Что такое рудные полезные ископаемые

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

• твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли);
• жидкие (нефть, минеральные воды);
• газовые (горючие газы, гелий, метан).

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

• горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы);
• рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест);
• нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни).

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых. Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые — это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

Для этого есть несколько путей:

• снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;
• более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;
• комплексное использование полезных ископаемых;
• поиск новых, более перспективных месторождений.

Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей геологического строения и условий образования полезных ископаемых.

Алмаз — самый твердый из всех минералов. По составу он — чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в изверженных породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной Африке: он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.

Золото — мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии.

Золото встречается и в виде россыпи — это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в реки, образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Канаде, Южной Африке, Австралии. Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

Платина (от испанского plata — серебро) — драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Южной Африке.

Драгоценные камни (самоцветы) — минеральные тела, обладающие красотой окраски, блеском, твердостью, прозрачностью. Они подразделяются на две группы: камни, идущие на огранку, и поделочные. К первой группе относятся алмаз, рубин, сапфир, изумруд, аметист, аквамарин. Ко второй группе — малахит, яшма, горный хрусталь. Все драгоценные камни, как правило, имеют магматическое происхождение. Однако жемчуг, янтарь, коралл — минералы органического происхождения. Драгоценные камни применяются в ювелирном деле и в технических целях.

В России драгоценные камни добываются в основном на Урале, а за рубежом — в Бразилии, Индии, на острове Мадагаскар.

Каменный уголь — это горючая осадочная горная порода растительного происхождения с содержанием углерода до 97%. Залегает пластами, мощность которых достигает иногда нескольких десятков метров. Уголь — один из важнейших видов ископаемого топлива. Он используется в металлургии для производства чугуна, в качестве сырья для химической промышленности, как топливо. Разновидностью каменного угля являются коксующиеся угли, которые легко спекаются и используются в черной металлургии. Каменный уголь с высокой теплотворной способностью (8000 ккал/кг) называется антрацитом. По цвету он черный, имеет металлический блеск. Залегает между слоями осадочных пород. Антрацит используется как высококачественное топливо. Основные месторождения каменного угля в России: Кузбасс, Печорское, Тунгусское, Иркутское, Ленское, Южно-Якутское, Зырянское. За рубежом: Аппалачское (США), Верхнесилезское (Польша), Рурское (Германия). Ведущее место по добыче угля в мире занимает Китай. Добыча каменного угля ведется в Великобритании, во Франции и в других странах.

Нефть — горючая маслянистая жидкость, обычно темного цвета, залегает среди пористых осадочных пород, пропитывая пески и известняки. Она состоит из разнообразных углеводородов. Большинство ученых предполагают, что нефть — продукт изменения органических остатков. Нефть широко используется как высококачественное топливо (теплотворная способность ее 11000 ккал/кг), сырье для получения бензина, керосина, парафина, смазочных масел, также она является сырьем для химической промышленности. В России нефть добывается в Западно-Сибирском бассейне (почти 2/3 всей добычи России), на Северном Кавказе, в Поволжье, на севере острова Сахалин. За рубежом: в странах Персидского залива, Алжире, Ливии, Индонезии, Венесуэле, США, Мексике и других странах.

Природный газ — газы, способные гореть; встречаются в пустотах горных пород, образуя иногда большие газовые скопления. Большинство промышленных газовых месторождений связано с нефтяными, однако встречаются и самостоятельные месторождения. Запасы природных газов достигают иногда сотен миллиардов кубометров. Наиболее богаты залежами природных газов Россия, Украина, Саудовская Аравия. Природный газ — самое дешевое и удобное топливо.

Бурый уголь — ископаемый уголь, содержащий до 78% углерода. Залегает пластами среди осадочных пород, образуется из растительных остатков. В буром угле обычно встречается в виде примеси глинистое вещество, отчего повышается его зольность. Он может самовозгораться. Теплотворная способность его ниже, чем у каменного угля (6000 ккал/кг), но тем не менее его используют как топливо или как сырье для получения горючего топлива и других химических продуктов. Разновидность бурого угля с ясно видимым строением остатков древесины называется лигнитом. Он чаще всего встречается в отложениях молодых геологических систем. Практически весь лигнит поступает на тепловые электростанции. В России бурый уголь добывается в следующих бассейнах: Подмосковном, Челябинском, Канско-Ачинском, Ленском. За рубежом добыча ведется в Германии, Чехии (Остравско-Карвинский бассейн).

Торф — темно-бурая масса, состоящая из полуразложившихся растительных остатков. Образуется в болотах и зарастающих водоемах. Содержание углерода в нем до 60%. Торф применяется как дешевое топливо; из него вырабатывают термоизоляционные плиты, уксусную кислоту. Он также широко используется для удобрения полей. В России торфяники занимают большие пространства, особенно в лесной зоне.

Туфы — горные породы различного происхождения. Известковый туф — пористая горная порода, образующаяся в результате осаждения углекислого кальция из источников. Такой туф используется для получения цемента и извести. Вулканический туф — сцементированный вулканический пепел. Туфы применяются как строительный материал. Имеет разные цвета.

Слюды — горные породы, обладающие способностью расщепляться на тончайшие слои с гладкой поверхностью; в виде примесей встречаются в осадочных породах. Различные слюды применяются как хороший электроизолятор, для изготовления окон в металлургических печах, в электро- и радиопромышленности. В России слюды добываются в Восточной Сибири, в Карелии. Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, Бразилии.

Мрамор — кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в Италии.

Асбест (греч. неугасимый) — группа волокнистых несгораемых горных пород, расщепляющихся на мягкие волокна зеленовато-желтого или почти белого цвета. Он залегает в виде жил (жила — минеральное тело, заполняющее трещину в земной коре, имеет обычно плитообразную форму, уходя по вертикали на большие глубины. Длина жил достигает двух и более километров), среди изверженных и осадочных пород. Применяется для изготовления специальных тканей (противопожарная изоляция), брезентов, огнестойких кровельных материалов, а также теплоизоляционных материалов. В России добыча асбеста ведется на Урале, в Саянах, за рубежом — в Китае и других странах.

Асфальт (смола) — хрупкая смолистая горная порода бурого или черного цвета, представляющая собой смесь углеводородов. Асфальт легко плавится, горит коптящим пламенем, является продуктом изменения некоторых видов нефти, из которых улетучилась часть веществ. Асфальт часто пронизывает песчаники, известняки, мергель. Применяется как строительный материал для покрытия дорог, в электротехнике и резиновой промышленности, для приготовления лаков и смесей для гидроизоляции. Основные месторождения асфальта в России — район г. Ухта, за рубежом — в Венесуэле, во Франции, Иордании, Израиле.

Калийные соли — осадочные горные породы, состоящие из минералов, содержащих калий, — сильвина, каинита и другие. Самые распространенные калийные соли — карналитовая, каинитовая. Наиболее крупное месторождение в России — Соликамское (Урал). Калийные соли используются для производства калийных удобрений. Добыча этих солей ведется на западе Украины, в Казахстане, Беларуси, Германии, Польше, Франции, США, Канаде и во многих других странах мира.

Апатиты — минералы, богатые фосфорными солями, зеленого, серого и других цветов; встречаются среди различных изверженных пород, местами образуя большие скопления. Апатиты в основном используются для производства фосфорных удобрений, их используют также в керамической промышленности. В России крупнейшие залежи апатитов расположены в Хибинах, на Кольском полуострове. За рубежом их добывают в Швеции, Испании, Южно-Африканской Республике.

Фосфориты — осадочные горные породы, богатые соединениями фосфора, которые образуют в породе зерна или скрепляют различные минералы в плотную породу. Окраска фосфоритов темно-серая. Применяются они, как и апатиты, для получения фосфорных удобрений. В России месторождения фосфоритов распространены в Московской и Кировской областях. За рубежом их добывают в США (п-ов Флорида) и Северной Африке.

Алюминиевые руды — минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды — это бокситы, нефелины и алуниты.

Бокситы (название пошло от местности Бо на юге Франции) — осадочные горные породы красного или коричневого цвета. На севере Австралии залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в Уральских горах. Главным компонентом бокситов является окись алюминия.

Алуниты (название происходит от слова алун — квасцы (фр.) — минералы, в состав которых входят алюминий, калий и другие включения. Алунитовая руда может быть сырьем для получения не только алюминия, но и калийных удобрений и серной кислоты. Месторождения алунитов есть в США, Китае, на Украине, в Азербайджане и других странах.

Нефелины (название происходит от греческого «нефеле», что означает облако) — минералы сложного состава, серого или зеленого цветов, содержащие значительное количество алюминия. Входят в состав изверженных пород. В России нефелины добывают на Кольском полуострове и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, — мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется в машиностроении, а также в производстве товаров домашнего обихода.

Железные руды — природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными железными рудами являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

Бурый железняк, или лимонит, — смесь нескольких минералов, содержащих железо с примесью глинистых веществ. Имеет бурый, желто-бурый или черный цвет. Встречается чаще всего в осадочных породах. Если руды бурого железняка — одной из наиболее распространенных железных руд — имеют содержание железа не менее 30%, то они считаются промышленными. Основные месторождения — в России (Урал, Липецкое), на Украине (Керченское), Франции (Лотарингское), на Кубе.

Красный железняк, или гематит, — минерал от красно-бурого до черного цвета, содержащий железа до 65%.

Встречается в различных горных породах в виде кристаллов и тонких пластин. Иногда образует скопления в виде твердых или землистых масс ярко-красного цвета. Основные месторождения красного железняка — в России (КМА), на Украине (Кривой Рог), США, Бразилии, Казахстане, Канаде, Швеции.

Магнитный железняк, или магнетит, — минерал черного цвета, содержащий 50-60% железа. Это высококачественная железная руда. Состоит из железа и кислорода, сильно магнитен. Встречается в виде кристаллов, вкраплений и сплошных масс. Основные месторождения — в России (Урал, КМА, Сибирь), на Украине (Кривой Рог), в Швеции и США.

Медные руды — минеральные скопления, содержащие медь в количестве, пригодном для промышленного использования. Обычно перерабатываются руды, содержащие медь от 1% и выше. Большинство медных руд требуют обогащения — отделения пустой породы от ценного компонента. Около 90% мировых запасов меди сосредоточено в месторождениях, руды которых кроме меди включают в себя еще какой-либо металл. Чаще всего это бывает никель. Медь широко применяется в промышленности, особенно в электропромышленности и в машиностроении. Медь идет на производство сплавов, имеющих широкое применение как в быту, так и в промышленности: сплава меди с оловом (бронза), сплава меди с никелем (мельхиор), сплава меди с цинком (латунь), сплава меди с алюминием (дюралюминий). В России медные руды залегают на Урале, в Восточной Сибири, на Кольском полуострове. Богатые месторождения руд имеются в Казахстане, Узбекистане, Армении. Среди зарубежных стран добычу медной руды ведут Чили, Перу, Заир, Замбия, Конго, Канада, США, Польша.

Марганцевые руды — минеральные соединения, содержащие марганец, главное свойство которого — придавать стали и чугуну ковкость и твердость. Современная металлургия немыслима без марганца: выплавляется специальный сплав — ферромарганец, содержащий до 80% марганца, который применяется для выплавки высококачественной стали. Кроме этого, марганец необходим для роста и развития животных, является микроудобрением. Основные месторождения руды располагаются на Украине (Никольское), в Индии, Бразилии и Южно-Африканской Республике.

Оловянные руды — многочисленные минералы, содержащие олово. Разрабатываются оловянные руды с содержанием олова 1-2% и более. Эти руды требуют обогащения — увеличения ценного компонента и отделения пустой породы, поэтому в плавку идут руды, содержание олова в которых увеличено до 55%. Олово не окисляется, что вызвало его широкое применение в консервной промышленности. В России оловянные руды залегают в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове Малакка.

Вольфрамовые руды — минералы, содержащие вольфрам. В природе они встречаются в соединении с железом, марганцем и калием. Вольфрам — очень важный в промышленном отношении металл. 90% его используют при производстве высококачественной стали, так как добавка вольфрама резко повышает ее твердость, увеличивает ее прочность и упругость. Вольфрам используется также в производстве нитей для электроламп, для изготовления высококачественных красок. Вольфрамовые руды в России добываются в Восточной Сибири и на Северном Кавказе. За рубежом — в Китае, США, Боливии, Португалии, Мьянме.

Никелевые руды — минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом — в Канаде, на Кубе, в Бразилии.

Урано-радиевые руды — минеральные скопления, содержащие уран. Радий — продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало — до 300 мг на 1 тонну руды. Урановые руды имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, ЮАР и в других странах мира.

источник

Помню, как ещё в 7 классе учительница химии показывала нам кусочки разных горных пород. Чего только в тех коробочках с минералами не было. В том числе и руды. Конечно, кусочек необработанного золота мне увидеть не удалось — слишком уж дорогой металл, — но темой рудных ископаемых я заинтересовалась и начала искать информацию в сети.

Их ещё называют очень просто — руды. Это такие ископаемые, в которых полезного вещества (металла или минерала) достаточно для его извлечения из породы. По количеству полезного компонента руды классифицируют как богатые и бедные. К богатым относятся такие, в которых кондиционное количество (минимальная необходимая концентрация вещества для возможности его добывания) материала превышено в 2–3 или больше (очень редко) раз. Бедная же порода та, из которой едва ли можно извлечь металл или минерал из-за его маленького количества. Такой руде необходимо обогащение.

Это далеко не простой процесс, который происходит в три этапа:

• подготовка (породу разделяют на крупную и мелкую, большие куски измельчают, если нужно, обжигают и т. д.);
• собственно обогащение (здесь существует несколько способов, каждый из которых больше подходит определённым рудам, породу могут промывать, разделять на слои, применять гравитацию и т. д., но химический состав при этом не меняется);
• пост-обогатительные процедуры (обрабатывается уже обогащённая порода, например, высушивается после гидрообогащения, отделяются отходы производства).

К ним в первую очередь относится железная руда и руды чёрных металлов в целом, которые широко используются в промышленности. К примеру, сталь создаётся из соединения железной руды и углерода, причём чем больше металла, тем прочнее сплав. Для защиты таких сплавов проводят хромирование, которое будет невозможным без хрома — ещё одного продукта чёрной металлургии.

С произведёнными из рудных пород продуктами человек сталкивается каждый день, поэтому сложно переоценить роль руд в современном мире.

С добычей полезных ископаемых связан немалый отрезок моей жизни — мне пришлось работать в газодобывающей компании. А вот на руднике я был всего один раз, в городе Железногорске, недалеко от Курска. Там ведут добычу железной руды в огромном карьере. Скажу честно, зрелище очень впечатляющее! Всем рекомендую побывать в этом месте и своими глазами увидеть, а заодно и получить дополнительные знания.

Рудные ископаемые — это один из видов твёрдых природных полезных ископаемых, которые содержат металлы. Образовались они в большинстве случаев из магмы, что поднималась по разломам в земной коре и застывала. Происходило это при движениях тектонических плит, поэтому в горных областях часто встречаются залежи различных руд.

Рудными полезными ископаемыми считаются только те руды, которые содержат количество металла, достаточное для его выгодного извлечения и в доступной форме.

Все руды металлов подразделяются на несколько групп: руды цветных, черных, благородных и радиоактивных металлов.

Основными среди руд черных металлов считаются железные руды. Ведь железо применяется во многих отраслях промышленности.

Больше всего железа содержат такие минералы:

• гематит;
• магнетит;
• шамозит;
• лимонит;
• тюрингит;
• сидерит.

Для производства черных металлов, таких как чугун и сталь, необходимы и другие металлы, которые также относятся к черным. Это хром, марганец и (наиболее редкий из всех металлов этой группы) ванадий. Они улучшают качества железа.

Основными рудами цветных металлов считаются медные, цинковые, оловянные, никелевые, свинцовые, серебряные руды.

Самый распространённый цветной металл на земле — алюминий. Бокситы и нефелиновые руды — его основной источник.

По запасам металлических руд наша страна первая в мире. Основными регионами, где сосредоточены эти полезные ископаемые, являются: Урал, разные районы Сибири, Кольский полуостров, Алтайский край, Кавказ, Красноярский край.

Курская Магнитная Аномалия, где расположен и Железногорск — самый крупный железорудный бассейн России.

Недавно я заходила в ювелирный магазин. Сколько же там красоты из золота, серебра, платины! Не знаю, почему, но внезапно я задумалась о том, откуда берутся эти металлы, как их добывают, сколько человеческого труда и времени на это требуется. Для начала я разобралась с происхождением металлов.

Я выяснила, что некоторые металлы (в том числе золото) часто находят в чистом виде, но подавляющее большинство выплавляется из руды. Минералы и металлы входят в состав природных образований, которые называют рудными полезными ископаемыми. Таким образом, сама руда представляет собой минеральное образование, которое содержит в своем составе какой-либо металл или несколько его видов. Участки земной коры на поверхности или в ее недрах, на которых находятся рудные залежи (по качеству и в количестве, подходящем для промышленной добычи) называют месторождением. Добыча металлов ведется испокон веков (известно, что медь начали добывать из малахита более 7000 лет назад).

Оказывается, что процесс образования руды довольно долгий, он практически охватывает весь период формирования земной коры. Геологи выделяют восемь эпох рудообразования:

• архейскую;
• раннюю протерозойскую;
• среднюю протерозойскую;
• раннерифейскую;
• позднерифейскую,
• каледонскую;
• герцинскую;
• альпийскую.

Большинство руд образовалось вследствие застывания магмы. Когда магма охлаждается, минералы в ее составе кристаллизуются и затвердевают, соблюдая определенный порядок.

Добыча металлов выросла настолько, что геологи побаиваются исчерпания запасов некоторых металлических руд уже в ХХI столетии. На сегодняшний день в промышленности используется около 80 видов металлов. Однако, их запасы истощаются очень быстро. Поэтому остро стоит вопрос о повторной переработке металлического лома. Повторная переработка меньше загрязняет окружающую среду и экономит энергию. К слову, на переработку 1 тонны алюминия из лома затрачивается всего 1/20 часть энергии, необходимой для выплавки 1 тонны алюминия из руды.

Поскольку я живу в краю металлургов, мне стало интересно: откуда, собственно, берется металл. Оказалось, что дело это непростое, ведь для начала следует раздобыть руду. Что это такое? Сейчас я все объясню.

В это понятие входят наиболее важные и лидирующие по объемам добычи элементы. Собственно, руда — среда, которая содержит в составе тот либо иной металл. При этом концентрация последнего может быть в достаточном количестве либо же составлять доли процента от общего объема извлеченной породы. Места, где ведется разработка ископаемых, называются рудниками, а сами породы разбиты на 4 группы. Кстати, по своему происхождению они магматические, а потому образовались в виду тектонических процессов. Итак, различают:

• руды черных металлов;
• благородных;
• цветных, а также неметаллических элементов.

Наиболее востребованы промышленностью руды железные и цветные, в то время, как благородные не столь значимы для производства.

По сути, это такие соединения, которые содержат достаточно металла для того, чтобы это окупалось при извлечении пустой породы. Поскольку железо встречается практически в любой горной породе, то под понятием «железная руда» подразумеваются именно насыщенные этим элементом соединения. Добыча ведется как богатой, так и той руды, что требует обогащения, и это входит в задачи той отрасли, которая занимается добычей — железнорудной. При этом последняя представляет собой основу для черной металлургии, являясь ее сырьевой базой. Основной продукт — чугун, который затем подвергается дальнейшей обработке, превращаясь либо в сталь, либо в готовую продукцию или сырье для других отраслей.

Что касается меди, то этот элемент отличается пластичностью и другими ценными качествами. В чистом виде она встречается намного чаще, чем, например, серебро или золото, однако основные объемы добываются путем извлечения ее из руды. В чистом виде она редко применяется в промышленности, поскольку более востребованы ее сплавы с другими металлами.

источник

Прежде всего, полезными ископаемыми называются горные породы и минералы, которые используются в хозяйстве стран.

По своему физическому состоянию они могут быть:

• твердые – уголь, соль, руда, мрамор и др.;
• жидкие – нефть, минеральные воды;
• газообразные – горючий газ, гелий, метан.

Когда за основу берут их использование, тогда выделяют:

• горючие – уголь, нефть, торф;
• рудные – руды горных пород, включающие металл;
• нерудные – гравий, глина, песок и др.

Отдельную группу представляют драгоценные и поделочные камни.

Полезные ископаемые образовались разными способами и по происхождению бывают магматические, осадочные, метаморфические, размещение которых по земным недрам подчиняется определенным закономерностям.

Для складчатых областей обычно характерны магматические, т.е. рудные полезные ископаемые. Данное обстоятельство связано с тем, что они образуются из магмы и выделяющихся их неё горячих водных растворов.

Магма поднимается из земных недр по трещинам в земной коре и в них застывает на различной глубине.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Также рудные полезные ископаемые могут образоваться и из излившейся магмы-лавы, которая относительно быстро остывает. Магма внедряется, как правило, в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями планеты.

Руды могут образоваться и на платформенных равнинах, но, в этом случае они приурочены к нижнему ярусу платформы. На платформах рудные полезные ископаемые связаны со щитами, т.е. с выходами фундамента платформы на поверхность или в тех местах, где осадочный чехол не отличается мощностью, и фундамент близко подходит к поверхности.

Примером такого месторождения является Курская магнитная аномалия в России и Криворожский бассейн на Украине.

Вообще руда представляет собой минеральный агрегат, из которого технологическим путем можно извлечь металл либо соединения металлов.

Рисунок 1. Руда. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Руды металлов связаны с районами активного горообразования, но наличие гор ещё не означает наличия богатых месторождений. Третья часть Европы, например, занята горами, но, крупных рудных месторождений совсем немного.

Исходя из области применения, рудные полезные ископаемые делятся на группы – руды черных металлов, руды цветных металлов, руды благородных металлов и радиоактивные металлы.

Такое рудное полезное ископаемое, как железная руда является основой для производства черных металлов – чугуна, стали, проката. Крупнейшие запасы железных руд сосредоточены в США, Индии, Китае, Бразилии, Канаде.

Есть отдельные крупные месторождения в Казахстане, Франции, Швеции, Украине, Венесуэле, Перу, Чили, Австралии, Либерии, Малайзии, В странах Северной Африки.

В России крупные запасы железных руд, кроме КМА, есть на Урале, Кольском полуострове, в Карелии, В Сибири.

Среди руд черных металлов наиболее востребованными и используемыми в промышленности являются железные руды.

Такие минералы, как гематит, магнетит, лимонит, сидерит, шамозит и тюрингит являются главными железосодержащими породами.

Добыча железной руды в мире превышает 1 млрд. тонн. Самым крупным производителем железной руды является Китай, добывающий 250 млн. тонн, в то время как Россия добывает 78 млн. тонн. По 60 млн. тонн добывают США и Индия, Украина – 45 млн. тонн.

Добыча железной руды в США ведется в районе озера Верхнее и в штате Мичиган.

В России крупнейшим железорудным бассейном является КМА, залежи которой оцениваются в 200-210 млрд. тонн или 50% планетарных запасов. Месторождение охватывает Курскую, Белгородскую, Орловскую области.

Для производства легированной стали и чугуна используется марганец в качестве легирующей добавки для придания им прочности и твердости.

Мировые промышленные запасы марганцевых руд сосредоточены на Украине – 42,2%. Есть марганцевые руды в Казахстане, ЮАР, Габоне, Австралии, Китае, в России.

Большое количество марганца производится также в Бразилии и Индии.

Для того чтобы сталь не ржавела, была жаропрочной и кислотоупорной необходим хром, один из основных компонентов руд черных металлов.

Специалисты предполагают, что из мировых запасов этой руды 15,3 млрд. тонн хромитовая руда высокого сорта приходится на ЮАР – 79%. В небольших количествах хром есть в Казахстане, Индии, Турции, довольно крупное месторождение этой руды находится в Армении. Небольшое месторождение разрабатывается в России на Урале.

Самым редким из черных металлов является ванадий. Он используется для производства марочного чугуна и марочной стали. Ванадий очень важен для аэрокосмической промышленности, потому что его добавка обеспечивает высокие характеристики титановых сплавов.

При получении серной кислоты ванадий используется в качестве катализатора. В чистом виде его нет, и встречается ванадий в составе титаномагнетитовых руд, иногда встречается в фосфоритах, урансодержащих песчаниках и алевролитах. Правда, его концентрация не более 2%.

Иногда даже значительные количества ванадия могут быть в бокситах, бурых углях, битуминозных сланцах и песках. При извлечении главных компонентов из минерального сырья, ванадий получают как побочный продукт.

По учтенным запасам этой руды лидерами являются ЮАР, Австралия и Россия, а основные его производители ЮАР, США, Россия, Финляндия.

Цветные металлы представлены двумя группами:

1. легкие, к ним относятся алюминий, магний, титан;
2. тяжелые – это медь, цинк, свинец, никель, кобальт.

Из всех цветных металлов алюминий является самым распространенным в земной коре.

Среди его физических свойств такие, как малая плотность, высокая теплопроводность, пластичность, электрическая проводимость, коррозионная стойкость. Этот металл хорошо поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению. Его легко можно сварить.

Исходное сырье для металлического алюминия – глинозем, который получают при переработке бокситов и нефелиновых руд.

Запасы бокситов есть в Гвинее, Бразилии, Австралии, а Россия занимает по ним 9-е место.

Российские запасы бокситов сосредоточены в Белгородской и в Свердловской области, а также в Республике Коми. Российские бокситы невысокого качества. Нефелиновые руды залегают на Кольском полуострове. По производству глинозема Россия занимает 6-е место в мире. Весь глинозем производится из отечественного сырья.

Титан, открыли в 1791 г. Его отличительные характеристики – это высокая прочность и коррозионная стойкость. Для промышленности основным типом титановых руд являются прибрежно-морские россыпи. Такие крупные россыпи известны в России, Австралии, Индии, Бразилии, Новой Зеландии, Малайзии, Шри-Ланке.

Россыпные месторождения титана являются комплексными и содержат цирконий.

К легким цветным металлам относится магний, который в промышленности применяется сравнительно недавно. В военные годы основная его часть шла для производства зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет.

Сырье для получения магния приурочено ко многим районам планеты. Магний содержится в доломите, карналлите, бишофите, каините и других породах, имеющих широкое распространение в природе.

На долю США приходится около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений.

Кроме США крупными производителями металлического магния являются Турция и КНДР. Производителями соединений магния – Россия, Китай, КНДР, Австрия, Греция, Турция.

Среди тяжелых цветных металлов выделяется медь, которая представляет собой пластичный элемент золотисто-розового оттенка, на открытом воздухе покрывающийся кислородной пленкой.

Отличительной особенностью меди являются её высокие антибактериальные свойства. В сплавах с никелем, оловом, золотом, цинком она используется в промышленности.

После Чили и США, по запасам меди Россия стоит на третьем месте в мире.

Кроме самородной меди, сырьем для её получения является халькопирит и борнит. Распространяются месторождения меди в США – Скалистые горы, В Канадском щите и провинции Квебек, Онтарио в Канаде, в Чили и Перу, в медном поясе Замбии, ДРК, в России, Казахстане, Узбекистане, Армении.

Основными и крупными производителями этого металла являются Чили и США, а также Канада, Индонезия, Перу, Австралия, Польша, Замбия, Россия.

Цинк впервые получили из каламина, по существу это карбонат цинка ZnCO2. Сегодня получают цинк из сульфидных руд, наиболее важной из которых является цинковая обманка и марматит.

Добыча цинковых руд идет в Канаде, США, в России, Австралии, Мексике, в центральной Африке, Казахстане, Японии и других странах.

Крупные производители цинковой руды – Япония и США они же её крупные импортеры.

Известный с древности никель при добавке к стали повышает её вязкость, упругость, антикоррозионные свойства.

Впервые металлический кобальт был получен в 1735 г. Сегодня он используется для производства сверхтвердых сплавов.

Сырьем для свинца является его главный рудный минерал галенит. Свинцовые руды добываются во многих странах, а ведущие его производители Австралия, Китай, Перу, Канада.

Добыча свинца ведется в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР, Марокко. Крупные месторождения свинца есть в Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане.

В России свинцовые месторождения сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Якутии, Приморье, Северном Кавказе.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

источник

Существует множество природных месторождений важных для человека веществ. Это ресурсы, которые являются исчерпаемыми и которые следует беречь. Без их разработки и добычи многие стороны жизни людей были бы крайне затруднительными.

Полезные ископаемые и их свойства — это объект и предмет изучения геологии горного дела. Результаты, полученные ей, используются в дальнейшем для переработки и производства многих вещей.

Что вообще называют полезными ископаемыми? Это такие горные породы или минеральные структуры, которые имеют большое народно-хозяйственное значение и широко используются в промышленности.

Разнообразие их велико, поэтому свойства для каждого вида специфичны. Можно выделить несколько основных вариантов скоплений рассматриваемых веществ в природе:

Если же говорить об общем распространении ископаемых, то можно выделить:

Полезные ископаемые и их свойства зависят от конкретного вида сырья. Именно этим определяется и область их использования человеком, а также способ добычи и переработки.

Существует не одна классификация рассматриваемого сырья. Так, если в основу положены признаки агрегатного состояния, то выделяют такие разновидности.

1. Полезное ископаемое твердое. Примеры: мрамор, соли, гранит, металлические руды, неметаллические.
2. Жидкое — подземные минеральные воды и нефть.
3. Газовое — природный газ, гелий.

Если же в основе подразделения на виды применение полезных ископаемых, тогда классификация принимает следующий вид.

1. Горючие. Примеры: нефть, горючие сланцы, каменный уголь, метан и другие.
2. Рудные или магматические. Примеры: все металлсодержащее рудное сырье, а также асбест и графит.
3. Нерудные. Примеры: все сырье, не содержащее металлов (глина, песок, мел, гравий и прочие), а также различные соли.
4. Камнесамоцветные. Примеры: драгоценные и полудрагоценные, а также поделочные камни (алмазы, сапфиры, рубины, изумруды, яшма, халцедон, опал, сердолик и прочие).

По представленному разнообразию очевидно, что полезные ископаемые и их свойства — это целый мир, который исследуется огромным количеством специалистов геологов и горняков.

Различные минеральные ресурсы (полезные ископаемые) распространены по планете достаточно равномерно согласно геологическим особенностям. Ведь значительная часть из них образуется за счет платформенных подвижек и тектонических извержений. Можно назвать несколько основных континентов, которые наиболее богаты практически всеми видами сырья. Это:

Все страны, которые расположены на обозначенных территориях, широко используют полезные ископаемые и их свойства. В те же области, где своего сырья нет, проходят экспортные поставки.

Вообще, конечно, сложно определить общий план месторождений минеральных ресурсов. Ведь все зависит от конкретного вида сырья. Одними из самых дорогих являются драгоценные (содержащие благородные металлы) полезные ископаемые. Золото, например, есть везде, кроме Европы (из перечисленных выше континентов плюс Австралия). Оно ценится очень высоко, а его добыча — одно из самых распространенных явлений в горном деле.

Самой богатой на горючие ресурсы является Евразия. Горные полезные ископаемые (тальк, барит, каолин, известняки, кварциты, апатиты, соли) распространены практически повсеместно в большом количестве.

Для того чтобы минеральное сырье извлечь и подготовить для использования, применяются разные методы.

1. Открытый путь. Необходимое сырье добывается прямо из карьеров. Со временем это приводит к образованию обширных оврагов, поэтому является не щадящим для природы.
2. Шахтный способ — более правильный, но дорогостоящий.
3. Фонтанный метод выкачивания нефти.
4. Насосный способ.
5. Геотехнологические методы обработки руды.

Разработка месторождений полезных ископаемых — это важный и необходимый процесс, однако приводящий к весьма плачевным последствиям. Ведь ресурсы исчерпаемы. Поэтому в последние годы особый упор делается не на больших объемах добычи минеральных ресурсов, а именно на их более правильном и рациональном использовании человеком.

К данной группе относятся самые важные и большие по объемам добычи полезные ископаемые. Руда — это такое образование минеральной природы, в котором содержится в большом количестве тот или иной нужный металл (другой компонент).

Места добычи и обработки такого сырья называются рудники. Классифицировать магматические породы можно на четыре группы:

Приведем примеры некоторых рудных минеральных ресурсов.

Есть среди рудных и особые полезные ископаемые. Золото, например. Его добыча была актуальна издревле, ведь оно всегда высоко ценилось людьми. Сегодня золото добывают и отмывают практически в каждой стране, на территории которой есть хотя бы небольшие его месторождения.

В природе золото встречается в виде самородных частиц. Самым крупным слитком стал найденный в Австралии весом почти в 70 кг пласт. Часто из-за выветривания месторождений и их размывов образуются россыпи в виде песчаных крупинок из этого драгоценного металла.

Из таких смесей его извлекают отмыванием и просеиванием. В целом, это не слишком распространенные и объемные по содержанию полезные ископаемые. Золото поэтому и называют драгоценным и благородным металлом.

Центрами по добыче данного рудного ископаемого являются:

К данной группе относятся такие минеральные ресурсы, как:

• бурый уголь;
• нефть;
• газ (метан, гелий);
• каменный уголь.

Применение полезных ископаемых такого рода — это топливо и сырье для получения различных химических соединений и веществ.

Уголь — это такое ископаемое, которое залегает на сравнительно небольшой глубине широкими пластами. Его количество ограничено в одном конкретном месторождении. Поэтому, исчерпав один бассейн, люди переходят на другой. В целом уголь содержит до 97% углерода в чистом виде. Сформировался он исторически, в результате отмирания и утрамбовывания растительных органических остатков. Процессы эти длились миллионы лет, поэтому сейчас запасов угля огромное количество по всей планете.

Нефть по-другому называют жидкое золото, что подчеркивает, насколько важным минеральным ресурсом она является. Ведь это основной источник высококачественного горючего топлива, а также различные ее составляющие — основа, сырье для химических синтезов. Лидерами по добыче нефти являются такие страны, как:

Природный газ, который представляет собой смесь газообразных углеводородов, это также важное промышленное топливо. Относится к самому дешевому сырью, поэтому особенно масштабно используется. Страны-лидеры по добыче — Россия и Саудовская Аравия.

К данной группе относятся такие минералы и горные породы, как:

Все разновидности можно объединить в несколько групп по области использования.

1. Горно-химические минералы.
2. Металлургическое сырье.
3. Технические кристаллы.
4. Строительные материалы.

К этой же группе часто относят и камнесамоцветные ископаемые. Области использования полезных ископаемых нерудной природы многогранны и обширны. Это сельское хозяйство (удобрения), строительство (материалы), стекловарение, ювелирное дело, техника, общехимическое производство, производство краски и так далее.

источник

Месторождения рудных полезных ископаемых связаны с теми районами платформ, где близко к поверхности подходит фундамент или более молоды включения кристаллических пород, а также к складчатым областям.

Наиболее важные месторождения железных руд: Курская магнитная аномалия, Кольский полуостров (Балтийский щит), Алданский щит, Ангаро-Питский и Ангаро-Илимский районы.

Особенно велики их запасы в районе Курской магнитной аномалии, где руду высокого качества добывают в карьерах (Михайловокое месторождение, Белгородская группа месторождений).

Месторождения железной руды Балтийского щита: в Мурманской обл. — Оленегорское и Ковдорское, а в Карелии – Костомукшское.

Богаты железными рудами Сибирь и Дальний Восток (Абаканское, Нижнеангарское, Рудногорское, Коршуновское месторождения, а также месторождения в районе Нерюнгри на юге Якутии, в бассейне реки Зеи на Дальнем Востоке и др.).

Одним из важных железорудных районов России по-прежнему остается Урал, хотя запасы его уже сильно истощены (Качканарская, Высокогорская, Гороблагодатская группы месторождений на Среднем Урале, а также Магнитогорское, Халиловское, Ново-Бакальское — в Южном Урале и др.).

Рудами цветных металлов особенно богаты следующие области:

Месторождения медных руд сосредоточены в основном на Урале (Краснотурьинское, Красноуральское, Сибаевское, Блявинское и др.) и на Кольском полуострове (медно-никелевые руды) – Мончегорское месторождение, а также в горах южной Сибири (Забайкалья) – месторождение Удокан и др. В районе разработки месторождений медно-никелевых руд, а также кобальта, платины и других металлов на севере Восточной Сибири вырос крупный город Заполярья — Норильск.

Оловянные руды наиболее представлены в Восточной Сибири и на а Дальнем Востоке (Янское нагорье (Верхоянск), в районе Певека, Омсукчана (на Колымском нагорье), Дальнегорск и др.).

Сырье для получения алюминия (бокситы и нефелины) наиболее распространены на Северном Урале и в Красноярском крае.

Основные месторождения золота России располагаются в Восточной Сибири, Якутии и на севере Дальнего востока (россыпные месторождения в бассейнах рек Витим, Алдан, Енисей, Колыма и др.)

Наиболее крупное месторождение платины находится на Урале

Месторождения цветных металлов представлены также в Кавказских горах — Садонское свинцово-цинковое месторождение (Республика Северная Осетия) и вольфрамо-молибденовое в Тырныаузе (Республика Кабардино-Балкария).

В последнее время (после распада СССР) в разных районах России приходится приступать к освоению месторождений марганца, титано-циркониевых и хромовых руд, концентраты которых ранее полностью завозились из Грузии, Украины и Казахстана.

Из неметаллических полезных ископаемых наибольшее значение имеют месторождения алмазов в вулканических породах Западной Якутии,апатитов на Кольском полуострове,Калийных солей в Поволжье, Кировской области и на западном склоне Урала,каменной соли (Урал),поваренной соли (Поволжье), слюды (Восточная Сибирь), а также разнообразного сырья для производства строительных материалов – граниты, доломиты, известняки, гравий, высококачественные глины и т.д.

источник

РУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ (а. ore deposits, metalliferous deposits; н. Erzlagerstatten, Erzvorkommen; ф. gites metalliferes, gisements de minerais; и. yacimientos de minerales, depositos de minerales, criadero de minerales) — участки земной коры, в недрах или на поверхности которых имеются рудные залежи, по своим размерам, качеству и условиям залегания пригодные для промышленной разработки.

Классификация и генезис рудных месторождений. Рудные месторождения могут состоять из одного или несколько рудных тел, которые формировались на всём протяжении истории геологического развития земной коры, в связи с чем выделяется восемь главных эпох рудообразования — архейская, раннепротерозойская, среднепротерозойская, раннерифейская, позднерифейская, каледонская, герцинская и альпийская (см. Металлогенические эпохи).

Рудные месторождения известны среди образований седиментогенной, магматогенной и метаморфогенной серий полезных ископаемых, среди большинства групп и классов, на которые эти серии подразделяются (см. Месторождение полезных ископаемых). Среди рудных месторождений выделяются месторождения руд чёрных, лёгких, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов, а также рассеянных и редкоземельных элементов.

К месторождениям руд чёрных металлов принадлежат месторождения руд железа, марганца, хрома, титана и ванадия. Наиболее крупные среди них обладают запасами руды в несколько млрд. т с содержанием металла, достигающим нескольких десятков процентов. Месторождения железных руд наиболее крупные и разнообразные по условиям образования. Основное значение среди них имеют метаморфогенные гематитовые и магнетитовые месторождения железистых кварцитов докембрийского возраста (Криворожский бассейны KMA в CCCP, Великих озёр на территории США и Канады и др.). Весьма существенны осадочные бурожелезняковые, сидеритовые и железисто-хлоритовые месторождения Керченского района в CCCP, Тюрингии (ГДР), Лотарингии, Эльзаса (Франция) и др. Известны отдельные крупные месторождения гидротермального генезиса и остаточные в корах выветривания. Среди месторождений марганцевых руд выделяются осадочные оксидные и карбонатные руды, к которым принадлежит Никопольское на Украине и Чиатурское в Грузии. Известны метаморфизованные месторождения в Индии, Африке, Бразилии и др. Крупные ресурсы руд связаны с железомарганцевыми конкрециями на дне океанов. Все промышленные месторождения хромовых руд относятся к магматическим образованиям (Урал, Южная Африка, Индия, Турция и др.). Ванадиевые руды добываются из магматических ванадийсодержащих титаномагнетитовых и осадочных ванадиевых и ванадийсодержащих залежей.

Месторождения руд лёгких металлов представлены месторождениями алюминиевых руд. Основным сырьевым источником алюминиевых руд являются бокситы, месторождения которых принадлежат латеритным корам выветривания и морским осадкам. Палеозойские месторождения бокситов имеются на Урале и на Восточноевропейской платформе. Известны Средиземноморские и Австралийские провинции бокситов мезозойского возраста. Кайнозойские месторождения бокситов сосредоточены в тропическом поясе Африки, Индии, Гвианы и др. К небокситовым алюминиевым рудам относятся месторождения кианита, алунитовых руд, нефелин-апатитовых руд и глин с более сложной технологией и более высокой стоимостью получения из них этого металла.

Месторождения руд цветных металлов представлены месторождениями руд меди, свинца и цинка, никеля, сурьмы. Запасы металлов в наиболее крупных среди них достигают десятков — сотен млн. т, при обычном содержании металлов в единицы процентов. Значительное количество медной руды получают из стратиформных месторождений медистых песчаников и сланцев, к которым принадлежат Джезказганское в Казахстане, Удоканское в Сибири, месторождения Южной Африки, Польши и др. Крупным источником служат также гидротермальные штокверки т.н. медно-порфировых руд (Коунрадское в Казахстане, Алмалыкское в Узбекистане, Каджаранское в Армении, серия месторождений Кордильер и Анд в пределах Канады, США, Чили, Боливии, а также Филиппин). Медные руды добываются также из вулканогенных колчеданных (Урал в CCCP, Испания, Турция, ФРГ и др.) и гидротермальных жильных месторождений (Зангезурское в Армении, Бьютт в США и др.). Существенное количество этого металла извлекалось при разработке магматических сульфидных медно-никелевых месторождений Норильска и Печенги в CCCP, Садбери в Канаде.

Свинец и цинк в природе встречаются обычно совместно в составе месторождений полиметаллических руд. Крупную роль среди них играют стратиформные пластообразные месторождения в карбонатных породах, к которым принадлежат Жайремское и Миргалимсайское в Казахстане, месторождения долины Миссисипи в США, Верхней Силезии в Польше и др. Кроме того, свинцово-цинковые руды добывают из вулканогенных колчеданных месторождений (Рудный Алтай в CCCP, Маунт-Айза в Австралии и др.), гидротермальных метасоматических месторождений в карбонатных породах как среди скарнов, так и без них (в CCCP — Дальнегорское на Дальнем Востоке, Горевское в Енисейском кряже; в США, Мексике, Югославии и др.), гидротермальных жильных месторождений (Садонское на Кавказе; в США, Австралии, Чехословакии, ГДР и др.). Главная масса никелевых руд добывается из магматических сульфидных медно-никелевых месторождений, а также из месторождений выветривания силикатного состава, известных на Южном Урале, Кубе, Новой Каледонии, в Бразилии и др. Все месторождения сурьмяных руд относятся к гидротермальным пластовым (Кадамджайское и др. в Средней Азии; KHP) и жильным (Сарылах в Якутии и др.).

Месторождения руд редких металлов представлены месторождениями руд олова, вольфрама, молибдена, ртути, бериллия, лития, тантала и ниобия. Наибольшие запасы в них достигают сотен тысяч т при содержании металла в руде обычно не выше 1%. Значительное количество оловянных руд добывается при разработке гидротермальных сульфидно-касситеритовых и кварцево-касситеритовых месторождений, известных в CCCP на Колыме, в Приморском и Приамурском краях, в Забайкалье, а за рубежом — в Боливии, ГДР, Великобритании и др. Кроме того, олово добывают из россыпей, наиболее известных в странах юго-восточной Азии и Тихоокеанского архипелага. Вольфрамовые руды сосредоточены в гидротермальных жильных и штокверковых вольфрамитовых (в CCCP — Забайкалье, Казахстан; KHP, Бирма, Боливия и др.), а также в скарновых шеелитовых месторождениях (в CCCP — Тырныаузское на Кавказе, в Средней Азии; в США, Бирме, КНДР и др.). Молибденовые руды добывают при эксплуатации штокверковых и жильных гидротермальных месторождений (Красноярский край, Забайкалье, Казахстан в CCCP, Клаймакс в США и др.), а также скарновых месторождений типа Тырныауз на Кавказе. Все ртутные руды добывают из гидротермальных месторождений, среди которых наибольшее значение имеют пластовые залежи ртутных руд, известные в CCCP в Донбассе, Средней Азии, а за рубежом в Испании, Италии, Югославии, KHP и др. Среди разнообразных источников бериллиевых руд наиболее существенны месторождения пегматитовые и гидротермальные кварцевые и флюоритовые с бериллом, грейзеновые и скарновые с гельвином и фенакитом, вулканогенные флюорит- бертрандитового и гельбертрандитового состава. Литий получают из пегматитов и минеральных литийсодержащих вод (см. также Литиевые руды). Танталовые руды и ниобиевые руды добываются из магматических месторождений среди нефелиновых сиенитов, карбонатитов, альбититов и пегматитов, хорошо изученных как в CCCP, так и за рубежом.

Месторождения руд благородных металлов представлены месторождениями руд золота, платиноидов и серебра. Их запасы обычно измеряются десятками — сотнями (редко тысячами) т при содержании, например, золота, редко превышающем 10 г/т, т.е. 0,001 %. Наиболее распространённым типом золоторудных месторождений являются золотоносные кварцевые и иного состава гидротермальные жилы и штокверки, известные в CCCP на Дальнем Востоке и Северо-востоке, в Западной и Восточной Сибири, на Урале, в Казахстане, Средней Азии, на Кавказе и во многих странах мира. Существенную роль играет добыча золота из вулканогенных гидротермальных комплексных золотосеребряных руд, известных в пределах Тихоокеанского пояса на территории CCCP, Канады, США, Чили, Перу, Боливии. Ранее главным источником золота были россыпи, ныне в своей существенной части отработанные. Уникальным является месторождение золота в докембрийских конгломератах Витватерс-ранда в Южной Африке (см. Золотые руды). Платиноиды, в состав которых кроме платины входят осмий, иридий, палладий, родий и рутений, добываются в основном при разработке содержащих эти металлы комплексных магматических сульфидных медно-никелевых руд типа Норильска в CCCP или Садбери в Канаде (см. Платиновые руды).

К месторождениям радиоактивных руд принадлежат месторождения руд урана, тория и радия. Запасы урановых руд в отдельных месторождениях составляют тысячи — десятки тысяч т, редко более при обычном содержании металла в руде, составляющем десятые доли процента. Среди урановых месторождений весьма существенна роль осадочных, обычно осложнённых приповерхностными инфильтрационными процессами, к которым принадлежат месторождения, залегающие в палеозойских, особенно мезозойских и кайнозойских породах. Разнообразны гидротермальные метасоматические и жильные месторождения урановых руд. Крупные запасы сосредоточены в металлоносных докембрийских конгломератах типа Эллиот-Лейк в Канаде и Витватерсранд в Южной Африке.

Месторождения руд рассеянных элементов (актиний, гафний, галлий, германий, индий, кадмий, протактиний, рений, рубидий, селен, скандий, таллий, теллур, цезий и др.) представлены месторождениями седиментогенной, магматогенной и метаморфогенной серий; рассеянные элементы извлекаются в качестве дополнительного продукта при переработке руд других металлов.

Месторождения руд редкоземельных элементов цериевой и иттриевой групп самостоятельно не существуют; руды этих элементов извлекают также в основном попутно при разработке магматических, пегматитовых, карбонатитовых, альбититовых, гидротермальных и россыпных месторождений руд цветных, редких и радиоактивных металлов.

Особенности вскрытия рудных месторождений. Многообразие форм и условий залегания рудных тел предопределяет специфику схем вскрытия рудных месторождений. Оценка и выбор этих схем (пространственное расположение основных вскрывающих выработок по отношению к залежам, поверхности и в породном массиве), а также их конструктивных параметров (шаг вскрытия, высота этажа, число этажей в шаге вскрытия, длина шахтного поля) основываются на учёте геологических условий, элементов залегания залежей и принятых для конкретных условий порядка разработки (восходящий или нисходящий, от центра шахтного поля или от его границ); способа разработки (с обрушением вмещающих пород, оставлением целиков или с закладкой выработанного пространства); эффективной технологической схемы добычи (с выдачей руды по вертикальным скиповым стволам или по наклонным конвейерным стволам; транспортированием по подземным выработкам руды, горных пород и других грузов посредством рельсовых, конвейерных или самоходных средств; применением рудо- и породоперепускных систем и дробильно-перегрузочных комплексов); способа и схемы проветривания; прогнозируемого периода времени до начала технического перевооружения шахты. К схемам вскрытия предъявляются требования: соответствия типоразмерам, принятым для эксплуатации механизмов, оборудования, используемым при выпуске, доставке, погрузке, транспортировании, механическом дроблении и выдаче руды на поверхность; обеспечения возможности значительного прироста производственной мощности и непрерывности работы шахты при предусматриваемых стволах (рудовыдачных и для вспомогательных транспортных средств); принятия параметров (сечения, угла наклона, глубины — протяжённости) основных вскрывающих выработок из расчёта обеспечения беспрепятственного движения по ним транспортных средств и возможности их эксплуатации в течение 2-3 этапов или всего срока разработки месторождения; наличия ёмкостей для аккумулирования руды на стыках отдельных процессов добычи, достаточных для обеспечения непрерывности работы шахты в целом.

Для новых месторождений руд чёрных, цветных металлов, горно-химического сырья, а также при отработке запасов нижних горизонтов многих действующих шахт как наиболее эффективные и перспективные приняты схемы многоэтажного вскрытия (предусматривающие поэтапную разработку залежи). Отличительными особенностями этих схем являются: увеличенный (200-350 м) шаг вскрытия (Н); подготовка запасов шахтных полей концентрационными горизонтами с рудоперепускными системами и дробильно-перегрузочными комплексами с аккумулирующими руду ёмкостями; проходка и оборудование наклонных съездов и вертикальных грузовых стволов для спуска в шахту и выдачи на поверхность самоходного и крупногабаритного оборудования в собранном состоянии, а также людей.

В соответствии с разработанными схемами рудные тела, залегающие на глубине до 500-600 м, вскрывают вертикальным скиповым рудоподъёмным стволом, наклонным съездом для самоходного оборудования и автотранспорта, вертикальным вентиляционным стволом (рис. 1).

При установлении величины первого этапа (шага) вскрытия при глубине залегания рудных тел более 500-600 м учитывается возможность использования самоходного оборудования, перемещаемого в шахту и из него на поверхность по наклонным съездам (на отечественных рудных шахтах оно способно преодолевать наклоны с углами не свыше 8-10° в выработках протяжённостью более 1-1,5 км). Схема вскрытия крутопадающего рудного тела, залегающего на глубине более 600 м, предусматривает проведение вертикального скипового рудоподъёмного ствола, вертикального вентиляционного и вертикального грузового, оборудованного кабель-краном с грузовой площадкой и слепым наклонным съездом (рис. 2).

На рудниках, разрабатывающих крутопадающие залежи, применяют схемы поэтажного вскрытия и поэтажной разработки (рис. 3).

Свою специфику имеют схемы вскрытия наклонных и пологих мощных рудных тел. До глубины 600 м их вскрывают наклонным конвейерным рудовыдачным стволом, наклонным транспортным съездом и вертикальным вентиляционным стволом (рис. 4).

Для глубины более 600 м предусмотрено проведение наклонного конвейерного и вертикального вентиляционного стволов, а также вертикального грузового ствола с кабель-краном с грузовой площадкой (рис. 5).

Пологие и горизонтально залегающие рудные тела на глубине 70-300 м вскрывают наклонным конвейерным рудовыдачным, вертикальными вспомогательно-вентиляционными и вентиляционными стволами или вертикальными вентиляционными скважинами (рис. 6).

Близко расположенные зоны оруденения и отдельные залежи, существенно отличающиеся минеральным составом полезных компонентов в рудах, возможно, а иногда технически необходимо вскрывать комплексно и разрабатывать совместно из единой сети выработок в одном шахтном поле с формированием нескольких рудопотоков (рис. 7).

В определённых условиях экономически целесообразны и технологически более совершенны комплексное вскрытие, подготовка и одновременная разработка запасов руд, представленных близко расположенными мелкими месторождениями, содержащими аналогичные полезные компоненты. Высокая эффективность подобных решений вопросов вскрытия и разработки заключается в возможности использования единых зданий и сооружений поверхностного комплекса; водоотливных установок; водопонижающих устройств и дренажных выработок (для обводнённых месторождений); схем вскрытия и подготовки запасов шахтного поля; способов и согласованных порядков выемки запасов разных руд в шахтном поле; технологических схем транспортирования и выдачи руды на поверхность с формированием нескольких рудопотоков; схем проветривания шахт.

источник