- •Геология и разведка месторождений полезных ископаемых
- •Тема 1. Введение. Общие сведения о полезных ископаемых
- •Тема 2. Типы месторождений твердых полезных ископаемых
- •Тема 3. Условия образования эндогенных месторождений
- •Тема 4. Условия образования экзогенных месторождений
- •Тема 5 общие сведения о минерально-сырьевой базе россии
- •Тема 6. Состояние минерально-сырьевой базы углепрома россии
- •Тема 7. Состояние минерально-сырьевой базы
- •Тема 8. Состояние минерально-сырьевой базы неметаллических полезных ископаемых россии
Тема 7. Состояние минерально-сырьевой базы
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ РОССИИ
Ключевые слова: Тройская унция. Пробность. Самородок. Находка.
Благородные металлы.
Золото первый металл известный человеку.28 Золото - 79 элемент в таблице Д.И. Менделеева. Известно 15 изотопов золота с атомной массой от 183 до 201, из которых стабильным является изотоп 197Au. Плотность золота 19,3 г/см3, tпл 1064,4°С. Золото химически стойко, растворяется только в царской водке, селеновой кислоте, щелочных цианидах и в ряде органических растворителей. Хорошо проводит тепло и электричество, весьма технологично: может быть прокатано в листки толщиной до 8×10-5 мм; из 1 г золота можно изготовить фольгу площадью в 27 м2 или вытянуть проволоку длиной в 300 м.
Кларк золота 4,3×10-7% (4,3 мг/т). В биосфере золото мигрирует в органических соединениях и взвесях. Поверхностная вода содержит около 4×10-6 мг/л золота29, подземная до 10-3 мг/л. Некоторые растения (хвощи, кукуруза и др.) концентрируют золото. Золото чаще всего встречается в свободном (самородном) состоянии. Самородное золото представляет собой «сплав» с серебром, реже с медью, палладием, висмутом и др. Промышленное значение имеют порядка 20 минералов золота, например, электрум. Содержание золота характеризуют «пробой» (числом массовых частей химически чистого золота в 1000 частях самородного золота или сплава). Пирит и др. сульфиды часто содержат дисперсное золото, которое извлекают попутно (7÷8% добычи). При выветривании коренных месторождений золото переходит в россыпь.
Природные выделения золота подразделяются на дисперсные (менее 10 мкм), мелкие (до 0,1 мм), средние (до 1 мм), крупные (до 5 мм) и самородки30 (более 5 мм или 10 г по массе).
Золото является высоколиквидным валютным сырьем. Примерно половина мирового золотого запаса находится в банках (в т.ч. в центральных банках 33 тыс. т)31 и государственных хранилищах. В частном владении находится порядка 91 тыс. т золота32 в виде ювелирных изделий, зубных коронок, монет, художественных ценностей, используется в электронике. В технике и ювелирном деле золото применяют в виде сплавов с др. металлами (Cu, Ag, Ni, Zn, Pd), что повышает прочность и твёрдость изделий и позволяет экономить золото. В настоящее время в России приняты следующие метрические пробы: 958, 750, 583, 500, 375.
Системные поиски золоторудных месторождений в России начались в XVI в. после воссоздания централизованного государства и колонизации Урала и Сибири.33 В 1800 г. доля России в мировой добычи золота составила 2,7%. В 1800÷1820 гг. 55% мировой добычи золота приходилась на Латинскую Америку, 18% на Южную Азию, 7% на европейские страны.
В 1814 г. были открыты россыпи на р. Пышма (Урал) (в 1823 г. 200 приисков дали 2,5 т золота), в 1827 г. в Томской губернии, в 1830 г. в Тобольской губернии и Красноярском округе, в 1833 г. в Енисейской губернии, в 1838 г. в низовьях Ангары, в 1843 г. в бассейне р. Лена, в 1860 г. в бассейне р. Витим (Бодайбо). В 1845 г. на долю России приходилось 47% мировой добычи золота. За 50 лет (1814÷1855 гг.) добыча золота в России выросла в 103 раза с 257 кг до 26,39 т. Среднегодовая добыча золота в России в 1856÷1860 гг. составляла 26,57 т. В 1850 г. на долю России приходилось 20,9% мировой добычи золота, а в 1852 г. лишь 8,9% (табл. 9).
В 1841 г. было ликвидировано русское поселение Росс в северной Калифорнии. В 1846 г. США отторгли южную Калифорнию от Мексики. В 1848 г. в Калифорнии началась «золотая лихорадка», которая поразила 100 тыс. человек, в 1858 г. она охватила Колорадо, в 1890 г. Аляску. В 1800 г. США не значились в списке золотодобывающих стран, в 1845 г. на них приходилось 3,3% мировой добычи, в 1850 г. 56,9% мировой добычи. В 1851 г. доля калифорнийского золота составляла уже 60,7% мировой добычи. В 1851 г. в Австралии добывалось 7% мирового золота, а в 1852 г. 45,9%, в южной Азии 3,5%.
Таблица 9 Добыча золота в Российской империи
Период |
Годовая добыча, т |
Доля в мировой добыче, % |
1741÷1760 |
0,04 |
- |
1801÷1810 |
0,165 |
0,9 |
1821÷1830 |
3,375 |
23,8 |
1831÷1840 |
7,05 |
34,7 |
1841÷1850 |
22,515 |
41,1 |
1881÷1890 |
35,74 |
22,2 |
1891÷1900 |
40,13 |
12,7 |
1901÷1910 |
45,83 |
7,0 |
1914 |
65,6 |
9,2 |
В 1913 г. золотой запас Российской империи составлял 1684 т, в т.ч. 380 т находились в обращении. К февралю 1917 г. золотой запас уменьшился на 498 т. До 1917 г. в России было добыто около 3 тыс. т золота.
Мировая золотодобыча составила: до XV в. 12 тыс. т, в XVI в. — 763 т (в т.ч. 330 т в Южной Америке), в XVII в. — 1100 т (в т.ч. 600 т в Южной Америке), в XVIII в. — 2190 т (в т.ч. 1620 т в Южной Америке), в XIX в. — 11616 т, в XX в. — более 100000 т. За всю историю человечества было добыто около 150 тыс. т золота34, причем до 1/2 этого количества приходится на крупнейшее месторождение золотоносных конгломератов «Витватерсранд» в ЮАР (в 1960 гг. добыча превышала 1000 т/год). Мировое производство золота в период 2004÷10 гг. отражено в табл. 10 и рис. 5, динамика цен показана на рис. 6.
В 1934 г. среднегодовая цена на золото составляла примерно 30 $ за тройскую унцию35 (oz), 1970 г. среднегодовая цена на золото не превышала 50 $/oz (добыча составляла порядка 1300 т), в январе 2012 г. и 2013 1650 $/oz. Росту цен на золото способствует возросший уровень жизни в ряде стран и инфляция. Инфляция в США и Западной Европе с 1970 по 1980 гг. составила ~300%. В период с 1959 по 2006 гг. объем американской денежной массы вырос в 35 раз (с марта 2006 г. Федеральный банк США не сообщает о количестве напечатанных долларов).
Мировые ресурсы золота в 117 странах оцениваются примерно в 112 тыс. т. Золото было первым металлом изъятым человеком у природы и возможно будет первым, запасы которого будут полностью погашены. Наиболее золотоносны области распространения докембрийских пород (70% запасов). Распределение ресурсов по континентам в %: Африка 68, Америка 20, Австралия и Океания 8, Азия 3,2, Европа 0,8. Мировые запасы золота на 01.01.2011 г. оценены USGS в 50,7 тыс. т. Наибольшие запасы сосредоточены в Австралии (14%), ЮАР и Россия по 12%, Чили (7%), США и Индонезии по 6%, Бразилии (5%). Среднее содержание золота в коренных рудах Казахстана 6,3 г/т, ЮАР 5,1 г/т, России 3,73 г/т, Австралии 2,1 г/т, США 1,7 г/т. Самые богатые россыпи в Бразилии 1,5 г/м3, Монголии 1,2 г/м3, Венесуэле 1 г/м3, России 0,83 г/м3 для открытой и 4 г/м3 для подземной добычи. Самые бедные в США 0,25 г/м3, ЮАР 0,2 г/м3, КНР 0,17 г/м3. Затраты на добычу золота в мире в 2010 г. относительно 2009 г. возросли более чем на 100 $/oz и превысили 700 $/oz.
Таблица 10 Основные страны-золотодобытчики в 2004÷10 гг. (по данным GFMS)
Место в мире |
Страна |
Объем производства, т |
||||
2004 |
2006 |
2008 |
2010 |
2010 |
2008 |
|
4 |
3 |
1 |
1 |
КНР |
341 (369*) |
288 |
3 |
2 |
4 |
2 |
Австралия |
259 |
211 |
2 |
4 |
2 |
3 |
США |
234 |
234 |
5 |
6 |
5 |
4 |
Россия |
203 (212*) |
183 |
1 |
1 |
3 |
5 |
ЮАР36 |
192 |
232 |
6 |
5 |
6 |
6 |
Перу |
162 |
175 |
8 |
7 |
8 |
7 |
Индонезия |
132 |
93 |
7 |
8 |
7 |
8 |
Канада |
93 |
94 |
11 |
10 |
9 |
9 |
Гана |
90 |
83 |
9 |
9 |
10 |
10 |
Узбекистан |
74 |
77 |
10 |
11 |
11 |
11 |
Папуа-Новая Гвинея |
70 |
67 |
Добыча всего |
2652** |
2409 |
||||
*2011 г. **Около 0,36 г/год на человека. Средний показатель ХХ века ~0,37 г/год
Рис. 5 Мировое производство золота
Россия занимает второе место в мире по прогнозным ресурсам (16277 т, еще 1359 т прогнозируется в комплексных месторождениях) и третье – по разведанным запасам золота. Более ¾ прогнозных ресурсов связано с коренными месторождениями, 11,4% с россыпями золота. Более ½ запасов сконцентрировано в крупных и сверхкрупных месторождениях (Сухой Лог, Наталкинское, Олимпиадинское, Майское, Нежданинское, Кубакинское, Купол). Значительная доля запасов представлена рудами с трудноизвлекаемым («упорным») золотом и с высоким содержанием мышьяка, расположена в районах с неблагоприятными климатическими условиями и неразвитой инфраструктурой. Схема размещения золотоносных провинций на территории России приведена на рис. 7.
Рис. 6 Средние мировые цены на золото
Рис. 7 Золотоносные провинции Российской Федерации
1 – месторождения: а – крупные, б – прочие; 2 – золотоносные провинции и их названия (цифры на схеме): 1 – Карело-Кольская, 2 – Воронежская, 3 – Северо-Кавказская, 4 – Урало-Тимано-Новоземельская, 5 – Салаиро-Алтае-Саянская, 6 – Енисейско-Восточно-Саянская, 7 – Прибайкальская, 8 – Забайкальская, 9 –Алдано-Становая, 10 – Буреинско-Амурская, 11 – Яно-Колымская, 12 – Чукотская, 13 – Колымо-Омолонская; 14 – Охотско-Чукотская, 15 – Нижнеамурско-Приморская, 16 – Сахалинская, 17 – Корякско-Камчатско-Курильская, 18 – Таймыро-Североземельская
Основные ресурсы сосредоточены в Северо-Восточном, Восточно-Сибирском, Дальневосточном и Уральском регионах. Есть золото в Карело-Кольском и Таймырском регионах. Государственным балансом учитывается более 12 тыс. т. запасов золота в 5827 месторождений, из которых 5425 – россыпные, 402 – коренные, в т. ч. 274 – собственно золоторудные и 128 – комплексные. В распределённом фонде недр в 2006 г. находилось 249 коренных золотоносных объектов, 174 из которых – собственно золоторудные и 75 – комплексные.
В Яно-Колымской провинции учтено ~20% российских балансовых запасов (второе по запасам золота в стране Наталкинское месторождение 12,1% балансовых запасов РФ), крупные месторождения золота Нежданинское, Кючусское, золото-серебряное (Дукат) и золото-сурьмяные (Сарылах, Сенточан). Ресурсный потенциал коренного золота провинции составляет более 2,2 тыс. т.
В пределах российской части Тихоокеанского подвижного пояса жильные золото-серебряные месторождения приурочены к вулканогенно-осадочному комплексу и содержат не менее 9% балансовых запасов. Крупнейшее месторождение Купол в Анадырско-Корякской металлогенической зоне (Чукотский АО), объект разработки прожилковые зоны длиной 100÷400 м и мощностью 1,5÷7 м, объединенные в Главную рудную зону протяжённостью до 4 км. Среднее содержание золота достигает 20,9 г/т. Прогнозные ресурсы Анадырско-Корякской зоны оцениваются более чем в 700 т.
В Уральском регионе запасы золота составляют 17,5%, в Забайкалье более 8% от российских. Наиболее значительным является старейшее месторождение России – Березовское в Свердловской области, которое отрабатывается уже более 260 лет и содержит еще не менее 90 т золота.
Доля балансовых запасов золота в месторождениях Прибайкальской и Енисейско-Восточно-Саянской золотоносных провинциях оцениваются 20,9% и 8,4% от запасов России соответственно.
Динамика производства и добычи золота в России приведена в табл. 11 и на рис. 8. Основной объем добычи золота (до 98,9%) приходится на 14 субъектов (табл. 12).
Таблица 11. Добыча и производство золота в России в 2001-2010 гг.
Показатели |
Значение показателей по годам, кг |
||
2001 |
2006 |
2011 |
|
Добыча и производство |
154444 |
164321 |
212100 |
в т. ч. добыча |
141470 |
147619 |
188400 |
Рис. 8 Динамика добычи золота в России
В России 33 предприятия (из 395) имеют объем добычи свыше 1 т/год, которые обеспечивают 73 % объема общей добычи (табл. 13). Число мелких предприятий (234) с добычей менее 100 кг за 8 лет сократилась на 54%, в 2010 г. они добыли 4,2% золота России. Предприятия, контролируемые иностранными компаниями, в 2010 г. обеспечили добычу 23,9% золота.
Таблица 12. Рейтинг ведущих золотодобывающих регионов России в 2004-10 гг.
Место в рейтинге |
Регион |
Добыча, кг |
||
2004 |
2007 |
2010 |
||
1 |
1 |
1 |
Красноярский край |
36069 |
10 |
10 |
2 |
Чукотский АО |
24883 |
6 |
6 |
3 |
Амурская область |
19889 |
4 |
2 |
4 |
Республика Саха (Якутия) |
18586 |
5 |
4 |
5 |
Иркутская область |
16040 |
2 |
3 |
6 |
Магаданская область |
15445 |
3 |
5 |
7 |
Хабаровский край |
15215 |
9 |
8 |
8 |
Свердловская область |
8266 |
7 |
7 |
9 |
Республика Бурятия |
6021 |
8 |
9 |
10 |
Забайкальский край |
5609 |
11 |
11 |
11 |
Челябинская область |
3646 |
- |
12 |
12 |
Камчатский край |
2242 |
14 |
13 |
13 |
Республика Тыва |
1446 |
13 |
14 |
14 |
Республика Хакасия |
1173 |
|
|
|
Другие регионы РФ |
2325 |
До конца ХХ века в России добыча золота в основном производилась из россыпных месторождений (всего их 1500)37. За всю историю золотодобычи из россыпей Колымы добыто более 3000 т золота, в верховьях р. Лены 1200 т, Якутии 1000 т, Чукотки 800 т, Урала 900 т. В целом из россыпей в России с начала золотодобычи добыто золота в 4,5 раза больше, чем из коренных месторождений, в то время как запасы россыпей составляют ~ 35% от общих запасов, а ресурсы в 10 раз меньше, чем ресурсы коренных месторождений. Добыча золота из коренных месторождений составляет 60%, из россыпных месторождений 40% (в мире 7%). МСБ россыпей золота в России подошла к порогу исчерпания.38
В соответствии с Законом РФ «О недрах» полезные ископаемые до их добычи являются государственной собственностью. В пределах горного отвода искать золото можно только с согласия владельца лицензии. К золоту, найденному вне лицензированных участков, в соответствии со статьями 227, 228, 229 Гражданского кодекса (ГК) РФ применимо понятие «находка». Согласно ст. 229 ГК вознаграждение за находку составляет до 20% от ее стоимости. С этого вознаграждения уплачивается подоходный налог и налог в Пенсионный фонд.
Таблица 13. Ведущие золотодобывающие компании России
№ п/п |
Компания |
Добыча |
|
2010 г, кг |
2011 г, т |
||
1 |
Полюс Золото, ОАО39 |
39748 |
42,9 |
2 |
Чукотская ГГК, ЗАО. Kinross Gold Corp (месторождение Купол в Чукотском АО) |
19910 |
15,7 |
3 |
ГК Петропавловск, ЗАО. Petropavlovsk Pic |
13924 |
19,6 |
4 |
Полиметалл, ОАО |
11072 |
13,8 |
5 |
Nordgold N.V. (Северосталь) |
9297 |
10,7 |
6 |
Руссдрагмет, ООО. Highland Gold Mining Ltd |
5338 |
5,7 |
7 |
Южуралзолото Группа Компаний, ОАО |
4804 |
5,1 |
8 |
Высочайший, ОАО |
3760 |
4,4 |
9 |
Сусуманзолото, ОАО |
3723 |
|
10 |
Соврудник, ООО, Красноярский край |
3455 |
|
11 |
Селигдар а/с, ОАО, Республика Саха (Я) |
3146 |
|
12 |
Прииск Соловьевский, ОАО, Амурская обл. |
2497 |
|
13 |
Витим, а/с, Иркутская обл. |
2294 |
|
14 |
"Западная" а/с |
2110 |
|
15 |
Поиск, ООО |
2108 |
|
16 |
"Амур Золото" |
2101 |
|
17 |
Золото Камчатки, ОАО, Камчатская область |
2084 |
|
18 |
Рудник Каральвеем, ОАО. Leviev Group |
1893 |
|
19 |
Омсукчанская ГГК, ЗАО |
1630 |
|
20 |
Чукотка, а/с, Чукотский АО |
1584 |
|
21 |
Друза, ООО |
1372 |
|
22 |
Дальневосточные ресурсы, ОАО, Хабаровский край |
1241 |
|
23 |
Ойна, а/с, Республика Тыва |
1224 |
|
24 |
Васильевский рудник, ЗАО |
1138 |
|
25 |
Нирунган, ООО, Республика Саха (Якутия) |
969 |
|
|
Всего |
142420 (80,7% РФ) |
|
Т.к. технология первичного обогащения песков россыпей не позволяет извлекать самородки крупнее 16 мм, большой интерес для поиска крупного золота представляют отработанные площади и отвалы дражных полигонов и промприборов. Для поиска самородков используются металлодетекторы. В Австралии в отработанной россыпи в штате Виктория с помощью металлодетектора были найдены самородки весом более 27 кг и около 9 кг. Самородок весом 22,5 кг был найден и на западе Австралии. Наиболее совершенные металлодетекторы (австралийской фирмы MINELAB SD-2100, SD-2200D) реагируют на золотины массой в доли грамма (3÷5 мм) и на самородки на глубине до 2 м. В среднем с помощью металлодетектора можно найти 10÷15 г золота в день.
В Бодайбинском районе Иркутской области в ходе опытных работ за 10 дней с помощью металлодетекторов были найдено 49 золотин массой 284 г. Самый крупный самородок весил 175 г.
Производство химически чистого золота и серебра в России осуществляют 9 аффинажных заводов.40 По данным Российской государственной пробирной палаты в 2010 г. масса изделий из золота произведенных в России составила 71,69 т, количество заклейменных изделий 32,12 млн. шт. Потребности ювелирной промышленности России в 2010 г. чистом золоте составили 38 т. Объемы экспорта золота в различных видах из России в 2010 г. оцениваются в 18,85 т. Экспорт золота в концентрате в 2011 году составил 3146 кг против 962 кг в 2010 г.
Мировая МСБ обеспечивает по достигнутому уровню добычу золота в пределах 20 лет. Обеспеченность добычи в России коренным золотом составляет 26 лет (из них рентабельными запасами - 10 лет); запасами россыпного золота – 19 лет (рентабельными - 7 лет).
Серебро - 47 элемент таблицы Д.И. Менделеева. Известно 2 стабильных изотопа серебра с атомной массой 107 и 109. Плотность - 10,5 г/см3, tпл 960,8°С. Серебро уникально по тепло- и электропроводности, химически стойко в щелочной среде, весьма технологично: может быть прокатано в фольгу толщиной до 2,5×10-4 мм, имеющую в проходящем свете фиолетовый цвет; из 1 г серебра можно вытянуть проволоку длиной 1,7 км. Серебро обладает антибактериальным, вяжущим и прижигающим действием, что связано с его способностью осаждать белки и нарушать ферментные системы 650 видов микроорганизмов (спектр действия любого антибиотика 5÷10 видов бактерий). При содержании 0,1 мг/л серебра вода консервируется, кипячение воды переводит ионы серебра в физиологически неактивную форму. СанПиН 2.1.4.539-96 допускает содержание Ag+ в питьевой воде до 0,5 мг/л. Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
Серебро легко сплавляется с металлами. Низкопробные сплавы содержат 12,5 мас.% меди41 (875 проба). Монеты и наградные знаки делают из серебра 916 пробы, столовые приборы из серебра 925 пробы. Порядка 45% серебра используется в промышленности, главным образом в производстве электроники и электротехники,42 30% в ювелирном деле, при изготовлении столовых приборов и декоративных изделий, 20% серебра — в фотографии43, около 5% серебра покупается в инвестиционных целях. Для разгона облаков используют йодистое серебро.
Кларк серебра 6×10-6 мас.% или 60 мг/т; в ультраосновных породах 0,5, в основных 0,1, в кислых 0,05, в осадочных 0,1÷0,4 (г/т). В биосфере серебро в основном рассеивается44, в морской воде его содержание 3×10-8%. Серебро встречается как в свободном состоянии, так и в составе ~60 минералов, важнейшие из которых: аргентит, пираргирит и прустит. Галенит и др. сульфиды часто содержат изоморфное серебро. Самородное серебро содержит в среднем 10% золота, 7% меди, 1% железа, иногда сурьму, висмут, ртуть; имеет вид кристаллов, зёрен, пластин, листочков, проволокообразных или дендритоподобных сростков, обычно покрытых налетом сульфида серебра - аргентита. Серебро химически активнее золота и реже встречается в самородном виде и в россыпях. Поэтому до середины II тысячелетия до н. э. серебро ценилось дороже золота. В XIX в. цена золота к серебру равнялась 1:15,5. В 2011 г. это соотношение составляло 1:45.45
В 2011 г. 36,6% серебра получали при переработке Pb-Zn руд, собственно серебряные месторождения46 обеспечили 28,9% добычи, 20,9% извлекли из руд Cu, 13,3% при очистке самородного золота. Рост цен на цветные и благородные металлы способствует увеличению производства серебра. Вторичные источники (скрап) обеспечили еще порядка 8232 т серебра (26% общего производства).47
В зоне гипергенеза серебряные руды окисляются с образованием галогенов (кераргирит) и вторичного самородного серебра.48 Содержание серебра в комплексных месторождениях обычно 10÷100 г/т, в золотосеребряных рудах 200÷1000 г/т, а в рудах серебряных месторождений 900÷2000 г/т, иногда десятки кг на тонну [1].
Из серебряных руд цианированием и амальгамацией в концентраты извлекается от 22% до 79% серебра; степень извлечения из комплексных руд составляет ~40%, остальное теряется в хвостах обогащения.
Месторождения серебра выявлены в 71 стране, но свыше 70% мировых запасов приходится на 13 стран. По данным геологической службы США (GSUS), мировые запасы серебра на 2011 г. составляли 512 тыс. т, в т.ч. в Перу - 23%, Чили, Австралии и Польше - 14%, Китае - 8%, Мексике - 7%, США - 5%. В 2011 г. добыча серебра составила 23,7 тыс. т. Добыча велась в 45 странах, на долю 10 стран пришлось более 80% мировой добычи серебра. Лидером в 2011 г. являлись Мексика (20%), Перу 14,4%, Китай – 13,6%, Австралия 7,2% Польша 6,6% и Чили 5,9%. Россия заняла восьмое место с объемом добычи в 5,2% (1232 т). Доля Европы (вместе с Турцией) в глобальной добыче серебра составляет порядка 9%. Кроме Польши в Европе серебро добывают в Швеции (267 т), Турции (186 т), Греции (25 т), Финляндии (около 24 т), Румынии (23 т), Португалии (20 т) и Болгарии (15 т). Практически всё серебро в европейских странах получают как попутный компонент при добыче руд цветных металлов и золота.
Среднее содержание серебра в рудах Канады 400 г/т; Мексики 320; Аргентины 240; Австралии и США по 190; Боливии 180; Перу 140; России, ЮАР, Чили по 100; Таджикистана и Казахстана по 80; Польши 50 г/т.
Из подтвержденных глобальных запасов серебра 41% приходится на Америку, 39% на Азию, 19% на Европу.49
Цена на серебро в 1988-1998 гг. была на уровне 4,5 $/oz, 25.04.11 котировка составила 49,75 $/oz. 3.03.12 цена унции серебра была 36 $, 17.03 32,5 $. Среднемировая себестоимость добычи серебра в 2009 г. равнялась 7,5 $/oz.
В России серебро начали добывать в 1678 г. на Нерчинских рудниках Забайкалья, а с 1730 г. и на Колыванских рудниках Алтая.50 В 2009 г. в России 829,7 т серебра добыто на рудных месторождениях, 481,5 т при переработке комплексных руд, 227,8 т из скрапа. Схема размещения запасов серебра в России приведена на рис. 9. Запасы серебра в России учтены в 312 месторождениях, из которых 19 заключают только забалансовые запасы. Наиболее крупные месторождения в России – Дукатское51, Удоканское (Забайкальский край), Октябрьское, Горевское (Красноярский край), Озерное (Республика Бурятия).
Наиболее богаты серебром недра Магаданской обл.52 (19,4 тыс. т или 17,3% запасов России), Красноярского края (16,2 тыс. т, 14,5%), Забайкальского края (16 тыс. т, 14,3%), Якутия (10,1 тыс. т, 9%), Бурятия (9 тыс. т, 8%), Башкирия (8,4 тыс. т, 7,5%), Оренбургская обл. (5,3 тыс. т, 4,7%), Приморье (4,9 тыс. т, 4,4%). Прогнозные ресурсы серебра РФ составляют 154,7 тыс. т.
Рис. 9 Схема размещения запасов серебра России
Наиболее перспективной с точки зрения увеличения сырьевой базы серебра является Западно-Верхоянская зона (Республика Саха (Якутия). Здесь сосредоточено ~50 % российских ресурсов серебра. В Западно-Верхоянской металлогенической зоне разведано крупное (3,7% российских балансовых запасов) жильное золото-серебряное месторождение «Прогноз» со средним содержанием серебра 875,5 г/т.
Добыча серебра в России осуществляется на 102 месторождениях в 20 регионах. Восемь серебряных и шесть золото-серебряных месторождений, заключают почти 20 % запасов серебра страны. Большинство собственно серебряных и золото-серебряных месторождений России жильного типа, размещены в пределах Тихоокеанского вулканического пояса. В остальных месторождениях серебро - попутный компонент.
Первое место в России и 9 место в мире по добыче серебра занимает ОАО «МНПО «Полиметалл». В 2011 г. добыча составила 619 т. Основные месторождения, разрабатываемые компанией – золотосеребряные: Дукатское, Лунное, Арылах (Магаданская обл.), Хаканджинское, Юрьевское (Хабаровский край), Воронцовское (Свердловская обл.). На ОАО «МНПО «Полиметалл» приходится 25% российских запасов серебра.53 ЗАО «Чукотская ГГК» занимает в России второе место с объемом добычи в 2011г. – 207,4 т. ЗАО «Артель старателей «Аякс» добывает серебро на месторождении Гольцовое (содержание серебра в руде до 1213 г/т) (Магаданская обл.); ООО «Прогноз-Серебро» разрабатывает месторождение Прогноз (Республика Якутия).
Попутное серебро добывают: ОАО «Учалинский ГОК» (9% добычи серебра в стране) разрабатывает Узельгинское месторождение (Челябинская обл.), ОАО «ГМК «Норильский никель» (8%) – Октябрьское и Талнахское месторождения (Красноярский край); ОАО «Гайский ГОК» (5%) – Гайское месторождение (Оренбургская обл., 31,8 т в 2011 г); ООО «Сафьяновская медь – Медин» (3%), ОАО «ГМК Дальполиметалл» (3%) и др.
Объем российского экспорта серебра в 2010 г. составил 1747,2 т. Из серебра произведено 45,06 млн. шт. изделий массой 177,33 т (из 160 т чистого серебра).
Металлы платиновой группы (МПГ). В XVI в. в Южной Америке в россыпях самородного золота испанцы нашли зерна тяжёлого белого тусклого металла, которое приняли за белое золото и назвали платиной — уменьшительным от испанского plata — серебро. Крупинки платины не поддавались традиционным способам переработки.54 Самостоятельным металлом Pt была признана в 1752 г. В начале XIX в. было установлено, что самородная платина содержит ряд других, сходных сидерофильных элементов (табл. 14).
Таблица 14 Основные характеристики и динамика цен МПГ
Характеристика |
Ru |
Rh |
Pd |
Os |
Ir |
Pt |
Атомный № |
44 |
45 |
46 |
76 |
77 |
78 |
Атомная масса |
101,07 |
102,9 |
106,9 |
190,2 |
192,2 |
195,08 |
Плотность, г/см3 |
12,2 |
12,42 |
11,97 |
22,5 |
22,4 |
21,45 |
tпл., °C |
2250 |
1960 |
1552 |
3050 |
2410 |
1769 |
Кларк, мг/т |
1 |
5 |
9 |
2 |
1 |
5,7 |
Цена $/г в 1960 г. |
1,61 |
4,5 |
0,64 |
1,61 |
1,93 |
2,89 |
в 1977 г. |
1,96 |
13,8 |
1,99 |
9,81 |
6,3 |
5,5 |
в 1991 г. |
1,96 |
119, |
3,7 |
16,07 |
9,87 |
15,16 |
в 2010 г. |
20,4 |
76,64 |
16,90 |
10,9 |
41,8 |
51,74 |
в 2011 г.55 |
|
76,53 |
25,03 |
|
|
56,69 |
Производство в 2010 г., т |
32,7 |
22,3 |
231,4 199,4 |
|
6,3 |
185,5 |
При определенном сходстве МПГ обладают и индивидуальными особенностями, что обуславливает направления их использования. Ru и Os отличаются твердостью и хрупкостью. Pd и Pt ковки, поддаются прокатке, волочению, штамповке при комнатной температуре. Ru, Pd, Pt способны поглощать водород. Объём Pd способен поглотить до 900 объёмов H2. При этом Pd растрескивается и становится хрупким. Rh имеет высокий коэффициент отражения, его антикоррозийные свойства Rh выше, чем у Pt. Сферы потребления платины и палладия приведены в табл. 15.
Таблица 15 Характеристики мирового рынка платины и паладия
Направление использования |
Pt |
Pd |
|
2007 г |
2010 г. |
2008 г. |
|
Поставки, т |
205,26 |
188,47 |
|
Автомобилестроение |
128,91 |
97,19 |
142,3 |
Ювелирная промышленность |
65,62 |
75,11 |
24,3 |
Инвестиционный спрос |
5,28 |
20,22 |
13,4 |
Химическая промышленность |
13,06 |
13,84 |
|
Производство стекла |
14,62 |
10,73 |
|
Медицинский сектор |
7,15 |
7,93 |
|
Электроника и электротехника |
7,93 |
6,84 |
|
Нефтепереработка |
6,38 |
5,29 |
|
Прочие сферы потребления |
8,24 |
7,93 |
|
Платина из скрапа |
49,45 |
57,22 |
|
Цена $/oz платины |
1304 |
1611 |
|
Динамика цен на платину отражена на рис. 10.
Рис. 10 Среднемировые цены на платину
Основная форма нахождения платиновых металлов в руде - более 30 собственных минералов и немногочисленные соединения с серой, мышьяком и сурьмой. Подчинённое значение имеет рассеянная форма нахождения платиновых металлов в виде ничтожно малой примеси, заключённой в кристаллической решетке сульфидов и силикатов. Самые крупные самородки платины, хранящиеся в Алмазном фонде Кремля, весят 5918,4 и 7860,5 г.
Все минералы МПГ образовались на больших глубинах при высоких температурах и давлениях. Содержания МПГ колеблются: в коренных собственно платиновых месторождениях от 2-5 г/т до единиц кг/т, в коренных комплексных - от десятых долей до единиц кг/т г/т; в россыпных месторождениях - от десятков мг/м3 до сотен г/м3. Основные ресурсы МПГ в мире связаны с расслоенными силлами основных пород.
Мировая МСБ обеспечивает по достигнутому уровню добычу платиноидов - более чем на 270 лет (за счет запасов ЮАР). Месторождениями платины выявлены в 16 странах (табл. 16).
В 2010 г. доля ЮАР в мировой добыче платины 74%, России в мировой добыче платины 14%, Зимбабве 5%, Колумбии 4%, Канады 3%, США 2%. Крупнейшими компаниями продуцентами МПГ являются: Anglo Platinum (40% платины в мире), Impala Platinum (12%), Норильский никель (10% платины, 40% палладия) и Lonmin (10% глобальной добычи платины, 18% иридия, 16% рутения). Содержание МПГ в рудах: ЮАР (5,7 г/т), России (9,5 г/т), КНР (0,6 г/т), Финляндии (0,25-2 г/т), США (МПГ+Au 16,8 г/т), Ботсвана (0,3 г/т).
Таблица 16 Подтвержденные запасы МПГ зарубежных стран, т (в скобках – платина)
Страна |
МПГ |
в т.ч. Pt |
Добыча |
||
1996 г. |
2010 г. |
2011 |
|||
ЮАР56 |
49 920 (81%) |
23 950 (88%) |
198,7 (118,2) |
Pt-138; Pd-73;Rh-19 Σ(Os, Rh, Ir, Ru) 75% |
Pt-151; Pd-81 |
Канада |
520 |
200 |
14,5 (5,6) |
Pt-3%; Pd-4,8% Σ(Os, Rh, Ir, Ru) 5,5% |
|
Зимбабве |
411 (2,5%) |
229 (3%) |
4,6 (2,7) |
Pt-4,8%; Pd-3,4% Σ(Os, Rh, Ir, Ru) 2,5% |
Pt-9 |
США |
310 (1,3%) |
110 |
13,8 (3,3) |
Pt-1,9%;Pd-17,4 |
|
Финляндия |
300 |
83 |
|
|
|
КНР |
200 |
120 |
|
|
|
Дания (Гренландия) |
78 |
34 |
|
|
|
Россия (15% от мира) |
14800 (14%) |
1910 (7%) |
|
Pt-26,3; Pd-89; Rh-3 Σ(Os, Rh, Ir, Ru) 17% |
Pt-26; Pd-88 |
Прочие |
|
|
90,9 (30,5) |
|
|
Весь мир |
61820 |
27310 |
322,5 (160,3) |
Pt-183; Pd-197; Σ(Os, Rh, Ir, Ru)72,4 |
|
В России зерна платины были впервые найдены на Урале, в золотоносных песках Верх-Исетского округа, в 1819 г.57
Ресурсы МПГ России оцениваются в 25 тыс. т. В России имеется 12 платиноносных провинций и 4 области. Промышленно-значимые: Норильско-Таймырская (Ресурсы 10 тыс. т. Стоимость МПГ в 7 раз превышает стоимость меди и никеля), Анабаро-Уджинская, Карело-Кольская, Уральская (за 180 лет добыто более 500 т платины), Байкало-Патомская, Алдано-Становая, и Корякско-Камчатская провинция. Балансовые запасы МПГ учтены в 85 месторождениях, экономически эффективными считаются 44% запасов.
Отличительной чертой МСБ МПГ является очень высокая степень концентрации. Более 95% сосредоточено в Красноярском крае в уникальных медно–никелевых месторождениях: Октябрьском, Талнахском, Норильск-1 и собственно платиноидном месторождении (МС-Горизонт-1). В 1/3 балансовых запасов содержание попутных МПГ превышает концентрацию МПГ в рудах собственно платиноидных месторождений более чем в 2 раза. Балансовые запасы месторождения Федорова Тундра, которое находится в Мурманской области, составляют 2,4% или 347,9 т МПГ, руды бедные: содержание МПГ 0,25 г/т. Основные производители МПГ - ОАО «ГМК «Норильский Никель», ОАО «УГМК» (Свердловская обл.), ОАО «Артель старателей «Амур» (россыпь Кондер, Хабаровский край), ЗАО «Коряксгеолдобыча» (россыпь Корякского нагорья). Содержание платины в россыпях высокое (1,3÷2,1 г/м3).
Норильско-Талнахское коренное месторождение содержит порядка 95% балансовых запасов МПГ России и обеспечивает 90% их добычи. В 2010 г. производство МПГ на расположенных в России предприятиях «Норильского никеля» палладия достигла 84,59 т, а платины 25,66 т (в 2011 году произвел 21,7 т).
В России добыча никеля и меди является ключевым драйвером производства платиноидов, которые в основном извлекаются попутно с этими металлами. В 2007÷2009 гг. добыча руд на Таймыре составляла около 15 млн. т в год, но содержание платиноидов снизилась (в среднем с 8,92 г/т в 2007 г. до 8,06 г в 2009 г.). Компания намерена повысить добычу руды с тем, чтобы компенсировать ее обеднение. В 2010 г. «Норильский никель» (КГМК) добыл на руднике "Северный-глубокий" на Кольском полуострове около 4,5 т платины. Кроме этого, «Норильский никель» имеет крупные зарубежные активы.
Добыча МПГ из россыпей Восточной Сибири и Корякии составляет около 7%.
В 2008 г. Россия экспортировала платины 26,6 т, палладия 116,3 т, родия 2,8 т. По данным Российской государственной пробирной палаты в 2010 г. масса изделий, изготовленных из палладия равнялась 83,48 кг, из платины до 79,17 кг. В химчистоте потребление драгоценных металлов ювелирной промышленностью России оценивается в количестве: платины – 70 кг и палладия – 60 кг.
Экспорт из России палладия и платины покрывает потребности США, соответственно, на 44% и 4%, в странах ЕС - на 50% и 16%, в Японии - на 25% и 15%.
Будущее отечественного производства МПГ решающим образом зависит от деятельности РАО "Норильский Никель", контролирующего более 90% добычи и запасов, а также и 60% прогнозных ресурсов.
Цветная металлургия выпускает едва ли не половину таблицы Менделеева. Руды основных цветных металлов: никеля, меди, свинца, цинка, олова и алюминия относятся к стратегическим видам полезных ископаемых и по состоянию МСБ, доступности и востребованности разделяются на две группы. Добыча руд никеля, меди и цинка обеспечивает внутреннее потребление России, а также экспорт. Более 40% внутреннего потребления свинца, олова и около 50% глинозема обеспечивается импортом.
Экспорт никеля из России составляет 30% мирового рынка; меди 9%. Валовая стоимость отечественного производства цветных металлов составляет около 7% от ВВП России.
Мировые запасы цветных основных шести металлов, по данным Геологической службы США на 01.01.11 составляли 29,2 млрд. т. Мировая добыча основных цветных металлов в 2010 г. составила 245,8 млн. т, из которых 85,8% приходится на алюминиевое сырье, 6,6% медь, 5,2% цинк, 1,7% свинец, 0,6% никель и 0,1% олово.
Никель и кобальт
Кларк никеля58 5,8×10-3 мас% (58 г/т), в основных и ультраосновных породах 0,22%. Известно 53 минерала никеля, основные значение имеют пентландит ((Fe,Ni)9S8) и гарниерит (Ni,Mg)O×SiO2×H2O). Залежи сульфидных руд связаны с силлами основных и ультраосновных пород; силикатных руд с корой выветривания латеритного типа. Площадные коры выветривания серпентинитов также нередко обогащены никельсодержащими минералами. Содержание никеля в сульфидных месторождениях колеблется от 0,2 до 4% и более. Содержание никеля в месторождениях латеритного типа >1%. Из руд никеля извлекается значительное количество Cu и Со, а также Au, Pt, Pd, Rh, Se, Te, S.
Никель используется при получении: нержавеющих и особых сортов сталей (70), сплавов цветных металлов (12%) (например, мельхиора), гальванопокрытий (7%), щелочных аккумуляторов и катализаторов. Мировая добыча никеля в 2010 г. составила 1,5 млн. т (рис. ). Основными странами, добывающими никель, являются Россия (276,3 тыс. т, 18% мировой добычи), Индонезия 15%, Филиппины и Канада по 10%, Новая Каледония (9%), а также Австралия, Колумбия, Куба. Крупнейшей в мире компанией по добыче никеля является ОАО «ГМК «Норильский Никель»59 (BHP 12% в мировой добыче, VALE 10,7% и JINCHUAN 7,6%). Цена на никель на Лондонской бирже металлов в 2009 г. составляла 14649 $/т, в 2010 г. 21904 $/т, 03.03.12 19500 $/т.
Рис. Мировое производство никеля
Запасы никеля в мире на январь 2011 г. по данным USGS составили 76,1 млн. т. Первое место в мире по запасам никеля занимает Австралия (31,5%), на втором месте Бразилия (11,4%). Россия занимает четвертое место (7,9%).
Прогнозные ресурсы никеля в России оцениваются в 22,3 млн. т, из них 86% приходятся на медно-никелевые руды сульфидного типа и 14% на никелевые руды силикатного типа (Южный Урал). Силикатные месторождения России по качеству руд уступают зарубежным месторождениям (содержание Ni 0,9÷1,2% против 1÷3%). Наибольшая часть ресурсов находится в Мурманской области (36%), Таймырском АО (24%), на Среднем и Южном Урале (~8%). Разведанные запасы никеля сосредоточены в Таймырском АО (69,3%) и Мурманской области (19,4%). В России руды никеля являются главным источником получения кобальта.
Кларк кобальта60 1,8×10-3 мас% (18 г/т), в ультраосновных породах 2×10-2%, в кислых 5×10-4%. Известно 30 минералов кобальта, из которых широко распространены: кобальтин (CoAsS), скуттерудит (CoAs3) и др. Как примесь кобальт может содержаться в пентландите, пирротине, пирите, арсенопирите. Кобальт сорбируется гидроксидами железа, входит в состав железомарганцевых конкреций61.
Кобальтсодержащие сульфиды связаны с силлами основных и ультраосновных пород (Норильск, Печенга, Мончегорск), медистыми песчаниками и сланцами (медно-кобальтовый пояс Центральной Африки), силикатные руды с корой выветривания латеритного типа (Южный Урал, Новая Каледония, Индонезия, Куба, США и др.). Более 40% мировых запасов и добычи кобальта приходится на месторождения коры выветривания. Руды с содержанием кобальта >0,5% относятся к богатым, к рядовым 0,1÷0,5, к бедным <0,1. Кобальт используется при изготовлении сверхтвердых сплавов (стеллитов, победит), металлокерамики, магнитных сплавов, краски, катализаторов, в медицине и дефектоскопии. Цена кобальта на мировом рынке в 2011 г. составляла 36000 $/т.
Основная масса ресурсов и запасов кобальта в России связана с никелевыми месторождениями, где кобальт является попутным компонентом. В силикатных рудах месторождений Урала содержится 21,1% балансовых запасов кобальта России. За рубежом на долю кобальт-никелевых силикатных руд месторождений латеритного типа приходится более 70% запасов никеля (отрабатываемых открытым способом). Порядка 70% мирового производства кобальта обеспечивает попутная добыча из месторождений Рудного пояса Африки. Мировая добыча кобальта в 2007 г., по оценке Геологической службы США составляла 62 тыс. т. Основные страны производители кобальта: Заир, Замбия, Канада, Финляндия. На долю вторичного кобальта приходится более 5% мирового производства. По запасам кобальта Россия занимает пятое место в мире. Большая часть никеля и кобальта России идет на экспорт (до 90%). Россия занимает второе место по экспорту никеля и входит в первую десятку экспортеров кобальта.
В России балансовые запасы никеля учтены в 39 месторождениях (15 разрабатываются), кобальта в 59 (разрабатываются 20 месторождений). Добыча руд осуществляется в основном подземным способом на месторождениях Норильского рудного района (74÷79% никеля и 75÷81% кобальта) и Мурманской области (14÷17% никеля и 11÷18% кобальта). В рудах Талнаха содержание никеля до 3,6%, кобальта до 0,2%. В рудах Печенгского района Мурманской области содержание никеля 0,5÷0,6%.
Лицензиями на эксплуатацию месторождений Норильского и Печенгского районов владеет компания «ГМК "Норильский никель"» (ГМК НК), производящая до 95% отечественного никеля и до 72% кобальта. Запасы руды в месторождениях на Таймырском и Кольском полуостровах составляют около 5,8 млн. т никеля, около 8,7 млн. т меди и более 80 млн. унций МПГ. Ресурсы Таймырского и Кольского полуострова оценены в 10 млн. т никеля, более 16 млн. т меди, около 190 млн. унций МПГ.
При современном уровне добычи известные запасы богах руд в Норильском районе будут исчерпаны через 20 лет. Последствия преимущественной отработки богатых руд очевидны: извлечение недропользователем значительной текущей прибыли, при существенном ухудшении качества оставшихся запасов. При переходе на разработку бедных руд для поддержания достигнутого уровня производства металлов потребуется увеличить мощности подземных рудников в 2,3÷2,4 раза (60÷65 млн. т руды), что отразится на себестоимости производства никеля и кобальта.
Медноникелевые ресурсы Кольского полуострова оценены в 700 млн. т руды. Ближайшие перспективы развития МСБ Кольской ГМК связаны с глубокими горизонтами Ждановского месторождения (рудник Северный-Глубокий). На начало 2008 г. на Ждановском месторождении запасы руды в опытно-эксплуатационном блоке составляли 106,8 млн. т. Блок оконтурен по бортовому содержанию 0,5% условного никеля до отметки –440 м.
Для выявления залежей руд никеля и кобальта считаются перспективными: Ненецкий АО, Таймыр, Мурманская, Иркутская и Камчатской области, Южный и Средний Урал, Хабаровский край, Карелия, юг Красноярского края.
Медь
По объему мирового производства и потребления медь занимает третье место среди металлов после железа и алюминия. Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой теплопроводностью, по электропроводности уступает только серебру. Имеет два стабильных изотопа 63Cu и 65Cu, и несколько радиоактивных. Плотность 8,94 г/см³. Температура плавления 1083°C. Добыча руды и выплавка меди были налажены уже в Древнем Египте. На Урале, в Закавказье, на Украине, в Сибири, на Алтае медные рудники появились за два тысячелетия до н. э. Структура потребления меди: до используется в 50% электротехнике, до 25% в строительстве, до 20% в машиностроении и транспорте. Медь чаще используют в виде сплавов: с цинком (латунь), с оловом (бронза), с никелем (мельхиор) и др. Медь – один из биогенных микроэлементов.
Кларк меди 4,7×10-3% (в основных породах до 1×10-2% и в кислых до 1×10-3%) Известно более 170 минералов содержащих медь, 15 из них имеют промышленное значение (например, халькопирит CuFeS2). Самый большой самородок меди был найден в Канаде, его вес составлял 420 т. Сульфиды меди образуют скопления в магматитах (например, в районе Норильска и на Кольском полуострове). Встречаются медистые песчаники и сланцы.
Ресурсы меди в количестве 1,6 млрд. т выявлены почти в 100 странах. Мировое производство первичной меди в 2010 г. составляло 16,1 млн. т (рис. ).
Рис. Мировое производство меди
Первое место в мире по ресурсам меди занимает Чили. Запасы меди в мире по данным USGS на 01.01.11 составили 635 млн. т. На первом месте Чили (23,6%), на втором Перу (14,2%), на третьем Австралия (12,6%), на четвертом Мексика (6%), на пятом США (5,5%), на шестом Китай (4,7%), на седьмом-восьмом местах Индонезия и Россия (по 4,6%).
Основные производители меди: Чили (5,6 млн. т), США (1,31), Перу (1,22), Китай (1,0), Австралия (0,85), Россия (0,75), Индонезия (0,65), Канада (0,59), Замбия (0,56), Казахстан (0,46), Польша (0,43), Мексика (0,27 млн. т). За рубежом 85% запасов и добычи руд меди приходится на долю месторождений двух промышленных типов: медно-порфировых (65%) и стратиформных (20%). Большая часть медной руды за рубежом добывается открытым способом. Главные импортеры меди КНР – 36%, ЕС – 14%, США и Канада 11%, Япония – 6%. Цена меди на LME в 2009 г. составляла 5149 $/т, в 2010 г. 7497 $/т, 03.03.12 8575 $/т.
Суммарные ресурсы меди в России оцениваются в 66,6 млн. т. Большая часть ресурсов меди России находится в Уральском (32,5%), Сибирском (21,1%), Приволжском (17%) и Дальневосточном (16,4%) федеральных округах и Мурманской обл.
Балансовые запасы меди России составляют 83,5 млн. т, которые сосредоточены в основном в Норильском рудном районе, на Урале и в Забайкалье. Запасы меди учитываются по 124 месторождениям. На сульфидные медно-никелевые месторождения приходится 42,4% запасов руды и медно-колчеданные 27,9%, медистых песчаников (22,8%). Среднее содержание меди в российских месторождениях 1,06%. Эксплуатируется 30 месторождений, из которых 26 существенно медные и 4 комплексные (рис. ). Более 80% запасов приходится на 12 месторождений. Около 60% меди в России добывается в районе Норильска (комплексные месторождения Октябрьское, Талнахское и Норильское-I. Средние содержания меди – от 0,49 до 1,8 %.), 36% на Урале. На Северном Кавказе наиболее значимое месторождение меди – Уруп (Карачаево-Черкесия). Месторождение Кизил-Дере (Дагестан) содержит более 1 млн. т запасов меди.
Среди месторождений медно-сульфидного типа, которые расположены главным образом на Южном и Среднем Урале, наиболее крупным является Гайское (Оренбургская область). На его долю приходится 8% разведанных запасов меди России. На Гайском месторождении отрабатываются богатые медно-цинковые руды. Составляя 19% в общем объеме запасов, богатые медно-цинковые руды в объеме добычи занимают 29%. Запасами богатых руд Гайский ГОК обеспечен примерно на 35 лет. Подготавливаются к освоению медно-порфировые месторождения на Южном Урале Михеевское (среднее содержание меди 0,88%) и Томинское.
Крупное стратиформное месторождение медистых песчаников - Удоканское расположено на севере Забайкальского края, по качеству руды в 2,5÷3,5 раза уступает месторождениям медного пояса Центральной Африки (в рудах месторождений Заира-Замбии содержится кобальт, попутная добыча которого обеспечивает 70% мирового производства кобальта). Удоканское месторождение содержит порядка 50% всех запасов меди среднем содержании 1,56%. При выходе на проектную мощность из 30-33 млн. т руды Удоканского ГОКа можно будет получать 460÷515 тыс. т рафинированной меди в год.
Рис. Схема размещения важнейших месторождений меди и полиметаллов России
1 - Печенгская группа (Cu, Ni, Co, Pd); 2 – Мончегорская группа (Cu, Ni, Co); 3 – Урупское и Худесское (Cu, Zn); 4 – Садонская группа (Pb, Zn, Ag); 5 – Кизил- Дере (Cu); 6 – Павловское (Pb, Zn); 7 – Саурейское (Pb); 8 – Волковское (Cu, Fe, V); 9 – Дегтярское (Cu, Ag); 10 – Салаватское (Cu); 11 – Южно-Уральская группа (Cu, Zn); 12 – Салаирская и Урская группы (Cu, Zn, Pb, Au, барит); 13 – Рудноалтайская группа (Cu, Pb, Zn, Ag); 14 - Норильско-Талнахская группа (Cu, Ni, Co, Pd); 15 – Горевское (Pb, Zn); 16 – Кызыл-Таштыгское (Cu, Pb, Zn); 17 – Удоканское (Cu, Ag); 18 – Холоднинское (Zn, Pb); 19 – Озерное (Zn, Pb);
20 – Новоширокинское (Zn, Pb); 21 – Кадаинская группа (Pb, Zn, Ag); 22 – Сардана (Zn, Pb); 23 – Дальнегорская группа (Zn, Pb); 24 – Песчанка (Cu)
Производителями рафинированной меди в России являются: Норильский никель (425 тыс. т, 45%), Уралэлектромедь (351 тыс. т, 37%), Русская медная компания (166 тыс. т, 18%).62 Отечественная медная промышленность обеспечена разведанными запасами на 90 лет. Медные рудники Урала обеспечены запасами для подземной отработки на 34 года, для открытой на 10 лет.
Свинец и цинк (полиметаллические руды)
Основными минералами полиметаллических руд являются сфалерит и галенит. Тесный парагенезис минералов свинца и цинка в эндогенных месторождениях обусловлен их ярко проявленными халькофильными свойствами, а также сходным поведением в гидротермах. В некоторых полиметаллических месторождениях промышленную ценность представляют также барит, флюорит, попутно могут извлекаться медь, золото, серебро, кадмий, иногда висмут, олово, индий и галлий.
Значимые мировые запасы свинцово-цинковых руд сосредоточены в Австралии (33,8%), Китае (16,3%), России (11,5%), США (8,8%), Перу (7,5%) и Мексике (6%). Цена на свинец на LME в 2009 г. составляла 1721 $/т, в 2010 г. 2163 $/т. Средняя цена цинка в 2011 г. 1998 $/т. Цена цинка на мировом рынке в 2010 г. 3600 $/т, в 2011 г. 2015 $/т.
Кларк свинца 1,6×10-3% (максимум в глинах и гранитах, минимум в дунитах). Кларк цинка 8,3×10-3% (максимум в глинах, средних и основных породах). Порядка 60% свинца расходуется на производство аккумуляторов, до 15% на изготовление пигментов, до 5% идет на коррозионно устойчивые оболочки кабелей, 3% на боеприпасы.63 Добыча свинца в мире в 2010 г. достигла 4,1 млн. т, в т.ч. Китай 1,7 млн. т. Второе место у Австралии (~20% мировой добычи). Третье место занимают США (12% мировой добычи). Значительное количество свинца добывается в Перу и Индии. Более 5 млн. т свинца получают из скрапа, в т.ч. на ведущее российское предприятие, занимающееся переработкой отходов свинца, ОАО «Электроцинк» приходится 0,2% мирового объема производства вторичного свинца.
Структура потребления цинка: до 50% идет на оцинкование стальных изделий, 20% на выплавку латуни, 15% на получение др. сплавов, 8% на химикаты. Цинк – один из биогенных микроэлементов. По данным USGS глобальные ресурсы цинка оцениваются в 248 млн. т. На Австралию приходится 21,4%, Китай 16,9%, Перу 9,3%, Казахстан 6,5%, Мексику 6,0%, США 4,8%, Индию 4,4% мировых ресурсов. Мировая добыча цинка в 2010 г. достигла 12,8 млн. т, в т.ч. Китай 3,5 млн. т, Австралия 1,45 млн. т, Мексика 550 тыс. т. Значительное количество цинка добывается в Перу, США, в Канаде и Индии.
Прогнозные ресурсы свинца и цинка в России оцениваются соответственно в 9 млн. т (1% мировых) и 32,4 млн. т (2,2% мировых). Основная доля ресурсов свинца приходится на Сибирский (62%) и Дальневосточный (27%) федеральные округа, а ресурсов цинка на Сибирский (36%), Уральский (28%) и Приволжский (18%).
Разведанные запасы свинца России составляют 14,0 млн. т (11,5% мировых), цинка -45,6 млн. т (15,3% мировых). По запасам свинца Россия занимает третье место в мире, по запасам цинка первое. Подавляющая часть разведанных запасов свинца сосредоточена в Сибирском федеральном округе (88,5%); цинка в Сибирском (67,1%) и Приволжском (20,4%) округах.
В России запасы свинца учтены в 96 месторождениях, цинка в 126. Около 3/4 разведанных запасов приходятся на долю 10 месторождений: Горевского (Красноярский край), Озерного и Холоднинского (Республика Бурятия), Николаевского (Приморский край), Корбалихинского (Алтайский край), Гайского, Узельгинского, Учалинского, Новоучалинского (Урал) и Кызыл-Таштыгского (Республика Тыва) (рис. ).
На Горевском месторождении сконцентрировано 40,3% всех отечественных запасов свинца и 2,3% запасов цинка. Руды по содержанию свинца богатые (7%). Гидрологические условия разработки сложные: месторождение расположено в приустьевой части р. Ангары.
Холоднинское и Озерное месторождения расположены в охранной зоне озера Байкал, заключают 25% российских запасов свинца и 46% запасов цинка. Руды бедные.
В Корбалихинском месторождении сосредоточено 3,3% запасов свинца и 5% запасов цинка России. Месторождение осваивается ОАО «Сибирь- Полиметалл».
Обеспеченность действующих предприятий России запасами свинца и цинка колеблется от 8 до 80 лет. Наиболее низка она у Салаирского, Нерчинского и Садонского комбинатов. Руды многих отечественных месторождений бедные.
Более 85% цинка производят предприятия Урала, а большую часть свинца предприятия Приморского и Красноярского краев (соответственно 41% и 34%).
МСБ цинка и мощности по его добыче и переработке в России обеспечивают прогнозируемое потребление и экспорт. Основной проблемой цинковой отрасли в России являются отсталые технологии обогащения и рафинирования. Коэффициент извлечения цинка при обогащении не превышает 71%.
Российское производство удовлетворяет внутренний спрос на свинец лишь наполовину. Ежегодно в Россию ввозится ~40 тыс. т рафинированного свинца и ~20 тыс. т свинца в концентратах (главным образом из Казахстана). Проблема свинца в России заключается не столько в недостатке сырья, сколько в отсутствии эффективных технологий обогащения и переработки бедных руд. При создании таких технологий возможна смена импорта этого металла его экспортом.
Алюминий — легкий и пластичный металл, матово-серебристый благодаря тонкой прочной оксидной пленке, которая покрывает его на воздухе. Относится к III группе периодической системы, обозначается символом Al, имеет атомный номер 13 и атомную массу 26,98. Температура плавления алюминия 660°С. Алюминий занимает третье место по распространенности в земной коре (кларк ~8%). В самородном виде алюминий встречен в лунных породах, а затем и в траппах Сибири. Известно несколько сот минералов алюминия (алюмосиликаты, в т.ч. нефелин; алунит и т. п.), однако 98% первичного алюминия производят из трех относительно малораспространенных гидроксидов: гиббсита, бемита и диаспора, основных глиноземных компонентов латеритов с повышенным содержанием алюминия, которые называют бокситами (по названию дер. Ле-Бокс на юге Франции, где они были впервые описаны в 1821 г.). Содержание глинозема в бокситах очень изменчиво даже на одном месторождении. Наиболее высокоглиноземисты бокситами Италии (64% Аl2О3) и Китая (61%). Самые низкоглиноземистые бокситы добываются на Украине (38% Аl2О3) и Новой Зеландии (37%).
Сплавы на основе алюминия64 уступают в объеме лишь рынку стали, имеют лучшее отношение прочности к плотности чем у стали, что делает их более предпочтительными конструктивными материалами65. Алюминий обладает высокой электропроводимостью и благодаря прочной окисной пленке высокой коррозионной стойкостью. Ковкий и пластичный, алюминий легко принимает любые формы. Алюминий используется в авиационной промышленности и транспортном машиностроения (46%), электротехнической промышленности (8%), строительстве (13%), при производстве упаковочных материалов и бытовых предметов (29%). Низкокачественные бокситы идут на производство огнеупоров и абразивов, высокопрочных керамических изделий и композитов.
Ресурсы алюминиевого сырья (бокситов, нефелиновых сиенитов и алунитов) известны в 95 странах. Нефелиновые сиениты и алуниты в промышленных объемах используются только в России и Азербайджане. Запасы и ресурсы бокситов весьма ограниченны и распространены крайне неравномерно. Около 72% их концентрируется в гигантских, 23% в крупных и 5% в средних и мелких бокситоносных провинциях планеты (рис. ).
Наиболее значимы 7 бокситоносных провинций: западная и центральная Африка (45%. Основные залежи в Гвинее); Южноамериканская (29%. Бразилия – 9%, Венесуэла, Суринам); Карибская (Ямайка – 6%); Австралийская и Океаническая (11%), Азиатская (11%. Индия, Китай, Вьетнам); Европейская (2%. Греция и Турция) и Уральская (Россия) (1%). Более 90% мировых ресурсов бокситов сосредоточено в 18 странах с тропическим или субтропическим климатом. Подтвержденными запасами бокситов располагают более чем 50 стран, 93% запасов сконцентрировано в 12 из них. Общие запасы бокситов в 29 странах более 41 млрд. т.
Рис. Схема размещения бокситоносных провинций
Общемировая добыча бокситов в 2010 г. достигла 211 млн. т (Австралия -33%, КНР – 19, Бразилия – 15, Индия – 8,5%, Гвинея -8,2%, Ямайка – 4,4%). В число лидеров по добыче бокситов входят Россия, а также Гайана, что стало следствием прихода в страну компании "Российский алюминий". В 2010 г. производство глинозема составило 85 млн. т, алюминия 41 млн. т (рис. ). Крупнейшими продуцентами являются Китай (40,6%) и Россия (9,3% в мировом производстве). Изменение цен на алюминий показано на рис. . Цена алюминия в декабре 2002 г. 1375,42 $/т, 03.03. 12 2320 $/т.
Рис. Мировое производство алюминия
Рис. Динамика цен на алюминий
В России ощущается острый дефицит высококачественных бокситов. За рубежом глинозем производят из высококачественных бокситов гиббситового или гиббсит-бемитового состава. Бокситы российских месторождений в основном диаспоровые низкосортные и среднесортные; их кремневый модуль (Al2O3/SiO2), не превышает 20; руды трудновскрываемы и требуют значительных затрат энергии для переработки в глинозем.
Прогнозные ресурсы бокситов России составляют 290 млн. т. Они сосредоточены преимущественно на территории Белгородской (40%) и Свердловской (34%) областей, а также Республики Коми (16%). По запасам бокситов Россия (1% от мировых) занимает 9-е, а по добыче 8-е место в мире. Запасы бокситов размещены преимущественно в Республике Коми (29%), Свердловской (27%) и Архангельской (23%) областях. Лишь половина запасов бокситов в России могут эксплуатироваться рентабельно. Большинство зарубежных месторождений разрабатываются открытым способом. В России большая часть бокситов добывается подземным способом.
Государственным балансом учитывается 58 месторождений бокситов. Балансовые запасы бокситов составляют 1,44 млрд. т. В 7 основных месторождениях: Кальинском, Новокальинском, Черемуховском, Красная Шапочка в Северо-Уральском бокситоносном районе (СУБР) (Свердловская обл.), Иксинском (Архангельская обл.), Вежаю-Ворыквинском в Среднетиманском бокситоносном районе (Республика Коми), Висловском в Белгородской обл. заключено 70% запасов бокситов России, 6 из которых обеспечивают 93,4% добычи бокситов, в том числе 64% месторождения СУБРа.
Наиболее качественные бокситы (кремневый модуль 10÷20) находятся в Северо-Уральском районе (СУБР). Месторождения эксплуатируются на глубинах до 1 км, в сложных горно-геологических условиях (гидрогеологические условия, горные удары, обрушения кровли).
Бокситы Северо-Онежского района (Иксинское и др. месторождения) низкого качества, низкомодульные, железисто-хромистые, используются в основном в неметаллургических отраслях. Отработка ведется открытым способом в сложных гидрогеологических условиях.
Бокситы Вежаю-Ворыквинского месторождения на Среднем Тимане имеют низкий модуль кремневый (около 6), но уступают рудам СУБРа по другим показателям. Месторождение эксплуатируется открытым способом, обладает значительными запасами, рентабельность добычи бокситов здесь является самой высокой в России.
Залежи бокситов в Белгородской и Воронежской областях (в т. ч. в Висловском месторождении в Белгородской области, запасы которого составляют 12,5% российских) залегают на глубинах от 500÷700 м в сложных гидрогеологических условиях, в значительной степени под застройкой, не разрабатываются.
В распределенном фонде недр находится чуть более половины разведанных запасов бокситов. Выдано 13 лицензий на разрабатываемые и подготавливаемые к освоению месторождения. В нераспределенном фонде – 34 месторождения. При прогнозируемом уровне добычи в России разведанных запасов бокситов хватит на 140 лет. Обеспеченность запасами СУБРа 55 лет, Вежаю-Ворыквинского месторождения 50 лет.
Россия – единственная страна в мире, где используется низкокачественное алюминиевое сырье (нефелиновые руды и нефелиновые концентраты из хвостов флотации апатит-нефелиновых руд). Содержание глинозема в нефелинах 23÷30%, кремнезема >40%. Ресурсы нефелиновых руд составляют 5,3 млрд. т, в том числе разведанные – 4,5 млрд. т. Большая часть запасов (2,4 млрд. т) нефелиновых руд заключена в месторождениях Мурманской и Кемеровской областей.
Более 80% запасов нефелиновых руд находятся в семи месторождениях Хибинской группы в Мурманской области. Нефелин получается здесь как попутный компонент при обогащении апатитовых руд. В 2001 г. объем поставок нефелинового концентрата из Мурманской области составил 1,0 млн. т; добычи нефелиновых руд на Кия-Шалтырском месторождении около 3,7 млн. т.
Производство алюминия одна из наиболее энергоемких отраслей промышленности. Для производства 1 т металлического алюминия требуется примерно 1930 кг глинозёма, 50 кг фтористых солей, 550 кг угольных электродов и до 18 000 кВт-ч электроэнергии. Стоимость электроэнергии составляет от 20 до 45% затрат на производство алюминия. По современной технологии получения алюминий - овеществленная энергия. Энергоемкость производства отразилась на размещении алюминиевой промышленности по земному шару. Лидерами в производстве алюминия являются следующие компании.
Компания «Росссийский алюминий» (UC Rusal) — лидер мировой алюминиевой отрасли, в ее активе 3,3 млрд. т бокситов. В состав компании входят предприятия по добыче бокситов и нефелиновый руды, производству глинозема, алюминия, сплавов, фольги и упаковочных материалов на ее основе, а также энергоактивы. На долю UC Rusal приходится около 12,5% мирового рынка алюминия (в 2010 г. 9,8%) и 16% глинозема, что обеспечивается производственными мощностями, позволяющими RUSAL производить 3,9 млн. т алюминия и 10,6 млн. т глинозема в год. В UC RUSAL работает 100 тыс. человек, в 17 странах мира на 5 континентах. Продукция компании экспортируется в 70 странах мира.
Из бокситов получают 60% отечественного глинозема на трех заводах в Свердловской и Ленинградской областях, 40% из нефелинового концентрата на двух заводах в Красноярском крае и в Ленинградской области. Потребности российских алюминиевых заводов в глиноземе за счет отечественного сырья покрываются лишь на 45%. Красноярский, Братский, Иркутский и Саянский алюминиевые заводы в Восточной Сибири ориентированы на переработку глинозема и сырья из Казахстана и Украины.
В России действуют 11 заводов по выпуску алюминия, в т. ч. 5 заводов в Сибирском федеральном округе производят 83% алюминия, используя дешевую энергию сибирских гидроэлектростанций. Дороговизна электроэнергии приводит к закрытию предприятий по выпуску алюминия в Европе. Более 80% российского алюминия отправляется за рубеж. Импорт бокситов (минерального сырья) и экспорт алюминия свидетельствует об определенном технологическом уровне России.
Перспективы выявления месторождений бокситов имеются в Ханты-Мансийском АО и Ямало-Ненецком АО; проявления бокситов и месторождения бокситов известны в Республике Коми, Архангельской и Свердловской областях.
Олово
Кларк олова 2,5×10-4%, в ультрабазитах 5×10-5%, в кислых магматитах 3×10-4%. Известно 20 минералов олова, практическое значение имеют касситерит (SnO2) и в меньшей степени станин (Cu2FeSnS4). Благодаря коррозионной стойкости и нетоксичности олово используется в: производстве белой жести, черной и цветной металлургии, космической, авиационной, автомобильной и тракторной, электронной и электротехнической, химической и стекольной промышленности. Структура потребления олова в России выглядит следующим образом: производство белой жести – 60%66, производство сплавов (включая бронзу, баббиты и припои) – 30%, производство стекла – 7%, прочие отрасли – 3%.
На щитах и платформах сосредоточено порядка 10% ресурсов олова, в складчатых областях 75%, в молодых вулканических областях 5%. Ресурсы олова выявлены в 67 странах и оцениваются в 33,1 млн. т. Китай располагает 16,9% глобапльных ресурсов, Бразилия 13,6%, Индонезия и Малайзия по 12,1%, Таиланд 10,6%, Демократическая Республика Конго 6%, Боливия 5,1%, Перу 4,5%, Россия 4,2%, Австралия, Нигерия, Киргизия, Казахстан и Великоблитания по 1÷2%.
Глобальные запасы олова оцениваются в 8,2 млн. т. Крупными запасами олова обладает Китай – 29,4% от мировых, Малайзия 12,2%, Индонезия 9,8%, Бразилия 9,4%, Перу 8,7%, Боливия 5,5%, Россия 3,7%. Добыча олова в 2010 г. составила 261 тыс. т. Доля Китая в мировой добыче 44,1%, Индонезии 23%, Перу 14,6%. По добыче олова Россия находится на 10 месте.
Среднее содержание олова в рудах разведанных коренных месторождений России составляет 0,32%, зарубежных стран 0,74% (Перу - 5,85%, Бразилия - 0,2%), среднее содержание касситерита в российских россыпях 0,65 кг/м3, в зарубежных – до 2 кг/м3 (Бразилия 1,37 кг/м3, Малайзия 0,3 кг/м3). В России из-за низкого качества и плохой обогатимости руд, сложных географо-экономических условий оловоносных районов доля запасов, пригодных для рентабельной отработки, составляет менее 25% от разведанных, из них не более 5% в россыпях.
Данные по добыче и производству олова в мире довольно противоречивы. Во многом это связано с его нелегальной добычей и производством в ряде азиатских стран, в первую очередь в Индонезии. Кустарная добыча в этой стране обеспечивала в последние годы до 1/3 его мировой добычи.
Мировое производство олова в концентратах составляла в 2010 г. 261 тыс. т. Лидеры: Китай – 44,1%, Индонезия 23%, Перу -14,6, Боливия 6,1% и Бразилия 4,6%. Цена олова на мировом рынке в 2002 г. 4250 $/т, в 2004-06 гг. 7000÷8900 $/т, в 2011 г. 22475 $/т.
Прогнозные ресурсы олова в России (1037 тыс. т) составляют более 6% мировых и целиком сосредоточены на территории Дальневосточного ФО, в Хабаровском крае (34,2%); Республике Саха (Якутия) (29,9%), Приморском крае (16,9%). На долю ресурсов кат. Р1 приходится 377 тыс. т, Р2 – 365, Р3 – 295 тыс. т.
Основные запасы олова (~95%) материковой части России заключены в коренных месторождениях, за рубежом россыпные месторождения занимают ведущее место (62%). В России на долю легкообогатимых россыпных руд приходится около 12,5 % запасов, по миру – 53,4%, в Азии – 80,5%, а в Индонезии, Малайзии и Таиланде до 100%.
Разведанные запасы олова в России сосредоточены в 217 месторождениях (88 коренных и 129 россыпных). В распределенном фонде находится 20 месторождений; концентрации полезных компонентов в них в 1,4-1,6 раза выше средних значений по стране. Основные российские месторождения олова – это Чурпунньа, Тирехтях (в сумме 52% добычи) и Депутатское (госрезерв) в Республике Саха (Якутия), а также Правоурмийское (6,2% российских запасов), Перевальное и Фестивальное в Комсомольском рудном районе Хабаровского края (в сумме 23,4% добычи) и Хинганское месторождение в Еврейской АО (в сумме 21,6% добычи) (рис. ).
Месторождения Якутии располагаются в пределах наиболее богатой оловом Яно-Индигирской металлогенической провинции. Крупнейшее в России Депутатское месторождение более (11% российских запасов). Среднее содержание олова в рудах 1,15%. В настоящее время отрабатываются Чурпунньинское коренное и Тирехтяхское россыпи. Небольшое по запасам месторождение Чурпунньа имеет богатые легкообогатимые касситерит-кварцевые руды. Крупная россыпь Тирехтях содержит 4,3% всех отечественных запасов олова при содержании в песках 0,86 кг/м3. Ряд других месторождений олова Якутии (Илинтас - 1,7% запасов России, Одинокое 5,6 % российских запасов и др.) имеют богатые руды, но расположены в неосвоенных районах и находятся в нераспределенном фонде.
Рис. Схема размещения основных месторождений олова России
1-2 – месторождения: 1 – крупные и уникальные, 2 – прочие. Месторождения: 1 – Питкярантское, Кительское; 2 – Шерловогорское; 3 – Этыкинское; 4 – Хапчерангинское; 5 – Ляховский р-н;
6 – Северо-Янская группа (Депутатское, Чурпуньинское, Полярное, Одинокое, Дьяхтардахское, Тирехтяхское); 7 –Центральноянская группа (Эгехайское, Улахан-Эгелях, Кестерское); 8 – Южно-Янская группа (Илинтасское, Алысхайское, Бургончанское); 9 Омсукчанская группа (Галимовское, Индустриальное, Хатаренское, Начальное, Невское, Охотничье); 10 - им. Лазо; 11 – Бутугычагское;
12 – Днепровское; 13 – Валькумейское; 14 – Пыркакайская группа (Первоначальное, Крутое, Незаметное); 15 – Ильтутинское, Светлое; 16 – Комсомольский район (Солнечное, Фестивальное, Перевальное, Придорожное, Лунное, Соболиное); 17 – Кавалеровский район (Дубровское, Хрустальное, Верхнее, Арсеньевское, Силинское, Левицкое); 18 – Ярославское; 19 – Хинганское; 20 - Правоурийское
Месторождения Фестивальное, Перевальное. Правоурмийское (Хабаровский край) (лицензиат Дальневосточная горная компания) и месторождение Искра (Приморский край) (лицензиат ЗАО «Горнорудная компания "Хрустальная"»), находящиеся в районах с развитой инфаструктурой, как правило, имеют руды среднего качества (комплексные – с медью, вольфрамом, золотом, серебром и др.).
Обеспеченность отечественной промышленности разведанными запасами олова при нынешнем низком уровне добычи превышает 100 лет. Запасов рентабельных для отработки хватит примерно на 30 лет. Состояние минерально-сырьевой базы действующих горнодобывающих предприятий неудовлетворительное. На месторождении Чурпунньа запасов осталось на 5 лет, на месторождении Искра балансовые запасы почти полностью погашены.
Оловоносный потенциал шельфовых областей Российской Арктики сопоставим с наиболее крупными мировыми провинциями. Крупнейшим (около 700 тыс. т олова) является Ляховский район с двумя россыпными узлами, расположенными на о. Большой Ляховский и дне пролива Этерикан при глубинах моря до 5 м и удалении от берега до 4 км. Россыпи погребенные, 2÷4 пластовые, со средним содержанием касситерита 200÷1700 г/м3; мощность торфов 2,4÷30 м. В Чаунско-Киберовском районе в пределах Певекского узла установлены пять россыпей, расположенных преимущественно на дне Чаунской губы на глубине до 20 м, с продуктивными горизонтами мощностью 2÷15 м (в Валькумейской россыпи 49 м) и содержаниями касситерита от первых сотен г/м3 до первых кг/м3. В Чокурдахском узле на дне Ванькиной губы на глубинах до 10 м разведана россыпь протяженностью до 2,8 км и шириной до 800 м с содержаниями олова 110÷920 г/м3. Большая часть (до 85%) запасов олова всех узлов приурочена к акваториям, незначительная — к суше. Запасы оцениваются в 280 тыс. т олова, из которых более 100 тыс. т приходится на руды с содержанием олова более 1%.
Металлургический передел оловянных концентратов ведет единственное в России предприятие – ОАО Новосибирский оловянный комбинат (НОК), который контролирует все российские компании, ведущие добычу олова, а также ООО "Тяньшаньолово" (Киргизия). Производственные мощности НОК (20 тыс. т металла в год), могут полностью удовлетворить внутренний спрос на олово, но из-за отсутствия сырья загружены лишь на 25%. Значительная часть продукции НОК (олова и сплавов) экспортируется. Производимое комбинатом олово имеет высокое качество, но его себестоимость в силу особенностей отечественной МСБ высокая.
Черные и легирующие металлы
Кларк железа 4,65%. Повышенные концентрации железа характерны для магматитов ультраосновного, основного и среднего состава, метаморфических пород. Железо входит в состав всего живого, участвует в кислородном обмене и окислительных процессах (в организме человека в составе гемоглобина содержится 3÷4 г железа. Железобактерии на 17÷20% состоят из железа). Среди 300 минералов железа наибольшее распространение и значение имеют оксиды (95% руд) и гидроксиды.
Потребление железа с XVI в. до середины XX в. возросло в 5 тыс. раз. На долю сплавов железа приходится ~95% всей продукции металлургии. Общая масса изделий на основе железа превышает 6 млрд. т. Вследствие переменной валентности железо легко окисляется на воздухе. Ржавчина пориста и не защищает металл от дальнейшего окисления. Ежегодно в изделиях коррозируют миллионы тонн железа. Для повышения коррозионной стойкости при плавке к железу добавляют легирующие добавки, а изделия из железа защищают покрытиями. Большая часть железных руд используется для выплавки чугуна67, стали и ферросплавов. Железные руды используются также как природные пигменты (охры) и утяжелители буровых растворов.
Железные руды различаются по условиям образования, составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, степени обогатимости и плавкости. Важнейшие рудные минералы: магнетит (FeO×Fe2O3 - 72% Fe)68, гематит (Fe2O3 - 70% Fe), бурый железняк (гетит FeOOH - 48÷63% Fe), сидерит (FeCO3 - 48% Fe), железистые хлориты. Содержание железа в рудах изменяется от 16 до 70%. Различают богатые (>50% Fe), рядовые (50÷25% Fe) и бедные (<25% Fe) руды. Богатые железные руды применяются в металлургии без обогащения. Рядовые и бедные железные руды обогащают главным образом методами магнитной сепарации и гравитационного обогащения до 60% Fe. Из рыхлых и сернистых (S>0,3%) богатых руд и концентратов производятся окатыши и агломерат.
Качество железных руд для различных направлений использования оценивается по 38 международным стандартам. Нормируется содержание: железа, кремнезема, фосфора, марганца, алюминия, серы, титана, кальция и магния, меди, фтора, натрия и калия, мышьяка, свинца и цинка. Железные руды, идущие в доменную шихту, не должны содержать более 0,1÷0,3% S, Р и Cu, 0,05÷0,09% As, Zn, Sn, Pb. Коэффициент основности железных руд ((CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)>1) должен быть больше или равен единице. Примесь в рудах Mn, Cr, Ni, Ti, V, Co до определенных пределов улучшает качество стали. Из руд железа могут попутно извлекаться Ti, V, Со.
Ресурсы железных руд в 130 странах оцениваются в 800 млрд. т. В России 24,2%, США 13,9%, Бразилии 12,6%, Украине 8,6%, Австралии 7,6%, Китае 5,8%, Индии 2,5, Казахстане 2,4%. Запасы железных руд в 100 странах составляют 470 млрд. т, содержащих 230 млрд. т железа. Среднее содержание железа в рудах Австралии 64%, Индии 61%. Бедные руды в России (36%), Украине (35%), Китай (33%), США (24%). Доля в российских запасах высококачественных, не требующих обогащения руд с содержанием железа не менее 60% составляет около 12,4%; большим количеством богатых руд обладает только Австралия. Основная часть руд России содержит от 16% до 40% металла. К рентабельной отработке пригодно около 72% запасов. Россия занимает первое место в мире по запасам железных руд (более 25%). По запасам металла в руде лидирует Бразилия (20,2%), на 2 месте Россия (17,7%).
В 2011 г. в мире было добыто более 2,8 млрд. т железной руды (в концентрате). Добыча железных руд осуществляется в 50 странах. На Китай (43%), Австралию (17,1%), Бразилию (13,9%), Индию (8,6%) и Россию (6%, ~110 млн. т) приходится 87% глобальной добычи. Динамика добычи железной руды показана на рис. . В 2009 г. цена железорудного концентрата на мировом рынке была 100 $/т, окатышей 230 $/т. В 2010 г. в мире произведено 1,4 млрд. т стали, в том числе в Китае – около 620 млн. т; Японии – более 100 млн. т; США – 80 млн. т; Западной Европе – 160 млн. т. В России в 2009 г. выплавлено 59,9 млн. т (в 2003 г. – 62,7 млн. т). Цена стальной продукции в зависимости от сорта составляла от 800 до 4500 $/т.
Рис. Мировая добыча железной руды
Основная доля ресурсов железных руд России приходится на Курскую магнитную аномалию (КМА) (78%), Восточную Сибирь 11%, по 5% на Дальний Восток и Урал, на европейский север и Западную Сибирь по 1% (рис. ). Балансовые запасы в 172 месторождениях составляют 55 млрд. т. В России на 53 месторождениях порядка 90% железной руды добывается открытым способом и 10% подземным способом.
Наибольшая часть запасов железных руд России сосредоточена в пределах Курской магнитной аномалии (КМА). Здесь до глубины 700 м оценено 18 железорудных месторождений с содержанием железа 32÷38% и более 80 млрд. т богатых железных руд (до глубины 1200 м).
В пределах КМА открытым способом разрабатываются Лебединское, Стойленское и Михайловское месторождения; подземная добыча производится на Коробковском и Яковлевском месторождениях. Лебединский и Михайловский горно-обогатительные комбинаты (ГОКи) являются крупнейшими в мире. На базе Лебединского ГОКа действует первый в России Оскольский электрометаллургический комбинат.
Курская магнитная аномалия (КМА), крупнейший в России железорудный бассейн; расположен в пределах Курской, Белгородской и Орловской областей. Магнитная аномалия была обнаружена в конце XVIII в. П.Б. Иноходцевым. Изучение границ аномалии площадью свыше 100 тыс. км2 велись с 1896 г. Промышленное освоение месторождений КМА начато в 1952 г. вводом в эксплуатацию на Коробковском месторождении рудника им. Губкина.
КМА приурочена к Воронежской антеклизе Восточно-Европейской платформы и имеет вид прогиба длиной до 600 км, шириной до 60 км (рис. ). Нижний структурный этаж КМА относится к докембрийскому фундаменту платформы, верхний составляют полого залегающие осадочные толщи платформенного чехла.
Рис. 27. Схема размещения месторождений черных металлов России
1-5 - месторождения черных металлов (а — крупные; б - прочие): 1 - железа, 2 - титана, 3 - марганца,
4 -хрома, 5 - ванадия. Месторождения (цифры на схеме): 1 - Оленегорское, узел (Fe); 2 - Ковдорское (Fe);
3 -Костомукшское (Fe); За - Прионежская группа (Падминское, Космозерское и др.) (V, U, Pt, Au);
4 - Михайловское (Fe); 5 - Дичнянско-Реутецкое (Fe); 6 - Рогачевское (Мп); 7 - Пижемское (Ti); 8 - Ярегское (Ti); 8а -Центральное (Ti); 9 - Коробковское (Fe); 10 - Висловское (Fe, A1); 11 - Гостищевское (Fe);
12 - Лебединское, Стойло-Лебединское (Fe); 13 - Погромецкое (Fe); 14 - Центральное (Сг); 15 - Второе Северное (Fe, V); 16 -Полуночное (Мп); 17 - Песчанское (Богословская группа) (Fe); 18 - Качканарская группа (Гусевогорское, Качканарское) (Fe, V, Ti, Pt); 19 - Сарановское Главное (Сг); 20 - Гороблагодатская группа (Fe); 21 - Высокогорская группа (Fe); 22 - Первоуральское (Fe, Ti); 23 - Медведевское (Ti);
24 - Шиханское (Fe); 25 - Зигазино-Комаровская группа (Fe); 26 - Кусимовское (Мп); 27 - Магнитогорское (Fe); 28 - Орско-Халиловская группа (Fe); 29 - Порожинское (Мп); 30 - Парабель-Чузикское (Fe, V);
31 - Колпашевское (Fe); 32 - Бакчарское (Fe, V); 33 - Туганское (Ti); 34 - Ампалыкское (Fe); 35 - Усинское (Мп); 36 - Патынское (Ti, Fe); 37 - Таштагольское (Fe); 38 - Тейское (Fe); 39 - Казское (Fe); 40 - Анзасское (Fe); 41 - Харловское (Fe, Ti); 42 - Белорецкое (Fe); 43 - Ессейское (Fe); 44 - Исаковская зона (Fe);
45 - Нижнеангарское (Ангаро-Питский бассейн) (Fe); 46 -Татарское (Кодинская группа) (Fe);
47 - Нерюндинское (Fe); 48 - Капаевское (Fe); 49 - Рудногорское (Fe); 50 -Татьянинское (Fe);
51 - Коршуновское (Fe); 52 - Подлысанская группа (Ti); 53 - Абаканское (Fe); 54 - Табратское (Fe);
55 - Ирбинская группа (Fe); 56 - Томторское (Уджинское) (Fe, Nb); 57 - Тарыннахское (Fe); 58 -Таежное (Fe); 59 - Чинейское (Ti, Fe, V); 60 - Кручининское (Ti, Fe); 61 - Березовское (Fe); 62 - Мильканское (Fe);
63 - Гаринское (Fe); 64 - Шимановское (Fe); 65 - Сутарское (Fe)
Железные руды залегают на глубине 60÷700 м и представлены двумя главными типами: бедными, легко обогатимыми, с содержанием железа от 32 до 38,8%, серы от 0,0 до 0,32%, фосфора от 0,0 до 0,28% и богатыми, содержание железа в которых составляет 53,6÷61,6%. Бедные руды (магнетитовые, магнетито-гематитовые и гематитовые кварциты) имеют мощность от нескольких до 600 м (в юго-западной части КМА). Богатые руды большей частью связаны с древней корой выветривания железистых кварцитов; состоят в основном из мартита, железной слюдки, лимонита и сидерита. Богатые руды слагают пологие плащеобразные залежи на «головах» железистых кварцитов или имеют крутое падение.
Геологическое строение КМА в районе г. Белгорода
1 – разрывы, 2 – сланцы, 3 – кварцевые песчаники, 4- AR гранито-гнейсы,
5 – железистые кварциты
Основные залежи железных руд выходят на древнюю эрозионную поверхность фундамента двумя полосами — северо-восточной и юго-западной. Наиболее крупные месторождения богатых руд сосредоточены в юго-западной полосе КМА. Бассейн КМА включает четыре железорудных района: Белгородский, Старооскольский, Новооскольский, Курско-Орловский. В Белгородском районе сосредоточено более 90% запасов богатых руд КМА. В его составе уникальные по запасам и качеству руды Яковлевского, Гостищевского, Большетроицкого и др. месторождений, которые могут разрабатываться только подземным способом.
Помимо железных руд, в недрах КМА имеются высококачественные бокситы (содержание глинозема 49÷52%), мел и мергель; фосфориты, флюсовое и формовочное сырье, сырье для производства огнеупоров, щебня, гравия; обнаружены титан, цирконий, иттрий, редкие земли, скандий, германий, уран, торий, золото и палладий. На Лебединском месторождении в год добывается до 3÷5 тыс. т железооксидных пигментов.
По рудовмещающему разрезу КМА отобраны сотни проб на золото. Наиболее значительные концентрации золота (от 1 до 42 г/т) зафиксированы в железистых кварцитах Панковского, Коробковского, Лебединского, Стойленского и Михайловского месторождений. Золото преимущественно свободное мелкое и тонкое, размер золотин от 0,05 до 0,2 мм, концентрируется в сульфидах (пирротин, пирит). Ресурсы золота КМА оцениваются более чем в 2 тыс. т, окислов урана порядка 50 тыс. т, иттрия и редких земель около 500 тыс. т, германия 10 тыс. т. Извлечение попутных компонентов может существенно снизить себестоимость основной продукции и повысить рентабельность освоения КМА. Попутное извлечение золота позволит получать из продуктов переработки железистых кварцитов КМА до 3 т золота в год при себестоимости 5 $ за 1 г.
В хвостах обогащения комбината КМАруда, Лебединском и Михайловском ГОКах содержание золота достигает 1 г/т и выше, а суммарные ресурсы порядка 200 т золота. Разработана технология извлечения золота из промпродуктов обогатительных фабрик с получением концентрата с содержанием золота до 200 г/т. В хвостах помимо золота концентрируются: платиноиды, монацит, циркон, рутил, ильменит и др.
На территории Сибири разведано 71 месторождение железных руд с запасами в 11,5 млрд. т. Из них магнетитовых руд 10,3, гематитовых 0,8, бурых железняков и сидеритов 0,4 млрд. т. Прогнозные ресурсы магнетитовых руд оцениваются более чем 40 млрд. т, титаномагнетитовых руд 23 млрд. т, гематитовых более 4 млрд. т, сидеритовых и бурожелезняковых 3,8, а бурых оолитовых железняков только в 8 месторождениях Западносибирского бассейна более 700 млрд. т.
На Дальнем Востоке выявлено 138 месторождений железных руд, в т. ч. 22 крупных месторождения, средних 35, мелких 81. Ресурсы железных руд составляют более 38 млрд. т. Основную часть ресурсов и запасов руд железа составляют железистые кварциты (магнетитовые, гематит-магнетитовые). До 4 млрд. т приходятся на титаномагнетитовые и комплексные апатит-ильменит-титаномагнетитовые руды. Ни одно месторождение не разрабатывается.
Производство чугуна и почти всей стали за Уралом сосредоточено в Кузбассе на двух металлургических комбинатах полного цикла — Кузнецком (КМК) и Западно-Сибирском (ЗСМК). Свыше 65% железного концентрата для комбинатов завозится из европейской части страны, Казахстана и Иркутской области. Перевозки осуществляются на расстояние 1900÷4500 км. В дальневосточном регионе полноценная металлургическая промышленность отсутствует.69
Около 54,6% железной руды добывают на месторождениях Курской магнитной аномалии; на долю Республики Карелия и Мурманской области приходится 18% добычи, ещё около 16% железных руд добывают на Гусевогорском месторождении в Свердловской области. При этом лишь 40% мощностей черной металлургии находятся в европейской части России. Металлургические мощности Урала и Западной Сибири не обеспечены местными рудами. Для Урала дефицит составляет 21 млн. т в год, для Кемеровской области – 9 млн. т.
Затраты на добычу железных руд на отечественных месторождениях в силу климатических условий в 1,5÷2 раза превышают затраты на добычу в таких странах как Австралия, Бразилия, где содержание железа в рудах в 1,7 раза выше (60% против 38%), а коэффициент вскрыши ниже в 4 раза (0,2 м3/т против 0,8 м3/т). Поэтому железорудная промышленность России является относительно конкурентоспособной лишь при условии низкой стоимости электроэнергии и оплаты труда. Экспорт железных руд из России - 20 млн. т (2%; 8 место в мире), а из Австралии - 370 и Бразилии 280 млн. т. Из Казахстана в Россию импортируется 6÷7 млн. т железной руды.
Практически вся добыча железных руд в 2011 г в стране обеспечивалась 6 компаниями. Крупнейшая ЗАО «ХК "Металлоинвест"» (ОАО «Михайловский ГОК» и ОАО «Лебединский ГОК») контролирует примерно 40% запасов и 36% (40 млн. т) добычи железных руд.70 На 2 месте «Евраз Груп С.А.» с 34,8 млн. т (ОАО «ГОК ЕВРАЗ Суха Балка» (Украина); ОАО «ЕВРАЗ Высокогорский ГОК», ОАО «Евразруда» ОАО «Качканарский ГОК» приходится (27%). Далее следуют ОАО «Новолипецкий МК» (15,1 млн. т. ОАО «Стойленский ГОК») и «Северсталь» (14,5 млн. т ОАО «Карельский окатыш» и ОАО «Олкон») по 13%; «Мечел-Майнинг» (ОАО «Коршуновский ГОК») до 9% российского концентрата. Динамика производства железного концентрата в России показана на рис. .
Рис. Производство железорудного концентрата в России
При открытой добыче извлекается почти 100% запасов, а подземным способом - 87% железной руды. При среднем в России содержании железа в рудах в 38% добыча и переработка руд сопряжена с образованием огромного объема отходов. Использование вскрышных пород не превышает 20% от ежегодно образуемого объема. Доля железа извлеченного при обогащении составляет около 75%, остальное уходит в потери. С этими же отходами теряются и содержащиеся в железной руде другие металлы.
В мире имеется тенденция увеличения добычи бедных, но хорошо обогащающихся руд, в особенности магнетитовых железистых кварцитов, в меньшей мере вкрапленных титано-магнетитовых руд. Ряд специалистов71 считают, что сырьевой базой железорудной промышленности в России в будущем будут титаномагнетитовые месторождения. Из них сейчас добывается только 11% руды, поскольку руды эти бедные, а титан считается вредной примесью. Запасы титаномагнетитовых руд огромны, особенно на Урале, Дальнем Востоке и в Восточной Сибири.
В Уральском федеральном округе в 2006 г. 86% добычи и 80% запасов приходилось на титаномагнетитовые руды. Балансовые запасы этих руд около 7 млрд. т. В Амурской области запасы месторождений Чинейского, Куранахского и Большой Сейим превышают 1,5 млрд. т, а ресурсы Чинейского массива оцениваются в 30 млрд. т. Все эти месторождения комплексные и содержат 6÷15% двуокиси титана. Титан в них связан с ильменитом (FeTiO3), который может извлекаться при обогащении в самостоятельный концентрат. Переработка железного концентрата с 12÷18% двуокиси титана успешно освоена на заводах Китая. Титаномагнетитовые концентраты с 4% двуокиси титана используются в черной металлургии при доменной плавке.
Наиболее крупные потребители ильменитовых концентратов – производители белого пигмента, (диоксида титана). Годовая потребность России в дефицитном титановом пигменте составляет 300 тыс. т. США расходуют 1,5 млн. т титанового пигмента ежегодно.
С Куранахского месторождения можно получать 140 тыс. т титанового пигмента. С месторождения Ариадна в Приморье – до 100 тыс. т пигмента, с Юго-Восточной Гремяхи в Мурманской области – 120 тыс. т. С учетом забайкальских месторождений выработку пигмента можно довести до 700–800 тыс. т.
В России вся титановая руда ввозится из-за рубежа, в основном из Украины. Использование ильменитовых концентратов из руд титаномагнетитовых месторождений для получения титановой губки (металлического титана) позволило бы избавиться от импорта.
Руды месторождений Большой Сейим, Чинейского, Кручининского, Маймаканского, Джугджурского содержат от 6 до 17% апатита (2,5÷7,0% оксида фосфора). В азиатской части России нет предприятий, производящих минеральные удобрения. Освоение титаномагнетитовых месторождений заставит отделять вредную для железной руды примесь фосфора и позволит решить проблему обеспечения сельского хозяйства Сибири и Дальнего Востока местными фосфорными удобрениями.
Одно из основных направлений сохранения ресурсов недр - переход к прогрессивным, экономичным технологиям производства стали. До сих пор треть стали в России выплавляется в мартенах. Тогда как в США - около 3%, а в Германии и Японии мартеновский способ практически не применяется. Если воспроизводство МСБ свести исключительно к ГРР, то России придется импортировать из Китая не только одежду, обувь, электронику, велосипеды, автомашины, но и сталь.
Использование легирующих металлов в черной металлургии, существенно повышает ценность и качество конструкционных материалов. Основными легирующими металлами являются: марганец, титан, хром, молибден, вольфрам.
Кларк марганца в земной коре 0,1% по массе. Главным потребителем марганца является черная металлургия, на нужды которой расходуется до 95% мировой добычи (6÷7 кг ферромарганца на 1 т стали). Добавка марганца при плавке железных руд способствует обессериванию чугуна (связывает до 60% серы) и разжижению шлака. Марганец применяется как легирующий компонент при изготовлении специальных сплавов, гальванических элементов, производстве стекла, в керамической, красильной и полиграфической промышленности, в сельском хозяйстве (микроэлемент), в медицине.
Важнейшие рудообразующие минералы марганца: пиролюзит (MnO2, 63,2% Mn)72, псиломелан (mMnO×MnO2×nH2O, 45÷60% Mn), др. оксиды и гидроксиды, карбонаты и силикаты Mn. Наиболее ценны оксидные и гидроксидные руды.
Основное промышленное значение в мире имеют осадочные месторождения с пластовыми и линзообразными залежами оксидных руд (например, Никопольское (Украина), Чиатурское (Грузия)). Метаморфические месторождения (Усинское в Западной Сибири); обычно представлены плотными разновидностями руд, в составе которых принимают участие оксиды и силикаты марганца, а также железо-марганцевые руды с содержанием Mn около 10%. Месторождения выветривания в мощных корах выветривания представлены так называемыми марганцевыми шляпами, сложенными гидроксидами марганца и железа.
Общемировые запасы марганцевых руд составляют 8,9 млрд. т, в т. ч. в ЮАР 4,5, Украине 2,4, Казахстане 0,5, Грузии 0,2 млрд. т. Среднее содержание марганца в рудах зарубежных месторождений 40%. Добыча марганцевой руды в мире в 2010 г., составила 13 млн. т (в пересчете на металл). Ведущие продуценты Китай (22%), Австралия (19%), ЮАР (17%), Габон (11%), Индия (9%), Украина73 (5%). Цена марганцевого концентрата (Mn 48%) 400 $/т, электролитического марганца 2800 $/т.
Ресурсы марганцевых руд в России оцениваются в 750 млн. т, запасы в 13 месторождениях 230 млн. т (2,5% мировых запасов). Распределение запасов марганцевых руд на территории России показано на рис. . Основную долю (91%) составляют малоценные карбонатные труднообогатимые руды (содержание Mn 20÷30%). Доля рентабельных запасов марганцевых руд незначительна. Доля России в добыче руды составляет 0,1% от мирового. Потребности России в марганцевом сырье на 80% покрываются за счет импорта.
В Сибири разведаны Усинское месторождение марганцевых руд в Кемеровской области с запасами 98,5 млн. т и Порожинское месторождение в Красноярском крае с запасами 75 млн. т. Оба месторождения не эксплуатируются из-за отсутствия эффективной технологии обогащения руд. Местное значение имеют эксплуатируемые Парнокское (Республика Коми), Тыньинское месторождение (Свердловская обл.), Дурновское (Кемеровская обл.), Николаевское (Иркутская обл.) и Громовское (Забайкалье).
В перспективе возможна дражная разработка залежей железо-марганцевых конкреций (ЖМК) в Финском заливе, на дне Тихого и Атлантического океанов. ЖМК содержат (в %): Mn 25÷30, Fe 10÷12, Ni 1÷2, Co 0,3÷1,5, Cu 1÷1,5. Суммарные площади залежей ЖМК близки к общей площади суши планеты, при мощности 15 см. На глубинах до 7 км на 1 м2 залегает до 20 кг ЖМК. Ресурсы ЖМК оцениваются в 2500 млрд. т. Глобальное естественное воспроизводство ЖМК оценивается в 90 млн. т.
Рис. . Распределение запасов марганцевых руд на территории России
Кларк титана 0,45%.74 Среди конструкционных металлов по распространенности в природе занимает 4 место после Fe, Al и Mg. Известно 67 минералов титана, важнейшими из которых являются рутил TiO2, ильменит (FeTiO3), лейкоксен (сфен) (CaTiSiO5), перовскит, лопарит.
Ресурсы ильменитового сырья в мире оцениваются в 1,5 млрд. т, 24% из которых сосредоточена в Китае, 15% ЮАР, Индии 14%, Австралии 11%, России 9%. Запасы 700 млн. т распределяются между Китаем (30%), Австралией (17%), Индией (12%), ЮАР ((%), Бразилией (:%), Норвегией и Россией (по 5%). Производство ильменитового концентрата около 6 млн. т (ЮАР 19%, Австралии 18%, Канада 12%, Китай 10%, Индия и Вьетнам по 7%, Мозамбик 6%, Норвегия и Украина по 5%).
Глобальные ресурсы рутила оцениваются в 150 млн. т, 42% из которых сосредоточена в Австралии, 16% в ЮАР, 13% в Индии, 11% Норвегии. Годовая добыча ильменита около 600 тыс. т (Австралии 48%, ЮАР 22%, Сьера-Леоне 12%, Украина 10%). Цена ильменитового концентрата (54% TiO2) 75 $/т, рутилового концентрата (96% TiO2) 760 $/т, титанового пигмента 2750 $/т, губчатого титана 11380 $/т.
В конце 1980 гг. объем производства титана в СССР превышал суммарный уровень производства США, Японии, Германии, Франции и КНР. В СССР добыча и производство титановых концентратов были сосредоточены на предприятиях Украины, а металлургическое производство в России, отдельные компоненты титановой отрасли размещались в Казахстане и Таджикистане. Доля России в мировой добычи титана около 0,1%. Потребность страны в титане покрывается импортом.
В России разведаны 19 месторождений, из них 7 россыпных. TiO2 извлекается попутно на Партомчоррском, Юкспорском, Кукисвумчоррском, Ловозерском (Кольский полуостров), Гусевогорском (Урал) месторождениях. Основную долю добычи (97%) дают магматические месторождения сфена, на которые приходится 8% запасов. Нефтеносные песчаники Ярегского месторождения содержат более 40% запасов TiO2 России.
Крупные запасы титана заключены в месторождениях: Медведевском (Челябинская обл.), Центральном (Тамбовская обл.), Лукояновском (Нижегородская обл.), Тарском (Омская обл.), Ордынском (Новосибирская обл.), Турганском (Томская обл.), Тулунском (Иркутская обл.), Лысанском и Мадашенском (Красноярский край).
Рудоносные пески Ордынского и Тарского месторождения залегают горизонтально, мощность пластов около 4 м и залегающим на глубинах 60÷140 м. Эффективная технология добычи рудных песков отсутствует. Все россыпные месторождения являются комплексными и помимо титана содержат промышленное количество циркония.
Отечественные месторождения коренных руд (например, Медведевское, Лысанское) содержат 4÷10% TiO2, а месторождения Норвегии и Канады 18÷23% TiO2.
Кларк хрома в земной коре 8,3×10-3%, в ультраосновных породах 2×10-1%. Крупнейшие месторождения хрома связаны с ультраосновными породами. Известно свыше 20 минералов хрома. Промышленное значение имеют только хромшпинелиды (до 54% Cr). Различают сплошные и вкрапленные хромовые руды; среди последних выделяют густовкрапленные (50÷80% хромшпинелидов), вкрапленные (30÷50%) и редковкрапленные (10÷30%). В некоторых хромовых рудах содержится 0,1÷0,2 г/т МПГ и до 0,2 г/т Au. Вредные примеси S, Р и Са (> 1,0%).
Месторождения хромовых руд относятся к собственно магматическим образованиям, формирующимся при кристаллизации магм основного и ультраосновного составов. Форма рудных тел различна. В стратиформных массивах платформ они имеют форму пластов, протягивающихся на многие десятки км, при мощности от нескольких десятков см до первых м. В складчатых областях рудные тела представлены удлинёнными линзами протяженностью от сотен м до 2,0 км при мощности в раздувах до 180 м, жилообразными телами длиной от нескольких десятков до 1,5 км при мощности от 2 до 20 м, штоками и неправильными обособлениями различного размера.
Глобальные ресурсы хромовых руд в 2007 г., согласно оценкам Геологической службы США, составляли 16 млрд. т (в ЮАР 74%, Казахстане 8,5%, Зимбабве 6,5%). Запасы хромовых руд оцениваются в 2,5 млрд. т (в ЮАР 73%, Казахстане 13%, Зимбабве 3%, Индии, Финляндии, Филиппинах и Турции по 1÷2%, в России 0,8%). Около 96% мировых запасов богатых руд (содержание Cr2O3>50%) содержится в Кемпирсайском массиве (Казахстан).
Мировая добыча хромовых руд в 2007 г. составила 20 млн. т. Ведущий мировой продуцент хромовых руд ЮАР, где в год добывается 7,5 млн. т. Добыча хромовых руд в Индии и Казахстане составила по 3,6 млн. т. Добыча хромовых руд в Турции, Зимбабве, Бразилии и Финляндии в сумме в 2007 г. превысила 5 млн. т, в России 750 тыс. т (3,4% от мира). Отечественное производство удовлетворяет потребности в хромовых рудах только на 17%. Цена металлического хрома 10500 $/т.
Ресурсы хромовых руд в России оцениваются в 473 млн. т, запасы руд хрома составляют 200 млн. т от мировых. Госбалансом учитываются руды 4 месторождений на Среднем и Полярном Урале и одном в Архангельской области. Разрабатываются Сарановское (Пермский край) и Рай-Изское (ЯНАО) месторождения.
Кларк молибдена 1,1×10-4% (по массе). Число минералов молибдена 15, большая часть их образуется в биосфере. В магматических процессах молибден связан преимущественно с гранитоидами. Главный промышленный минерал молибдена молибденит (MoS2). Эффективных технологий извлечения других распространенных минералов молибдена в концентрат не существует. Вплоть до XVIII в. трудно различимые молибденит, графит и галенит, носили общее название «молибден» (от греч. molybdos — свинец). Собственно молибденовые руды встречаются редко, содержание металла 0,1÷0,2%. Чаще всего встречаются комплексные легкообогатимые медно молибденовые руды с содержанием металла до 0,04%. К очень крупным относятся месторождения с запасами молибдена более 500 тыс. т, к крупным с запасами металла более 100 тыс. т, к средним более 25 тыс. т и к мелким менее 25 тыс. т.
Примерно 72% ресурсов молибдена сосредоточено в Тихоокеанском рудном поясе, 6% в Средиземноморском. Мировые ресурсы молибдена оценены в 25 млн. т, доля Китая 36%, США 24%, Чили 11%, Перу 5%, Канада 4%, Монголия 3%. Запасы 11, 5 млн. т, доля Китая 26%, США 23%, Чили 17%, Перу 7%, Армении 6%, Аргентины, Монголии, Колумбии, России, Панамы по 2÷3%.
В 2010 г., по оценке Геологической службы США, в мире было произведено 234 тыс. т молибденового концентрата (Китай 40%, США 24%, Чили 17%, Перу 5,1%, Канада 4%, Мексика 3%, Армения и Россия по 2%). Цена оксида молибдена 16000 $/т.
Прогнозные ресурсы молибдена России оцениваются в 1,6 млн. т (примерно 7% мировых). Они размещены на территории девяти субъектов Российской Федерации, но основная их часть находится в Забайкальском крае (27,2%), Кемеровской области (12,7%) и Красноярском крае (12,7%). Запасы молибдена в России оцениваются в 240 тыс. т. Около 83,5% запасов сосредоточено в Сибирском ФО, в т. ч. в Республике Бурятия (31,5%), Забайкальском крае (28,0%) и Хакасии (24,0%). Рентабельно могут быть отработаны лишь около 70% запасов. Запасы молибдена в России учтены на 9 месторождениях. Наиболее значимым является Сорское месторождение штокверкового типа (Хакасия). При доле в отечественных запасах в 12% на Сорском месторождении в 2001 г. произвели 73% отечественного молибденового концентрата. Руды месторождения комплексные. Среднее содержание молибдена 0,058%, меди 0,054%, серебра 20 г/т.
Жирекенское медно-молибденовое штокверковое месторождение (Забайкальский край), начальные запасы были оценены в 6% от общих по России, отрабатывается открытым способом, руды легко обогатимые, среднее содержание молибдена 0,099%. ОАО «Жирекенский молибден» в 2001 г. выпустил 24% отечественного молибденового концентрата.
Тырныаузское вольфрам-молибденовое месторождение (Кабардино-Балкария)75, при низком качестве руд (среднее содержание молибдена 0,042%), сохраняет свое промышленное значение. На его долю приходится более 10% разведанных запасов молибдена России.
Планируется освоение еще двух крупных месторождений с богатыми рудами: Бугдаинского вольфрамово-молибденового (Забайкальский край) и Орекитканского молибденового (Бурятия), где сосредоточено более 40% всех разведанных и свыше 70% предварительно оцененных запасов молибдена России.
В целом обеспеченность промышленности разведанными запасами молибдена превышает 100 лет, на Тырныаузском комбинате 10, на Жирекенском 25 лет.
Значительная часть молибденового сырья экспортируется, чему способствует его высокое качество. В 2003 г. из РФ было экспортировано молибдена на 33,8 млн. $. Переориентация добывающих предприятий на внешний рынок, а также их удаленность от внутренних потребителей привели к тому, что последние вынуждены закупать импортное сырье. Часть внутреннего спроса на молибденовое сырье удовлетворяется из государственного резерва. Спрос на молибден напрямую связан с объемом выпуска высококачественных сталей. Прогнозируемое увеличение их выплавки до 80 млн. т/год потребует производства 12-13 тыс. т молибдена в год только для удовлетворения внутреннего спроса.
Кларк вольфрама76 1,3×10-4%. Основными минералами вольфрама являются вольфрамит ((Mn,Fe)WO4) и шеелит (СаWO4), содержащие 60÷64% WO3. Коренные месторождения вольфрама приурочены к кислым магматитам (57,2%) в пределах Тихоокеанского, в меньшей степени Средиземноморского металлогенических поясов. Вольфрамит и шеелит накапливается в россыпях.
Ресурсы вольфрама (WO3) в 60 странах составляют 14 млн. т, в т. ч. в Китае 33%, России и Казахстане по 16%, Канаде 9%, США 4%. Запасы вольфрама (WO3) в 31 стране оценены 6,4 млн. т, в т. ч. в Китае 66%, Канаде 8%, России 7% и США 3%. Самые богатые руды в КНДР (1,8% WO3), Монголии (1,5%), бедные в США, России Вьетнаме (около 0,2%).
В 2010 г. в мире было добыто 61 тыс. т WO3.77 КНР обеспечивает ~85% мирового производства концентрата, Россия 4%, Боливия и Австрия по 1,8%. В мире менее 10 месторождений располагающих запасами WO3 более 100 тыс. т, многие эксплуатируемые месторождения имеют запасы 1÷3 тыс. т. Цена металлического вольфрама 27.03.12 59600 $/т.
Порядка 70% вольфрама в зарубежных странах добывается из сравнительно богатых жильных месторождений. В России преобладают скарновые (57%) и штокверковые (26%) месторождения со сравнительно низкими содержаниями WO3. На долю богатых жильных месторождений в России приходится 27% добычи.
Ресурсы вольфрама России оцениваются в 949 тыс. т. Размещены они преимущественно в Хабаровском (23,9%) и Приморском (23,4%) краях; Северном Кавказе (20%), Иркутской (12,9%) и Амурской областях (11,7%).
Запасы размещены на территории Северного Кавказа (46,8%), Сибири (29,0%) и Дальнего Востока (21,7%). Балансовые запасы учтены в 52 коренных месторождениях. По типам руд 57,7% запасов приходится на 17 вольфрамовых месторождений, 41,4% - на 3 вольфрамо-молибденовых месторождения и 6,9% - на 20 месторождений комплексных оловянных руд. Запасы 42 россыпных месторождений составляют всего 0,9% от общероссийских запасов вольфрама.
Большая часть ресурсов вольфрама (72%) России приходится на месторождения с бедными рудами (среднее содержание WO3 0,15%). Доля запасов, пригодных для рентабельной отработки, составляет 13,5%. Наиболее эффективны запасы трех месторождений: Восток-2, Лермонтовское (Приморский край) и Бом-Горхон (Забайкальский край) с богатыми комплексными рудами, содержащими кроме 0,8÷2% вольфрама молибден, медь, висмут, золото, серебро, теллур, олово, бериллий и скандий. На Приморский край приходится 64,4% добычи вольфрама, на Забайкальский край (18,6%) и Кабардино-Балкарскую Республику 12,3%.
Вольфрам-молибденовое месторождение Тырныауз в Кабардино-Балкарии, располагает почти 40% российских запасов вольфрама. За 60 лет эксплуатации богатые шеелитовые руды здесь почти полностью отработаны. Среднее содержание WO3 в руде составляет 0,16%. Вплоть до середины 1990 гг. на балансе ГОКа Тырныауз в 29 рудных телах находились запасы, оцененные по кондициям принятым в условиях директивной экономики в 1940 г. В настоящее время Тырныаузский вольфрамо-молибденовый комбинат работает на 25÷30% проектной мощности.
Значительны запасы Агылкинского месторождения (Республика Саха (Якутия)) с богатыми шеелитовыми рудами (среднее содержание WO3 1,27%). Месторождение находится в нераспределенном фонде недр, т.к. его освоение требует огромных затрат на развитие инфраструктуры.
Внутреннее потребление вольфрама в России от мирового 4%. В 2003 г. из РФ было экспортировано вольфрама на 9,2 млн. $ (главным образом в Японию и США). При прогнозируемых темпах добычи рентабельные запасы вольфрама в России будут исчерпаны к 2020 г. Техническая и технологическая отсталость добывающих предприятий при значительной МСБ вольфрама не позволяет эффективно отрабатывать имеющиеся запасы, что приводит к значительным потерям запасов и высокой себестоимости руды. Конечная эффективность эксплуатируемых месторождений вольфрама снижается также необходимостью транспортировки концентратов из восточных регионов на перерабатывающие заводы в европейскую часть страны и на Урал.
Минерально-сырьевая база руд железа и легирующих металлов России по величине разведанных запасов руд значительна, но руды невысокого качества, рудники удалены от заводов-потребителей. Интенсивная и выборочная эксплуатация крупных месторождений привела к значительному качественному ухудшению или сокращению разведанных запасов. Темп подготовки запасов недостаточен для продления сроков службы или наращивания производственных мощностей действующих горнодобывающих предприятий. Постоянно увеличивается глубина горных работ, усложняются горно-геологические и горнотехнические условия добычи, что приводит к непрерывному возрастанию трудоемкости выемки и транспортирования горной массы, снижению производительности горного и транспортного оборудования и увеличению себестоимости добычи.
Минерально-сырьевая база руд железа и легирующих металлов России по величине разведанных запасов руд значительна, но руды невысокого качества, рудники удалены от заводов-потребителей. Интенсивная и выборочная эксплуатация крупных месторождений привела к значительному качественному ухудшению или сокращению разведанных запасов. Темп подготовки запасов недостаточен для продления сроков службы или наращивания производственных мощностей действующих горнодобывающих предприятий. Постоянно увеличивается глубина горных работ, усложняются горно-геологические и горнотехнические условия добычи, что приводит к непрерывному возрастанию трудоемкости выемки и транспортирования горной массы, снижению производительности горного и транспортного оборудования и увеличению себестоимости добычи.
