Магниевые руды

МАГНИЕВЫЕ РУДЫ (а. magnesium ores; н. Magnesiumerze; ф. Minerais magnesiques; и. minerales de magnesio) — природные минеральные образования, из которых экономически целесообразно и технически возможно извлечение металлического магния, его оксида и других магнезиальных соединений. Магний в значительных количествах входит в состав более ста минералов, в т.ч. породообразующих; неограниченные ресурсы имеются в растворённом состоянии в морской воде.

Главная форма нахождения магния в рудах — в виде практически единственного или одного из ведущих катионов в химически активных легкорастворимых минералах или рассолах (табл.). В мономинеральных магнезитовых и бруситовых рудах все катионы, кроме магния, содержатся в небольших количествах и относятся к вредным примесям. Возможна попутная добыча оксида магния из доломитов и бруситовых мраморов. Из талькомагнезитовых руд наряду с тальковыми иногда попутно получают магнезитовые концентраты. Из соляных руд большей частью возможно комплексное получение калийных и магнезиальных удобрений, металлического магния, его оксида и некоторых соединений (хлористого магния, эпсомита и др.).

Главные минеральные виды магниевых руд имеют осадочное происхождение, второстепенные — возникают при выветривании и метаморфизме, хотя на раннем этапе изучения магниевых руд выдвигались ошибочные представления о метасоматическом образовании. Главное значение имеют существенно мономинеральные маложелезистые магнезиты и брусититы. В порядке уменьшения промышленного значения различают три генетических типа магнезитов: лагунно-морские, коры выветривания гипербазитов и озёрные. Руды первого типа образуются в прибрежных лагунах, аккумулировавших в карбонатной форме избыточный магний, выщелачивающийся из базальтовых покровов. Современные магнезиты этого типа изучены в лагуне Куронг (Южная Австралия), но большая часть месторождений приурочена к древним толщам. Осадочные текстурно-структурные признаки их более или менее затушёваны метаморфизмом, чем главным образом и обусловлено альтернативное представление об их гидротермальном метасоматическом происхождении. По этой же причине морские магнезиты называются кристаллическими, хотя среди них имеются тонкозернистые разновидности (как т.н. аморфные озёрные магнезиты и коры выветривания). Они имеют меньшее значение и концентрируются непосредственно в низах коры выветривания гипербазитов или переотлагаются при её размыве в озёрах прилегающих бессточных впадин. Бруситовые руды образуются при контактовом метаморфизме магнезитов (мономинеральные брусититы) и доломитов (бруситовые мраморы) в условиях небольшой глубинности.

Реклама



 Доломиты обычно не квалифицируются как магниевые руды. Однако они совместно с рассолами и морской водой используются для получения соединений магния.

Соляные магниевые руды представлены магний-калий-хлоридным, магний-калий-хлоридно-сульфатным и магний-натрий-сульфатным классами. Первые два слагают морские, а третий — континентальные эвапоритовые толщи.

Магнезит коры выветривания представлен желваками и штокверками мелких жил; при переотложении в трещинах он образует жилы мощностью 1 м, изредка до 40 м (Эвбейское месторождение, Греция), протягивающиеся на глубине более 150 м. Осадочные магнезиты слагают пластообразные залежи мощностью от нескольких до 400-500 м и длиной от сотен метров до десятков километров. Залегание — от субгоризонтального (кайнозойские озёрные руды) до субвертикального. Лагунные магнезиты образуют моноформационные (с одно- и многоэтажным распределением рудных тел) и полиформационные комплексы с несколькими ритмически повторяющимися продуктивными толщами. Наиболее сложные формы рудных тел эвапоритов обусловлены пластичностью солей: пласты, смятые в складки, и соляные диапиры. Соляные горизонты (одно- и многоэтажные) поодиночке завершают полные циклы галогенной седиментации или неоднократно (до 4) повторяются в полициклических комплексах. В соляных куполах калий-магниевые руды особенно сложно дислоцированы и разделены на отдельные линзы. Пласты эвапоритовых руд распространены на площадях от десятков га до 100 тысяч км2. В одноэтажных формациях рудные залежи имеют мощность от 2 до 40 м, а в многоэтажных — от 0,5 до 150 м (до 25 пластов).

Образование и накопление различных типов магниевых руд происходило в разные геологические эпохи в условиях влажного (магнезиты) и засушливого (эвапориты) климата. Особенно это наглядно выразилось в чередовании главных фанерозойских эпох магнезито-(карбон), соле-(пермь) и последующего магнезито-накопления (триас). В докембрии промышленные соляные толщи не известны. Главные месторождения магнезита имеют докембрийский возраст: в CCCP — месторождения Башкирского поднятия (Саткинское и др.), Енисейского кряжа (Тальское и др.), Буреинского массива (Сафонихинское и др.), восточного Саяна (Савинское и др.), Юго-Западного Памира (Кухилалское и др.); за рубежом — Ляодунский и Корейский полуострова, в Бразилии (штаты Баия и Ceapa), в Индии (Алморская провинция), в Австралии, в США (штат Вашингтон). Верхнепалеозойские лагунные магнезиты широко развиты в Европе: пояс длиной более 2000 км тянется через территории Испании, Франции, Австрии, Чехословакии и, вероятно, CCCP, залегая здесь на глубине; кайнозойские озёрные магнезиты — в Югославии, Греции и в Малой Азии; магнезиты коры выветривания гипербазитов — в Югославии, Греции, Турции, Индии; брусититы — в США (штат Невада) и CCCP (Хабаровский край); бруситовые мраморы — в Канаде (штаты Онтарио и Квебек).

Самые крупные соленосные бассейны (пермского возраста) расположены в Европе. На территории CCCP хлоридные магниевые руды образуют месторождения: крупнейшее из них — Верхнекамское. Западно-Европейский верхнепермский соленосный бассейн занимает территорию от Литовской ССР до Великобритании (площадь 1600х600 км). Верхнепермские хлоридно-сульфатные руды известны в США (Мидконтинент). Девонские хлоридные руды развиты в CCCP, Канаде (Саскачеванский бассейн). В древнейшем кембрийском Ангаро-Ленском бассейне выявлены хлоридные руды и ангидритмагнезиты. В последней крупной эпохе соленакопления (неогеновой) отлагались только магний-калий-хлоридно-сульфатные и магний-натрий-сульфатные руды. Неогеновые хлоридно-сульфатные руды в CCCP представлены Калушским и Стебникским месторождениями (Карпаты), за рубежом — месторождениями Испании (Сурия, Кардона), Франции (Эльзасское) и ФРГ (Баденское). Континентальные магний-натриевые-сульфатные руды представлены в CCCP рядом месторождений в межгорных впадинах Средней Азии, современными осадками Кара-Богаз-Гола и некоторых соляных озёр.

Пластовые магнезитовые и бруситовые руды обычно разрабатываются открытым способом, а жильный магнезит коры выветривания и соляные руды — подземным способом (СФРЮ, Греция, ГДР). При подземном способе применяют камерно-столбовую систему разработки (потери до 40 и даже 70%), сплошную выемку с посадкой кровли (Эльзасское месторождение). Возрастает роль подземного выщелачивания, наиболее широко применяемого в США (штат Мичиган).

Способы переработки магниевых руд резко различаются в зависимости от типа руд и конечного продукта. Для облагораживания магнезита за рубежом, помимо селективной отработки, ручной и автоматизированной сортировки (с фотоэлементными и лазерными устройствами), иногда применяют флотацию, гравитацию в тяжёлых средах и электромагнитную сепарацию. В CCCP разработана схема удаления примесей из низкосортных брусититов с полным растворением, сбросом примесей в шламы и последующим осаждением чистого продукта. Оксид магния получают при обжиге магнезита, брусита и искусственно осаждённых из морских вод или рассолов гидроксида или водных карбонатов магния. Обжиг производится в различных печах и режимах: для т.н. каустической (химически активной) MgO — в шахтных печах (t 700-1000°С), для т.н. намертво обожжённой спекшейся MgO — во вращающихся тоннельных печах (t 1500-2000°С), а для получения плотного плавленого периклаза — в дуговых электропечах (t более 2900°С). Переработка соляных руд осуществляется по различным схемам с растворением холодной и горячей водой, оборотными щёлоками, отфильтровыванием, высушиванием, обезвоживанием. Металлический магний извлекается главным образом электролизом расплавленного хлорида магния и термическим восстановлением карбоната или гидроксида с использованием углерода или ферросилиция. В CCCP применяют первый метод преимущественно на щёлоках, отходящих при извлечении калия из карналлитовой руды. В США в 1981 некоторые компании использовали электролиз хлорида магния, выделенного из природных рассолов и морских вод, и силикотермический способ переработки рассолов Большого Солёного озера.

CCCP — один из ведущих производителей и главный потребитель магнезита. Ежегодная мировая добыча (без социалистических стран) главного вида сырья — магнезита — в 1960-80-е гг. составила около 10 млн. т. В 1983 добыто 12,1 млн. т, в т.ч. по странам (млн. т): KHP 2, КНДР около 2, Австрия 12, Турция 0,8, Греция около 0,8, ЧССР 0,7, Испания 0,6, Индия 0,5, Югославия 0,3, Бразилия 0,2. В 1982 мировое (без социалистических стран) производство огнеупорного оксида магния составило 8,8 млн. т, в т.ч. из морских магнезитов 5,5, из магнезита коры выветривания 0,9, из морских вод и рассолов 2,4 млн. т. Последний тип резко доминировал в США и Канаде (0,9 млн. т при 0,16 млн. т из морских магнезитов), что наглядно отражает мировую тенденцию 70-х гг. к увеличению потребления наиболее чистых магнезиальных продуктов. В связи с этим развивалось производство безжелезистого магнезита коры выветривания на Балканах, в Турции, Индии и росло использование морских вод и рассолов. Дальнейшему развитию этой тенденции препятствуют ограниченные ресурсы магнезита коры выветривания и резкое удорожание энергии, потребление которой при переработке жидкого сырья в 3-4 раза больше, чем магнезита. В связи с этим предполагается увеличение добычи лагунно-морских магнезитов, представленных крупнейшими месторождениями. Особое значение из них приобретают наименее железистые. Крупные ресурсы маложелезистых магнезитов имеются в CCCP; в решении проблемы сыграют роль и безжелезистые брусититы.



Android-приложение
Смотрите также:
Геология полезных ископаемых: Минеральные ресурсы: Страны и континенты: Месторождения: Техника и технологии: Горное дело: Предприятия:
Отраслевые новости:

Аналитика: