ХРОМИТОВЫЕ РУДЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................... 3

1 ХРОМИТОВЫЕ РУДЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ................................................. 6

2 ГЕНЕЗИС МЕСТОРОЖДЕНИЙ ХРОМИТОВЫХ РУД.................................................. 9

3 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ХРОМИТОНОСНОСТЬ МАССИВА РАЙ-ИЗ ЦЕНТРАЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ................................................................................................................ 13

4 САРАНОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ............................................................................ 19

4.1 Рудоносные зоны и рудные тела Сарановского месторождения................................. 19

4.2 Руды Сарановского месторождения................................................................................ 20

4.3 Состав руд и минералов Сарановского месторождения............................................... 22

5 КЕМПИРСАЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ..................................................................... 25

6 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.................................................................................................. 27

6.1 Геохимическое описание.................................................................................................. 27

6.2 Люминесценция и геохимия карбонатов Сарановского хромитового месторождения 28

6.3 Сравнение Саранского и Кемпирсайского месторождений........................................ 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................... 33

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................................................... 35

ВВЕДЕНИЕ

Хромшпинелиды, имеющие общую формулу (Fе,Мg)(Сr,Аl,Fе)₂О₄ характеризуются доминированием хрома в октаэдрических позициях шпинелевой структуры n-типа. Все относящиеся сюда минеральные виды в природе встречаются в одинаковых условиях и по внешним признакам настолько похожи друг на друга, что практически без химического анализа невозможно отличить разные по составу виды. В практике разведочного и горного дела все они называются просто хромитами.

По составу различают следующие главные минеральные виды: собственно хромит FеСr₂О₄ (в чистом виде встречается в метеоритах, в земной коре очень редок), магнохромит МgСr₂О₄, разновидностями которых являются соответственно алюмохромит Fе(Сr,Аl)₂О₄ и хромпикотит (Мg,Fе)(Сr,Аl)₂О₄. Хромит был известен академику Т.Ловицу ещё в 1797 г.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический вид симметрии, а₀ = 8,305. Кристаллическая структура аналогична шпинели. Редко, но встречаются в виде мелких кристаллов октаэдрического облика. Обычно же наблюдаются в округлённых или не совсем правильной формы зёрнах и в сплошных зернистых агрегатах.

Содержание Сr₂О₃ в наиболее часто встречающихся хромшпинелидах колеблется в весьма широких пределах: от 18 до 62 %, FеО - 0-18 %, MgO - 6-16 %, Аl₂О₃ - 0-33 %, Fе₂О₃ - 2-30 %. Кроме того, в виде изоморфных примесей иногда присутствуют: ТiO₂ - до 2 %, Y₂О₃ - до 0,2 %, МnО - до 1 %, ZnО - до нескольких единиц, NiО - до десятых долей, СоО - до сотых долей процента.

Цвет хромшпинелидов чёрный. В тонких шлифах полупрозрачны или просвечивают густо-красным или коричнево-красным цветом. Лишь богатые FеО и Fе₂О₃ разности совершенно непрозрачны. Черта бурая, часто - бледная, серо-коричневая, иногда с оливковым оттенком. Блеск полуметаллический до алмазного. N = 2,07-2,16. Твёрдость 6 - 7,5. Спайность отсутствует. Плотность 4 - 4,8. Хромшпинелиды, содержащие FеО и Fе₂О_3, обнаруживают слабые магнитные свойства. Разности, богатые этими компонентами и бедные Сr₂О₃, сильно магнитны. Перл буры или фосфорной соли в холодном состоянии изумрудно-зелёный (реакция на хром). В кислотах не растворяются.

Хромшпинелиды встречаются почти исключительно в магматических ультраосновных породах (дунитах) как в виде вкрапленности, так и в виде сплошных скоплений большей частью неправильной гнездообразной, линзообразной и столбообразной формы. В ассоциации с ними постоянно наблюдаются зеленоватого цвета серпентин, оливин (форстерит), хромсодержащие хлориты, брусит (придающий некоторым рудам «седой» вид), иногда хромовые гранаты изумрудно-зелёного цвета (уваровит) и др. В некоторых массивах ультраосновных пород с ними генетически связаны минералы группы платины и осмистого иридия. В зоне выветривания хромшпинелиды химически устойчивы. Лишь в условиях жаркого климата они подвергаются окислению и разрушению.

Подавляющее большинство месторождений этих руд в России принадлежит Уралу. На Полярном Урале находится месторождение хромитов Рай-Из. Другое известное месторождение, Сарановское, находится на Северном Урале (в 6 км. от ст. Бисер) и представлено крутопадающими жилообразными телами сплошных хромитовых руд относительно низкого качества (с высоким содержанием железа). Крупное по запасам Аганозерское месторождение магнохромитов расположено в Карелии.

Крупнейшие на территории бывшего СССР месторождения высококачественных хромитовых руд сосредоточены на восточном склоне самой южной части Урала: Донские или Кемпирсайские (в Актюбинской области, Казахстан). Небольших размеров месторождения известны в Закавказье: Шорджинсое, Гейдаринское и др. (на восточном берегу оз. Севан и юго-восточнее его в Армении).

Из зарубежных месторождений следует отметить хромитовые месторождения Родезии (Юго-Восточная Африка), Новой Каледонии, Турции, о. Кубы.

Хромитовые руды являются единственным сырьём для выплавки феррохрома, используемого в качестве присадки при выплавке высококачественных специальных сортов хромовых и хромоникелевых сталей. Кроме того, в металлической промышленности имеет большое значение хромирование, то есть покрытие металлическим хромом различных металлических изделий в целях борьбы с коррозией металла. Некоторая часть хромитовых руд (магнохромиты) идёт в химическую промышленность для изготовления различных стойких красок, в кожевенном деле и в приготовлении химических препаратов (хромпиков и др.). Для применения в металлургии магнохромитовые руды требуют добавления железных руд. Низкосортные сплошные руды, бедные Сr₂О₃ и богатые FеО и Fе₂О₃, используются также в изготовлении огнеупорных кирпичей.

Объектом исследования в работе выступают хромитовые руды.

Предмет исследования – особенности хромитовых руд Сарановского месторождения.

Цель работы состоит в рассмотрении особенностей хромитовых руд.

В задачи работы входит рассмотрение особенностей хромитовых руд, генезис их месторождений, геологического строения и хромитоности массива Рай-Из Центрального месторождения, а также особенностей Саранского хромитового месторождения.

ХРОМИТОВЫЕ РУДЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Хром (Cr) – химический элемент VI группы периодической системы. Концентрируется в хромовых рудах (хромититах), главный минерал – хромшпинелид (Fe, Mg)₂(Cr,Fe,Al)₃O₄.

Руды используются как легирующее, огнеупорное и химическое сырье. Месторождения хромовых руд связаны с гипербазитами Северо-Сарановского и Южно-Сарановского массивов, расположенных в Горнозаводском районе.

Представлены Главным Сарановским месторождением и Сарановской группой россыпей валунчатых руд и Южно-Сарановским месторождением. Балансовые запасы хромовых руд всех категорий составляют 9,4 млн т. Распределенный фонд составляет 99,4%. Разработка ведется подземным способом. Годовой уровень добычи хромовых руд за последние несколько лет снизился с 160 до 80 тыс. т.

Собственно рудоносная зона шириной в плане 40 - 45 м включает три субпараллельных крутопадающих рудных тела – Западное, Центральное и Восточное и расположена примерно в осевой части полосы гипербазитов.

Все три тела сложены почти массивными хромитовыми рудами, всегда содержащими небольшое количество нерудных минералов. Промышленное значение имеют Западное и Центральное тела. Руды использовались, главным образом, для производства огнеупоров. В связи с утерей Россией сырьевой базы при распаде СССР разработаны методы и начата выплавка феррохрома из руд Главного Сарановского месторождения [5, С.169-173].

В последние годы на территории Российской Федерации открыто несколько месторождений хромовых руд с более богатым содержанием хрома, чем на месторождениях Пермского края. Поэтому руда группы Сарановских месторождений может быть конкурентноспособной только при низкой себестоимости.

Следует переходить к более рентабельной открытой добыче карьерным способом. Запасы руды для открытой добычи не превышают 500 - 600 тыс. т. При сохранении существующего положения можно прогнозировать прекращение добычи хромовых руд на территории края в течение ближайших 5 лет.

Существующая потребность в хромовых рудах областей Уральского региона оценивается по данным проектного института «Уралгипроруда» в 500 тыс. т. в год.

Балансом по Пермской обл. учтены запасы хромовых руд по трем месторождениям, расположенным в Горнозаводском районе. Запасы составляют 12 953 тыс. т., все запасы переданы в разработку.

Среднее содержание окиси хрома в рудах колеблется от 37,69 (Юж.-Сарановское месторождение) до 39,5 % (группа россыпей).

На флангах группы Сарановских месторождений существует возможность прироста запасов. На северном фланге Главного Сарановского месторождения установлены следующие запасы (в авторском варианте), тыс. т: балансовые запасы категории С1 -812,4, забалансовые запасы категории C1 - 41,9, забалансовые запасы категории С2 - 660,6.

В результате проводимых в Горнозаводском районе геолого-съемочных работ выделено несколько гипербазитовых массивов, перспективных для поисков хромовых руд. Прогнозные ресурсы категории Р3 оцениваются в 11 - 30 млн т [5, С.169-173].

На Промежуточном участке (между Главным и Южно-Сарановским месторождениями) установлено наличие хромовых руд в районе рудопроявления «Любушкино». Предварительно подсчитанные здесь запасы категории С2 составляют 6270 т для разработки открытым способом. Для подземной добычи хромовые руды вскрыты до горизонта +40 м. Прогнозные ресурсы категории P1 -1500 тыс. т.

Юго-восточнее группы Сарановских месторождений на левобережье р. Кырмы известно Тесовское проявление,

Главное Сарановское месторождение и россыпи валунчатых руд разрабатываются ОАО «Сарановская шахта Рудная». Месторождение хромитов отрабатывается подземным способом. Проектная мощность установленного горнодобывающего и обогатительного оборудования на шахте «Рудная» - 260 тыс. т руды в год.

Южно-Сарановское месторождение (было резервным с запасами 2,4 млн т.) в результате тендера, проведенного 29 ноября 2000 г., передано для разработки ОАО «Нефтехимснаб». Проектная мощность горнодобывающего предприятия, заложенная в ТЭО разработки, составляет 55 тыс. т. в год. Южно-Сарановское месторождение разрабатывается открытым способом.

Основные проблемы предприятий связаны с приростом запасов хромовых руд, подготовкой проектов и дополнений к проектам на разработку месторождений. Так, закончена разведка северного погруженного фланга Главного Сарановского месторождения. Необходима государственная экспертиза материалов подсчета запасов хромовых руд.

В связи с выбором места для заложения шахты на Южно-Сарановском месторождении возникает необходимость проведения геологического изучения северного фланга с целью выявления и оконтуривания рудных и безрудных участков.

Перспектива прироста запасов хромовых руд связывается с северным флангом Главного Сарановского месторождения, а также рудопроявлениями «Малый Пестерь» и «Любушкино» на Промежуточном участке – Южно-Сарановском месторождении [5, С.169-173].