ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ...

ПРОБЛЕМЫ И ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРСПЕКТИВЫ

ОСВОЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РОССИИРОССИИ

Л.З.Быховский, Л.П.ТигуновЛ.З.Быховский, Л.П.Тигунов(Всероссийский институт минерального сырья (Всероссийский институт минерального сырья

(ФГУП ВИМС))(ФГУП ВИМС))

Титаномагнетитовые руды в настоящее время Титаномагнетитовые руды в настоящее время

являются одним из ведущих промышленных являются одним из ведущих промышленных

типов железорудных месторождений и типов железорудных месторождений и

главным поставщиком ванадия, а ильменит-главным поставщиком ванадия, а ильменит-

титаномагнетитовый тип этих руд – важный титаномагнетитовый тип этих руд – важный

источник получения титана. Они традиционно источник получения титана. Они традиционно

относятся к позднемагматическому классу относятся к позднемагматическому классу

магматогенных месторождений и разведаны магматогенных месторождений и разведаны

во многих странах мира: в ЮАР, Канаде, во многих странах мира: в ЮАР, Канаде,

Норвегии, КНР, Украине. В России известны в Норвегии, КНР, Украине. В России известны в

Карелии, на Кольском полуострове и Урале, в Карелии, на Кольском полуострове и Урале, в

Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Западной и Восточной Сибири, на Дальнем

Востоке Востоке

Значение титаномагнетитовых руд в Значение титаномагнетитовых руд в структуре общих подтвержденных структуре общих подтвержденных запасов железа, титана и ванадиязапасов железа, титана и ванадия

Вид сырьяВид сырья В РоссииВ России В мире В мире (без РФ)(без РФ)

Железные Железные рудыруды 13%13% 6,5%6,5%

TiOTiO22 48%48% 60%60%

VV22OO55 92%92% 90%90%

Руды титаномагнетитовых месторождений Руды титаномагнетитовых месторождений

комплексные железо-титано-ванадиевые. комплексные железо-титано-ванадиевые.

Содержание и соотношение титана, ванадия и Содержание и соотношение титана, ванадия и

железа в них варьирует в широких пределах: железа в них варьирует в широких пределах:

они могут быть существенно титановыми или они могут быть существенно титановыми или

существенно железо-ванадиевыми. существенно железо-ванадиевыми.

Промышленную ценность месторождений Промышленную ценность месторождений

повышает наличие ванадия. Кроме того, в повышает наличие ванадия. Кроме того, в

ряде месторождений выявлены извлекаемые ряде месторождений выявлены извлекаемые

количества количества ScSc, , CuCu, , CoCo, , NiNi, , AuAu, , PtPt, , Pd Pd и др. и др.

Наиболее яркими примерами Наиболее яркими примерами освоения и промышленного освоения и промышленного

использования титаномагнетитовых использования титаномагнетитовых руд за рубежом являются руд за рубежом являются

месторождения Бушвельдского месторождения Бушвельдского массива (ЮАР), массива (ЮАР),

Лак-Тио (Канада), Паньжихуань (КНР) Лак-Тио (Канада), Паньжихуань (КНР)

и др. и др.

Для получения товарных титановых шлаков Для получения товарных титановых шлаков

используются лишь богатые по титану руды используются лишь богатые по титану руды

(сод. (сод. TiOTiO22>30%) канадских месторождений. >30%) канадских месторождений.

Остальные, за исключением ильменит-Остальные, за исключением ильменит-

титаномагнетитовых, перерабатываются только титаномагнетитовых, перерабатываются только

на железо и ванадий. Руды, содержащие на железо и ванадий. Руды, содержащие

свободный ильменит, могут подвергаться свободный ильменит, могут подвергаться

специальному обогащению для его выделенияспециальному обогащению для его выделения

При содержании в титаномагнетитовых рудах (концентратах) TiO2 выше 4,4% возникают

трудности в процессе доменной выплавки чугуна.

Для самостоятельного использования богатые по железу руды, содержащие ильменит, должны

подвергаться предварительному обогащению с целью получения ильменитового концентрата и

снижения содержаний TiO2 в

титаномагнетитовом продукте

Россия, наряду с Канадой, ЮАР, КНР и

др. странами, обладает огромными

запасами титаномагнетитовых руд –

около 50% их мировых запасов. Всего

на территории России выявлено,

разведано и в различной степени

оценено более 40 месторождений

титаномагнетитов

Месторождения титаномагнетитовых руд, учтенные Месторождения титаномагнетитовых руд, учтенные Государственным балансом полезных ископаемых РФ Государственным балансом полезных ископаемых РФ

на 01.01.2005 г.на 01.01.2005 г.

МесторождениеМесторождениеНаименование балансаНаименование баланса

Степень освоения Степень освоения м-ниям-нияЖелезные Железные

рудыруды титантитан ванадийванадий

Балансовые

1. Гусевогорское + - + Разрабатывается

2. Собственно Качканарское + - - Госрезерв

3. Первоуральское + - + Разрабатывается

4. Висимское + - - Госрезерв

5. Чинейское + + + Подготавливается к освоению

6. Медведевское - + - "

7. Куранахское - + - "

8. Подлысанская группа - + - Госрезерв

9. Кручининское - + - "

Забалансовые

10. Копанское + - + "

11. Россыпи р. Ай - + + "

Балансовые в комплексных рудах Хибин

12. Юкспорское + - - Разрабатывается

13. Кукисвучоррское + - - "

Наиболее перспективные оцененные Наиболее перспективные оцененные титаномагнетитовые месторождения, титаномагнетитовые месторождения,

на доизучение и освоение которых на доизучение и освоение которых выданы лицензии: выданы лицензии:

1.1. Юго-Восточная Гремяха-Вырмес в Юго-Восточная Гремяха-Вырмес в Мурманской областиМурманской области

2.2. Большой Сейим в Амурской областиБольшой Сейим в Амурской области

3.3. Халактырское (россыпное) на Халактырское (россыпное) на Камчатском полуостровеКамчатском полуострове

4.4. Ручарское (россыпное) на о-ве Ручарское (россыпное) на о-ве ИтурупИтуруп

Качество ильменитовых и титаномагнетитовых Качество ильменитовых и титаномагнетитовых концентратов основных российских месторождений концентратов основных российских месторождений

(сод. масс. %%)(сод. масс. %%)

Титаномагнетит. конц-т Ильменит. конц-т

Месторождение Минеральный тип руд Feобщ TiO2 V2O5 TiO2 Fe2O3 V2O5

1. Гусевогорское Титаномагнетитовые с ильменитом (до 1%)

59-62 3,0 0,57-0,66 48,10 45,6 0,01

2. Собственно Качканарское

- " - 55-59 3,6 0,4-0,55

3. Суроямское Апатит-титаномагнетитовые 62,5 1,9 0,28 4. Подлысанское Титаномагнетитовые 49,0-53,0 7,0-15,0 0,2-0,3 5. Медведевское Ильменит-титаномагнетитовые 60,0-63,0 10,0 0,80 44,1 6. Гремяха-Вырмес Апатит-титаномагнетит-

ильменитовые 56,0 7,8 0,5

Юго-Вост. уч-к Титаномагнетит-ильменитовые 46,0-48,0 11,0-12,0 0,6 49,0 33,0 0,07 7. Большой

Сейим Ильменит-титаномагнетитовые 61-67 3,0-5,0 0,04-1,0 44-50 34-38 0,26

8. Куранахское - " - 63,8 9,08 1,16 47,5-48,9 34,4-34,9 0,06-0,1 9. Джугджурское - " - 63,0 14-20 0,06-0,2 45-50 34-35 0,04-0,1 10. Кручининское Апатит-ильменит-магнетитовые 51-62 9-13 0,1-0,5 50,0-52,0 32,0 0,05-0,09 11. Чинейское Титаномагнетитовые

с ильменитом 51-63 8-9 0,8-1,09 44-46 35-37 0,05-0,1

12. Пудожгорское Титаномагнетитовые с сульфидами

53-54 15-17 1,0-1,2 47-50 35-38 0,08-0,1

13. Африканда Перовскит-титаномагнетитовые 66,5 3-12 0,06-0,08 - - - 14. Хибинская

группа Апатит-нефелиновые со сфеном

и титаномагнетитом 59,0-60,5 14-16 0,5-0,6 - - -

15. Ручарское Ильменит-титаномагнетитовые пески

57-58 10 0,48

Качество титаномагнетитовых руд основных Качество титаномагнетитовых руд основных коренных месторождений зарубежных стран и коренных месторождений зарубежных стран и

РоссииРоссии

Содержания, масс. %% Месторождение Feобщ. TiO2 V2O5

Зарубежные месторождения Бушвельдский комплекс (ЮАР) 53-57 13,0 1,4-1,9 Аллард-Лейк (Канада) 40 34,0 0,3 Паньчжихуань (КНР) 32 10,0 0,32 Чэнджэнь (КНР) 35,8 8,9 0,37 Тахароа (Нов. Зеландия) 22,0 4,3 0,14 Барамби (Австралия) 26 10,0-15,0 0,7 Тахавус (США) 34 19,0 0,45 Отонмяки и Муста-Вааре (Финляндия)

22 8,3 0,33

Телнес (Норвегия) 5 18,0 н/д Стремигородское (Украина) 14-15 6,5-7,5 0,1 Федоровское (Украина) 20 6,5 0,085

Российские месторождения Гремяха-Вырмес (Юго-Восточный участок)

35 10-13 0,3

Большой Сейим 17,9 8,4 0,1 Куранахское 39 14,1 0,45 Кручининское 15-18 8,4 до 0,1 Чинейское 33,5 6,5 0,52 Медведевское 14,7 7,0 0,04-0,26 Гусевогорское 16,5 1,25 0,14 Подлысанское 24,7 8,0 0,10

Многие Ti-V-Fe месторождения наряду с титаномагнетитом

содержат ильменит. Соотношения этих двух минералов в руде

могут варьировать в очень широких пределах. Так же в

большом диапазоне – от 1-2 до 15-16% – может колебаться и

содержание TiO2 в титаномагнетите

В связи с существенным влиянием на качество

титаномагнетитовых руд содержания в них свободного

ильменита и возможностью выделения его в самостоятельный

концентрат целесообразно классифицировать их по величине

соотношений ильменитовой и титаномагнетитовой

составляющих:

1. Существенно ильменитовые руды с резко

подчиненным количеством титаномагнетита.

Месторождения этих руд содержат 7-14% TiO2 и

15-30% Feобщ.. К ним относятся Гремяха-Вырмес (Юго-

Восточная) в Мурманской области, Медведевское в

Челябинской, Кручининское в Читинской, Бол. Сейим

и Куранахское в Амурской обл.

2. Ильменит-титаномагнетитовые руды, в которых

ильменит содержится в подчиненном количестве, а

титан в основном (~ на 75%) связан с

титаномагнетитом. Для руд этой группы

месторождений характерны более низкие

содержания титана и близкие – железа: TiO2=5-7%,

Feобщ.=15-36%. Наиболее яркими представителями

являются месторождения Копанское на Урале,

Харловское на Алтае, Чинейское в Читинской

области и др.

3. Титаномагнетитовые руды с низким (менее 10%)

содержанием ильменита. К этому типу можно отнести

месторождения Уральского региона (Гусевогорское,

Качканарское, Первоуральское, Волковское, Суроямское и др.),

Пудожгорское и Койкарское в Карелии, Подлысанское и

Малотагульское (Вост. Сибирь): для них характерны низкие

содержания железа (15-30% Fe) и титана

(1-8% TiO2). Эти руды требуют обязательного предварительного

обогащения, при котором выделяется малотитанистый

титаномагнетитовый концентрат и возможно выделение

небольшого количества ильменитового концентрата (с выходом

0,9-3% от руды). В первом при содержании 55-63% Feобщ.

количество TiO2 обычно не превышает 4-5%

4. Титаномагнетитовые руды щелочных основных

массивов. К ним в России относятся хибинские

месторождения апатита и перовскита. На интенсивно

эксплуатируемых апатитовых месторождениях

Юкспор, Кукисвумчорр и др. наряду с апатитовым

попутно получают сфеновый и титаномагнетитовый

концентраты. Последний содержит 59-61% Fe и

14-16% TiO2, а также 0,5-0,6% V2O5. Однако из-за

высоких содержаний TiO2 хибинский

титаномагнетитовый концентрат не используется как

ванадий-железорудное сырье

Выводы и предложения

1. Использование титаномагнетитовых руд как железорудного

сырья можно считать задачей, решенной промышленностью:

например, в Уральском регионе они являются ведущим

типом руд, обеспечивающим 86% добычи железных руд.

Важным условием их использования является обязательное

обогащение руд с целью получения высокожелезистого

(Feобщ.=61-63%) титаномагнетитового концентрата, снижения

содержаний в нем TiO2 до 2-3%. Для руд второго и третьего

технологических типов (ильменитсодержащие

титаномагнетитовые руды) желательно выделение

кондиционного ильменитового концентрата

2. Практически все технологические типы титаномагнетитовых руд и получаемых из них одноименных концентратов

содержат 0,5-1,5 V2O5. Во всем мире они являются основным

минерально-сырьевым источником получения ванадиевой продукции

3. В месторождениях титаномагнетитовых руд необходимо выделять богатые ильменитсодержащие типы,

позволяющие при обогащении получать ильменитовые

концентраты, содержащие не менее 42% TiO2 и

кондиционные по красящим примесям (P, V, Nb, Cr, Mn, Cu, Ni). В этом случае промышленная ценность

ильменитсодержащих титаномагнетитовых руд возрастет многократно, т.к. ильменитовые концентраты этих

месторождений являются наиболее качественным сырьем для получения пигментного диоксида титана по

сернокислотной технологии

4. Неуклонное возрастание роли титаномагнетитовых руд в

добыче железорудного, титанового и ванадиевого сырья –

реальность ХХI века. Это обусловлено, во-первых истощением

запасов магнетитовых руд для открытого способа добычи. Во-

вторых, благодаря своим горно-геологическим и минералого-

технологическим особенностям – широкому распространению,

крупным запасам, сравнительно простому геологическому

строению (I и II группа по сложности); возможностям

открытой (карьерной) отработки, простой технологии

обогащения, позволяющей получать железорудные

концентраты с низкими содержаниями вредных примесей –

серы и фосфора, и "сульфатные" ильменитовые концентраты;

высокой комплексности руд, использованию отходов (щебень

и др.). Пристальное внимание следует уделить оценке

возможностей использования анортозитов, содержащих

более 22% Al2O3, как сырья для производства глинозема

5. Месторождения титаномагнетитовых руд требуют дальнейшего

углубленного изучения, геолого-экономической оценки и

вовлечения в промышленное использование, особенно в

регионах с развитым металлургическим производством

6. В первую очередь, усилия геологов и технологов следует

направить на изучение и оценку таких крупных комплексных

титан-ванадий-железорудных месторождений как Бол. Сейим,

Куранах, Чинейское, Ю.-В. Гремяха-Вырмес, Харловское,

Куль-Тайга, Пудожгорское, Койкарское, месторождений

Джугджурской группы и др. Заслуживает переоценки

Кручининское месторождение. Наиболее реальны сегодня для

освоения Куранахское, Б.Сейим, Ю.-В. Гремяха-Вырмес,

Чинейское

7. Комплексный характер этих руд, содержащих редкие (V, Sc,

Ga, Ge), благородные и цветные металлы, повышает интерес

недропользователей к этому перспективному виду сырья.

Железо-титано-ванадиевые и ильменитовые концентраты,

несомненно, представляют интерес как чрезвычайно

выгодная экспортная продукция. Еще больший интерес

представляют вторые и последующие товарные продукты –

титановый шлак, ферротитан, пигментный диоксид титана,

природно-легированная сталь, ванадиевый шлак, V2O5 и др.

Благодарю за внимание