МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ»

ФГУ «ГКЗ»

ПРОЕКТ

(настоящий документ находится на рассмотрении в МПР России и носит

исключительно информационный характер)


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ

К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ ПЛАВИКОВОГО ШПАТА

МОСКВА 2005
УДК 553.04:553.634.12

ББК 26.342

М 54

Методические рекомендации по применению Классификации запасов к месторождениям плавикового шпата / Министерство природных ресурсов Российской Федерации. – М.: 2005. – 44 с.

«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997г. № 40.

«Методические рекомендации…» предназначены для использования всеми недропользователями и организациями, независимо от их ведомственной подчиненности и форм собственности, и содержат перечень основных требований, предъявляемых к степени изученности оцененных и разведанных месторождений плавикового шпата. Выполнение их обеспечит получение геологоразведочной информации, полнота и качество которой достаточны для принятия решения о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведанных месторождений в промышленное освоение, а также о проектировании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче плавикового шпата и его переработке.

С выходом настоящих «Методических рекомендаций…» утрачивает силу «Инструкция по применению Классификации запасов к месторождениям плавикового шпата», утвержденная Председателем ГКЗ СССР 30 июня 1983 г.

Методические рекомендации
по применению Классификации запасов
к месторождениям плавикового шпата

1. Общие положения

1.1. Плавиковый шпат, или флюорит – природный фторид кальция (CaF₂) с теоретическим содержанием кальция 51,33 %, фтора 48,67 %.

Химически чистый плавиковый шпат встречается редко. Обыч­но в нем присутствуют в малых количествах редкие земли, уран, галлий, бериллий и другие редкие элементы, а также органиче­ские вещества.

Плавиковый шпат кристаллизуется в кубической сингонии, име­ет твердость 4, плотность 3,18 г/см³, хрупкий, обладает совершенной спай­ностью по октаэдру, раковистым заносистым или неровным изломом, стеклянным блеском. Температура плавле­ния 1360 °С. Не магнитен и не проводит электрический ток. В воде практи­чески не растворяется, полностью разлагается в крепкой серной кислоте с выделением плавиковой кислоты. Азотная и соляная кислоты действуют на него слабо.

Химически чистый плавиковый шпат бесцветен, в природных условиях обычно окрашен в фиолетовый, зеленый, розовато-желтый и молочно-белый цвета различных оттенков и интенсивности в зависимости от состава и количества примесей, а также от дефектов кристаллической решетки. Цвет плавикового шпата мо­жет меняться при нагревании и перемене давления, а также при воздействии катодных, рентгеновских, ультрафиолетовых лучей и радиоизлучения.

Некоторые разновидности плавикового шпата люминесцируют при слабом нагревании, на солнечном свету или в ультрафиоле­товых лучах. В катодных лучах флюорит светится фиолетовым цветом с синевато-зеленым оттенком.

Минералы фтора при активации быстрыми нейтронами обра­зуют гамма-излучающий изотоп, что дает возможность использо­вать для выявления фтора и определения его концентрации ме­тод нейтронной активации.

1.2. В природных условиях плавиковый шпат чаще всего встречается в виде грубо- или тонкозернистых масс, столбчатых, волокнистых или сферических агрегатов. Кроме наиболее распространенной разновидности плавикового шпата – окрашенного разными примесями флюорита, значительно реже встречаются: ратовкит – землистый плавиковый шпат, хлорофан – при нагревании флюоресцирующий зеленым цветом, антозонит, или вонючий плавиковый шпат (содержащий свободные ионы фтора и кальция), иттрофлюорит и церофлюорит (флюорит, в котором часть кальция замещена соответственно иттрием и церием).

Прозрачные оптически однородные кристаллы плавикового шпата, не содержащие газовых включений, а также трещин и дру­гих механических повреждений, называют оптическим флюоритом.

1.3. Основными потребителями плавикового шпата являются металлургическая и химическая промышленность, а также атомная энергетика и произ­водство сварочных материалов.

В небольшом количестве он применяется в производстве це­мента, непрозрачных белил и эмалей.

В черной металлургии плавиковый шпат исполь­зуется в качестве флюса для разжижения шлаков при выплавке стали, чугуна, получении сплавов специального назначения. В качестве фторсодержащего сырья для черной металлургии возможно использование и бедных карбонатно-флюоритовых руд или оплавикованных известняков (с содержанием флюорита от 3 до 15 %) без предварительного обогащения.

В химической промышленности плавиковый шпат служит основным сырьем для получения плавиковой кислоты, безводного фтористого водорода, фтористых солей и прочих фторсодержащих продуктов. Фтористые соли широко используются в цветной металлургии: криолит (Na₃AlF₆) служит растворителем глинозема при электролитическом способе производства алюминия; фтористый алюминий (AlF₃) и фтористый натрий (NaF) добавляются для корректирования состава криолитового электролита. Фтористые соли используются также для получения стекловолокна и многих других продуктов.

В производстве сварочных материалов плавиковый шпат используется при изготовлении электродов, порошковой проволоки, плавленых и керамических сварочных флюсов. В небольших количествах он используется и в литейном производстве. Неорганические фториды и фторсиликаты применяются в качестве дезинсекционных средств и при производстве кислото­упорных бетонов. Фтористый водород используется в процессах органического синтеза, а также при получении высокооктанового бензина; фторпроизводные углеводородов применяются в атомной энергетике, используются как смазочные материалы и пластмас­сы, обладающие высокой химической и термической стойкостью. Фторхлорпроизводные углеводородов (фреоны) применяются в холодильной промышленности. Бифториды калия, натрия, алюми­ния и углерода используются для получения элементного фтора.

В производстве цемента плавиковый шпат применяется как добавка, облегчающая процесс обжига клинкера. В производстве стекол и эмалей его используют для придания непрозрачности, а также для ускорения варки стекла.

1.4. Условия образования флюорита отличаются большим разнообразием. Он связан с магматическими породами, пегматитами, пневматолитовыми и гидротермальными образованиями от гипо- до эндотермальных, а также встречается в морских осадках (ратовкит) и в элювиально-склоновых отложениях над коренными ру­дами. Известны осадочные месторождения самородной серы, в ру­дах которых в небольших количествах присутствует флюорит.

Большая часть запасов флюорита сосредоточена в месторождениях гидротермально-метасоматического типа.

1.4.1. К собственно флюоритовым относятся руды, из которых при обогащении в качестве основного полезного компонента извлекается флюорит, содержание его в таких рудах обычно выше 20 %. По содержанию флюорита руды относятся к богатым (CaF₂ более 50 %), средним (35–50 %) и рядовым (до 35 %). Из комплексных руд извлечение флюорита возможно попутно при их переработке для получения других полезных компонентов.

Перечень основных минералов собственно флюоритовых руд приводится в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика основных минералов плавиковошпатовых (собственно флюоритовых) руд

Минерал	Плотность, г/см3	Твердость по шкале Мооса	Цвет	Внешний облик
Флюорит СаF2	3,18	4	Бесцветный, зеленый, фиолетовый, розовато-желтый, молочно-белый	Зернистые и скрытокристаллические массы, кристаллы кубической и октаэдрической формы
Кварц SiО2	2,65	7	Бесцветный, белый, серый	Зернистые агрегаты, сростки и друзы кристаллов
Кальцит СаСO3	2,72	3	Бесцветный, белый или окрашенный в различные цвета	Кристаллические агрегаты, зернистые массы, кристаллы различной формы, натеки и корки
Доломит СаMg (СO3)2	2,8–2,9	3,5–4	От серовато-белого до черного	Агрегаты (зернистые, почковидные и пр.) кристаллы ромбоэдрической формы
Барит ВаSO4	4,3	3–3,5	Белый, серый до черного, иногда окрашенный в различные цвета	Зернистые и скрытокристаллические агрегаты, кристаллы таблитчатой или призматической формы, сталактиты, конкреции и пр.
Галенит PbS	7,4–7,6	2,5–3	Свинцово-серый	Зернистые агрегаты, конкреции, корки
Сфалерит ZnS	3,9–4,1	3,5–4	Черный, бурый, красноватый, зеленый, бесцветный	Зернистые, скорлуповатые, почковидные агрегаты

1.4.2. Основные промышленные типы месторождений собственно флюоритовых руд приведены в табл. 2. В России промышленное значение имеют пока объекты двух первых типов. Другие типы месторождений (флюоритовые кор выветривания, гидротермально-осадочные и осадочные песчано-глинисто-флюоритовые, а также карбонатитовые, скарновые), имеющие промышленное значение как источники флюорита в зарубежных странах, в России пока не изучены. В комплексных месторождениях флюорит связан (на российских месторождениях) с рудами: флюорит-бериллиевыми (в Свердловской области, Бурятии, Хабаровском крае), флюорит-цинковыми (часть Вознесенского месторождения в Приморском крае), редкометалльно-барит-флюорит-железорудными (железо-флюорит-редкоземельно-баритовое Карасугское месторождение в Туве), флюорит-оловянно-вольфрамовыми (в Читинской области).

По количеству запасов месторождения подразделяются на мелкие (менее 1 млн.т), средние (от 1 до 5 млн.т), крупные (от 5 до 10 млн.т) и очень крупные (свыше 10 млн.т).

Наиболее распространены гидротермальные (эпитермальные) флюоритовые месторождения. Из них чаще всего встречаются месторождения, представленные жилами, жило-, линзо- и плитообразными телами, а также минерализованными зонами дробления, локализованными в секущих разрывных нарушениях. Протяженность тел по простиранию достигает 700 м, по падению – 300 м т более. Мощности изменяются от 0,5 до 10 м в раздувах. Вмещающими являются обычно породы алюмосиликатного состава. По содержанию сульфидов выделяются месторождения малосульфидных руд преимущественно кварц-флюоритового состава и сульфидных кварц-(кальцит)-флюоритовых, иногда содержащих барит.

Таблица 2

Промышленные типы месторождений флюорита с основными типами руд

Промышленный тип месторождений	Структурно-морфологический тип и комплекс вмещающих пород	Природный (минеральные) тип руд	Содержание флюорита в рудах, %	Попутные компоненты	Промышленный (технологические) тип руд	Примеры месторождений
1	2	3	4	5	6	7
Гидротермальный (эпитермальный) флюоритовый	Жило-, линзо- и столбообразный в алюмосиликатных породах	Барит-кварц-кальцит-флюоритовый, кварц-флюоритовый	25–75	???	Химико-металлур-гический флюоритовый (флотационный)	Наранское, Уртуйское, Солонечное, Ново-Бугутурское, Шахтерское (Россия)
	Жило-, линзо- и пластобообразный в алюмосиликатных породах	Сульфидно-барит-кварц- флюоритовый, сульфидно-кварц-(кальцит)-флюоритовый	29–42	Pb, Zn, Ba, Au, Ag, Cu, Bi	То же	Калангуйское (Россия) Наугарзан и Такоб (Таджикистан)
	Плаще-, куполо- и седлообразный в терригенных. вулканогенных, карбонатных породах	Карбонатно-флюоритовый, кварц-флюоритовый	30–50	???	Химико-металлурги-ческий флюоритовый (флотационный)	Эгитинское (Россия) Покрово-Кире- евское (Украина), Таскайнар (Казахстан)
Апокарбонатно-грейзеновый редкометалльно- флюоритовый	Трубо-, конусо-,линзо- и пластообразный в карбонатных и терригенно-карбонатных породах	Мусковит-фенакит-флюоритовый, слюдисто-хризоберилл-флюоритовый, топаз-флюоритовый	40–50	Be, Li, Rb, Cs, Sn, Zn, W, Mo	Химико-металлурги-ческий флюоритовый (гравитационно-магнитно-флотационный)	Вознесенское Пограничное (Россия) Шарбез (Узбекистан)
Продолжение табл. 2
1	2	3	4	5	6	7
Флюоритовый кор выветривания	Плащеобразно-залеж-ный в карбонатных породах	Мусковит-хризоберилл-топаз-флюоритовый	30–60	Be, W, Sn, Mo, Pb, N, Bi, топаз 20–30 %	Химико-металлурги-ческий флюоритовый (гравитационно-магнитно-флотационный)	Солнечное (Казахстан), Покрово-Кире- евское (Украина

Типичными представителями месторождений малосульфидных кварц-флюоритовых руд являются Наранское, Усуглинское, Улунтуйское, Солонечное, Шахтерское, Ново-Бугутурское, Уртуйское и другие в Забайкалье, Суранское в Башкирии.

Руды с повышенным содержанием сульфидов (галенита от 1,5 до 7 %, сфалерита 0,5–3 %, а также пирита, халькопирита, арсенопирита и др.) добывались на Калангуйском месторождение в Читинской области (отработанное) и образуют промышленные месторождения в Средней Азии (Наугарзан, Такоб в Таджикистане). Содержание флюорита в таких рудах 25–40 %. В них часто присутствует барит (с содержанием от 5 до 25 %), а также кварц, кальцит и некоторые другие минералы.

Месторождения жильного типа по запасам относятся к мелким, средним и, редко, к крупным.

Месторождения согласного меж- и внутриформационного залегания встречаются реже, но имеют обычно средние и крупные запасы. Наиболее характерная форма залежей – плаще-, куполо- и седлообразная. Их размеры в плане достигают 1500800 м, а мощности рудных тел – 50 м. Они часто приурочены к контактам известняков с перекрывающими их сланцами, филлитами, песчаниками, эффузивами. Состав руд – кварц-флюоритовый, кальцит-(доломит)-кварц-флюоритовый (иногда с сульфидами, баритом). Как фациальные разновидности могут присутствовать доломит-кальцит-полевошпат-флюоритовые или анкерит-сидерит-флюоритовые руды. Характерны массивная прожилково-вкрапленная и брекчиевая текстуры. Иногда встречаются землистые руды. Представителями являются Эгитинское месторождение в Республике Бурятия, Восточный и Южный Таскайнар в Казахстане. Много подобных месторождений в других зарубежных странах.

Апокарбонатно-грейзеновые редкометалльно-флюоритовые месторождения локализуются в карбонатных и терригенно-карбонатных породах, прорванных интрузиями лейкократовых щелочных и субщелочных гранитов (часто литий-фтористого типа), и представлены линзо-, конусо-, пласто- и трубообразными метасоматическими залежами, длина которых по простиранию и падению до 1000 м и более, а мощности отдельных тел – 25–30 и до 80–100 м (в раздувах). Руды в основном карбонатно-флюоритовые и силикатные: мусковит-фенакит-флюоритовые (с турмалином, оловом), мусковит-хризоберилл-флюоритовые (с вольфрамом, молибденом) и (развитые преимущественно по гранитам) топаз-флюоритовые (с селлаитом). Содержание флюорита в карбонатно-флюоритовых рудах от 30 до 70 % (в среднем 40–50 %), карбонатов 5–10 % (иногда до 30–40 %); в силикатных рудах флюорита 30–50 %, а слюд до 30–40 %. С ними связана редкометалльная минерализация. Из других минералов могут присутствовать кварц, турмалин, вольфрамит, молибденит, селлаит, сфалерит, галенит, арсенопирит, барит, углистое вещество и др. По структуре руды массивные средне- и мелкозернистые или скрытокристаллические. По запасам месторождения этого типа обычно бывают крупными и очень крупными. Основные представители – Вознесенское и Пограничное месторождения в Приморском крае, Шабрез в Узбекистане.

1.5. Собственно флюоритовые руды по минеральному составу раз­деляются на кварц-флюоритовые, сульфидно-флюоритовые, карбонатно-флюоритовые, барит-флюоритовые и силикатно-флюоритовые.

1.5.1. Кварц-флюоритовые руды состоят в основном из флюорита и кварца. Содержание СаF₂ в кварц-флюоритовых рудах – от 25 до 75 %, кварца – от 25 до 60 %. В качестве акцессорных минералов в них могут присутствовать кальцит, халцедон, пирит, барит, сфалерит и другие сульфиды. Некоторым объектам свойственны адуляр-кварц-флюоритовая или селлаит-кварц-флюоритовая ассоциации. Руды мелко-, средне- и крупнозернистые, иногда кусковатые брекчиевые или прожилково-вкрапленные. Рудами этого типа сложена большая часть флюоритовых месторождений Забайкалья, Суранское в Башкирии, Наугискен и Суппаташ в Узбекистане.

1.5.2. Сульфидно-флюоритовые руды содержат 30–50 % CaF₂, 20–40 % кварца. Сульфиды представлены в основном галенитом (содержание 5–7 %) и сфалеритом (2–3 %). Меньше распространены барит, кальцит, пирит; еще реже халькопирит, ан­керит, халцедон, магнетит. Руды этого типа были вскрыты на Калангуйском месторождении в Забайкалье, на месторождениях Наугарзан, Такоб, Кандара в Таджикистане.

1.5.3. Карбонатно-флюоритовые руды обычно содержат 20–60 % СаF₂ и до 40 % кальцита. Карбонатно-флюоритовые руды подразделяются по величине карбонатного модуля (отношение содержания флюорита к содержанию карбонатов), наиболее влияющего на обогатимость руд, на: малокарбонатные (модуль более 15), среднекарбонатные (от 3 до 15) и сильнокарбонатные (меньше 3). Содержание кварца различно для разных типов руд (от 3–5 % в сильнокарбонатных до 50–60 % в кварц-флюоритовых), но при обогащении руды легко освобождаются от него. Из других вредных примесей, присущих плавиковошпатовым рудам, на качество концентратов могут оказывать влияние повышенные содержания серы и фосфора, которые частично при обогащении переходят в концентрат. Сера бывает связана с сульфидами, баритом, прочими серосодержащими минералами, фосфор – с апатитом и другими фосфатами. Кварц присутствует в небольших количествах. Нередко отмечаются повышенные содержания галенита, сфалерита, барита. Руды этого типа слагают Эгитинское месторождение в Забайкалье, Покрово-Киреевское (коренное) в Украине, Восточный и Южный Таскайнар в Казахстане.

1.5.4. Барит-флюоритовые руды состоят в основном из барита и флюорита. Содержание CaF₂ в них изменяется в широ­ких пределах и в среднем по месторождениям находится на уров­не 25–55 % (содержание барита составляет 5–25 %). В неболь­ших количествах в рудах присутствуют также кварц, кальцит и суль­фиды свинца, цинка и меди. Руды этого типа развиты на сле­дующих месторождениях: Моговском, Наугарзан (Таджикистан) и др.

1.5.5. Силикатно-флюоритовые руды разделяются на ряд разновидностей, из которых основные – слюдисто-редкометалльно-флюоритовые и топаз-флюоритовые. Первые содержат 30–50 % СаF₂ и до 30–40 % слюды (мусковита, лепидолита, протолитионита), иногда ассоциирующей с редкими металлами. Нередко в рудах содержатся касситерит, вольфрамит, молибденит.

В топаз-флюоритовых рудах содержание СаF₂ изменяется в широких пределах, среднее 30–45 %, топаза 20–30 %. Иногда содержится селлаит. Руды этого типа вскрыты на Пограничном месторождении в Приморском крае и на Солнечном в Казахстане.

следующая страница>