Качество минерального сырья и полезных ископаемых
Ìèíåðàëüíîå ñûðüå — ýòî ïîëåçíûå èñêîïàåìûå, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â ïðîèçâîäñòâåííîé ñôåðå, îíî èãðàåò âàæíóþ ðîëü â íàðîäíîì õîçÿéñòâå, îñîáåííî â ïðîìûøëåííîñòè.
Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå äàþò ïî÷òè 75% ñûðüÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà. Ïðàêòè÷åñêè âñå âèäû òðàíñïîðòà ðàáîòàþò íà ñûðüå, ïîëó÷åííîì â ïðîöåññå ïåðåðàáîòêè ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ.
Êëàññèôèêàöèÿ: âèäû è êëàññû ñûðüÿ ìèíåðàëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ
Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå, êîòîðûå äîáûâàþò èç íåäð çåìëè, îòíîñÿò ê ìèíåðàëüíîìó ñûðüþ, êîòîðîå âêëþ÷àåò â ñåáÿ áîëåå 200 ìèíåðàëîâ îòëè÷àþùèõñÿ äðóã îò äðóãà ïî ôèçè÷åñêîé ôîðìå, ñîñòàâó, ïðèìåíåíèþ è äðóãèì ïðèçíàêàì.
Åäèíîé ñèñòåìû êëàññèôèêàöèè ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ íå ñóùåñòâóåò, èõ êëàññèôèöèðóþò ïî âèäàì èñïîëüçîâàíèÿ è ïî àãðåãàòíîìó ñîñòîÿíèþ.
Ìèíåðàëüíûå ðåñóðñû ïî âèäàì èñïîëüçîâàíèÿ:
- ãîðþ÷èå (íåôòü, ãàç, óãîëü);
- ðóäíûå (àëþìèíèé, ìåäü, îëîâî);
- íåðóäíûå (àñáåñò, ãðàôèò, ìðàìîð).
Ìèíåðàëüíûå ðåñóðñû ìîãóò ðàçëè÷àòüñÿ ïî ñîñòîÿíèþ è ïîäðàçäåëÿòüñÿ íà:
- æèäêèå (íåôòü, ìèíåðàëüíàÿ âîäà);
- òâåðäûå (ñîëü, óãîëü, ìðàìîð);
- ãàçîîáðàçíûå (ìåòàí, ãåëèé, ãîðþ÷èå ãàçû).
Ïðèðîäíîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå
Ê ïðèðîäíîìó ìèíåðàëüíîìó ñûðüþ îòíîñÿò ãîðíûå ïîðîäû è ìèíåðàëû, èç êîòîðûõ ïðîèçâîäÿò ñòðîèòåëüíûå ìàòåðèàëû è ñûðüå íà îñíîâå âÿæóùèõ âåùåñòâ (öåìåíò, ãèïñ, àñáåñò).
Ïîñëå òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè ìèíåðàëüíîå ñûðüå èñïîëüçóåòñÿ â ñòåêîëüíîé, êåðàìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè, à òàêæå ïðèìåíÿåòñÿ â ïðîèçâîäñòâå óäîáðåíèé è ìèíåðàëüíûõ êðàñîê.
Òåõíîãåííîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå
Îòõîäû, îáðàçóþùèåñÿ âî âðåìÿ ïîëó÷åíèÿ è îáðàáîòêè ìåòàëëà è îòõîäû ãîðíî – ìåòàëëóðãè÷åñêèõ, õèìè÷åñêèõ ïðîèçâîäñòâ, ñîäåðæàùèå öâåòíûå è áëàãîðîäíûå ìåòàëëû, — ÿâëÿþòñÿ òåõíîãåííûì ìèíåðàëüíûì ñûðüåì.
Òåõíîãåííîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå ðàçäåëÿåòñÿ íà ãðóïïû, â çàâèñèìîñòè îò ïðèíàäëåæíîñòè ê îïðåäåëåííûì ïðîèçâîäñòâåííûì îòðàñëÿì.
Ðàçëè÷àþò ñûðüå:
- ãîðíîäîáûâàþùèõ ïðåäïðèÿòèé;
- îáîãàòèòåëüíûõ ôàáðèê;
- ìåòàëëóðãè÷åñêèõ çàâîäîâ;
- õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè;
- òîïëèâíîé ýíåðãåòèêè.
Òåõíîãåííîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ â ñòðîèòåëüñòâå (ïðîèçâîäñòâî öåìåíòà, áåòîíà), ïðè äîðîæíûõ ðàáîòàõ (çàñûïêà êàðüåðîâ, îòñûïêà äàìá), â ïðîèçâîäñòâå ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé.
Ãîðþ÷åå ìèíåðàëüíîå ñûðüå
Ãîðþ÷èå (òîïëèâíûå) ïîëåçíûå èñêîïàåìûå ïî ñâîåìó ñîñòîÿíèþ äåëÿòñÿ íà æèäêèå (íåôòü), òâåðäûå (óãîëü, òîðô) è ãàçîîáðàçíûå (ïðèðîäíûé è ïîïóòíûé ãàç).
Íåôòü è ãàç ñëóæàò èñòî÷íèêîì ýíåðãèè è òåïëà: áëàãîäàðÿ èì ðàáîòàþò äâèãàòåëè ìàøèí, îòàïëèâàþòñÿ ïîìåùåíèÿ.
Óãîëü ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ íà ïðîèçâîäñòâå.
Òîðô ïðèìåíÿþò êàê ãîðþ÷åå è â êà÷åñòâå òåïëîèçîëÿöèè.
Ãîðþ÷åå ìèíåðàëüíîå ñûðüå ÿâëÿåòñÿ ñàìûì âàæíûì âèäîì ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Áëàãîäàðÿ åìó áûëî ñîçäàíî ìíîæåñòâî îòðàñëåé ïðîìûøëåííîñòè.
Ñòðàòåãè÷åñêîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå
Ñòðàòåãè÷åñêîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå ñîñòàâëÿåò îñíîâó ìàòåðèàëüíîãî ïðîèçâîäñòâà, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò ýêîíîìè÷åñêóþ è îáîðîííóþ ñòàáèëüíîñòü ñòðàíû. Ïåðå÷åíü ñòðàòåãè÷åñêèõ ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ èçìåíÿåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ãåîïîëèòè÷åñêîé îáñòàíîâêè, âíåøíåýêîíîìè÷åñêèõ ñâÿçåé è äðóãèõ îáñòîÿòåëüñòâ.
Ñðåäè ñòðàòåãè÷åñêîãî ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ Ðîññèè íàõîäÿòñÿ òîïëèâíî – ýíåðãåòè÷åñêèå ðåñóðñû, ðóäà öâåòíûõ è ðåäêèõ ìåòàëëîâ, äðàãîöåííûå êàìíè è ìåòàëëû. Ê ñòðàòåãè÷åñêèì ðåñóðñàì òàê æå îòíîñÿò âîäíûå ðåñóðñû, êàê îñíîâó æèçíåîáåñïå÷åíèÿ íàñåëåíèÿ ñòðàíû.
×òî îòíîñèòñÿ ê ïîäàêöèçíîìó ìèíåðàëüíîìó ñûðüþ?
Àêöèç — ýòî êîñâåííûé íàëîã, êîòîðûé âçûìàåòñÿ ñ íàëîãîïëàòåëüùèêîâ, ïðîèçâîäÿùèõ èëè ïðîäàþùèõ ïîäàêöèçíîå ñûðüå. Ê ïîäàêöèçíûì âèäàì ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ îòíîñÿòñÿ ïðèðîäíûé ãàç è íåôòü.
Íî â ñëó÷àå ðåàëèçàöèè íåôòè èëè ãàçà íà ýêñïîðò, àêöèç íå âçûìàåòñÿ. Òàêîå îñâîáîæäåíèå îò óïëàòû àêöèçà âîçìîæíî, åñëè âûâîç îñóùåñòâëÿåò ïðîèçâîäèòåëü ïðîäóêöèè.
Õèìè÷åñêèé àíàëèç õàðàêòåðèñòèê è êà÷åñòâà ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ
Èçó÷åíèå ñîñòàâà ðóäû è ìèíåðàëîâ ïðîâîäèëîñü ñ äðåâíåéøèõ âðåìåí. Ýòî òðåáîâàëîñü äëÿ ïîëó÷åíèÿ áðîíçû, æåëåçà, äðàãîöåííûõ ìåòàëëîâ. Òàêîé àíàëèç ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ áûë î÷åíü âàæåí, îí ñïîñîáñòâîâàë ðàçâèòèþ ãîðíî-îáîãàòèòåëüíûõ ðàáîò, ìåòàëëóðãè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.
 íà÷àëå ÕÕ âåêà ìèíåðàëüíîå ñûðüå ïðåäñòàâëÿëî îñîáûé èíòåðåñ äëÿ õèìèêîâ – àíàëèòèêîâ. Íåîáõîäèìîñòü èçó÷åíèÿ ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ, ðàçâèâàëà íîâûå ìåòîäû àíàëèçà, ÷òî ñïîñîáñòâîâàëî ðàçâèòèþ õèìèè.
Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ïðèìåíÿþòñÿ íîâåéøèå ìåòîäû äëÿ õèìè÷åñêîãî àíàëèçà ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ, êîòîðûå ïîçâîëÿþò óçíàòü ñîñòàâ îáðàçöà è óâèäåòü åãî ñòðóêòóðó.
Ìåòîäû ïðîâåäåíèÿ õèìè÷åñêîãî àíàëèçà:
- Ãàçîâàÿ õðîìàòîãðàôèÿ ñ ìåññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèì äåòåêòèðîâàíèåì ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü øèðîêèé ñïåêòð âåùåñòâ, íàõîäÿùèõñÿ â îáðàçöå, äàåò âîçìîæíîñòü àíàëèçèðîâàòü ãàçîâûå ñìåñè.
- Æèäêîñòíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ ñ ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèì äåòåêòèðîâàíèåì òàêîé ìåòîä îáëàäàåò øèðîêèì ñïåêòðîì îïðåäåëÿåìûõ âåùåñòâ, äàåò âîçìîæíîñòü ïðîâîäèòü àíàëèç áåç èñïàðåíèÿ.
- ÈÊ-ñïðåêòðîìåòðèÿ ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü ìîëåêóëó âåùåñòâà, äàåò âîçìîæíîñòü àíàëèçèðîâàòü òâåðäûå ìåòàëëû áåç ðàñòâîðåíèÿ.
- Àòîìíî-ýìèññèîííàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ïîçâîëÿåò îáíàðóæèòü î÷åíü íèçêèå ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ è èõ êîëè÷åñòâî.
- Ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Óíèêàëüíûé ìåòîä, êîòîðûé äàåò âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü äàííûå îá ýëåìåíòíîì ñîñòàâå îáðàçöà è óâèäåòü åãî ñòðóêòóðó.
Äîáû÷à, ïðîèçâîäñòâî, îáðàáîòêà è ïåðåðàáîòêà ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ
Ðîññèÿ î÷åíü áîãàòà ðàçëè÷íûìè âèäàìè ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ (óãîëü, ðóäà, êàëèéíûå ñîëè, àëìàçû), à òàê æå çàíèìàåò âåäóùåå ìåñòî ïî äîáû÷å è ýêñïîðòó íåôòè è ïðèðîäíîãî ãàçà.
Äîáû÷à ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ ìîæåò ïðîèñõîäèòü ðàçíûìè ìåòîäàìè:
- ïîäçåìíàÿ ðàçðàáîòêà ìåñòîðîæäåíèé;
- îòêðûòàÿ ðàçðàáîòêà ìåñòîðîæäåíèé;
- áóðåíèå ñêâàæèí;
- ðàçðàáîòêà ìîðñêîãî äíà.
Ïîñëå äîáû÷è ïîëåçíûå èñêîïàåìûå ïîäâåðãàþòñÿ ïåðåðàáîòêå. Íà ýòîì ýòàïå ïðîèñõîäèò îòäåëåíèå öåííîãî ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ îò îòõîäîâ.
Ïåðåðàáîòêà ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ — âêëþ÷àåò â ñåáÿ ìíîãî ðàçëè÷íûõ ïðîöåññîâ è ÿâëÿåòñÿ ñàìîé âàæíîé ÷àñòüþ âî âñåé ðàáîòå ïî äîáû÷å ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ.
Ïåðåðàáîòêà ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ïðèìåíÿåòñÿ â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ: äîáû÷à óãëÿ, íèêåëÿ, íåôòåíîñíîãî ïåñêà, êàëèåâûõ ñîëåé, æåëåçíîé ðóäû è äðóãèõ.
 çàâèñèìîñòè îò âèäà ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ïðèìåíÿþò êîìïëåêñíóþ ïåðåðàáîòêó (äëÿ òâåðäûõ èñêîïàåìûõ) èëè êîìáèíèðîâàííóþ (äëÿ òâåðäûõ è æèäêèõ èñêîïàåìûõ).
Ñûðüå äëÿ ïðîèçâîäñòâà ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé
Àçîòíàÿ ïðîìûøëåííîñòü çàíèìàåò âåäóùåå ìåñòî â ïðîèçâîäñòâå ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé (îêîëî 50% âñåõ ïðîèçâîäèìûõ àçîòíûõ óäîáðåíèé â Ðîññèè).
Èñõîäíûì ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñòâà óäîáðåíèé ñëóæèò ïðèðîäíûé ãàç è êîêñóþùèé óãîëü.
Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ìåòîäîâ ïðîèçâîäñòâà ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé:
- Àììèà÷íûé ñïîñîá îñíîâûâàåòñÿ íà èñïîëüçîâàíèè êîêñîâîãî ãàçà, êîòîðûé îáðàçóåòñÿ ïðè êîêñîâàíèè óãëÿ (âî âðåìÿ ïðîèçâîäñòâà êîêñà íà êîêñîõèìè÷åñêîì ïðîèçâîäñòâå) â ÷åðíîé ìåòàëëóðãèè. Ïðè èñïîëüçîâàíèè äàííîãî ìåòîäà, àçîòíî — òóêîâûå ïðåäïðèÿòèÿ ðàñïîëàãàþòñÿ â óãîëüíûõ áàññåéíàõ èëè ðÿäîì ñ ìåòàëëóðãè÷åñêèì ïðîèçâîäñòâîì.
- Ñïîñîá êîíâåðñèè ïðèðîäíîãî ãàçà. Ïðåäïðèÿòèÿ, êîòîðûå èñïîëüçóþò äàííûé ìåòîä äëÿ ïðîèçâîäñòâà óäîáðåíèé, ðàñïîëàãàþòñÿ â ðàéîíàõ ãàçîâûõ ðåñóðñîâ èëè âäîëü òðàññ ìàãèñòðàëüíûõ ãàçîïðîâîäîâ.
- Ñïîñîá ýëåêòðîëèçà âîäû. Òàêèå ïðåäïðèÿòèÿ ðàñïîëàãàþòñÿ ðÿäîì ñ èñòî÷íèêîì äåøåâîé ýíåðãèè.
- Ñïîñîá ñ ïðèìåíåíèåì îòõîäîâ íåôòåïåðåðàáîòêè.  òàêèõ ñëó÷àÿõ ïðåäïðèÿòèÿ ðàñïîëàãàþòñÿ ðÿäîì ñ íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèìè çàâîäàìè.
- Ôîñôîðíûå óäîáðåíèÿ, ïîëó÷àþò ïóòåì èçìåëü÷åíèÿ ôîñôàòîâ. Òàêèå ïðîèçâîäñòâà íå ïðèâÿçàíû ê ñûðüåâîé áàçå è ìîãóò ðàñïîëàãàòüñÿ â ëþáîì ìåñòå.
Òåõíîëîãèÿ îáîãàùåíèÿ ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ
Îáîãàùåíèå ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ (ïåðåðàáîòêà) âêëþ÷àåò â ñåáÿ íåñêîëüêî ïðîöåññîâ îáðàáîòêè ñûðüÿ äëÿ îòäåëåíèÿ îò ïóñòûõ ïîðîä, à òàêæå ðàçäåëåíèÿ öåííûõ ìèíåðàëîâ.
Ïðè îáîãàùåíèè ìîæíî ïîëó÷èòü êàê êîíå÷íûé ïðîäóêò (àñáåñò, ãðàôèò), òàê è êîíöåíòðàòû, êîòîðûå ìîæíî ïåðåðàáîòàòü õèìè÷åñêèì èëè ìåòàëëóðãè÷åñêèì ïóòåì.
Ìèíåðàëüíîå ñûðüå ïîäâåðãàþò òðåì îïåðàöèÿì: ïîäãîòîâèòåëüíîé, îñíîâíîé è âñïîìîãàòåëüíîé.
Ïîäãîòîâèòåëüíûå ïðîöåññû âêëþ÷àþò â ñåáÿ — äðîáëåíèå è èçìåëü÷åíèå, ãðîõî÷åíèå è êëàññèôèêàöèþ.
Îñíîâíûå ïðîöåññû çàêëþ÷àþòñÿ â îòäåëåíèè îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ.
Çàêëþ÷èòåëüíûå (âñïîìîãàòåëüíûå) ïðîöåññû — ñãóùåíèå ïóëüïû, îáåçâîæèâàíèå (çàâèñèò îò õàðàêòåðèñòèê ìàòåðèàëà).
Îáîãàùåíèå ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà âèäû, â çàâèñèìîñòè îò òîãî â êàêîé ñðåäå ïðîèñõîäèë ïðîöåññ:
- ñóõîå;
- ìîêðîå;
- â ýëåêòðè÷åñêîì, ãðàâèòàöèîííîì èëè ìàãíèòíîì ïîëå.
Èñïîëüçîâàíèå ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ
Âñå âèäû ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ñîäåðæàò öåííûå êîìïîíåíòû. Îò òîãî, íàñêîëüêî êà÷åñòâåííî èõ ïåðåðàáîòàëè, çàâèñèò êîëè÷åñòâî ñîäåðæàíèÿ öåííûõ êîìïîíåíòîâ â îòõîäàõ ïðîèçâîäñòâà.
Êîìïëåêñíîå èñïîëüçîâàíèå ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäñòâà, óâåëè÷èòü àññîðòèìåíò ïðîäóêöèè, ñíèçèòü ðàñõîäû íà ñîäåðæàíèå ñûðüåâûõ áàç è ïðåäîòâðàòèò çàãðÿçíåíèå îêðóæàþùåé ñðåäû îòõîäàìè ïðîèçâîäñòâà.
Ìèíåðàëüíîå ñûðüå äëÿ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè
Îñîáåííîñòüþ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè ÿâëÿåòñÿ — ìàòåðèàëîåìêîñòü. Äëÿ èçãîòîâëåíèÿ îïðåäåëåííîãî êîëè÷åñòâà ïðîäóêöèè ñûðüÿ òðåáóåòñÿ âî ìíîãî ðàç áîëüøå. Ïîýòîìó êà÷åñòâåííîå ìèíåðàëüíîå ñûðüå äëÿ õèìè÷åñêîé ïðîäóêöèè — çàëîã óñïåøíîãî ðàçâèòèÿ îòðàñëè.
Îñíîâíûì ñûðüåì äëÿ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè ÿâëÿþòñÿ íåôòü è ïðèðîäíûé ãàç. Èìåííî íà ýòîì ìèíåðàëüíîì ñûðüå ïðîèçâîäèòñÿ ñèíòåòè÷åñêèé êàó÷óê, ïëàñòìàññà, èñêóññòâåííàÿ êîæà, ìèíåðàëüíûå óäîáðåíèÿ è ìîþùèå ñðåäñòâà.
 õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè ïðèìåíÿþò âñå èçâåñòíûå âèäû è ôîðìû ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ — ðóäíîå, íåðóäíîå, ãîðþ÷åå.
Çàïàñû ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ â õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè äåëÿò íà äâå ãðóïïû:
- Áàëàíñîâûå — ñ áîëüøèì ñîäåðæàíèåì ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ.
- Çàáàëàíñîâûå — ñ íèçêèì ñîäåðæàíèåì ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ. Òàêàÿ ãðóïïà, ïðè èçìåíåíèè êàêèõ ëèáî óñëîâèé, ìîæåò ïåðåéòè â áàëàíñîâóþ ãðóïïó.
Ìèíåðàëüíîå ñûðüå äëÿ ñòðîèòåëüíûõ ìàòåðèàëîâ
Ãîðíûå ïîðîäû — ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûì ìèíåðàëüíûì ñûðüåì â ïðîèçâîäñòâå ñòðîèòåëüíûõ ìàòåðèàëîâ. Ýòè ïîðîäû øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ïðîèçâîäñòâå ñòåêëà, êåðàìèêè, ìåòàëëà, áåòîíà, ðàñòâîðîâ.
Êâàðö è åãî ðàçíîâèäíîñòè, àëþìîñèëèêàòû — ÿâëÿþòñÿ ãëàâíûìè ïîðîäîîáðàçóþùèìè ìèíåðàëàìè. Ýòèì ìèíåðàëàì õàðàêòåðíà âûñîêàÿ ïðî÷íîñòü è óäàðíàÿ âÿçêîñòü, à òàêæå ïîâûøåííàÿ ïëîòíîñòü.
Ãëóáèííûå ãîðíûå ïîðîäû îáëàäàþò âûñîêîé ïðî÷íîñòüþ, áîëüøîé ïëîòíîñòüþ è ìàëîé ïîðèñòîñòüþ. Áëàãîäàðÿ ýòèì ñâîéñòâàì øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ñòðîèòåëüñòâå.
Ñóëüôàòíûå ïîðîäû — ãèïñ è àíãèäðèä èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ âÿæóùèõ âåùåñòâ, èíîãäà ïðèìåíÿþòñÿ êàê îáëèöîâî÷íûé ìàòåðèàë.
Ïîðèñòûå èçëèâøèåñÿ ïîðîäû (ïåìçà, âóëêàíè÷åñêèå òóôû, ïåïåë) èñïîëüçóþò êàê íàïîëíèòåëü ëåãêîãî áåòîíà, äîáàâêè ê öåìåíòó, äëÿ êëàäêè ñòåí.
Âòîðè÷íûå ðåñóðñû (òåõíîãåííûå) ñ óñïåõîì èñïîëüçóþòñÿ â ïðîèçâîäñòâå öåìåíòà, áåòîíà, ïðè äîðîæíûõ ðàáîòàõ. Ïåñîê, ãðàâèé è ùåáåíü, òàê æå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ñòðîèòåëüíûõ ñìåñåé.
Ìèíåðàëüíàÿ âàòà
Ìèíåðàëüíàÿ âàòà — ñàìûé èçâåñòíûé ìàòåðèàë äëÿ òåïëîèçîëÿöèè. Èçãîòàâëèâàþò ýòîò ìàòåðèàë èç ðàñïëàâëåííîãî ñòåêëà ãîðíûõ ïîðîä è ïðîïèòûâàþò âîäîîòòàëêèâàþùèì ìàñëîì. Êàê ïðàâèëî, òàêîé óòåïëèòåëü ïðîèçâîäèòñÿ â âèäå ïëèò èëè ìàòîâ.
Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ðàçíîâèäíîñòåé ìèíåðàëüíîé âàòû, â çàâèñèìîñòè îò ñûðüÿ, èç êîòîðîãî îíà èçãîòîâëåíà:
- ñòåêëîâàòà. Ñòåêëîâàòó èçãîòàâëèâàþò èç ñòåêëîâîëîêíà, êîòîðîå ïîëó÷àåòñÿ â ðåçóëüòàòå ñìåøèâàíèÿ áèòîãî ñòåêëà è ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ (ïåñîê, äîëîìèò, èçâåñòíÿê). Ñòåêëîâàòà îòëè÷àåòñÿ âûñîêîé õèìè÷åñêîé ñòîéêîñòüþ è âûäåðæèâàåò òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí îò -60 äî +500 ãðàäóñîâ;
- øëàêîâàòà. Øëàêîâàòó èçãîòàâëèâàþò èç ðàñïëàâëåííîãî äîìåííîãî øëàêà. Òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí ñîñòàâëÿåò îò -50 äî +300 ãðàäóñîâ;
- êàìåííàÿ âàòà. Èçãîòàâëèâàåòñÿ èç ðàñïëàâëåííûõ ãàááðî – áàçàëüòîâûõ ãîðíûõ ïîðîä. Òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí ñîñòàâëÿåò îò -45 äî +600 ãðàäóñîâ;
- áàçàëüòîâàÿ âàòà. Äëÿ èçãîòîâëåíèÿ âàòû èñïîëüçóþò ãàááðî è äèàáàç. Áàçàëüòîâàÿ âàòà íå ñîäåðæèò äîìåííûå øëàêè è äîáàâî÷íûå âåùåñòâà. Òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí ñîñòàâëÿåò îò -190 äî +1000 ãðàäóñîâ.
Ìèíåðàëüíûå âîäû
Ïðèðîäíûå ìèíåðàëüíûå âîäû — ýòî ïîäçåìíûå âîäû, â êîòîðûõ ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ êîìïîíåíòîâ è êîòîðûå îáëàäàþò îñîáûìè ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Áëàãîäàðÿ óíèêàëüíîìó ñîñòàâó, ìèíåðàëüíàÿ âîäà ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ êàê âíóòðü, òàê è â êà÷åñòâå íàðóæíîãî ëå÷åáíîãî ñðåäñòâà.
Ïðèðîäíàÿ ìèíåðàëüíàÿ âîäà — ýòî äîæäåâàÿ âîäà, êîòîðàÿ òûñÿ÷åëåòèÿìè ñêàïëèâàëàñü â ðàçíûõ ñëîÿõ çåìíûõ ïîðîä. Íà ïðîòÿæåíèè ýòîãî âðåìåíè â íåé ðàñòâîðÿëèñü ìèíåðàëüíûå âåùåñòâà è ÷åì ãëóáæå íàõîäèòñÿ âîäà, òåì áîëüøå îíà î÷èñòèëàñü è áîëüøå ïîëó÷èëà óãëåêèñëîòû è ïîëåçíûõ âåùåñòâ.
Ïðèðîäíàÿ ìèíåðàëüíàÿ âîäà ñîñòîèò èç øåñòè îñíîâíûõ êîìïîíåíòîâ:
- Êàëüöèé;
- Ìàãíèé;
- Õëîð;
- Íàòðèé;
- Ñóëüôàò;
- Ãèäðîêàðáîíàò.
Ñâîå íàçâàíèå âîäà ïîëó÷àåò áëàãîäàðÿ ïðåîáëàäàíèþ, êàêîãî ëèáî èç øåñòè ýëåìåíòîâ (õëîðèäíàÿ, ñóëüôàòíàÿ, ãèäðîêàðáîíàòíàÿ).
 ìèíåðàëüíîé âîäå â ìèêðîäîçàõ ñîäåðæèòñÿ ïî÷òè âñÿ òàáëèöà Ìåíäåëååâà.
Ñïðîñ ðûíêà íà ìèíåðàëüíîå ñûðüå
Ìèíåðàëüíîå ñûðüå îòíîñèòñÿ ê èñòîùàåìûì ïðèðîäíûì ðåñóðñàì. Îòðàáîòàííîå ìåñòîðîæäåíèå íå ñìîæåò âîññòàíîâèòüñÿ, à ðàçðàáîòêà íîâîãî âëå÷åò çà ñîáîé îïðåäåëåííûå òðóäíîñòè.
Íåäîñòàòî÷íîñòü ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ âëèÿåò íà ýêîíîìèêó ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ, ôîðìèðóÿ ïðèðîñò öåí íà òî ñûðüå, ðåñóðñû êîòîðîãî îãðàíè÷åíû. Íî ìíîãèå âèäû ìèíåðàëüíûõ ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ, ÿâëÿþòñÿ âçàèìîçàìåíÿåìûìè.  òàêîì ñëó÷àå ïðîèçîéäåò ðàçâèòèå ðûíêà äåøåâûõ ïðîäóêòîâ.
Ìíîãèå ïðîìûøëåííûå ïðåäïðèÿòèÿ ñòàëè çàìåíÿòü äîðîãèå ïðîäóêòû íà äåøåâûå:
- ïðèðîäíûé ãàç âûòåñíÿåò óãîëü è ìàçóò;
- ïëàòèíó çàìåíÿþò ïàëëàäèåì è ðåíèåì;
- ïðèðîäíûé ïüåçîêâàðö çàìåíèë ñèíòåòè÷åñêèé.
Íå âñåãäà çàìåíà ïðèðîäíûõ ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ ïðîèñõîäèò èç-çà öåíû. Ê ïðèìåðó, â ìåñòíîñòè, ãäå íåò ìåñòîðîæäåíèÿ ùåáíÿ, åãî çàìåíÿþò êåðàìçèòîâûìè îêàòûøàìè.
Áîëüøèíñòâî âèäîâ ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ÿâëÿþòñÿ òîâàðàìè ïîñòîÿííîãî ñïðîñà. Íî äëÿ ñàìîöâåòîâ, ïîäåëî÷íûõ, äåêîðàòèâíûõ è îòäåëî÷íûõ êàìíåé ñïðîñ îïðåäåëÿåòñÿ èçìåíåíèåì òåíäåíöèé.
Íà ñíèæåíèå äîáû÷è ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ îáëàäàþùåãî òîêñè÷íûìè ñâîéñòâàìè ïîâëèÿëî óæåñòî÷åíèå òðåáîâàíèé ê ýêîëîãè÷åñêîé áåçîïàñíîñòè. Èç-çà ïîâûøåíèÿ öåí íà ìèíåðàëüíîå ñûðüå è óâåëè÷åíèÿ ïëàòåæåé çà ðàçìåùåíèå îòõîäîâ, âñå ÷àùå ñòàëè èñïîëüçîâàòü âòîðè÷íûå ðåñóðñû.
Âñå ýòè ôàêòîðû ñïîñîáñòâóþò óìåíüøåíèþ ïîòðåáëåíèÿ ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ.
Ñòðàíû-ýêñïîðòåðû áîãàòûå ìèíåðàëüíûì ñûðüåì
Ýêñïîðò ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ ïðîèñõîäèò, êîãäà ñòðàíà èìååò áîëüøèå çàïàñû ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Äëÿ ýêñïîðòåðà ñûðüå ÿâëÿåòñÿ ñðåäñòâîì ïîïîëíåíèÿ ñâîåãî ôèíàíñîâîãî ïîëîæåíèÿ.
Ïåðåäîâûå ìåñòà ïî äîáû÷å è ýêñïîðòó ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ çàíèìàþò:
- Ðîññèÿ, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ íà ïåðâîì ìåñòå â ìèðå ïî êîëè÷åñòâó çàïàñîâ ïðèðîäíîãî ãàçà è äðåâåñèíû, íà âòîðîì ìåñòå ïî âåëè÷èíå ìåñòîðîæäåíèé óãëÿ è íà òðåòüåì ìåñòå ïî ìåñòîðîæäåíèÿì çîëîòà;
- ÑØÀ íà ïåðâîì ìåñòå ïî çàïàñàì óãëÿ è âõîäèò â ïåðâóþ ïÿòåðêó ïî çàïàñàì ìåäè, çîëîòà è ïðèðîäíîãî ãàçà;
- Ñàóäîâñêàÿ Àðàâèÿ íàõîäèòñÿ íà ïåðâîì ìåñòå ïî äîáû÷å íåôòè è íà ïÿòîì ìåñòå ïî âåëè÷èíå çàïàñîâ ïðèðîäíîãî ãàçà.;
- Êàíàäà íàõîäèòñÿ íà âòîðîì ìåñòå ïî çàïàñàì óðàíà è òðåòüå ïî âåëè÷èíå çàïàñîâ äðåâåñèíû;
- Èðàí íàõîäèòñÿ íà òðåòüåì ìåñòå ïî äîáû÷å íåôòè;
- Êèòàé èìååò çíà÷èòåëüíûé çàïàñ óãëÿ è ðåäêîçåìåëüíûõ ìèíåðàëîâ;
- Áðàçèëèÿ èìååò áîëüøèå çàïàñû çîëîòà è óðàíà, íî íàèáîëåå öåííûì ðåñóðñîì ÿâëÿåòñÿ äðåâåñèíà.
Ñòðàíû áåäíûå ìèíåðàëüíûì ñûðüåì
Ñòðàíû, êîòîðûå íå èìåþò çàïàñîâ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ïîëó÷àþò ñûðüå èç âíåøíèõ èñòî÷íèêîâ.
Ê òàêèì ãîñóäàðñòâàì îòíîñÿòñÿ:
- ßïîíèÿ.  ßïîíèè åñòü ëèøü íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî øàõò ïî äîáû÷å ñâèíöîâûõ è öèíêîâûõ ðóä, èçâåñòíÿêà è êàìåííîãî óãëÿ.  ñòðàíå èìåþòñÿ íåáîëüøèå çàïàñû íåôòè, è âåäåòñÿ åå äîáû÷à. ßïîíèÿ ÿâëÿåòñÿ êðóïíåéøèì èìïîðòåðîì ñûðüÿ;
- Ëèòâà è Ëàòâèÿ. Ýòè ãîñóäàðñòâà îáëàäàþò òàêèìè ïîëåçíûìè èñêîïàåìûìè êàê ñëàíöû, òîðô, ôîñôîðèòû, à ýíåðãåòè÷åñêîå õîçÿéñòâî äåðæèòñÿ íà ïðèâîçíîì òîïëèâå.
 Ìîíàêî, Äàíèè è Âàòèêàíå äîáû÷è ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ íå âåäåòñÿ.
Îáîðóäîâàíèå äëÿ äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ
 çàâèñèìîñòè îò ñîñòîÿíèÿ äîáûâàåìîãî ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ (æèäêîå, òâåðäîå, ãàçîîáðàçíîå) — îòëè÷àþòñÿ ñïîñîáû äîáû÷è (îòêðûòûé, øàõòíûé, ñêâàæèííûé). Äëÿ êàæäîãî ñïîñîáà äîáû÷è ïðåäóñìîòðåíî ñïåöèàëèçèðîâàííîå îáîðóäîâàíèå.
Ñóùåñòâóåò îáîðóäîâàíèå äëÿ äîáû÷è ïîäçåìíûì è îòêðûòûì ñïîñîáîì. Ñëîæíûå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ, àâòîìàòèçàöèè êîìïëåêñû è ïðèáîðû äëÿ ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè.
Ïðîèçâîäèòåëè è ïåðåðàáàòûâàþùèå êîìïàíèè ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ
Ñðåäè ðîññèéñêèõ ïðåäïðèÿòèé åñòü ñåðüåçíûå ïðîèçâîäèòåëè è ïåðåðàáàòûâàþùèå êîìïàíèè ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ.
ÀÎ «Ìèíåðàëüíî-õèìè÷åñêàÿ êîìïàíèÿ «Åâðî Õèì». Êîìïàíèÿ «Åâðî Õèì» — êðóïíåéøèé â Ðîññèè ïðîèçâîäèòåëü ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé. Êîìïàíèÿ âõîäèò â òðîéêó Åâðîïåéñêèõ è äåñÿòêó ìèðîâûõ ïðîèçâîäèòåëåé õèìè÷åñêèõ óäîáðåíèé è ÿâëÿåòñÿ ëèäåðîì ïî ïðîèçâîäñòâó ôîñôàòíûõ è àçîòíûõ óäîáðåíèé. Ïðîäóêöèé ïðåäïðèÿòèÿ ïîëüçóåòñÿ ñïðîñîì è â Ðîññèè, è çà ðóáåæîì.  ñîñòàâå êîìïàíèè íàõîäèòñÿ áîëüøàÿ ñáûòîâàÿ ñåòü â Ðîññèè è çà ðóáåæîì.
«Óðàëüñêàÿ ãîðíî-ìåòàëëóðãè÷åñêàÿ êîìïàíèÿ». Õîëäèíã áåðåò ñâîå íà÷àëî â äàëåêîì 1702 ãîäó ñ Ãóìåøåâñêîãî ìåñòîðîæäåíèÿ ìåäèñòûõ ãëèí. Ó ïðåäïðèÿòèÿ åñòü ñîáñòâåííàÿ íàó÷íàÿ áàçà, à òàêæå ñòðîèòåëüíûé êîìïëåêñ è òåëåêîììóíèêàöèîííûé öåíòð.
ÀÎ «Ôîñ Àãðî- ×åðåïîâåö» — êðóïíåéøèé â Åâðîïå ïðîèçâîäèòåëü ôîñôîðíîé è ñåðíîé êèñëîòû, àììèàêà è ôîñôîðñîäåðæàùèõ óäîáðåíèé. Êîìïàíèÿ ÿâëÿåòñÿ êðóïíåéøèì ýêñïîðòåðîì óäîáðåíèé â ñòðàíû Çàïàäíîé Åâðîïû, Àìåðèêè, Àçèè. Êîìïàíèÿ îáåñïå÷èâàåò ñåáÿ ýëåêòðîýíåðãèåé ñîáñòâåííîé ãåíåðàöèè.
×èòàéòå äðóãèå íàøè ñòàòüè:
Ñåðíèñòûé ãàç
Õèìè÷åñêîå ìàøèíîñòðîåíèå
Õèìè÷åñêèå êîìáèíàòû
Источник
Главная задача опробования — определение качества полезного ископаемого. Качество полезного ископаемого — многогранное понятие, описываемое различными показателями или свойствами.
К показателям качества относятся химический и минеральный составы руды, ее текстурно-структурные особенности, физические свойства и технологические показатели переработки.
Химический состав руды отражает содержание в ней компонентов, в роли которых могут выступать химические элементы, анионные и катионные радикалы, миналы и даже минералы (например, СаF2, BaSO4 и др.). Частным случаем химического состава является фазовый состав, когда определяется содержание химических элементов, находящихся в различной минеральной форме (например, сера сульфидная и сульфатная, медь в сульфидной и окисленной форме и т.д.). Следует отметить, что при опробовании изучается содержание лишь тех компонентов, которые влияют на качество руды.
По своей роли в составе руды компоненты делятся на главные и второстепенные. Среди главных компонентов могут быть полезные и вредные, а среди второстепенных – выделяются полезные, вредные, летучие и шлакообразующие. Второстепенные полезные компоненты принято называть попутными. Среди них различаются попутные компоненты первой группы (элементы-примеси), образующие собственные минералы, и второй группы (элементы-спутники), не образующие собственных минералов, а находящиеся в изоморфном виде или в виде тонких включений в чужих минералах.
Главные компоненты определяют промышленное значение и область использования руды. Отличительная особенность главных компонентов состоит в том, что по их содержанию проводятся контуры рудных тел и внутри рудных тел выделяются контуры промышленных сортов руд, т.е. элементы неоднородности первого и второго порядков (см. табл.4).
Второстепенные компоненты влияют на качество руды, но обычно не участвуют в оконтуривании рудных тел и промышленных сортов руд, иначе говоря, они учитываются в пределах контуров, выделенных по главным компонентам. Тем не менее, имеется возможность учесть и второстепенные попутные компоненты при оконтуривании рудных тел путем их пересчета на содержание условного главного компонента.
Летучие и шлакообразующие компоненты определяются в тех рудах, которые подвергаются плавке или пирометаллургической переработке. При нагревании летучие компоненты (влага, углекислота, сера и др.) улетучиваются, за счет чего в руде повышается содержание нелетучих компонентов (например, железа). Соотношение же шлакообразующих компонентов определяет количество и состав флюсов, которые нужно добавлять в руду при ее плавке. Наилучшим является равное соотношение оснований (СаO, MgO и др.) и кислотных радикалов (SiO2, Al2O3 и др.). Если наблюдается избыток последних, то в руду добавляется известь; если избыток оснований, – то кварц. И в том и в другом случаях добавление флюсов снижает содержание полезных компонентов в руде.
Минеральный состав на одних месторождениях позволяет лучше понять химический состав, так как дает возможность оценить форму нахождения компонентов в руде, на других месторождениях, например на россыпях и на месторождениях индустриальных полезных ископаемых, где считаются запасы минералов, а не химических элементов, играет главную роль. По минеральному составу можно предсказать вероятную схему переработки руды. Например, магнетитовые кварциты могут быть обогащены магнитной сепарацией, а гематитовые кварциты того же химического состава — флотацией или восстановительным обжигом с последующей магнитной сепарацией. Если медь находится в сульфидах, то ее можно извлечь флотацией; если же руда окислена и медь содержится в силикатах и карбонатах, то ее извлечение затруднено, и руда обычно становится непромышленной.
Минералы, входящие в состав руды, по экономическим соображениям делят на главные, второстепенные, редкие и жильные.
Главные минералы определяют область использования и промышленное значение руды, в них находится основная масса полезных компонентов. Второстепенные минералы влияют на качество руды, но в них содержится небольшая доля полезных компонентов. Например, на многих месторождениях меди главным минералом является халькопирит, а второстепенными — халькозин, ковеллин, блеклые руды и другие медьсодержащие сульфиды. Редкие минералы могут содержать полезные компоненты, но в таких незначительных количествах, что они не влияют на качество руды, а представляют лишь минералогический интерес. Жильные минералы, чаще всего нерудные, могут слагать значительную, иногда преобладающую часть руды (например, кварц в кварцево-золоторудных месторождениях), но промышленного значения не имеют, при переработке руды они попадают в хвосты обогащения и их обычно выбрасывают. Однако существует тенденция к более полному использованию всех составных частей руд, в том числе и жильных минералов, и в пределе — к переработке руд по безотходной технологии.
Текстурно-структурные особенности руды играют большую роль для многих полезных ископаемых, прежде всего для тех, которые подвергают дроблению и механическому обогащению. Чем крупнее зерна и мономинеральные агрегаты, тем легче и эффективнее обогащается руда. Так, руды прожилковые, брекчиевые и пятнистые обогащаются лучше, чем вкрапленные, а крупнозернистые лучше, чем тонкозернистые. Особенно плохо обогащаются руды колломорфной или метаколлоидной структуры. Кроме размера зерен и минеральных агрегатов на обогатимость влияют характер срастания зерен, наличие в них тонких включений и каемок иных минералов и другие особенности.
Физические свойства руд и слагающих их минералов разнообразны. Особенно важны те свойства, которые влияют на разведку, добычу и переработку руды, а также определяют область ее применения. Чаще других измеряют плотность, пористость и влажность, так как знание этих свойств необходимо для подсчета запасов руды. Большое значение имеют прочностные свойства руды. В одних случаях прочность настолько мала, что руда самопроизвольно обрушается в горных выработках, создавая трудности при ее добыче, в других случаях — наоборот, требуется значительный расход взрывчатых веществ для обрушения руды. Часто определяются также категория буримости, коэффициент разрыхления и кусковатость руды. У рыхлых полезных ископаемых изучается гранулометрический состав, особенно в тех случаях, когда ценная часть руды заключена во фракциях определенного размера (месторождения желваковых фосфоритов, оолитовых железных руд, строительного гравия и др.).
Для большой группы нерудных полезных ископаемых физические свойства минералов определяют возможность и область их использования. Например, для асбеста важны длина и гибкость волокон, для слюды — размер пластинок и электроизоляционные свойства, для оптического сырья — размер бездефектных моноблоков. Поделочные материалы оценивают по декоративным свойствам: цвету, текстурному рисунку, отсутствию трещин, некоторых включений и т.п.
Полезные ископаемые редко находят непосредственное применение в народном хозяйстве. Обычно их подвергают переработке с получением какой-то продукции. Например, руды цветных металлов обычно обогащают с получением концентратов, которые подвергают далее плавке с получением металлов. Из сложных по составу руд может быть получено несколько концентратов и металлов. Хвосты (отходы переработки), состоящие в основном из нерудных минералов, можно использовать в качестве строительного материала.
Схема переработки полезного ископаемого определяется его химическим и минеральным составом, текстурно-структурными особенностями и физическими свойствами. Некоторые схемы очень сложные и состоят из множества различных операций: дробления, обогащения, обжига, растворения и пр. Схемы характеризуются показателями переработки, наиболее важные из них выход, качество и состав полезной продукции, извлечение в нее ценных компонентов. Представляют интерес также потери компонентов в хвостах, расход воды, энергии, реагентов и других материалов на тонну руды или продукции. Все эти показатели определяются в результате исследования технологических проб.
Различные комбинации показателей качества используются для выделения типов и сортов руд. Исторически сложились два подхода к классификации руд. Один из них применяется в геолого-разведочной практике и состоит в выделении промышленных сортов и природных типов руд, а другой разработан обогатителями и металлургами и заключается в выделении технологических типов и сортов руд [26].
Существуют четыре ступени классификации руд, которые образуют иерархическую систему в порядке от крупных подразделений к мелким: технологический тип — промышленный сорт — технологический сорт — природный тип руды.
Технологические типы руд различаются способом переработки. Например, на железорудных месторождениях выделяются руды для плавки (мартеновские и доменные), для агломерации (богатые) и для обогащения (рядовые и бедные). Границами их служат содержания железа и вредных примесей: серы и фосфора. На многих рудных месторождениях к различным технологическим типам относятся первичные и окисленные руды, так как они требуют различных схем переработки. Каждый технологический тип должен быть оконтурен, раздельно добыт и переработан. На многих месторождениях имеется лишь один технологический тип руды, т.е. все руды добываются и перерабатываются по одной технологической схеме. Если имеется небольшая примесь другого технологического типа, то ею при добыче обычно пренебрегают.
Промышленные сорта руд различаются областью применения или кондициями — экономически обоснованными показателями качества. Так, на рудных месторождениях по содержанию компонентов часто выделяют богатые, рядовые и бедные руды, хотя схема их переработки может быть одинаковой. Многокомпонентные руды принято делить по соотношению компонентов, например, руды медные, цинковые или руды комплексные и некомплексные. Желательно, чтобы промышленные сорта руд совпадали с технологическими типами, но на практике часто внутри технологического типа выделяется несколько промышленных сортов руд. Каждый промышленный сорт должен быть оконтурен и запасы его подсчитаны отдельно.
Технологические сортаруд, имея одинаковую схему переработки, различаются показателями обогащения, что обусловлено их текстурно-структурными и минералогическими особенностями. Так, часто выделяются руды хорошо-, средне- и труднообогатимые. Даже при одинаковом химическом составе (в пределах одного промышленного сорта) они могут давать резко различные по количеству и качеству продукты обогащения (рис.1).
Природные типы руд различаются минеральным составом, текстурой и структурой, иногда физическими свойствами и другими особенностями (плотные, пористые, сыпучие и пр.) Например, по текстуре могут выделяться руды массивные, вкрапленные, пятнистые, брекчиевидные, прожилковые; по структуре — крупно-, средне-, мелко- и тонкозернистые; по минеральному составу — халькопирит-пиритовые, сфалерит-пиритовые, халькопирит-пирротиновые и т.д. В составе одного технологического сорта может присутствовать несколько природных типов.
Изучение типов и сортов руд ведется обычно от частного к общему. Вначале в процессе геологической документации выделяются природные типы руд. Они служат основой организации опробования — отбора рядовых или секционных проб. Химический или технический анализ этих проб позволяет разделить руды на промышленные сорта, а технологические испытания — определить наличие и количество технологических сортов руд. Если руды требуют различных схем переработки, то выделяются технологические типы руд. В процессе разведки месторождения по мере накопления геологической информации список типов и сортов руд пополняется и уточняется.
Следует отметить, что на практике используется много других наименований, эквивалентных по смыслу рассмотренным типам и сортам руд. Чтобы определить, чему соответствует та или иная характеристика руды, необходимо обратить внимание на критерии ее выделения. По способу переработки выделяют технологические типы; по показателям обогащения – технологические сорта; по кондициям – промышленные сорта; по минеральному составу, текстуре и структуре – природные типы руд.
В процессе разведки принято оконтуривать и изображать на геологических чертежах (планах, разрезах, проекциях) технологические типы и промышленные сорта руд и раздельно считать их запасы. Желательно поступать так же и с технологическими сортами и природными типами руд, но на практике это трудно выполнимое требование, и их чаще учитывают статистически в пределах блоков промышленных сортов руд.
Взятие проб
Первая операция опробования — это взятие проб. Способы взятия проб одинаковы для различных видов опробования и поэтому рассмотрены отдельно.
В зависимости от вида разведочных выработок и состояния материала, подлежащего опробованию, выделяют три группы взятия проб. К первой группе относятся способы взятия проб из горных выработок и обнажений, т.е. из пород в коренном залегании. Сюда входят штуфной, точечный, бороздовый, задирковый и валовый способы. Этими способами опробуются канавы, шурфы, штреки, рассечки и другие горные выработки. Ко второй группе относятся способы взятия проб из скважин и шпуров, они определяются видом бурения и характером получаемого при этом материала. Наиболее часто для взятия проб используется керн скважин колонкового бурения, реже пробы берут из шлама скважин и шпуров. Третью группу образуют способы взятия проб из отбитой руды, находящейся в отвалах и вагонетках, причем этими способами можно опробовать не только руду, но и продукты ее переработки. Они включают горстьевой способ и способ вычерпывания.
Взятые пробы обладают определенными геометрическими параметрами и массой. Геометрические параметры (или геометрия проб) включают длину, площадь поперечного сечения, объем пробы и ее пространственную ориентировку. По геометрическим параметрам различают пробы точечные, линейные, площадные и объемные (табл.5). В точечных пробах учитывается только их масса. Для линейных проб имеют значение длина пробы, площадь поперечного сечения и пространственная ориентировка. Дело в том, что рудные тела в большинстве случаев анизотропные, и линейные пробы должны быть ориентированы как можно ближе к направлению наибольшей изменчивости оруденения. Например, в пластообразных и жильных рудных телах линейные пробы рекомендуется ориентировать по их мощности.
Основные способы взятия проб
| Геометрия проб | Способ взятия проб |
| Точечные | Штуфной |
| Линейные | Бороздовый из горных выработок |
| Керновый из скважин | |
| Шламовый из скважин и шпуров | |
| Площадные | Задирковый из горных выработок |
| Точечный из горных выработок | |
| Горстьевой из отбитой руды | |
| Объемные | Валовый из горных выработок |
| Вычерпывания из отбитой руды |
Если это технически невозможно, то необходимо, чтобы угол между направлением линии опробования и рудным телом (угол встречи) был не менее 30° (рис.2). При угле встречи менее 30° данные опробования считаются недостоверными. Площадные пробы характеризуются размером площади и глубиной взятия. Объемные пробы включают значительный объем рудного тела и имеют сопоставимые размеры по длине, ширине и глубине.
Выбор геометрии проб определяется характером оруденения и назначением проб. Так, для изучения минерального состава, текстурно-структурных и минералогических особенностей, плотности, пористости и влажности применяются преимущественно точечные пробы. Для оконтуривания рудных тел и промышленных сортов руд в основном используются линейные пробы.
При опробовании маломощных рудных тел масса линейных проб оказывается недостаточной для анализа, и тогда переходят к площадным пробам.
Если оруденение имеет гнездовый, прерывистый характер, т.е. его изменчивость очень высокая, то достоверные результаты могут быть получены лишь с помощью объемных проб. Их используют также для получения проб большой массы, например, для технологических испытаний.
При отборе проб основное внимание обращается на достоверность опробования. Необходимо знать основные причины появления систематических погрешностей взятия проб и уметь предупреждать их.
Источник