Ванадиевые руды

ВАНАДИЕВЫЕ РУДЫ (а. vanadium ores; н. Vanadienerze; ф. minerais de vanadium; и. minerales de vanadio) — природные минеральные образования, содержащие ванадий в количествах, при которых экономически целесообразно его извлечение. Ванадий находится в руде в виде примеси (0,1-4,9% V₂О₅) в магнетите и его разновидностях, ильмените, рутиле или в виде собственных минералов: ванадинита (11-19% V₂О₅), деклуазита (16-23%), купродеклуазита (17-22%), карнотита (16-21%), роскоэлита (9-29%), тюямунита (19%) и др. Большинство месторождений, из руд которых извлекают ванадий, комплексные; наряду с ванадием из них получают железо, титан, уран, свинец, цинк, медь, алюминий, фосфор.

Месторождения промышленные ванадиевых руд делятся на магматические, контактово-метасоматические, экзогенные (осадочные и зоны окисления) и метаморфогенные. Магматические месторождения пространственно и генетически связаны с областями распространения ультраосновных, основных и щелочных пород. Массивы ванадиеносных пород встречаются на древних платформах, в краевых частях докембрийских щитов и складчатых областях. Рудные тела магматических месторождений представляют собой залежи вкрапленных или шлирово-вкрапленных руд, имеющих форму линз, а также жило-, пласто- и трубообразную формы; встречаются пластообразные обособления массивного магнетита. Среди них выделяются: титаномагнетитовые, ильменит-титано-магнетитовые, ильменит-гематитовые в пироксенитах, горнблендитах, оливинитах, габбро, норитах, анортозитах, габбро-диабазах; они характеризуются невысоким содержанием V₂О₅ (0,1-1%), но очень большими запасами ванадия. Наиболее известные месторождения этого типа: Гусево-горское (CCCP), Мапахс (ЮАР), Тегавус (США), Родсенд (Норвегия), Лак-Тио (Канада), Баррамби (Австралия). Среди контактово-метасоматических месторождений встречаются магнетитовые руды в скарнированных породах, содержащие до 0,25% V₂О₅. Примеры месторождений этого класса — Осокино-Александровское (CCCP), Альгарробо (Чили). Среди ванадиевых руд экзогенных месторождений выделяются: деклуазитовые, купродеклуазитовые и ванадинитовые зоны окисления свинцово-цинковых и медных руд (содержат 2-10% V₂О₅); карнотитовые, тюямунитовые и роско-элитовые в пестроцветных осадочных отложениях (1-5% V₂О₅); ванадиеносные фосфориты (0,1-1% V₂О₅), ванадиеносная нефть (до 0,1% V₂О₅), патронитовые месторождения в асфальтитах (11% V₂О₅); титаномагнетитовые россыпи, преимущественно прибрежно-морские (ок. 0,3% V₂О₅). Экзогенные месторождения ванадиевых руд известны в США (Колорадо-Плато), Намибии (Берг-Аукас), Замбии (Кабве). Метаморфогенные месторождения ванадиевых руд представлены глинистыми образованиями зоны аргиллизации в древних кристаллических сланцах (около 1% V₂О₅) и ильменит-магнетитовыми в габбро-амфиболитах (0,4-0,5% V₂О₅). Крупные месторождения этого типа известны в США (Уилсон-Спрингс) и Финляндии (Отанмяки, Муставара). Наиболее важными по запасам и масштабам добычи являются магматические месторождения титаномагнетита; разрабатываются обычно открытым способом.

Основные методы получения ванадия связаны с переработкой железорудного сырья. В CCCP используется дуплекс-процесс (доменная плавка и конвертор), после которого остаётся шлак, содержащий 10-16% V₂О₅. Шлак обжигают с солями натрия и выщелачивают. Выделяется техническая окись ванадия (V₂О₅), из которой получают феррованадий (сплав железа с 35% ванадия). За рубежом применяют непосредственное выщелачивание ванадия из руд или рудных концентратов растворами кислот и щелочей. Используется также обжиг исходного сырья с солями натрия с последующим выщелачиванием водой, а затем — разбавленной серной кислотой и осаждением из раствора V₂О₅; из неё получают сплавы: корван, солван, нитрован и феррованадий, содержащие 35-86% ванадия.

Общие ресурсы ванадия (в пересчёте на V₂О₅) определяются в 56,2 млн. т (1980); запасы ванадия в промышленных рудах промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран составляют 8,7 млн. т, из них около 92% приходится на ЮАР. Производство ванадия за рубежом за 1960-79 выросло в 3,3 раза и достигло 24 тыс. т, в том числе (тыс. т) в ЮАР 12,7, США 4,3, Финляндии около 3,0, Чили 0,36.

Лидирующее положение среди продуцентов V₂О₅ занимает южноафриканская корпорация "Highveld Steel and Vanadium Corp. Ltd.", на долю которой приходится около 40% выпуска ванадиевой продукции промышленно развитыми капиталистическим и развивающимися странами. За 1965-80 потребление ванадия за рубежом удвоилось, достигнув 37 тыс. т в пересчёте на V₂О₅. Основное количество ванадия потребляют предприятия чёрной металлургии. Особенно высокими темпами растёт использование этого металла в качестве легирующего элемента при производстве высокопрочных низколегированных сталей, используемых для сооружения трубопроводов, строительных конструкций, резервуаров и тому подобное. Проблемами дальнейшего расширения сфер применения ванадия занимается Международный технический комитет по ванадию.

Несовпадение районов производства и потребления ванадия сделало этот товар важной статьёй международной торговли. За счёт импорта удовлетворяется около 2/3 потребностей капиталистических стран в этом виде промышленного сырья. Крупнейшие экспортёры — ЮАР и Финляндия. В качестве импортёров выступают практически все промышленно развитые капиталистические страны. Под влиянием растущего спроса на ванадий и роста издержек производства цены ванадиевого сырья и его продуктов имеют тенденцию к повышению.

Перспективными источниками извлечения ванадия являются нефть (до 0,1% V₂О₅); оолитовые бурые железняки (железофосфористые руды), характеризующиеся низкими содержаниями ванадия (0,07-0,2%), но большими запасами; углисто-кремнистые сланцы (0,2-1,5%), бокситы (0,02-0,4%); золы углей и горючих сланцев (0,2%).