Пирожок П. И., Чадченко А. В.
Висмут в рудах Учалинского, им. ХIХ Партсъезда и Молодежного месторождений (Ю. Урал)
В 1966 г. был издан приказ № 511 «О первоочередных мероприятиях по производству висмута на предприятиях цветной металлургии», после чего на Учалинский ГОК поступило указание 1) обобщить имеющиеся анализы на висмут по эксплуатируемым и подготавливаемым к эксплуатации месторождениям, а на участках с повышенным содержанием висмута провести ревизионно-исследовательские работы; 2) обобщить данные опробования на висмут руд, концентратов, промпродуктов и хвостов на обогатительных фабриках; 3) организовать повагонное опробование богатых руд, идущих непосредственно в плавку. При этом необходимо было учитывать, что промышленный интерес представляют руды с содержанием висмута более 0.001 %. Эти указания были выполнены геологической и другими службами комбината [5].
Результаты этих работ, в которых непосредственное участие принимали авторы, ныне представляют интерес потому, что после распада СССР основная рудная база висмута осталась в ближнем зарубежье, а цветная металлургия РФ теперь может рассчитывать в основном только на попутное извлечение висмута из продуктов переработки руд колчеданных месторождений [8].
При разведке Учалинского и им. ХIХ Партсъезда месторождений минералогия висмута, являющегося рассеянным элементом, специально не изучалась, а его запасы в рудах не подсчитывались, так как это не предусматривалось инструкциями ВКЗ и ГКЗ СССР (1982). Однако минералы висмута были установлены практически на всех месторождениях УГОКа.
На Учалинском месторождении тетрадимит Bi2Te2Sобнаружен в медистой вкрапленной руде Е. И. Барановой и С. С. Козак, в медном колчедане из обломковидных обособлений Н. В. Петровской и А. В. Касьяновым [4].
Теллуровисмутит Bi2Te3 впервые выявлен Т. Н. Шадлун в 1961 г. в учалинской халькопирит-пиритовой руде в виде крупных (от 0.1 ´ 0.2 до 0.2 ´ 0.4 мм) идиоморфных зерен в трещиноватых агрегатах пирита [10].
Базовисмутит Bi4Te4(ОН)2[СО3] обнаружен И. И. Гинзбургом и Г. В. Писемским в 1951 г. в зоне окисления Учалинского месторождения в виде редких зерен размером 0.5–1.5 мм; спектрально установлен в 16 (из 59) пробах баритовой и сульфидной сыпучек.
На месторождении им. ХIХ Партсъезда Е. П. Мироновым установлен тетрадимит в интерстициях халькопирита в виде неправильных тонкопластинчатых выделений размером сотые – тысячные доли мм (1961). Им же приведены данные о содержаниях висмута в монофракциях пирита, халькопирита и сфалерита (21 проба), варьирующих от следов до 10-30 г/т [2].
В рудообразующих минералах Учалинского месторождения были установлены следующие содержания висмута (г/т; в числителе – их вариации, в знаменателе – среднее содержание, в скобках – число анализов) [5–7, 9]:
– вкрапленный пирит из пород лежачего бока – 20–50/40 (4);
– пирит из серного колчедана (СК) метаколлоидного сложения – 10–50/33 (4);
– пирит из равномернозернистого СК – 10–60/32 (9);
– пирит из медноколчеданной сплошной руды (МК) – 30–80/47 (7);
– пирите из медно-цинковой сплошной руды (МЦК) – 20–60/33 (12);
– халькопирите из интерстиций равномернозернистого пирита и прожилковом халькопирите из МК – 30–40/35 (8);
– прожилковый халькопирит из МЦК – 40/40 (3);
– прожилковый сфалерит из МЦК – 10–110/31 (15);
– блеклая руда из прожилков в сплошных рудах – 140 (1);
– барит (содержание ВаО от 30 до 60 мас. %) из прожилков в рудах – 20–40/23 (3);
– блеклая руда из МЦК – 50–60 (3);
– галенит из МЦК – 150–170 (2);
– медово-желтый сфалерит из МЦК – 10–12 (2).
На Молодежном месторождении при детальной разведке установлены висмутин Bi2S3, теллуровисмутит, тетрадимит, купровисмутит (CuBiS2 – смесь висмутина и эмплектита ?) [2].
Висмутин наблюдался в МК и МЦК рудах в виде мелких (сотые доли мм) включений в халькопирите.
Теллуровисмутит встречен в МК и МВ рудах в виде мелких (меньше 0.04 мм) включений удлиненной формы в халькопирите в центральной части месторождения и в хлоритовых метасоматитах лежачего бока рудных тел.
Тетрадимит наблюдался во вкрапленной руде и метасоматитах лежачего бока в виде ксеноморфных выделений размером 0.4 мм в пирите и халькопирите.
Высокие содержания висмута (120 г/т) приурочены к верхним горизонтам северной выклинки первого и юго-восточной выклинки второго рудных тел; в лежачем боку залежи, особенно в южной части первого и второго рудных тел, достигает 180 и 160 г/т, в сульфидных вкрапленниках под первым рудным телом – 168 г/т [6].
Для определения содержаний висмута в промышленных сортах руд в забоях уступов карьеров, из взрывных и разведочных скважин, комбинатом были отобраны групповые пробы на Учалинском месторождении – 238, им. ХIХ Партсъезда – 240; по Молодежному месторождению использованы 200 химанализов Поляковской ГРП [5] (табл. 1).
Таблица 1
Химические анализы на висмут промышленных сортов колчеданных руд
Учалинского, им. ХIХ Партсъезда и Молодежного месторождений (г/т)
Сорт руды | Учалинское | им. ХIХ Партсъезда | Молодежное | |
Юго-Восточный участок | Восточный участок | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Медный колчедан (МК) | 2-110 30 (92) | сл.-240 57 (58) | 10-90 51 (11) | 10-1100 82 (41) |
Медистый вкрапленник (МВ) | 9-50 22 (11) | 6-90 37 (22) | сл.-650 59 (20) | 10-200 36 (59) |
Медно-цинковый колчедан (МЦК) | сл.-100 28 (115) | 20-170 53 (61) | 15-150 36 (25) | 10-190 39 (50) |
Медно- цинковистый вкрапленник (МЦВ) | сл.-50 16 (6) | 30-100 57 (4) | 15-120 33 (14) | 10-100 47 (11) |
Цинковый колчедан (ЦК) | 9-30 15 (6) | 40 (1) | 10 (1) | 10-30 14 (11) |
Цинковый вкрапленник (ЦВ) | ___ | ___ | ___ | 10-50 20 (13) |
Серный колчедан (СК) | 4-70 21 (8) | 10-150 30 (9) | сл.-20 6 (14) | 10-40 18 (15) |
Примечание. 1. Химические анализы выполнены: по Учалинскому и им. ХIХ партсъезда месторождениям в ЦХЛ ЮУГУ, г. Уфа, 1961; институте Гиредмет, г.Иркутск,1961; ЦХАЛ Московской обл., 1963; ЦХЛ Кочкарского ГМК, 1967; ЦХЛ БТГУ, 1962, 1967; по Молодежному месторождению – УКЛ Уральского геолуправления, г. Свердловск, 1961, 1962, 1964 (причем указывается, что из-за наличия в рудах германия результаты на висмут могут быть завышены). 2. В числителе – вариации содержаний, в знаменателе – среднее содержание, в скобках – количество анализов.
Приведенные в табл. 1 данные показывают, что Bi содержится во всех промышленных сортах руд в количествах, в 2–5 раз превышающих 10 г/т, причем более богатые висмутом руды содержатся в месторождениях Межозерного рудного узла (им. ХIХ Партсъезда, ныне отработанном, и Молодежном), достигая в среднем по сорту 33–57 г/т. Во всех продуктивных минеральных ассоциациях основная его масса в виде тонкодисперсных образований входит в решетку всех рудообразующих минералов, накапливаясь в поздней кварц – полиметаллической ассоциации [6].
При опробовании товарных концентратов, полученных на Учалинской обогатительной фабрике из руды Учалинского и Молодежного месторождений, а также 19 партий – маршрутов богатой руды месторождения им. ХIХ Партсъезда, в свое время отгруженной потребителям на плавку без обогащения, получены следующие результаты по содержанию в них висмута (табл. 2) [5].
Таблица 2
Содержания висмута в товарных концентратах Учалинской ОФ и богатой руде месторождения им. ХIХ Партсъезда
Наименование концентратов, руды | Количество проб | Содержание, г/т | ||
от | до | среднее | ||
МЦК Учалинского месторождения | ||||
Медный | 5 | 20 | 30 | 26 |
Цинковый | 5 | сл. | 10 | 6 |
Пиритный | 5 | 45 | 60 | 49 |
Хвосты | 5 | 42 | 60 | 45 |
МЦК Молодежного месторождения | ||||
Медный | 2 | 80 | 160 | 140 |
Цинковый | 2 | 30 | 90 | 60 |
Пиритный | 2 | 40 | 80 | 60 |
Хвосты | 2 | 30 | 70 | 50 |
Руда месторождения им. ХIХ Партсъезда | ||||
МЦК шахтная | 17 | 45 | 91 | 65 |
МК шахтная | 2 | 35 | 52 | 44 |
Примечание. Анализы концентратов выполнены в ЦХЛ Башгеолуправления, г. Уфа.
Из приведенных выше материалов следует, что руды разрабатываемых Учалинским ГОКом колчеданных месторождений и получаемые из них концентраты представляют несомненный промышленный интерес для попутного извлечения висмута в дополнительный товарный продукт на предприятиях цветной металлургии Урала.
Литература
1. Колотов С. В. Структура и зональность медноколчеданного месторождения Молодежное. Автореф. дис. к.г.-м.н. Екатеринбург: УрО РАН, 1992. 20 с.
2. Миронов Е. П. Рассеянные элементы в рудах месторождения им. ХIХ партсъезда. Научный отчет за 1958–1960 гг. М.: ЦНИГРИ, 1961ф.
3. Петров Г. В. и др. Молодежное медноколчеданное месторождение. Геологический отчет о результатах геологоразведочных работ за 1961–1964 гг. Челябинск, 1964ф.
4. Петровская Н. В., Касьянов А. В. Некоторые черты минералогии Учалинского медноколчеданного месторождения и особенности распределения в его рудах рассеянных элементов. Отчет Учалинской минералогической партии по теме № 508 за 1957–1959 гг. ЦНИГРИ, 1959ф.
5. Пирожок П. И., Лушпина Г. А. Информационный отчет об опробовании на висмут руд Учалинского, им. ХIХ партсъезда и Молодежного медноколчеданных месторождений на Южном Урале. Учалы, 1968ф. 58 с.
6. Серавкин И. Б., Пирожок П. И., Скуратов В. Н. и др. Минеральные ресурсы Учалинского горно-обогатительного комбината. Уфа: Баш. кн. изд-во, 1994. 328 с.
7. Скуратов В. Н. Минералого-геохимическая зональность и генезис руд Учалинского месторождения. Автореф. дис. к.г.-м.н. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1982. 22 с.
8. Федорчук В. П. Висмут. Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы. М.: ЦНИГРИ, 1993. С. 380–382.
9. Чадченко А. В. Закономерности распределения основных рудных компонентов в околорудных измененных породах Учалинского месторождения в связи с его структурными особенностями. Автореф. дис. к.г.-м. н. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1989. 25 с.
10. Шадлун Т. Н. Теллуровисмутит из колчеданной руды Учалинского месторождения (Южный Урал) // Записки ВМО, 1961. Т. 90. Вып. 31. С. 294–296.