ОБЗОР МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ПЛАТИНОИДОВ В МИРЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПЛАТИНОИДОВ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ МИНЕРАЛИЗАЦИИ МПГ

АННОТАЦИЯ

В данной статье изучены основные показатели рудоподготовительных отделений заводов, использующих технологию ВДГР при переработке медно-порфировых руд для извлечения металлов платиновой группы из медного сырья и соответствующие методы. Данная технология была рассмотрена на примере предприятия Codelco Chuquicamata (Чили). Это предприятие перерабатывает 460 тысяч тонн руды в сутки. На обогатительную фабрику будет отправлено около 160 тысяч тонн сульфидной руды. Оставшаяся окисленная руда перерабатывается методом объемной промывки.

ABSTRACT

This article examines the main indicators of the ore preparation departments of plants using VDGR technology in the processing of porphyry copper ores for the extraction of platinum group metals from copper raw materials and the corresponding methods. This technology was examined using the example of Codelco Chuquicamata (Chile). This enterprise processes 460 thousand tons of ore per day. About 160 thousand tons of sulfide ore will be sent to the processing plant. Volumetric washing processes the remaining oxidized ore.

Ключевые слова: HPGR, рудоподготовка, обогатительной фабрика, платина, технология переработка медсодержащих рудников, Импала Платина, Лоимин Платина.

Keywords: HPGR, ore preparation, processing plant, platinum, technology for processing copper mines, Impala Platinum, Loimin Platinum.

Введение. Несмотря на богатство природных минеральных ресурсов Узбекистана, эффективное планирование развития экономики невозможно без учета возможности вовлечения в переработку новых месторождений, в которых содержание ценных компонентов часто значительно выше, чем в добываемом другими месторождениями. Создание современного медного и цинкового производства в г. Алмалыке является логическим завершением развития металлургии в Ахангаранской долине [1; c.3].

В геологическом отношении месторождение «Ешлик I» является аналогом месторождения «Кальмакыр». Первоначально разработка технологической схемы осуществляется на основании изучения проб руды месторождения «Кальмакыр» и «Ешлик I». Металлов платиновых групп встречается попутным способом при магматических месторождениях которое накапливается драгоценные компоненты вместе с сульфидными минералами полиметаллических руд. Их извелкается только попутно вовремя извлечение других цветных металлов как меди и никеля. В Республике Узбекистан отсутствуют собственные месторождения платиноидов. По запасам и попутной добычи платиноидов могут представлять интерес различные типы месторождений, в которых многими исследователями установлены попутные элементы платиновой группы.

Методы и обсуждение. В работе 6 приведены основные показатели участков рудо подготовки фабрик, использующих при переработке медно-порфировых руд технологию HPGR для производства металлов платиновые группы из медного сырья с попутными способами [2]. Общая схема обогатительной фабрики представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема цепи аппаратов участка рудо подготовки Sierra Gorda (Чили)

Предприятие Codelco Chuquicamata (Чили) ежедневно перерабатывает около 460 тыс. тонн руды. Порядка 160 тыс. тонн сульфидной руды направляется на обогатительную фабрику. Оставшаяся окисленная руда перерабатывается методом кучного выщелачивания. Процесс рудо подготовки на обогатительной фабрике осуществляется двумя способами – традиционным (трехстадиальное дробление с последующим шаровым измельчением) и с использованием мельниц полусамоизмельчения. Кроме того, на обогатительной фабрике имеется отдельная линия по переработке шлака плавильного цеха. В цехе полу самоизмельчения установлено две ММПС 9,75х4,57 м суммарной производительностью 90 тыс. тонн руды в сутки. Рудная галя мельниц полу самоизмельчения направляется на дробление в конусных дробилках с последующим измельчением в шаровой мельнице. Слив каждой ММПС измельчается в двух мельницах МШЦ, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 600 мм. Измельченный материал крупностью 80% класса -160 мкм направляется на флотацию. Схема цепи аппаратов цеха полу самоизмельчения представлена на рисунке 2. [2].

Мировые ресурсы металлической платины (платина - 65%, палладий - 30-32%) в основном расположены в ЮАР (80% мирового производства), США, Зимбабве, Канаде, России, Колумбии, Финляндии. Металлы также содержится в минерале сиените в Бразилии, где он встречается вместе с золотом. Помимо Урала, месторождения платины в России расположены за пределами Арктики, в Норильском районе. Германия (Рейнланд), Индонезия (Борнео), Испания, Ирландия, США, Австралия и Новая Зеландия официально являются странами, добывающими платину. Производство там низкое и по-прежнему не имеет глобального экономического значения. Среди экзотермических методов образования металлов зачастую упоминается метеоритное железо, которое содержит

Горнодобывающий комплекс Bushweld Platinum в Южной Африке

Комплекс был открыт в 1924 году Южноафриканским геологом Гансом Меренским. В настоящее время руда горизонта УГ2 составляет 63% от общей добычи. Доля Меренского месторождения составляет 22%, а месторождения Платриф - 15% от общего объема добычи в общем комплексе Бушвельд. этот металл [2; c.101-110].

Рисунок 2. Платиновый комплекс ЮАР Бушвельд

На территории ЮАР находится уникальный рудник - комплекс Бушвельд, который является крупнейшим в мире источником металлов платиновой группы. Его можно представить, как глубокий раскоп, глубиной 370 километров. Три рифа - Риф Меренского, Верхняя группа, Риф 2 (UG2) и Платриф - содержат экономически значимые концентрации платановидных металлов [3; c.253-263].

Комплекс Бушвельд поставляет на рынок 75 % всей платины и 40 % палладия, добываемого во всем мире. Производитель всех производимых платиноидов - ЮАР.

В работе [4; c.410-411] приведено технология переработка медьсодержащих рудников с применением обогащение и попутное извлечение благородных металлов. На руднике Перу по названием Cerro Verde в 2006 году была запущена 1-ОФ (рисунок 1.2) производительностью 108 тыс. тонн руды в сутки. В 2015 году был произведен ввод в эксплуатацию второй обогатительной фабрики (рисунок 1.2), достигнувшей в первом квартале 2016 г. плановой производительности 240 тыс. тонн руды в сутки. Разработанное схемы цепи аппаратов участка рудо подготовки первой и второй фабрики Cerro Verde представлены на рисунках 3.

Рисунок 3. Изображение фабрики Cerro Verde (Перу)

Обе фабрики имеют схожую технологическую схему рудо подготовки с использованием роллер-прессов. Между собой фабрики отличаются тем, что на первой ОФ грохота перед второй стадией дробления располагаются непосредственно над дробилками, а на второй ОФ они выведены в отдельный участок грохочено. Данное решение приводит к необходимости установки дополнительного конвейера и бункера, но улучшает гибкость технологической схемы. Появляется возможность выводить на техническое обслуживание как грохота без остановки дробилок, так и дробилки без остановки грохотов [5].

Анализируемое работе 6 изучено меднообогатительное фабрики в Штате Аризона на руднике Morenci в 2014 году была введена в эксплуатацию новая обогатительная фабрика по переработке медно-порфировых руд производительностью 63,5 тыс. т/сут. После запуска фабрики суммарная производительность предприятия возросла до 113,4 тыс. т/сут. Технологическая схема новой обогатительной фабрики предусматривает трехстадиальное дробление с последующим шаровым измельчением. На третьей стадии дробления используется роллер-пресс – Metso HRC 3000. [6]

Российские месторождения платиноиды

Добыча платины на Урале в XIX веке восходит к 1823 году, когда началась самая богатая добыча платины на Урале. В 1828-1845 годах платиновые монеты впервые в мире были отчеканены в Российской империи и находились в свободном обращении.

Таймырские месторождения. ГК «Норильский никель»

В 1930 году Финляндия начала добычу никелевых месторождений на Кольском полуострове, которые после Великой Отечественной войны были переданы России.

Рисунок 4. Таймырское месторождение ГМК "Норильский никель"

Никелевые руды и сопутствующие металлы платиновой группы в настоящее время добываются на нескольких месторождениях. Глубина месторождения Скалистый, расположенного в районе Талнахского месторождения, достигает 2000 метров. Месторождения полуострова Таймыр являются основными запасами металлов платиновой группы в России.

Месторождения Кольского полуострова Норильский никель

На Таймырском полуострове начали активно развиваться огромные месторождения ранее открытых платиносодержащих медно-никелевых руд. Первым было Норильское месторождение, расположенное к югу от одноименного города. Разработка месторождений ведется преимущественно закрытым способом (шахты). Добычу и разработку месторождений на Таймыре и Кольском полуострове осуществляют компании, входящие в состав ООО «Норильский никель» [4; c.40-54].

«Норильский никель» - один из крупнейших поставщиков платины в мире и крупнейший в России. Норильский никель - ведущий мировой поставщик никель-палладия. Компания владеет несколькими горнодобывающими компаниями в Южной Африке, Ботсване, Австралии и Финляндии. Вторым по величине производителем платины в России является пойма Кондер в Хабаровском крае, а также группа компаний «Русская платина», работающая на части месторождения Норильск-1 в Красноярском крае. В 2020 году Россия поставила на мировой рынок 41% палладия, 13% платины и 18% остальных металлов платиновой группы. В 2020 году «Норильский никель» произвел 81700 кг палладия (почти весь российский палладий) и 20500 кг платины. В 2020 году добыча платины из россыпных месторождений российским платиновым комбинатом составила около 4070 кг [4; c.87-88].

Месторождения платиноидов в Канаде

Большинство металлов платиновой группы в Канаде добывается с использованием никеля в качестве попутного компонента. Бассейн Садбери в центральной части Антарио имеет наибольшее количество полезных ископаемых, добываемых МПГ.

На территории ЮАР платина и платиновые металлы содержатся совместно с медью, никелем и хромом в трех горизонтах комплексного месторождения Бушвельд магматического типа, имеющего форму эллипса размерами 350х150 км. В ЮАР платина является самостоятельным объектом добычи и производства, в то время как в других странах платина является спутником никеля в рудах и объем ее добычи зависит от рыночной конъюнктуры никеля.

Добычу и производство МПГ в ЮАР контролируют несколько крупных корпораций с участием зарубежного капитала. Так «Англо Платинум» контролирует месторождения с запасами 1400 млн т. руды со средним содержанием 5,1 г/т МПГ. В 2001 году это объединение произвело 58 т. платины, 28 т палладия и 5 т родия. В составе этой крупнейшей финансовой группы 6 горно-металлургических предприятий [7; c.410-411].

Импала Платинум. Эта корпорация, вторая по масштабам в ЮАР, произвела в 2002 г. 32 т МПГ, включая 15,3 т палладия и 4 т родия. Полностью компании принадлежат 2 предприятия на западном лимбе Бушвельдского комплекса – Бефокинг-Норт и Вилдебисфонтейн Саут.

Лоимин Платинум в 2000 г. произвела 20,2 т платины. Компании принадлежит 3 добывающих предприятия – Вестерн Платинум, Кэри Майн и Истерн Платинум.

Лонмин Платинум вместе Австралийской дочерней компанией Хеликс Рисосез участвует в реализации проекта первого завода по производству МПГ в Австралии на базе месторождения Манни-Манни.

Меньшее значение имеют 3 другие южноафриканские компании-Аквариус Платинум, Саутери Эра и Нортхем Платинум, их ежегодный суммарный выпуск составляет-10 т платины, 7 т палладия и 1 т родия.

Таблица 1.

Содержание и стоимость металлов в рудах рифов Меренского и UG-2.

Отдельные участки месторождения Бушвельд разрабатывают 4 фирмы с общей долей 50%. Основными рудными минералами, с которыми ассоциированы МПГ, являются сульфиды: пирит, пирротин, петландит, халькопирит. Основными индивидуальными минералами платиновых металлов являются брэггит, куприт, лаурит, сперрилит,

Таблица 2.

Соотношения и запасы МПГ в некоторых районах мира

Суммарное содержание МПГ в этом горизонте месторождения Бушвельда 3,5-29,0 г/т, распределение благородных в рудах, %: 57 - Pt; 25 - Pd; 4 - Au; 1 - Ir; 8 - Rh; 1 - Os. При проведении горных работ температура увеличивается от нормальной на поверхности на 2 ⁰С на каждые 100 м глубины, поэтому начиная с глубины 1000 м необходимо охлаждение. Монтана в районе Биг-Тимбер эксплуатируется месторождение, содержание 10^-3 % МПГ – комплекс Стиллуотер, принадлежащий компании «Стиллуотер Майнинг» [8; c.58-61].

Таблица 3.

Характеристика руд горнодобывающих предприятий Норильского региона

Компания разрабатывает платиносодержащий пласт, известный как J-M риф, который, возможно, является богатейшим из находящихся в эксплуатации месторождений во всем мире. Содержание МПГ в руде достигает 22-24 г/т при отношении Pt:Pd свыше 3:1.

В России соотношение платины к палладию в рулях Норильского региона колеблется от 1:2 до 1:5. Рудное тело содержит в среднем 0,3 % Cu; 0.1-0.3% Ni; 3,4 г/т МПГ, показаны на схеме Норильского промышленного района. Наибольший рудник – Октябрьский функционирует с 1980 г. И производит примерно половину всей медно-никелевой руды Норильско-Талнахского комплекса.

Заключение. В заключение следует отметить, специальных месторождений металлов платиновой группы в Республике Узбекистан нет. С точки зрения запасов металлов платиновой группы и связанной с ними добычи представляет интерес тот факт, что многие исследователи выявляли сопутствующие элементы платиновой группы в различных типах месторождений.

Список литературы:

1. Шарипов Х.Т., Борбат В.Ф., Даминова Ш.Ш., Кадирова З.Ч. Химия и технология платиновых металлов. Ташкент «Университет» 2018г. С. 3-5., 14-17., 14-28., 35-40.
2. Плюснин П.Е., Байдина И.А., Шубин Ю.В., Коренев С.В. Синтез, кристаллическая структура и термические свойства [Pd(NH3)4][AuCl4]2 Ж. неорг. химии.- 2007.- Т. 52.- № 3.- С. 421-427.
3. Котляр Ю.А., Меретуков М.А., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов // Руда и металлы. 2005. Т. 1. С. 253-263.
4. Борбат В.Ф. Металлургия платиновых металлов // Москва: Металлургия, 1977г. С. 40-54; 87-88; 88-92.
5. Weiland R., Lupton D. F., Fischer B., Merker J., Scheckenbach C. and Witte J. High temperature mechanical properties of the platinum group metals // Platinum Metals Rew.- 2006.- V. 50, Issue 4.- P. 158-170.
6. Goldberg R.N., Loren G. Hepler L.G. Thermochemistry and oxidation potentials of the platinum group metals and their compounds // Chem. Rew.- 1968.- V. 68.- Issue 1.- P. 229-252.
7. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В., Борбат В.Ф., Никитин М.В., Стрижко Л.С.  Металлургия благородных металлов.  М.: Металлургия, 1987г.  С. 410 и 411, 414,415 и 416.
8. Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Б.Р. Вохидов // Разработка технологии получения аффинированного палладиевого порошка из отработанных электролитов // Научная статья. Горный вестник Узбекистана  г. Навои. №1 (76) 2019г. ст. 58-61.
9. Shodiev, A., Boymurodov, N., & Ravshanov, A. (2023). STUDY OF THE TECHNOLOGY FOR EXTRACTING TUNGSTEN IN THE FORM OF A SEMI-FINISHED PRODUCT AND METALLIC FORM FROM INDUSTRIAL WASTE. Sanoatda raqamli texnologiyalar/Цифровые технологии в промышленности, 1(2), 87-91.
10. Пирматов, Э. А., Шодиев, А. Н. У., & Боймуродов, Н. А. (2023). ИЗУЧЕНИЕ РАСТВОРИМЫХ ФОРМ ВОЛЬФРАМА И УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ШЕЕЛИТА И ВОЛЬФРАМИТА. Universum: технические науки, (11-2 (116)), 15-19.
11. Турдиев, Ш., Комилов, Б., Раббимов, Ж., & Азимов, А. (2022). ҚИЗОТА (ЁШЛИК II) МАЙДОНИНИНГ СТРАТИГРАФИЯСИ. Евразийский журнал академических исследований, 2(11), 502-504.
12. Турдиев, Ш., Комилов, Б., Раббимов, Ж., Бўриев, С., & Азимов, А. (2022). ҚИЗОТА (ЁШЛИК II) МАЙДОНИНИНГ ГИДРОГЕОЛОГИК ТУЗИЛИШИ. Евразийский журнал академических исследований, 2(11), 242-245.