Апатитовые руды
АПАТИТОВЫЕ РУДЫ (а. apatite ores; н. Apatiterze; ф. minerais d’apatite; и. minerales de apatita) — природные минеральные агрегаты, содержащие апатит в таком количестве и такой форме, когда технологически возможно и экономически целесообразно его извлечение в концентрат.
Апатитовые руды разделяют по содержанию Р2О5 на богатые (более 18%), бедные (5-8%) и убогие (3-5%); в комплексных рудах апатит может присутствовать в качестве главного компонента или одного из главных, второстепенного или как сопутствующая примесь (обычно незначительная). По условиям образования месторождения апатитовых и комплексных апатитсодержащих руд подразделяют на эндогенные, экзогенные и метаморфизованные. Среди эндогенных различают магматические, карбонатитовые, пегматитовые, контактово-метасоматические, гидротермальные и вулканогенно-осадочные месторождения, объединяемые в несколько рудных формаций. Они связаны с магматическими породами центральных интрузий агпаитовых нефелиновых сиенитов, ультраосновных щелочных пород, щелочных габброидов, щелочных и нефелиновых сиенитов. К экзогенным относят месторождения выветривания, приуроченные к формации коры выветривания на карбонатитовом и камафоритовом субстратах. Метаморфизованные месторождения приурочены к апатит-кварц-диопсидовой и апатит-доломитовой формациям.
Наибольшее промышленное значение имеют магматические и карбонатитовые месторождения. Особенно значительны скопления в массивах щелочных магматических пород, в которых апатитоносность характерна для формаций центральных интрузий агпаитовых нефелиновых сиенитов. В CCCP она представлена крупнейшими в мире Хибинским и Ловозерскими Плутонами, а также небольшим массивом Соустова. Апатитовые руды составляют следующие минералы: апатит, нефелин, пироксен, полевой шпат, сфен, но в разных количественных соотношениях и с различными текстурными особенностями. Содержание Р2О5 в рудах 16-19%. За рубежом к агпаитовым комплексам принадлежат массивы Иллимаусак (Гренландия), Пилансберг (ЮАР), Лос (Гвинея), Сент-Илер (Канада) и др.
Реклама
Формация ультраосновных щелочных пород с карбонатитами проявляется как на платформах (щитах), так и в консолидированных складчатых областях в пределах региональных зон разломов. Представлена она сложными многофазными интрузиями центрального типа, характеризующимися зонально-кольцевым строением отдельных серий пород, формировавшихся в основном на небольших глубинах. В CCCP эксплуатация апатитсодержащего месторождения, связанного с этой формацией, осуществляется только в пределах Ковдорского массива на Кольском полуострове. Минеральный состав апатит-магнетитовых руд: магнетит, апатит, форстерит, флогопит, кальцит, доломит, иногда отмечаются бадделеит, сульфиды. Содержание Р2О5 5,3-7,2%.
Щёлочно-габброидная формация представлена Ошурковским месторождением (Бурятская ACCP). Большая часть массива сложена диоритами и метасоматически преобразованными породами сиенито-диоритового состава. Все породы апатитоносны. Апатитовая минерализация прослежена до глубины 600 м. Минеральный состав руд: апатит, плагиоклаз, калиевый полевой шпат, роговая обманка, биотит, титаномагнетит, сфен и циркон. Среднее содержание Р2О5 в апатит-силикатных рудах около 4%.
С апатитоносными метаморфогенными формациями связано, например, Селигдарское месторождение апатит-доломитовых руд (Якутская ACCP); здесь руды залегают на пересечении разрывов северо-восточных и северо-западных направлений среди кристаллических сланцев и гнейсов в виде крутопадающего штокообразного тела, прослеживаемого до глубины 1600 м. Содержание Р2О5 в среднем 5-6%. Минеральный состав руд: апатит, доломит, иногда кварц, мартит, гематит, кальцит, мусковит.
Промышленные концентрации апатита коры выветривания выявлены на Белозиминском и Ковдорском месторождениях; за рубежом месторождение подобного типа известно в Финляндии (Сокли). Минеральный состав руд: апатит, гидро-слюды, охры (железистые и карбонатные). В зависимости от компонентного состава и текстур выделяются многочисленные минеральные типы апатитовых руд: апатит-нефелиновые, магнетитовые, редкометалльно-карбонатные, силикатные, ильменит-титаномагнетитовые, медно-сульфидно-титаномагнетитовые, фенолитовые, доломитовые, франколитовые, редкометалльно-охристые руды и др. Качество апатитовых руд оценивается по содержанию Р2О5 и примесей. При разработке апатитовых месторождений подземным способом применяется в основном система принудительного этажного обрушения с отбойкой руды горизонтальными веерными скважинами, на карьерах — обычно система поперечных заходок без разрезных траншей (нижние горизонты вскрываются веерными съездами по лежачему боку рудного тела).
Основной метод обогащения апатитовых руд — флотация. Абсорбенты — жирные кислоты (pH 9-9,5), мыла смоляных кислот и сульфатное, масло талловое сырое и дистиллированное, смесь соапстока и сульфатного мыла, окисленные петролатум и керосин, амины и др.; пенообразователи — сосновое масло, спирты, флотанол; регуляторы среды — Na2CO3, NaOH, Na2SiO3; депрессоры — гексаметафосфат, русифицированный крахмал. Процесс сгущения апатитового концентрата интенсифицируется подачей коагулянтов (например, 5%-ного раствора железного купороса). Применяются также магнитная и электрическая сепарация, гравитационные и радиометрические методы обогащения, обжиг, а также вспомогательные операции — дезинтеграция, классификация в различных аппаратах и др. Из руд всех типов могут быть получены концентраты с содержанием Р2О5 30% и более при извлечении 65-98%; к наиболее легкообогатимым относятся апатит-силикатные руды (апатит-нефелиновые, апатит-эгириновые и др.), к труднообогатимым — существенно карбонатные и руды коры выветривания, требующие использования разветвлённых и трудоёмких технологических схем. В CCCP комплексно перерабатываются руды Волковского (Cu, Fe, Ti, попутно V и Р), Ковдорского (Fe, Zr, Р) и частично Хибинской группы месторождений. На последних в небольшом объёме (15%) извлекается нефелиновый концентрат (29,5% Al2О3). Основные запасы апатитовых руд сосредоточены в CCCP. Кроме перечисленных, наиболее известны месторождения апатитовых руд: Джугджурское (апатит- ильменит-магнетитовое), Маганское (апатит-нефелиновое) и Ессейское (кальцит-магнетит-форстеритовое) в Западном Приазовье, Волховское (в оливинитах с сульфидами) на Среднем Урале и др. (динамика добычи апатитовых руд и производства концентрата в CCCP показаны на рис.). Среди других социалистических стран наиболее крупные месторождения находятся во Вьетнаме (Лаокайский апатитоносный бассейн).
Наиболее крупными запасами апатитовых руд располагают Бразилия, ЮАР, Финляндия, Уганда, Норвегия, Зимбабве, Канада, Испания, Индия. В 1980 годовая добыча апатитовых руд в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах составила 6,63 млн. т. Основные добывающие страны: ЮАР, Зимбабве, Бразилия и др.
Апатитовые руды в основном используются для производства минеральных удобрений (суперфосфата, аммофоса и др.). Кроме того, апатитовые руды — сырьё для получения фосфатной кислоты, жёлтого фосфора, различных солей; применяется в металлургии, в керамической, стекольной и химической промышленностях.
Апатитовые руды и перспективы их комплексного использования
Апатитовые руды и перспективы их комплексного использования
Содержание Р2/О5 в рудах различных промышленно-генетических типов колеблется в широких пределах (0.4-36.7%). Наиболее устойчивые содержания фосфора характерны для апатит-нефелиновых руд Хибин, из которых на протяжении уже почти семидесяти лет получают апатитовый концентрат, характеризующийся стабильным химическим составом (Р2/O5 больше или=39.4%; СаО 50.4%; Sr0 2.5-3.0%, TR2/O3 0.8-1.0%; F 3%). Вторым достаточно надежным объектом получения апатитового концентрата является Ковдорское месторождение апатит-магнетитовых руд, относящееся к формации ультраосновных щелочных пород с карбонатитами, которое эксплуатируется с 1962 г. В России из апатит-нефелиновых руд получают почти 90% апатита, из апатит-магнетитовых руд около 10%. Около 0.2% апатита извлекали в 1990 г. из апатит-ильменит-титаномагнетитовых руд в габброидах (Волковское месторождение, Урал). Все остальные типы руд, относятся к перспективным, эксплуатация которых по мере необходимости вполне реальна. По масштабам большинство из них относится к разряду крупных месторождений, запасы которых составляют сотни миллионов тонн Р2/О5 (Соколов А. С., 1996).
Постоянной примесью в апатите является стронций (Sr). Наиболее высокие его содержания характерны для апатита из руд апатито-нефелиновых месторождений. В апатите метаморфогенных месторождений (Селигдар) установлено до 0.53% Sr. Апатит комплексных месторождений габброидных формаций обычно содержит до 0.07% Sr.
Кроме того, руды большинства апатитсодержащих эндогенных месторождений (Хибины, Ковдор и др.), а также руды кор выветривания, развитых на карбонатитовых массивах (Белая Зима и др.) содержат целый ряд полезных минералов (титаномагнетит, магнетит, ильменит, сфен, нефелин, тантало- ниобаты, бадделеит и др.), которые могут быть выделены в самостоятельные концентраты, имеющие промышленное значение. Однако даже для такого гиганта как ОАО «Апатит», извлечение минералов из руды, поступающей на обогатительные фабрики, не превышает 40 %.
Практический интерес представляют селен и теллур, присутствующие в медном концентрате этого месторождения.
Из апатит-магнетитовых руд карбонатитов Ковдора попутно получают бадделеитовый концентрат, который содержит повышенное количество скандия (0.05-0.06%). Из руд кор выветривания, развитых на карбонатитах, возможно получение концентратов франколита и минералов ниобия, титана, редких земель (пирохлор, монацит, ксенотим, рутил, ильменит и др.). Многие из этих минералов отличаются повышенной скандиеносностью (до 0.1-0.2% Sc). Характерным примером таких месторождений является Томтор в Якутии, руды которого вдвое богаче по содержанию ниобия и редких земель самых богатых месторождений мира (Араша в Бразилии и Маунтин Пас в США, соответственно). Полученные из руд Томтора редкометальные концентраты перспективны для попутного получения скандия.
Во-вторых, необходимо повышать качество концентратов, т.к. количество примесных минералов в них обычно составляет 20-30%, т.е. состав концентратов весьма далек от химического состава минералов, ради которых они извлекаются.
Таким образом, в перспективе имеются широкие возможности расширения комплексного использования апатитовых руд, которые могут идти как по пути наиболее полного использования состава самого апатита, получения и передела сопутствующих ему минералов, так и по пути создания новой технологии переработки минералов непосредственно в недрах.
Полезные ископаемые апатиты: описание и применение
Апатит содержит те же самые элементы, что и кости человека. Встречается как в живой, так и неживой природе. Крупная доля всего мирового фосфора связана в соединениях этого минерала. Из-за своей способности менять свойства и выглядеть как другие, апатит признан мистическим камнем, вокруг которого сложилось множество таинственных историй. Камню приписывают волшебные свойства и способность влиять на состояние здоровья.
Месторождения и добыча
Ископаемые апатиты зарождаются в результате сложных геологических процессов и обнаруживаются в горных породах магматического происхождения. Реже его можно найти в осадочных породах. Месторождения можно обнаружить по всей поверхности земной коры, но добыча в промышленных масштабах проводится только в нескольких странах. Самое крупное производство находится на Кольском полуострове, где его извлекают из массы нефелиновой руды.
Во время промышленного освоения несколько видов камней были объединены в одну группу «апатиты» по общему признаку: они являлись комбинацией фосфорной кислоты с кальцием. Их классифицируют в зависимости от процента содержания примесей. Апатиты редко обнаруживаются в сочетании с другими минералами, и крупные месторождения этих полезных ископаемых сосредоточены в нескольких местах земной коры, где добыча осуществляется методом горизонтальных горных выработок.
Апатиту дано описание совсем недавно. Долгое время его путали с другими камнями, что позволяло ювелирам продавать его дороже, чем он стоил на самом деле. Доверчивые покупатели приобретали «обманщик» под видом других драгоценных камней, не подозревая о его свойствах.
Наиболее известной фальсификацией была специальная обработка, после которой его нельзя было отличить от топаза, из-за того, что качественно ограненный камень выглядит так же красиво, как и оригинал. Хотя имеется существенный недостаток: из-за большого содержания фосфора апатит более хрупкий, чем его аналоги. Почти любой контакт с твердой поверхностью может навсегда оставить царапину. Из-за этого свойства он не был популярен среди любителей ювелирных изделий.
Когда камень был подробно изучен, обнаружились его неповторимые особенности. С этого времени он привлек внимание любителей редкостей, коллекционеров и людей, которые ищут во всем мистические свойства.
Внешний вид апатита в разных странах
Апатит меняет свойства в зависимости от дополнительного элемента в его составе. Наиболее распространенными добавками являются фтор, хлор и карбонат.
В природе чаще всего этот минерал встречается в сочетании со фтором. Сам камень в природе бесцветный, поэтому его внешний вид и оптические свойства, преломление света полностью зависят от имеющихся примесей.
Апатит отличается по внешнему виду в зависимости от страны, в которой добывается. Коллекционеры стремятся собрать камни, добытые на разных континентах.
В их кругах бытует мнение, что человек, собравший образцы минерала из разных уголков света, способен привлекать удачу в свою жизнь.
Самые причудливые по своей форме минералы добывают в Норвегии. На многих выставках именно норвежские образцы считаются эталоном. Узорчатые рисунки являются произведением искусства даже без ювелирной обработки и ценятся больше всего. Норвежские камни обладают прозрачностью, так что сложные узоры просматриваются изнутри.
Природные свойства
Имеет внешний вид призмы, изломы всегда неровные, царапину может оставить даже стекло. Вокруг сколов наблюдается уплотненная текстура. В чистом виде обнаруживается в форме кристаллов.
Берилл является самый близким по внешнему виду минералом, с которым его легко спутать. Но между ними есть важное отличие: апатит заметно уступает Бериллу в твердости.
Еще одной разновидностью является мелкая игольчатая форма. В некоторых случаях встречается в виде объемной бесструктурной массы. Характерной чертой, по которой он отличается от других, являются вертикальные штрихи по всей поверхности.
В горной породе присутствует в малой дозе, содержание апатита обычно менее 1%. Из-за того, что формирование кристалла происходит в магме, размер не имеет ограничений. Самый крупный экземпляр был обнаружен в Канаде и весил 5 тонн. Неслучайно именно Канада считает этот минерал одним из символов страны.
Камень не любит воздействие солнечных лучей. Достаточно несколько солнечных дней, чтобы он начал менять свой естественный цвет. Имеет природную склонность к выгоранию.
Применение в современной экономике
Ювелирная промышленность изначально отвергала этот камень, поскольку он имеет коэффициент твердости меньше 5. Это означает, что обработкой можно заниматься только применяя тонкие инструменты, а риск безвозвратно повредить очень велик. По причине ненадежности ювелиры не работают с этим камнем в массовом производстве, но изготавливают изделия на заказ. Чаще всего можно встретить изделия из голубых финских и желтых мексиканских апатитов.
Апатит используется в качестве полезной добавки в химической промышленности при производстве удобрений. Этот минерал содержит фосфор, поэтому является ценным элементом, обогащая готовое удобрение.
Апатитовая руда содержит много нефелина, серого и почти бесполезного элемента, от которого минерал нужно очищать. После размола в крупных емкостях апатит всплывает на поверхность, а на дне остается осадок от камня. Именно всплывшая часть дальше идет в электропечь, на производство суперфосфатов. Сегодня значительная часть комплексов удобрений использует в производстве апатит. Существуют и другие сферы хозяйственной деятельности, где используются апатиты:
Ювелирные украшения из апатита
Самыми популярными изделиями с апатитом являются кулон и брошь. В ювелирных магазинах можно встретить браслет, серьги, ожерелье. Канадский апатит считается элитным, изделия из него дороже всего.
Апатит редко ставится главным камнем, но его можно увидеть в сочетаниях с другими. Кроме того, он является хорошим материалом для создания подделки. В результате различных приемов обработки из него может получиться копия турмалина или топаза.
Правила обращения с изделиями
Камни по своей структуре хрупкие, могут легко откалываться при ударе, поэтому требуют к себе бережного отношения. Как уже было сказано, прочность апатита меньше других популярных типов камней, его легко можно случайно поцарапать о любую твердую поверхность. Для камня существуют и другие угрозы:
Если носить украшения из апатита в повседневной жизни, это быстро испортит внешний вид. Апатит относится к группе украшений, которые стоит беречь от внешней среды и надевать не каждый день. Рекомендуется хранить изделие в шкатулке.
У хранения также есть важное правило: апатит не должен соприкасаться с металлами и другими камнями, поэтому в шкатулке его нужно отдельно оборачивать в мягкую ткань.
Поскольку существует столько требований и ограничений, камень считается непрактичным, поэтому так и не обрел популярность среди любителей ювелирных украшений.
Астрологическое значение камня
В эзотерической среде апатиту приписываются свойства позитивного и негативного воздействия на организм человека. Считается, что он способен придавать спокойствие, благотворно воздействуя на нервную систему, если его регулярно носить на теле.
Астрологи рекомендуют надевать этот камень людям с истерическим или вспыльчивым характером. Камень вбирает в себя излишки энергии, приводя тело к гармоничному состоянию. У этого свойства есть обратная сторона. На спокойного человека он может оказать негативное влияние, подавляя жизненные силы, провоцируя сонливость.
Если человек верит во влияние камней на самочувствие, тогда ожерелье из апатита можно надевать для стабилизации своего эмоционального состояния. Астрологи особенно рекомендуют этот камень для знака Льва.
Таким образом, апатит применение нашёл во многих сферах деятельности: от удобрений в сельском хозяйстве до протезов в медицине. Это делает его незаменимым в современной экономике. Ему приписывают уникальные свойства, поэтому некоторым людям нравится носить украшения из него. При этом нужно всегда помнить о его хрупкости, этот камень требует бережного отношения и аккуратного хранения.
Апатитовые руды
Литература : Арсеньев A. А., Bировлянский Г. M., Cмирнов Ф. Л., Генетические типы промышленных месторождений апатита, M., 1971; Файзуллин P. M., Kожинов H. Ю., Poкрышкин B. И., Aпатитоносные провинции зарубежных стран, M., 1979; Геология месторождений апатита, методика их прогнозирования и поисков, M., 1980.
A. A. Aндреещев, Л. Д. Pатобыльская.
Полезное
Смотреть что такое «Апатитовые руды» в других словарях:
Апатитовые руды — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
апатитовые руды — Наибольшее промышленное значение имеют магматические месторождения, связанные с массивами нефелиновых сиенитов. Содержание Р2О5 в таких апатитовых рудах 16 19%. Основные запасы апатитовых руд в России (Ковдорское и Хибинские месторождения); за… … Энциклопедический словарь
АПАТИТОВЫЕ РУДЫ — Наибольшее пром. значение имеют магматич. м ния, связанные с массивами нефелиновых сиенитов. Содержание P2О3 в таких А. р. 16 19%. Осн. запасы А. р. в России (Ковдорское и Хибинские м ния); за рубежом значит. запасы А. р. в Бразилии, Вьетнаме,… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Нефелин-апатитовые руды — (a. nepheline apatite ores; н. Nephelin Apatit Erze; ф. minerais de nepheline apatite; и. minerales nefelina apatitos) второй после бокситов по пром. значению вид алюминиевого сырья. Включают нефелиновые и H. a. руды. Пром. ценность этих… … Геологическая энциклопедия
Фосфатные руды — (a. phosphate ores; н. Phospjraterze; ф. phosphates, minerais phosphoreux; и. minerales fosfaticos, menas de fosfato) природные минеральные образования, содержащие Фосфор в таких соединениях и концентрациях, при к рых их пром.… … Геологическая энциклопедия
Алюминиевые руды — (a. aluminium ores; н. Aluminiumerze, Aluerze; ф. minerais d aluminium; и. minerales de aluminio) природные минеральные образования, содержащие Алюминий в таких соединениях и концентрациях, при к рых их пром. использование технически… … Геологическая энциклопедия
Фосфатные руды — природные минеральные образования, содержащие фосфор в таких концентрациях и соединениях, при которых технически возможно и экономически целесообразно их перерабатывать с получением фосфорсодержащих продуктов (минеральных удобрений,… … Большая советская энциклопедия
фосфатные руды — представлены фосфоритовыми (фосфориты) и апатитовыми (апатиты) рудами. Используются гл. обр. для производства минеральных удобрений. Месторождения апатитов связаны с изверженными и метаморфическими породами, образуются преимущественно в… … Географическая энциклопедия
Алюминиевые руды — руды, из которых получают металлический Алюминий. Имеется большое количество минералов и горных пород, содержащих алюминий, однако лишь немногие из них могут быть использованы для получения металлического алюминия. Наиболее широкое… … Большая советская энциклопедия
алюминиевые руды — горные породы, сырьё для получения алюминия. В основном бокситы; к алюминиевым рудам относятся также нефелиновые сиениты, алунитовые, нефелин апатитовые породы и др. * * * АЛЮМИНИЕВЫЕ РУДЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ РУДЫ, горные породы, сырье для получения… … Энциклопедический словарь
Месторождения апатитов
Апатит является самым распространенным фосфатом на планете, он широко используется в агропромышленности и присутствует во всех формах жизни
Название минерала происходит от древнегреческого слова, означающего «обман». Это связано с тем, что встречающийся в природе в разных видах апатит часто путали с другими минералами — диопсидом, турмалином, бериллом. Термин «апатит» был введен в 1788 г. немецким геологом Абраамом Вернером.
Самые крупные месторождения апатита расположены в России, Канаде и Казахстане. Крупнейшим в мире месторождением считается Хибинское месторождение на Кольском полуострове. В Красноярском крае наибольшее распространение получили апатитовые руды, сосредоточенные в Маймеча-Котуйской, Енисейско-Чадобецкой и Восточно-Саянской апатитоносных провинциях.
Залежи апатита разведаны на севере региона — в Ессейском и Маганском месторождениях, а также в Мотыгинском районе, где его добывают в рамках комплексной разработки Татарского месторождения.
Запасы только Ессейского месторождения оцениваются в 73 млн тонн.
Свойства и происхождение
Апатит обладает невысокой твердостью — он с усилием царапается ножом или оконным стеклом. Хрупкий, на изломе неровный. Плавится с трудом, чувствителен к нагреву и легко трескается, растворяется в соляной, азотной и серной кислоте. Часто он содержит примеси марганца, железа, тория, стронция, алюминия, редких земель.
Апатит — один из самых распространенных биоминералов. Его микрокристаллы являются главной неорганической составляющей зубов и костей позвоночных животных и человека. Наличие апатита установлено во всех формах жизни. Он присутствует в бактериях, беспозвоночных и растениях.
Происхождение апатита — магматическое, высокотемпературное гидротермальное, метасоматическое и осадочное у фосфоритов. Благодаря устойчивости накапливается в россыпях. В изверженных щелочных породах сопутствующими минералами часто являются нефелин и титанит, в месторождениях — кальцит, везувиан, скаполит; в пегматитах — кварц, альбит, микроклин; в карбонатных породах — диопсид, оливин, магнетит, флогопит.
Применение
В основном апатит является сырьем для производства фосфорных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты. Также он применяется в черной и цветной металлургии, в производстве керамики и стекла. Некоторые группы апатитов используются для получения стронция и редких земель.
Широкому использованию в ювелирном деле мешает невысокая твердость и хрупкость минерала. Кроме того, хорошо ограненные полупрозрачные и прозрачные, отдельные и вросшие в породу кристаллы апатита используются в качестве коллекционного материала.
