Мета робіт.Підготовка родовища або його частини до промислового освоєння. Визначення вихідних даних для опрацювання технічного проекту розробки родовища
МАРГАНЦЕВІ РУДИ
Виконала студентка 5 курсу
групи геофізиків
заочної форми навчання
Курочка Л.І.
перевірив
асистент Курило М.М.
Київ-2012
ЗМІСТ
Об’єкт геологічного вивчення
Вид робіт і методи дослідження
Масштаб території досліджень
Фінансове забезпечення робіт
Суб’єкти виконання геологорозвідувальних робіт
(Перелік геологічних підприємств, які спеціалізуються на даних роботах)
Виробнича структура одного з перелічених підприємств
МАРГАНЦЕВІ РУДИ (ІІІ стадія)
Розвідка родовищ корисних копалин
Об’єкт геологічного вивчення
Родовища корисних копалин, що рекомендовані для проведення розвідувальних робіт на основі ТЕД, апробованого ДКЗ або замовником (інвестором) геолого-розвідувальних робіт.
Мета робіт.Підготовка родовища або його частини до промислового освоєння. Визначення вихідних даних для опрацювання технічного проекту розробки родовища.
Об'єктами розвідувальних робіт можуть бути попередньо розвідані родовища (ділянки) корисних копалин, що рекомендовані до розвідки за позитивними результатами пошуково-оцінних робіт, попередньо розвідані ділянки родовищ корисних копалин, що розробляються, родовища (ділянки) корисних копалин, що розвідані раніше й з різних причин не залучені до промислового розроблення.
Розвідувальні роботи можуть проводитись неодноразово на об'єктах, що розвідувались раніше, відповідно до обгрунтованої потреби в додатковому вивченні наявних запасів корисних копалин. Ділянки родовищ корисних копалин, щ передбачаються розроблятися окремими суб'єктами підприємницької діяльності, розглядаються як окремі об'єкти розвідувальних робіт.
Марганцеві руди – це природні мінеральні утворення, що містять марганець у таких сполуках і концентраціях, за яких їх промислове використання є технічно можливим й економічно доцільним. Марганець в рудах присутній у вигляді різноманітних оксидних сполук, карбонатів, силікатів.
Найбільше промислове значення мають оксидні руди, в яких головними рудними мінералами виступають оксиди і гідроксиди марганцю: піролюзит, псиломелан, манганіт, брауніт та ін. Вони інтенсивно використовуються в промисловості, оскільки мають високий вміст марганцю (25-30%) та легко збагачуються. Концентрати оксидних руд є високоякісною сировиною, що придатна для виготовлення феромарганцю і для хімічної промисловості.
Другорядне значення мають карбонатні руди, складені переважно карбонатами марганцю: кальцієвим родохрозитом, манганокальцитом, олігонітом з вмістом марганцю 20-25%. Промисловістю ці руди використовуються в невеликих масштабах через низький вміст марганцю, важку збагачуваність й високу собівартість концентратів, однак їх частка у виробництві марганцю невпинно зростає. Силікатні вміщують багато кремнезему, механічно важко збагачуються і тому видобуваються обмежено. Оксидно-карбонатні руди є перехідним типом між оксидними і карбонатними. Вони представлені як оксидами (манганітом, піролюзитом, псиломеланом), так і карбонатами (родохрозитом, манганокальцитом) марганцю, вміст якого становить близько 25%.
Окиснені руди утворюються в зонах окиснення родовищ оксидних, карбонатних, силікатних та інших типів руд. Вони складені оксидами і гідроксидами марганцю, що стійкі в зонах окиснення. Вміст марганцю в них понад 40%. Видобуваються в значних кількостях. З фізичних характеристик марганцевих руд найважливіше значення мають розмірність матеріалу, ступінь тріщинуватості руд, їх опір роздавлюванню, пористість і вологоємність та інші параметри.
Природні марганцеві руди звичайно збагачують, отримуючи концентрати – товарні руди. Збагачення виконується шляхом початкового дроблення і промивки з наступним застосуванням гравітаційних, магнітних і флотаційних методів. Металургійна промисловість використовує товарні руди з вмістом марганцю 25-56%.
Об'єм світових запасів марганцевих руд за оцінками USGS на початок 2011 року склав 647 млн.тонн. Світові запаси по країнах розподілені в наступному співвідношенні. На частку України припадає 22% запасів, на частку ЮАР – 19%, на частку Бразилії 17%, на частку Австралії 14%, на частку Індії – 9%. Менше 9% світових запасів містять Габон, Китай, Мексика. Запаси Росії складають 3% від світових, за змістом марганцю.
Рис. 1 Порівняльна характеристика запасів марганцю в Україні, %
Світова здобич марганцю в 2010 році збільшилася на 33,1% до 47,2 млн.тонн. Найкрупнішими виробниками товарної марганцевої руди є Китай (близько 36%), ЮАР (13%), Австралія (12%), Габон (8%). У 2010 році світове виробництво марганцевих сплавів зросло на 25% до 14,6 млн.тонн. Основну частку в світовому виробництві марганцевих сплавів займає силикомарганец з часткою у виробництві 59,5% в 2010 році.
Руди марганцю видобуваються, головним чином, відкритим способом; застосовуються також і підземні способи розробки. Основні обсяги видобутку зосереджені в 10 країнах світу (табл. 1.11). Щорічний світовий видобуток в 1996-2000 рр. становив від 1.7 до 24.3 млрд т.
Таблиця 1.2.
Світове виробництво руд марганцю, тис т [Jones, 2002]
Найбільшими імпортерами товарних руд марганцю є Китай, Японія, Франція, а також Норвегія, Іспанія, Росія, Італія, Південна Корея, США.
Родовища України
За розвіданими запасами марганцю Україна посідає перше місце в світі і є одним з провідних виробників товарної марганцевої руди, феромарганцю та іншої продукції. Марганцеві руди залягають поблизу найбільших родовищ залізних руд та коксівного вугілля. Одними з найбільших у світі є Великотокмацьке (Запорізька обл.) і Нікопольське (Дніпропетровська обл.) родовища марганцевих руд.
Марганцеві руди — дуже перспективна експортна сировина. На території України зосереджується близько 20% світових запасів марганцевих ресурсів, у тому числі майже 50% світових запасів припадає на високоякісні марганцеві руди. Марганець широко використовують у виробництві сталі. Його сполуки застосовують також для виробництва фарб, якісного скла, для потреб медичної промисловості. На Волині та Поділлі відомі поклади мідних руд, запаси яких, ймовірно, можуть бути значними.
Головним чином запаси зосереджені в межах унікального Нікопольського басейну на південному схилі УЩ. Прояви марганцевих руд осадочного походження на території України відомі також в межах Азово-Чорноморської марганцево-залізорудної провінції, на Бурштинському родовищі в Стрийському прогині (Івано-Франківська область), в Карпатах, на Поділлі, в Гірському Криму та інших регіонах.
Видобуток марганцевих руд здійснюють Марганецький і Орджонікідзевський ГЗК. Розробляється 7 шахт і 10 кар'єрів, руда збагачується на 4 збагачувальних фабриках з одержанням товарного марганцевого концентрату, що містить 34-38% металу. Продукція постачається на металургійні, феросплавні й інші заводи, частина експортується в країни СНД і Європи.
Нікопольський (Придніпровський) басейнвключає Великотокмацьке, Марганецьке, Нікопольське і Федорівське родовища, які структурно пов’язані і розміщені в межах дугоподібної смуги довжиною близько 250 км, шириною до 20 км на півдні УЩ від р. Інгулець на заході до Приазов’я на сході.
Нікопольське родовище є найбільшим за площею і запасами в басейні. Воно розташоване на північному березі Каховського водосховища між гирлом річки Базавлуку на заході і містом Нікополем на сході. Рудний пласт полого занурюється на південь, ускладнюючись пологою складчастістю. Його потужність змінюється від кількох сантиметрів у крайових частинах до 4-5 м на півдні і в центрі родовища (середня 2-3 м); глибина залягання – 20-80 м. Поклади марганцю були відкриті в 1883 р. геологом Геологічного комітету В.Домгером на лівому березі річки Солона. В 1886 р. в районі балки Фоміна було засноване гірниче підприємство з видобутку марганцевої руди “Покровські марганцеві копальні”, на якому в 1915 р. видобуток сягнув 276 тис т руди. Протягом цих і наступних років проводиться систематичне вивчення геологічної будови родовища, науково-дослідницькі роботи, публікується ряд монографій, де подається його детальний опис. В результаті геологорозвідувальних робіт 1952-1957 рр. було відкрите і розвідане Великотокмацьке родовище карбонатних руд марганцю, а в 1956-1960 рр., виявлені оксидні і карбонатні руди в межиріччі Базавлука й Інгульця.
Велико-Токмацьке родовище приурочене до субмеридіональної смуги в східній частині Нікопольського басейну. Рудні поклади представлені олігоценовою марганцевоносною товщею, складеною піщано-алеврито-глинистими породами, яка залягає на корі вивітрювання докембрійських кристалічних комплексів УЩ. Рудна речовина представлена жовнами, кутастими шматками, округлими концентрично-шаруватими утвореннями, суцільними прошарками, землистою масою, які в цілому складають до 50% товщі. Головні типи руд: оксидні, оксидно-карбонатні і карбонатні, останні переважають (87%).
Загальні запаси родовища дорівнюють 1726,6 млн т, підтверджені – 1578,2; середній вміст Mn у рудах (%): оксидні – 31,0; оксидно-карбонатні – 27,2; карбонатні – 23,4. В Придніпровському басейні тільки за останні 50 років було видобуто понад 0.5 млрд т руди. Посилено розробляються оксидні руди, що легко піддаються збагаченню; частка оксидно-карбонатних і карбонатних руд у загальних обсягах видобутку була невеликою і зросла тільки останнім часом.
Перспективи марганцеворудного басейну пов’язуються з промисловим освоєнням малофосфорних руд Федорівського родовища, з яких можна отримувати концентрат, що містить 49% марганцю; удосконаленням технології збагачення карбонатних руд з отриманням високоякісних концентратів; утилізацією шламів збагачення і шлаків феромарганцевого виробництва; розвідкою проявів марганцевих і марганцевистих залізних руд Середнього Побужжя в корі вивітрювання кальцифірів.
Перспективи розвитку марганцеворудної промисловості України пов’язані з проявами залізо-марганцевих руд у Середньому Побужжі; осадових карбонатних і оксидних гіпергенних марганцевих і залізо-марганцевих руд міоцену Волино-Подільської плити (Бурштинське) і Карпатської складчастої системи; осадових кіммерійських марганцево-залізних руд Керченського басейну; залізо-марганцевих конкрецій і кір четвертинного віку на дні акваторії Чорного моря; розробкою техногенних родовищ.
Усі промислові запаси марганцевих руд зосереджені в Південноукраїнській марганцеворудній провінції, що включає ряд родовищ (Марганецьке, Зеленодольське, Орджонікідзевське, Токмацьке) найбільшого у світі Нікопольського марганцеворудного басейну. Затверджені запаси на 01.01.2001 р.: загальні (А+В+С1+С2) становлять 2426,1 млн т, підтверджені (А+В+С1) - 2259,9 млн т при середньому вмісті марганцю в руді 23,9%.
У північній частині Токмацького родовища (східна частина Нікопольського басейну) можливий незначний приріст запасів переважно карбонатних руд. З огляду на те, що Нікопольський басейн досить добре вивчений, нарощування в його межах запасів руд, особливо оксидних, дуже обмежене. До перспективних об'єктів у Південноукраїнській провінції належить Федорівська ділянка Зеленодольського родовища, де розвинені переважно оксидні руди й очікується приріст запасів близько 60 млн т. В об'єктах межиріччя Інгулець - Базавлук і Херсонської області прогнозні ресурси марганцевих руд - 120 млн т за Р1 і 229 млн т за Р2.
Резервом розвитку марганцеворудної промисловості можуть стати численні прояви і родовища (з неврахованими запасами) марганцевих і залізо-марганцевих руд інших генетичних типів. Марганцеві родовища України розробляються з 1883 р. За цей період значну частину первинних запасів марганцевих руд відпрацьовано. Лише в Нікопольському басейні за останні 50 років експлуатацією погашено понад 500 млн т руди. Особливо інтенсивно відпрацьовувалися легко збагачувані і більш промислове цінні оксидні руди, запаси яких за останні 10 років скоротилися майже наполовину.
Аналіз стану сировинної бази і видобутку марганцевих руд України показує, що великої актуальності набуває вирішення проблеми вдосконалювання технології збагачення і переробки карбонатних руд і одержання з них високоякісних концентратів і продуктів, оскільки запасів оксидних руд, навіть якщо не збільшувати їхній видобуток, вистачить лише на найближчі 20 років.
Видобуток марганцевих руд нині ведуть у східній частині Нікопольського басейну - Марганецький, і в західній частині басейну - Орджонікідзевський гірничо-збагачувальні комбінати з проектною продуктивністю за сирою рудою 2,0 і 7,1 млн т у рік відповідно. Для розробки Токмацького родовища був побудований Таврійський дослідно-промисловий гірничо-збагачувальний комбінат і шахта з проектною потужністю за сирою рудою 2 млн т у рік. Однак у травні 1995 р. через низьку продуктивність, загальну економічну ситуацію в Україні і деякі інші причини видобуток і переробку руди було припинено, а підприємства законсервовано.
Нині в експлуатації перебуває 7 шахт і 10 кар'єрів. Сира руда збагачується на 4-х збагачувальних фабриках з одержанням товарного марганцевого концентрату, що містить 34% (Марганецький ГЗК) і 37,9% металу на Орджонікідзевському ГЗК. Отримана продукція поставляється на металургійні, феросплавні й інші заводи (виробництво феро- і силікомарганцю, металічного марганцю й ін.). Частина руди і продукції експортується в країни СНД і Європи. Окремі сорти малофосфористого марганцевого концентрату в невеликих обсягах Україна імпортує з Грузії і Казахстану. З 1990 р. обсяги видобутку сирої руди, виробництва товарної руди, її експорту неухильно знижуються, відповідно (млн т): 1990 р. - 15,8; 7,1; 1,3; 1999 р. - 5,0; 1,7; 0,2.