Нефелин-апатитовые руды

НЕФЕЛИН-АПАТИТОВЫЕ РУДЫ (а. nepheline-apatite ores; н. Nephelin-Apatit-Erze; ф. minerais de nepheline-apatite; и. minerales nefelina-apatitos) — второй после бокситов по промышленному значению вид алюминиевого сырья. Включают нефелиновые и нефелин-апатитовые руды. Промышленная ценность этих руд определяется концентрацией нефелина KNa₃AlSiO₄₄, содержащего 29,0-35,7% Аl₂О₃; 42,4-48,0% SiO₂ и 17,0-21,9% Na₂О (оксид натрия на 10-20% может замещаться К₂О). В качестве примесей могут присутствовать CaO, Ga₂О₅, V₂О₅, Fe₂О₃ и др.

Нефелиновые руды — это плотные массивные изверженные породы с объёмной массой 2670 кг/м3, мелко- и среднезернистой структуры. Они образуют рудные тела штоко-, дайко- и лакколитообразной формы среди щелочных пород, связанных в основном с ультраосновной и основной магмой.

Комплексные нефелин-апатитовые руды — источник получения нефелиновых концентратов из хвостов их обогащения, содержащие (%): АlО₃ 28,6; SiO₄ 44,4; Fe_2О3 3,4; CaO 1,2; Na₂О+К₂О 17,6.

В CCCP требования промышленности к качеству нефелиновых руд определяются кондициями для конкретных месторождений. Общими техническими условиями для всех типов нефелиновых руд установлены минимально (или максимально) допустимые содержания основных компонентов: Аl₂О₃ не менее 22,5%; SiO₂ не более 45%; Na₂О + К₂О не менее 9,5% и Fe₂О₃ не более 7%. Нефелиновые руды по качеству подразделяются на три сорта. Первый сорт — высококачественные бесполевошпатовые нефелиновые руды (преимущественно уртиты), состоящие на 60-90% из нефелина и на 10-15% из пироксена (эгирина). Содержание в них (%): Аl₂О₃ более 26, суммы щелочей (R₂О) более 10, SiО₂ менее 45 и Fe₂О₃ менее 5. Они могут перерабатываться на глинозём без предварительного обогащения. Второй сорт — нефелин-плагиоклазовые руды (щёлочно-габброидные породы), содержащие 10-50% нефелина (22-25% Аl₂О₃, 8-12% R2О и 7-10% Fe₂О₃). Эти руды требуют предварительного механического обогащения с целью удаления темноцветных минералов, содержащих железо. Третий сорт — высококремнистые нефелин-полевошпатовые руды (нефелиновые сиениты), состоящие на 10-30% из нефелина, щелочных полевых шпатов и темноцветных компонентов (18-24% Аl₂О₃, 2-7% Fe₂О₃ и 10-14% R₂О). Эти руды требуют предварительного химического обогащения с целью уменьшения SiO₂.

Добыча нефелиновых руд осуществляется в основном открытым способом. Нефелиновые руды (уртиты) и нефелиновые концентраты, полученные из апатито-нефелиновых руд, перерабатываются на глинозём методом спекания. Руда спекается с известняком во вращающихся печах при температуре 1250-1350°С. Спёк после дробления выщелачивается, в раствор переходят алюминаты натрия и калия. Алюминатный раствор карбонизируется для разложения алюминатов натрия и калия, при этом гидроксид алюминия выпадает в осадок, а сода и поташ остаются в растворе. Отфильтрованный и прокалённый гидроксид алюминия является товарным продуктом (глинозёмом).

Месторождения нефелиновых руд в CCCP: Кия-Шалтырское, Горячегорское, Тулуюльское и др. (Кузнецкий Алатау); Мухальское, Нижнебурульзайское и др. (Бурятская ACCP), Баян-Кольское и др. (Тувинская ACCP). Месторождения нефелин-апатитовых руд расположены на Кольском полуострове — Хибинская группа (Кукисвумчоррское, Юкспорское, Расвумчоррское и др.).

Из социалистических стран наиболее крупные месторождения нефелин-полевошпатовых руд известны в MHP.

Месторождения нефелиновых сиенитов имеются в США (штат Арканзас). Крупные запасы нефелиновых сиенитов сосредоточены в Канаде, Норвегии, Португалии, Италии, Мексике, Бразилии, странах Северной Африки и др. Эти месторождения рассматриваются как потенциальные источники алюминиевого сырья.