Промышленные типы месторождений меди

Свойства и применение меди

Медь - тягучий металл, светло-роз. цвета, легко прокатывается в листы. Хорошо проводит тепло и эл. ток. Т_{плавления}=1083°С, Т_{кипения}= 2360°С. Плотность 8,95 г/см³.

Применение: а) изготовление проводов и кабелей; б) электротехника;

в) сплавы: латунь (Сu+Zn), мельхиор (Сu+Ni), бронза (Cu+Sn,Al,Pb и др.).

Геохимические особенности

В табл. Д. И. Менд. № 29, атомная масса 63,54. Степень окисления: +1, +2 и +3.

Медь имеет сродство с серой, образует много кислородных соединений. Встречается в самородном виде.

Среднее содержание в 3К - 0,01%.

Происхождение:

1) позднемагматическое (Ni, Co, Pt и др.);

2) скарновые месторождения;

3) гидротермальные;

4) карбонатитовые в ультраосновных-щелочных породах;

5) вулканогенные медно-колчеданные;

6) в зоне гипергенеза Cu мигрирует, образуется зона вторичного сульфидного обогащения (медно-порфировые месторождения и др.);

7) инфильтрационные месторождения (в песчаниках).

Промышленные минералы и типы руд

Всего 167 минералов, в т. ч. 20 главных.

Халькопирит(CuFeS₂),Борнит (Cu₅FeS₄), Халькозин (Cu₂S), Ковеллин (CuS), Кубанит (CuFe₂S₃), Куприт (Cu₂O), Малахит Cu₂[CO₃][OH]₂, АзуритCu₂[CO₃]₂[OH]₂и др.

Среднее содержание Сu в рудах 0,4-5%.

Богатые руды Cu > 2%. Бедные руды Cu < 1%.

Типы руд:

а) сульфидные (медно-колчед-ые, полиметаллические, молибдено-медные и др.);

б) окисленные;

в) смешанные.

Металлогения

а) ранняя стадия геосинклиналей - медно-колчеданные вулканогенные месторождения и в связи с плагиогранитами - Cu+Fe;

б) средняя стадия - медно-порфировые местор-ния в связи с гранитоидами, а в молассах - стратиформные местор-ния медистых песчаников;

в) в чехле платформ - медистые песчаники и сланцы;

г) этап активизации платформ - расслоенные медно-никелевые месторождения в связи с ультрабазитами, габброидами и с трапповым магматизмом.

Промышленные типы

1) медно-порфировые молибденсодержащие - Чукиката (Чили), Бингем (США) 60% запасов, Коунрадское, Алмалыкское (Каз-н) 60% добычи;

2) стратиформные месторождения медистых песчаников (20% запасов и 20% добычи) - Удоканское (Россия), Джезказганское (Каз-н);

3) медно-колчеданные - Гайское (Урал), местор-ния Японии;

4) медно-никелевые сульфидные местор-ния.

Категории месторождений: Крупные (> 700 тыс. т.); Средние (200 - 700 тыс. т.); Мелкие (< 200 тыс. т.).

Примеры месторождений:

Первый тип. Медно-порфировые месторождения.

Приурочены к вулкано-плутоническим поясам (Южная и Северная Америка, Юго-Восточная Азия, Казахстан и др.).

Гидротермальные изменения(калишпатизация, пиритизация, кварц-серицитовые и аргиллизитовые метасоматиты).

Форма месторождений - штокверки больших размеров (глубиной до 1 км).

Главные минералы - пирит, халькопирит, борнит;

Второстепенные - блеклая руда, эмаргит, халькозин, магнетит и др.

Зона окисленных руд и зона вторичного сульфидного обогащения - 100-200 м.

Содержание в первичных рудах:

Cu - 0,6-0,7%; Mo - 0,015-0,02%; Au - 0,1-0,9 г/т.

Запасы, добыча и потребление

Запасы - 375,6 млн. т. (США, Чили, Канада и др.). Годовое произв-во меди - 6 млн. т. Ежегодно потребл-ся - 6 млн. т. (США, Япония, Зап. Европа, Канада и др.). Цена 1 т. рафинир. меди » 2000 $.

46. Промышленные типы месторождений свинца и меди. Месторождения свинца и цинка

Свойства и применение

Свинец- голубовато-белый металл. Плотность 11,34 г/см³. Т_{плавления}=327,4°С, Т_{кипения}=1700°С. Ковок, прокатывается в тонкие листы, разбавленная НСl и H₂SO₄ слабо действуют на Pb. Используется:

а) сплавы (баббит, типографский и др.);

б) аккумуляторы;

в) защита от радиационного излучения;

г) изготовление пуль.

Цинк- голубовато-серебристый металл, плотность 7,13 г/см³. Т_{плавления}=419,5°С, Т_{кипения}=906°С. На воздухе покрывается плёнкой (оксид карбоната).

Применение:

а) отливки в автомобильной промышленности;

б) покрытие железа;

в) сплавы (латунь и бронза);

г) цинковые белила и др.

Геохимические особенности

Свинец. Атомная масса 207,2. Распространены сульфидные и кислор. соед-ия.

Zn.Атомная масса 65,37.Степень окисления +2.

Среднее содержание в 3К: Pb0,0016%; Zn 0,0083%.

Эти металлы концентрируются в постмагматических растворах, образуя вулканогенные и скарновые месторождения.

Руды полимет-ие сложного состава, осн-ые минералы - сульфиды и сульфосоли.

При гипергенезе сульфидные руды окисляются:

Галенит ® англезит ® церуссит, образуется также много других минералов.

Сфалерит в карбонатной среде переходит в смитсонит, возникают многие другие цинковые минералы.

В зоне выветривания Pb и Zn освобождаются и мигрируют.

Промышленные минералы и типы руд

Минералы свинца: ГаленитPbS, БуланжеритPb₅Sb₄S₁₁,ДжемсонитPb₅FeSb₆S₁₄(первичные руды), ГаленовисмутитPbBi₂S₄, АнглезитPbSO₄,Церуссит PbCO₃ (в зоне ок-ния)

Минералы цинка: СфалеритZnS (кубич.), ВюртцитZnS (гексагон.) (первичные руды), СмитсонитZnCO₃, КаламинZn₄[Si₂O₇][OH]₂ЧH₂O, ГидроцинкитZn₄[CO₃]₂[OH]₆ (в зоне окисления)

Свинцово-цинковые руды комплексные (Cu, Au, Ag, Bi, Sn,) и редкие элементы-спутники (In, Cd, Tl, Se, Te и др.).

Богатые руды - содержание Zn+Pb>7%, бедные и среднего качества - 4-7%.

Металлогения

а) Ранняя стадия - в связи с вулканогенной базальт-андезит-риолитовой формацией сформировались колчеданно-полиметалличекие месторождения;

б) Средняя стадия - в связи с гранитоидными формациями повышенной основности - скарновые и гидротермальные полиметаллические месторождения;

в) Поздняя (орогенная) стадия - и в начале платформенного этапа - стратиформные Pb-Zn месторождения.

По возрасту:

1) Протерозой (Австралия, Канада и др.);

2) Каледониды (Салаир - Россия);

3) Герциниды (Казахстан, Средняя Азия и др.);

4) Киммерийские (Кавказ, Восточное Забайкалье и др.);

5) Альпийские (Европа, Приморский край).

Основные рудные районы:

Рудный Алтай, Атасуйский (Казахстан);

Промышленные типы месторождений

1) колчеданно-полиметаллические пластообразные местор-ния в докембрийских толщах - Брокен-Хилл (Австралия), Суливан (Канада), Холоднинское (Россия);

2) вулканогенно-осадочные колчеданно-полиметаллические - Рудный Алтай, Центр. Казахстан, Озёрное и Филизчайское (СССР);

3) полиметаллические в скарнованных и окварцованных карбонатных породах - Алтын-Топкан, Верхнее, Благодатское (СССР);

4) свинцово-цинковые стратиформные в карбонатных породах - Миргалимсай (Казахстан), Миссисипи-Миссури и Три-Стейт (США);

5) полиметаллические жильные - Садонское (Россия).

Категории запасов: Крупные - более 1 млн. т.; Средние - 200 тыс.-1 млн. т.; Мелкие - < 200 тыс. т.

Примеры месторождений.

Крупнейшие месторождения - Холоднинское(Россия), Брокен-Хилл(Австралия) и Сулливан(Канада).

1) Развиты в вулканогенно-осадочных и терригенно-карбонатных толщах, подверженных метаморфизму зеленосланцевой и гранулитовой фаций.

2) Рамеры рудных тел: длина сотни метров и первые км, мощность - десятки метров - 100 м и более. Форма их усложнена складками и разломами.

3) Текстуры - полосчатые, плойчатые, прожилково-вкраплённые.

4) Главные минералы - галенит, сфалерит, пирротин и пирит. При метаморфизме возникли полевые шпаты, амфибол и гранат.

5) Руды богатые (содержание Pb и Zn по 5-12%).

Запасы, добыча и потребление свинца и цинка

Развед-ые запасы: Pb - 115,2 млн. т., Zn - 150,8 млн. т. (США, Канада, Австралия).

Ежегодное производство: Pb - 2400 тыс. т., Zn - 4500 тыс. т.

Ежегодное потребление Zn - 4 млн. т.