Платиновые руды

ПЛАТИНОВЫЕ РУДЫ (а. platinum ores; н. Platinerze; ф. minerais de platine; и. minerales de platino, menas de platino) — природные минеральные образования, содержащие платиновые элементы (Pt, Pd, Jr, Rh, Os, Ru) в таких концентрациях, при которых их промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно. Месторождения платиновых руд бывают коренные и россыпные, а по составу — собственно платиновые и комплексные (многие коренные месторождения медных и медно-никелевых сульфидных руд, россыпные месторождения золота с платиной, а также золота с осмистым иридием).

Платиновые металлы распределены в пределах месторождений платиновых руд неравномерно. Их промышленные концентрации колеблются от 2-5 г/т до n кг/т в коренных собственно платиновых месторождениях, от десятых долей до сотен (иногда тысяч) г/т в коренных комплексных и от десятков мг/м3 до сотен г/м3 в россыпных месторождениях. Основная форма нахождения платиновых элементов в руде — их собственные минералы (известно более 100). Чаще других встречаются: железистая платина (Pt, Fe), изоферроплатина (Pt3Fe), Платина самородная, тетраферроплатина (Pt, Fe), осмирид (Jr, Os), иридосмин (Os, Jr), фрудит (PdBi2), геверсит (PtSb2), сперрилит (PtAs2), лаурит (RuS2), холлингуортит (Rh, Pt, Pd, Jr) (AsS)2 и др. Подчинённое значение имеет рассеянная форма нахождения платиновых элементов в платиновых рудах в виде ничтожно малой примеси, заключённой в кристаллической решётке рудных (от десятых долей до сотен г/т) и породообразующих (от тысячных долей до единиц г/т) минералов.

Коренные месторождения платиновых руд представлены различными по форме телами платиноносных комплексных сульфидных и собственно платиновых хромовых руд с массивной и вкрапленной текстурой. Эти рудные тела, генетически и пространственно тесно связанные с интрузивами основных и ультраосновных пород, имеют преимущественно магматическое происхождение. Такие месторождения встречаются в платформенных и складчатых областях и всегда тяготеют к крупным длительно развивающимся глубинным разломам. Образование месторождений происходило на глубине от 0,5-1 до 3-5 км в разные геологические эпохи (от архея до мезозоя). Комплексные месторождения медно-никелевых сульфидных платиновых руд занимают ведущее место среди эксплуатируемых сырьевых источников платиновых металлов. Площадь этих месторождений достигает десятков км2 при мощности промышленных рудных зон многие десятки метров. Платиновое оруденение ассоциирует с телами сплошных и вкрапленных медно-никелевых сульфидных руд сложнодифференцированных интрузивов габбро-долеритов (Инсизва в ЮАР), стратиформных интрузий габбро-норитов с гипербазитами (Бушвелдский комплекс в ЮАР), расслоённых массивов норитов и грано-диоритов (Садбери, Канада). Основными рудными минералами платиновых руд в них являются пирротин, халькопирит, пентландит, кубанит. Главные металлы платиновой группы — платина и палладий (Pd: Pt от 1,1:1 до 5:1). Содержание в руде других платиновых металлов в десятки и сотни раз меньше. В медно-никелевых сульфидных рудах находятся многочисленные минералы платиновых элементов. В основном это интерметаллические соединения палладия и платины с висмутом, оловом, теллуром, мышьяком, свинцом, сурьмой, твёрдые растворы олова и свинца в палладии и платине, а также железа в платине, арсениды и сульфиды палладия и платины. При разработке сульфидных руд платиновые элементы извлекаются из собственных их минералов, а также из минералов, содержащих в виде примеси элементы платиновой группы.

Реклама



Промышленным резервом платиновых руд являются хромититы (Бушвелдский комплекс) и ассоциирующие с ними медно-никелевые сульфидные руды (комплекс Стиллуотер в США); представляют интерес поля медистых сланцев и меденосных чёрных сланцев с попутной платиноносностью и океанические железо-марганцевые конкреции и корки. Россыпные месторождения представлены главным образом мезозойскими и кайнозойскими россыпями платины и осмистого иридия. Промышленные россыпи (струйчатые, лентообразные, прерывистые) обнажаются на дневной поверхности (открытые россыпи) или скрыты под 10-30 м и более мощной осадочной толщей (погребённые россыпи). Ширина наиболее крупных из них достигает сотен метров, а мощность продуктивных пластов — до нескольких метров. Образовались они в результате выветривания и разрушения платиноносных клинопироксенит-дунитовых и серпентинит-гарцбургитовых массивов. Промышленные россыпи, залегающие на своём коренном источнике (платиноносном массиве ультраосновных пород), являются в основном элювиально-аллювиальными и элювиально-делювиальными, имеют небольшие мощности торфов (первые м) и длину до нескольких км. Вне связи со своими коренными источниками находятся аллохтонные аллювиальные платиновые россыпи, промышленные представители которых имеют в длину десятки километров при мощности торфов до 11-12 м. Промышленные россыпи известны на платформах и в складчатых поясах. Из россыпей добываются только минералы платиновых элементов. Платиновые минералы в россыпях нередко находятся в срастании друг с другом, а также с хромитом, оливином, серпентином, клинопироксеном, магнетитом. Встречаются в россыпях платиновые самородки.

Добыча платиновых руд ведётся открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождений. При разработке россыпей широко используются драги и средства гидромеханизации. Подземный способ добычи является основным при разработке коренных месторождений; иногда он используется для отработки погребённых россыпей.

В результате мокрого обогащения металлоносных песков и дроблёных хромитовых платиновых руд получают "шлиховую платину" — платиновый концентрат с 80-90% минералов платиновых элементов, который отправляется на аффинаж. Извлечение платиновых металлов из комплексных сульфидных платиновых руд осуществляется флотацией с последующей многооперационной пиро-, гидрометаллургической, электрохимической и химической переработкой.

Мировые прогнозные ресурсы платиновых металлов (без социалистических стран) оцениваются (1985) в 75 050 т, в т.ч. в ЮАР 62 000, США 9300, Зимбабве 3100, Канаде 500, Колумбии 150. В основном эти запасы приходятся на платину (65%) и палладий (30-32%). В ЮАР все запасы платиновых руд заключены в собственно платиновых месторождениях Бушвелдского комплекса. Среднее содержание в руде составляет 8 г/т, в т.ч. платины 4,8 г/т. В США запасы платиновых руд, заключены преимущественно в медных рудах месторождений западных штатов, и лишь незначительное количество приходится на долю россыпных месторождений Аляски (среднее содержание около 6 г/м3). В Зимбабве основные ресурсы платиновых руд заключены в хромитах Великой Дайки. Руды содержат большое количество платины в ассоциации с палладием (их суммарное содержание 3-5 г/т), никелем и медью. В Канаде платиновые руды в основном локализуются в сульфидных медно-никелевых месторождениях Садбери (провинция Онтарио) и Томпсон (провинция Манитоба). В Колумбии месторождения платиновых руд сосредоточены главным образом на западных склонах Кордильер. Запасы подсчитаны для россыпей в долинах рек Сан-Хуан и Атрато в департаментах Чоко и Нариньо. Содержание платины в россыпях на богатых участках достигает 15 г/м3, а в дражных песках 0,1 г/ м3.

Главные страны-продуценты платиновых руд — ЮАР и Канада. В 1985 мировое производство металлов платиновой группы из руд и концентратов (без социалистических стран) составило более 118 т, в т.ч. в ЮАР около 102, Канаде около 13,5, Японии около 1,1, Австралии 0,7, Колумбии 0,5, США около 0,4. В ЮАР почти вся добыча осуществлялась из месторождений горизонта Меренского. В Канаде платиновые металлы извлекались попутно при производстве никеля из руд месторождений Садбери и Томпсон, а в США их получали из россыпных месторождений Аляски попутно при рафинировании меди. В Японии производство платиновых металлов осуществлялось из импортных и собственных руд меди и никеля.

На долю вторичных источников приходится от 10 до 33% ежегодного мирового производства этих металлов. Страны-экспортёры платины в 1985: Япония (45%), США (40%), Великобритания, Нидерланды, ФРГ, Франция, Италия.