Редкометалльные руды

РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫЕ РУДЫ (а. rare metal ores; н. Erze der seltenen Metalle; ф. minerais de metaux rares; и. minerales de metales raros, menas de metales raros) — природные минеральные образования, содержащие редкие элементы (РЭ) в виде самостоятельных минералов или изоморфных примесей, рассеянных в рудных и жильных минералах в количествах, достаточных для их рентабельного промышленного извлечения. Элементы, относимые к группе редких, составляют почти половину периодической системы элементов Менделеева, хотя слагают около 0,2% земной коры.

Собственные крупные месторождения большинства РЭ встречаются довольно редко, хотя интерес промышленности к ним возрастает.

Выявлены крупные и уникальные по запасам месторождения редкометалльные руды с содержаниями, достигающими целых процентов (ниобий, литий, бериллий) и десятков процентов (стронций). Запасы и содержания РЭ в таких месторождениях сопоставимы, а иногда превосходят месторождения традиционных полезных ископаемых (например, меди, свинца, цинка и др.). Поэтому такие элементы являются редкими не столько по распространённости в земной коре, сколько по уровню их промышленного использования. Ранее относимые к РЭ олово, вольфрам, молибден, сурьма, ртуть и другие элементы с развитием производства и их использованием стали традиционными и теперь к числу редких не относятся. Очевидно, со временем количество элементов, относимых к редким, будет сокращаться, и по мере развития производства некоторые из них перейдут в разряд обычных.

Обобщающий термин "редкие элементы" может быть отождествлён с промышленно новыми элементами и объединяет группу химических элементов, отличающихся в основном невысокими содержаниями в земной коре или используемых промышленностью в ограниченных количествах. Промышленное использование РЭ началось в 20 веке, особенно быстро их производство начало развиваться после 1945, но многие из них ещё мало используются.

Месторождения редкометалльных руд и их типы отличаются большим разнообразием, что обусловлено широким спектром РЭ и тем, что для образования промышленных скоплений необходимы сравнительно невысокие концентрации РЭ, а также комплексным характером оруденения, делающим даже невысокие концентрации РЭ промышленно значимыми. В таблице приведены основные типы руд и источники получения редких металлов, но этим не исчерпывается всё их многообразие.

Исходя из формы нахождения элементов редкометалльные руды могут быть подразделены на руды, в которых РЭ присутствуют в виде собственных редкометалльных минералов и составляют их основную промышленную ценность, и руды, используемые для получения широко распространённых металлов и неметаллов, в которых РЭ присутствуют в виде изоморфных примесей и извлекаются как попутные компоненты.

Руды собственно редкометалльных месторождений образуют комплексные месторождения. Например, редкометалльные пегматиты обычно содержат в своём составе тантал (в тантало-ниобатах), литий (в сподумене, петалите, слюдах), бериллий (в берилле, слюдах), иногда цезий (в поллуците и слюдах), олово и тантал (в касситерите) и по существу являются их месторождениями. Комплексными являются не только руды, но и многие рудные минералы (например, лопарит — источник получения тантала, ниобия, титана, редких земель; колумбит содержит в своём составе тантал, ниобий, уран, торий).

Выявление и изучение редкометалльных месторождений более сложно по сравнению с другими видами минерального сырья и требуют применения прецизионных методов исследований. Как правило, рудные тела месторождений редкометалльных руд не имеют чётких границ и устанавливаются по данным опробования, что требует использования при их разведке и последующей отработке больших объёмов опробования и аналитических работ. В этих условиях особенно актуальным является широкое внедрение ядерно-физических методов опробования руд в естественном залегании. При разведке редкометалльных месторождений для изучения технологических свойств руд обычно отбирают крупнообъёмные пробы (до 1000 т и более) для получения концентратов в количествах, достаточных для последующего изучения их металлургического передела и отработки технологии обогащения.

В мировой практике основные объёмы добычи титана, циркония, тантала, ниобия, редких земель и других РЭ связаны с россыпями и корами выветривания, поэтому основной способ их добычи открытый. Для россыпных месторождений наиболее эффективна дражная разработка.

Редкометалльные руды обогащаются чаще всего гравитационными и флотационными методами. Тяжёлые минералы (циркония, титана, тантала, ниобия и др.) россыпных месторождений и кор выветривания обычно извлекаются гравитационными методами. Руды коренных месторождений обогащают с применением флотации, магнитной или электромагнитной сепарации, химической и ультразвуковой очистки и др. Для повышения содержания РЭ в рудах, поступающих на обогатительные фабрики, всё более широко используются методы предварительного рентгено-радиометрического обогащения, позволяющие увеличить содержание металла в руде в 1,5-2 раза по сравнению с исходным и резко сократить его объёмы, поступающие на переработку.

Объёмы мировой добычи и производства редкометалльных руд определяются существующими и перспективными потребностями в них, наличием подготовленной сырьевой базы, а также действующими ценами на редкометалльную продукцию, которые поддерживаются в основном на высоком уровне, что не способствует широкому использованию РЭ. Основными потребителями РЭ за рубежом являются промышленно развитые страны, в основном США и Япония.

Более подробные сведения по отдельным видам редкометалльных руд см. в ст. Бериллиевые руды, Литиевые руды, Ниобиевые руды, Танталовые руды.