проектирования технологической схемы его переработки с комплексным

извлечением компонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,

горно-геологические и другие природные условия исследованы с детальностью,

позволяющей получить исходные данные для составления проекта разработки

месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с

требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам.

Запасы категории А при детальной разведке месторождений цветных

металлов подсчитываются только на месторождениях 1-й группы в блоках,

оконтуренных скважинами и горными выработками без экстраполяции. На

штокверковых месторождениях меди к категории А могут быть отнесены блоки, в

пределах которых коэффициент рудоносности близок к единице, установлены

пространственное положение, форма и размеры участков кондиционных руд,

подлежащих селективной выемке. На разрабатываемых месторождениях запасы

категории А подсчитываются по данным эксплуатационной разведки и горно-

подготовительных работ.

Запасы категории В подсчитываются на месторождениях (в блоках), для

которых соблюдены следующие требования:

1) установлены размеры, основные особенности и изменчивость формы,

внутреннего строения и условий залегания тел полезного ископаемого,

пространственное размещение внутренних без рудных и некондиционных

участков; при наличии крупных разрывных нарушений выяснены их положение и

амплитуды смещения, охарактеризована возможная степень развития мало

амплитудных разрывных нарушений;

2) определены природные разновидности, выделены и при возможности

оконтурены промышленные (технологические) типы полезного ископаемого; при

невозможности оконтуривания установлены закономерности пространственного

распределения и количественного соотношения промышленных (технологических)

типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных

и вредных компонентов; качество выделенных промышленных - (технологических)

типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем

предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени,

необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработки,

обеспечивающей рациональное и комплексное его использование с извлечением

компонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,

горно-геологические и другие природные условия изучены с полнотой,

позволяющей качественно и количественно охарактеризовать их основные

показатели и влияние на вскрытие и разработку месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с

требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с включением (при

выдержанных мощности тел и качестве полезного ископаемого) ограниченной

зоны экстраполяции, обоснованной геологическими критериями, данными

геофизических и геохимических исследований.

Запасы категории В при детальной разведке месторождений цветных

металлов подсчитываются только на месторождениях 1-й и 2-й групп. Контур

запасов категории В должен быть проведен по разведочным выработкам без

экстраполяции, а основные горно-геологические характеристики рудных тел и

качество руд в пределах этого контура установлены по достаточному объему

представительных данных.

На штокверковых месторождениях, где объем руды определяется с

использованием коэффициента рудоносности, к категории В могут быть отнесены

блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности выше, чем средний по

месторождению, выявлены изменчивость рудонасыщенности в плане и на глубину,

закономерности пространственного положения, типичные формы и характерные

размеры участков кондиционных руд в степени, позволяющей дать оценку

возможности их селективной выемки.

На разрабатываемых месторождениях запасы категории В подсчитываются по

данным эксплуатационной разведки и горно-подготовительных работ.

Для подсчета запасов категории C1 должны быть выполнены следующие

требования:

1) выяснены размеры и характерные формы тел полезного ископаемого,

основные особенности условий их залегания и внутреннего строения, оценены

изменчивость и возможная прерывистость тел полезного ископаемого, а для

пластовых месторождений установлено также наличие площадей интенсивного

развития малоамплитудных тектонических нарушений;

2) определены природные разновидности и промышленные (технологические)

типы полезного ископаемого, установлены общие закономерности их

пространственного распространения и количественные соотношения промышленных

(технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы

нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных

(технологических) типов и сортов охарактеризовано по всем предусмотренным

кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени,

достаточной для обоснования промышленной ценности разведанных запасов;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,

горно-геологические и другие природные условия выявлены с полнотой,

позволяющей предварительно охарактеризовать их основные показатели;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с

требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с учетом данных

геофизических и геохимических исследований и геологически обоснованной

экстраполяции.

К категории C1 относятся запасы на участках месторождений, в пределах

которых выдержана принятая для данной категории сеть скважин и горных

выработок, а полученная при этом информация подтверждена на разрабатываемых

месторождениях данными эксплуатации, а на новых - результатами исследований

на участках детализации.

На штокверковых месторождениях изученность основных особенностей

внутреннего строения должна обеспечить выяснение рудонасыщенности и

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6