Генетический и геолого-промышленный тип Верхнекамского месторождения (Быгельско-Троицкий участок) (стр. 4 из 6)
Бор (B) в повышенных содержаниях обнаружен в каменной соли (20 г/т) и соленосных глинах (155 г/т). Этот элемент обычно связан с Н.О. солей. Часть бора находится в виде собственного минерала, относящегося к классу силикатов, а часть – в качестве изоморфных примесей в других минералах Н.О.
Бром (Br) является главным компонентом элементов-примесей. Коэффициент концентрации его в соляных породах колеблется от 167 (каменная соль) до 570 (карналлитовая порода). Бром входит в хлоридные минералы, изоморфно замещая ионы хлора.
Йод (I). Содержание йода в пестром сильвините колеблется от 3 до 27 г/т, что дает коэффициент концентрации порядка 6-54. Йод, подобно брому (оба являются галогенами), замещает ион хлора в минералах солей.
Рубидий (Rb) не образует собственных минералов: он изоморфно замещает калий и поэтому концентрируется в калийсодержащих минералах.
Тяжелые металлы включают ряд токсичных элементов, содержание которых в веществах обычно выражается как “микропримесь”. Элементы-примеси: Hg, Cd, Pb, Cu, Zn, Ni, Co. К токсичным элементам-примесям пищевой соли относятся Fe, Pb, Cu, Cd, As, Hg, Zn. С позиции охраны окружающей среды, перечень тяжелых металлов калийных руд несколько иной и включает Ba, Fe, Mn, V, Ti, Ni, Zn и Cu.
Благородные металлы (Au, Ag, Pt, Pd, In). Все породы Верхнекамского месторождения содержат благородные металлы. Основными их формами нахождения являются: для золота – карбонилгалогениды, хлориды, сложные органические соединения, самородное; для Pt-металлов – сложные органические соединения и, в меньшей степени, хлориды; для серебра – сульфосоли, хлориды и, возможно, самородное.
Таблица 3. Содержание благородных металлов в исследованных пробах сильвинита плата Кр. II, г/т
| №проб | Состав пробы | Выход, % | Металлы | |||||
| Au | Ag | Pt | Pd | Rh | In | |||
| Слой 1 | ||||||||
| 5C | Сильвин | 100,0 | 0,011 | 25,350 | 2,260 | 0,470 | 0,066 | 4,740 |
| 5Сн | Н.О. сильвина | 22,0 | 0,050 | 110,600 | 10,250 | 2,100 | 0,300 | 21,500 |
| 5Сс | Выпаренная соль | 78,00 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| 6Г | Галит | 100,00 | 0,017 | 45,170 | 6,360 | 0,940 | 0,011 | 6,600 |
| 6Гн | Н.О. галита | 26,00 | 0,060 | 171,660 | 24,200 | 3,400 | 0,430 | 25,100 |
| 6Гс | Выпаренная соль | 74,00 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| Слой 3 | ||||||||
| 1C | Сильвин | 100,00 | 0,180 | 2,040 | 0,140 | 0,290 | 0,022 | 0,156 |
| 1Сн | Н.О. сильвина | 2,20 | 2,500 | 17,100 | 6,300 | 1,230 | 0,100 | 7,500 |
| 1Сс | Выпаренная соль | 97,80 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| 3Г | Галит | 100,00 | 0,038 | 1,760 | 0,387 | 0,083 | не обн. | 0,750 |
| 3Гн | Н.О. галита | 1,13 | 0,460 | 7,040 | 4,850 | 1,070 | не обн. | 9,700 |
| 3Гс | Выпаренная соль | 98,87 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
Из таблицы 3 следует, что: благородные металлы локализованы в Н.О.; компоненты сильвина слоя 3 богаче золотом, а слоя 1 – серебром и Pt-металлами.[1]
3. Геолого-экономическая оценка месторождения
3.1 Промышленные сорта руд, их запасы и состав
Таблица 4. Отрабатываемые пласты на 2010 год
| Пласт | Слой | Мощность | Содержание, % | Объемныйвес, т/м3 | |||||||||
| KCl | MgCl2 | Н.О. | |||||||||||
| пласта | средн. | Min | Max | Пласт | Слой | Пласт | Слой | Пласт | Слой | Пласт | Слой | ||
| АБ | Б | 2,62 | 0,90 | 0,68 | 1,06 | 37,29 | 28,58 | 0,30 | 0,50 | 6,24 | 10,74 | 2,068 | 2,082 |
| А | 1,29 | 1,13 | 1,48 | 46,73 | 0,21 | 2,67 | 2,050 | ||||||
| А-А’ | 0,22 | 0,18 | 0,29 | 3,26 | 0,43 | 12,29 | 2,165 | ||||||
| А’ | 0,21 | 0,15 | 0,25 | 48,31 | 0,2 | 3,03 | 2,046 | ||||||
| Кр.II | слой 1 | 4,76 | 1,19 | 1,1 | 1,4 | 36,52 | 47,1 | 0,13 | 0,2 | 4,06 | 5,7 | 2,067 | |
| слой 2 | 0,27 | 0,24 | 0,31 | 17,17 | 0,21 | 7,5 | |||||||
| слой 3 | 0,78 | 0,67 | 0,9 | 44,08 | 0,11 | 2,46 | |||||||
| слой 4 | 0,36 | 0,33 | 0,4 | 23,59 | 0,16 | 6,39 | |||||||
| слой 5 | 0,85 | 0,72 | 1,15 | 38,4 | 0,1 | 3,2 | |||||||
| слой 6 | 0,23 | 0,2 | 0,26 | 17,75 | 0,12 | 5,02 | |||||||
| слой 7 | 1,08 | 0,9 | 1,21 | 32,65 | 0,09 | 2,26 | |||||||
На Быгельско-Троицком участке, в настоящее время, ведется отработка двух пластов калийной соли, представленных в таблице 4. Оба этих пласта входят в состав сильвинитовой зоны. Как видно из таблицы и проведенным на предприятии лабораторным анализам, пласт Кр.II более богат содержанием хлористым калием, чем пласт АБ. Четные слои пласта Кр.II более богаты КCl, чем нечетные. Выше пласта АБ отработка не ведется, из-за опасности возникновения газодинамических явлений и рассолопроявлений.
Ежегодно на БКПРУ-4 – на Быгельско-Троицком участке – производится 14,5 млн. т хлористого калия. Запасы БКПРУ-4 более 1,8 миллиарда тонн.[3]
3.2 Способ и система разработки, потери и разубоживание руды при добыче
месторождение стратиграфия тектонический руда
Быгельско-Троицкий участок разрабатывается подземным шахтным способом. Шахтное поле рудника вскрыто четырьмя стволами расположенными в центре шахтного поля: первый и третий ствол – воздуходающие, второй – нейтральный, четвертый – вентиляционный.
Система разработки Быгельско-Троицкого участка панельно-блоковая. Штреки проходят по ПдКС, Кр.II и АБ соосно. Всего на БКПРУ-4 пройдено 18 панелей.
Способ отбойки руды на БКПРУ-4 механический с использованием комбайновых комплексов. На сегодняшний день используются следующие комбайны:
– Урал 10-2: ширина комбайна 4,3 м, высота 2,1 м – 20 т руды с погонного метра;
– Урал 20А: ширина комбайна 5,3 м, ширина 3,1 м – 30 т руды с погонного метра;
– Урал 20Р: ширина комбайна 5,3 м, ширина 3,1 м – 30 т руды с погонного метра.
На предприятии ОАО «Уралкалий» для сильвинитовой руды установлены следующие кондиции: содержание KCl должно быть не менее 22%; мощность пласта должна быть не менее 2 м – поэтому пласт Кр.I является некондиционным и забалансовым; нерастворимого остатка должно быть не более 6%.
Каждое предприятие при разработке месторождения несет потери. В частности на данном предприятии часто калийная соль выбрасывается вместе с отходами в хвосты. Тем самым предприятие и несет потери полезного компонента.
Обогатительные фабрики настроены на переработку руды с содержанием хлористого калия примерно 30%. Как видно по таблице 4 содержание КCl в разрабатываемых пластах выше 30%, поэтому для обогатительной фабрики сильвинитовую породу необходимо разубоживать. Процесс разубоживания заключается в смешивании калийной соли с каменной.
3.3 Технология обогащения, показатели обогатимости руд
Рис. 2. Производственная цепочка
На БКПРУ-4 используется галургическая и флотационная технология обогащения калийных руд.
Метод галургии основан на использовании различной растворимости хлоридов калия и натрия. С повышением температуры растворимость КСl резко возрастает, a NaCI меняется незначительно. При совместном присутствии обеих солей растворимость хлорида натрия с ростом температуры падает, а KCl - сильно возрастает. На этих различиях и построены галургические операции разделения. При получении хлорида калия сильвинит при повышенной температуре обрабатывают насыщенным на холоду раствором обеих солей. При этом раствор обогащается КСl, а часть NaCl переходит в осадок и отделяется фильтрованием. Затем раствор охлаждают; при этом из него выделяются кристаллы КСl, которые отделяют от маточного раствора и высушивают. Маточный раствор снова направляют на растворение сильвинита. Получаемый таким способом технический продукт содержит 52—60% K2O.[3]
Рис. 3. Принципиальная схема переработки сильвинита галургическим методом.[4]
Метод флотации основан на использовании различной смачиваемости водой минералов сильвина и галита. Флотацию с применением в качестве флотореагентов октадециламина, карбоновых кислот ведут из насыщенных растворов сырых калийных солей. Хлорид калия, получаемый флотационным разделением сильвинита, имеет гораздо более крупную кристаллическую структуру, чем полученный кристаллизацией, поэтому он меньше слеживается.[3]
