Содержание
-
Геолого-промышленные типы редкометальных месторождений
БЕРИЛЛИЙ Абрамов Михаил Валерьевич 05.03.2012
-
БЕРИЛЛИЙ
Бери́ллий— элемент главной подгруппы второй группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 4. Обозначается символом Be (лат. Beryllium). Высокотоксичный элемент.
-
-
Простое вещество бериллий- относительно твёрдый, хрупкий металл светло-серого цвета, имеет весьма высокую стоимость.
-
Типы месторождений
Ведущим промышленным типом бериллиевых месторождений за рубежом является бериллиевый в метасоматитах по вулканитам кислого состава. Представитель его – крупнейшее с богатыми рудами месторождение Спор-Маунтин в США.
-
Отечественные месторождения бериллия в настоящее время не разрабатываются, хотя и имеются перспективные объекты. Перспективен для освоения в нашей стране является тип – флюорит-бериллиевый в экзоконтакте гранитоидов щелочного ряда - Ермаковское месторождение с самыми богатыми в мире рудами по содержания бериллия, и – бериллий, литий, рубидий, цезий в рудах флюоритовых апокарбонатных грейзеновых месторождений, связанных с гранитами литий-фтористого типа, - Пограничное и Вознесенское месторождения.
-
Флюорит-берилиевый тип в экзоконтакте гранитоидов щелочного ряда
Наиболее крупный и хорошо изученный представитель данного типа – Ермаковское месторождение.
-
Ермаковское месторождение
Расположено в Республике Бурятии в 180 км к востоку от города и ж.д. станции Улан-Удэ.
-
Район месторождения расположен в мезозойской тектоно-магматической активизации, наложенной на древние (протерозойские и каледонские) складчатые сооружения. Месторождение контролируется зоной глубинного разлома и связано с малыми интрузиями субщелочных гранитоидов. В структурном плане месторождение приурочено к крупному останцу осадочно-метаморфических пород протерозоя, расположенному среди протерозойских гранитоидов. Породы останца сложены кристаллическими доломитами, выше сменяющимися продуктивной пачкой переслаивающихся кристаллических сланцев и известняков, а затем метаморфизованными песчаниками с подчиненными сланцево-карбонатными прослоями.
-
Приток Кирьяс в районе месторождения
-
На участке месторождения осадочно-метаморфические породы образуют синклинальную складку, в ядре которой распространены метапесчаники, а крылья сложены кристаллическими доломитами и пачкой переслаивания биотитовых, биотит-амфиболовых, амфибол-биотит-пироксеновых сланцев с прослоями известняков. Складка имеет субширотное простирание и пересечена многочисленными, сопряженными с региональными разломом, разнонаправленными нарушениями. Трещины вмещают штокообразые и послойные тела лейкократовых гранитов, граносиенитов, кварцевых сиенитов юрского возраста (160-170 млн. лет), серию даек этого магматического комплекса и рудные образования.
-
Схематическая геологическая карта центральной частиместорождения (Reyf, 2004).
-
Ермаковское месторождение
По химическому составу магматические породы относятся к промежуточному ряду между аляскитами и известково-щелочными сиенитами. Характерная особенность граносиенитов – повышенная щелочность с преобладанием калия над натрием, повышенные содержания бериллия, составляющие в среднем 0,0011% (в два раза выше кларкого), фтора – 0,29%, молибдена – 0,001% и циркония – 0,005%. На месторождении интенсивно проявлены постмагматические процессы: скарнирование, микроклинизация, бериллий-фторовый метасоматоз.
-
Рудные тела локализуются на крыльях и в ядерной части синклинальной складки в пределах сланцево-карбонатной пачки пород в узлах пересечения дайками межпластовых нарушений, возникающих по контактам разнородных пород.
-
Разрез месторождения
-
Ермаковское месторождение
Благоприятными структурами для локализации оруденения являлись контакты карбонатных и алюмосиликатных пород (скарнов, биотитовых сланцев и др.) Локализации оруденения способствовали дорудные дайки, играющие роль экранов, химически активные по отношению к рудоносным растворам известняков и близповерхостные – гипабиссальные – условия формирования месторождения, при которых происходил быстрый спад температуры и давления, что приводило к интенсивному расщеплению фторкомплексных соединений и выделению полезных ископаемых компонентов.
-
Внутреннее строение рудных тел неоднородное и сложное, обусловлено незакономерным чередованием участков сплошных вкрапленно-прожилковых флюорит-бериллиевых руд с безруднымсланцево-карбонатными, скарновыми, дайковыми и другими породами.
-
Распределение окиси бериллия в рудах неравномерное – от десятых долей до нескольких процентов (в среднем 1,19% BeO). Главные бериллиевые минералы – фенакит и бертрандит, содержащие 40-44% окиси бериллия. В значительных количествах присутствует флюорит (в среднем 24,6%), в резко переменных количествах распространены кальцит, полевые шпаты, кварц, сульфиды (сфалерит, пирит, менее галенит, халькопирит, молибденит), барит и другие минералы.
-
Выделяются четыре главны типа руд: флюорит-бертрандит-фенакитовые (наиболее богатые окисью бериллия и флюоритом и наиболее распространенные) бертрандит-фенакитовые с флюоритом (менее богатые, с резко переменным содержанием флюорита) флюоритовые, кварц-флюоритовые полевошпат-кварц-флюоритовые бледные руды.
-
Основная масса бериллия заключена в фенаките и бертрандите, присутствующих почти в равных количествах, другие бериллиевые минералы – мелинофан, миларит, бавенит и гельвин – встречаются редко и представляют только минералогический интерес.
-
В распределении фенакита и бертрандита намечается зональность, выражающаяся в том, что бертрандит образуется преимущественно в гипсометрически более высоких частях рудных тел, приурочиваясь к их висячим контактам. В лежащих блоках бертрандит сменяется фенакитом.
-
Для руд месторождения разработана и внедрена промышленная флотационная схема получения бериллиевого флюоритового концентратов. В результате получен бериллиевый концентрат, содержащий 16,1% BeOи 6%CaF2при извлечении 81,3%. Флюоритовый концетрат содержит 95,8% CaF2 1,8% иBeOпри извлечении 65,1%.
-
Расчеты, выполенные экономистами ВИМСа, показали, что Ермаковское месторождение является единственным бериллиевым месторождением с балансовыми запасами, отвечающими современным требованиям рентабельности.
-
После эксплуатации (1975-1989 г.) Ермаковское месторождение законсервировано, но и оставшиеся в недрах запасы богатых руд позволяют рассматривать его как высокорентабельный объект для возобновление добычи.
-
Месторождение детально разведано. Запасы руды утверждены в 1970г. за в количестве 1,7 млн.т. руды. До 1996г. на месторождении велась добыча руд. В настоящее время запасы руд, числящиеся на балансе составляют по категории С1 – 764 т.т, по категории С2 – 630 т.т. Среднее содержание ВеО и СаF2 в остаточных запасах руды в недрах составляют соответственно 0,8% и 19%. 01.09.2010
-
Компанией «Металлы Восточной Сибири» планируется восстановление на Ермаковском месторождении горно-добывающего производства открытым способом с производительностью не менее 50 тыс. т руды в год к 2010 году, получение бериллиевого концентрата, а также получение бериллия и его соединений. 01.09.2010
-
Be, Li, Rb, Cs в рудах флюоритовых апокарбонатныхгрейзеновых месторождений, связанных с литий-фтористыми гранитами
Представителями данного типа являются крупнейшеие Вознесенское и Пограничное месторождения, расположенные в Приморском крае в 18 км от ж.д. Транссибирской магистрали в экономически развитом крае в пределах крупного горно-обогатительного комбината ОАО «Ярославский ГОК».
-
Вознесенское и Пограничное месторождения
Месторождения детально разведаны, разрабатываются на флюорит: Вознесенское с 1960г., Пограничное с 1998г. Редкие элементы (Be, Li, Rb, Cs), являющиеся попутными компонентами, при переработке руд, в настоящее время не извлекаются, хотя имеются весомые предпосылки для их извлечения и использования.
-
Месторождения расположены на территории Ханкайского срединного массива. Редкометалльно-флюоритовое оруденение связано с небольшими одноименными близрасположенными массивами гранитов литий-фтористого типа. Граниты и связанное с ними оруденение локализуется в узле пересечения и сформировались в нижнем палеозое в эпоху тектоно-магматической активизации срединного массива.
-
Вознесенское месторождение
Вознесенский массив представляет собой гребневидный шток, в основном не выходящий на поверхность и характеризующийся крутыми углами падения контактов. Пограничный массив выходит на поверхность и имеет крутой восточный и относительно пологий западный контакты.
-
Основная масса руд Вознесенского месторождения локализуется в предела Главного рудного тела, представленного крутопадающей трубообразной залежью, прослеженной на глубину 600-700м и имеющий в плане эллипсовидную форму, вытянутую в северно-западном направлении. Редкометалльно-флюоритовые руды представляют собой темно-фиолетовую или почти черную средне-мелкозернистую породу, сложенную в основном флюоритом – 40-70%, и слюдами – 30-50%.
-
-
-
-
-
В переменных и незначительных количествах встречаются турмалин, кальцит, касситерит, диаспор, кварц, сульфиды. Бериллиевые минералы представлены фенакитом с подчиненным развитием хризоберилла и эвклаза и весьма редким проявлением берилла (фенакит-флюоритовый тип руд).
-
-
Пограничное месторождение
Месторождение приурочено к экзоконтактовому ореолу одноименного массива литий-фтористых гранитов. Две основные залежи – Восточная и Западная – окаймляют гранитный массив, представляя собой относительно пологозалегающие линзообразные метосоматические тела. Состав руд: флюорит 25-70%, литийсодержащие слюды – 20-30%, турмалин – 20-30%. Бериллиевая минерализация представлена в основном хризобериллом, реже эвклазом и фенакитом. Руды относятся к хризоберилл-флюоритовому типу руд.
-
Средние содержание оксида бериллия на 01.01.2003 г., %
-
Получение
В настоящее время бериллий получают, восстанавливая его фторид магнием: BeF2 + Mg → Be + MgF2 либо электролизом расплава смеси хлоридов бериллия и натрия. Исходные соли бериллия выделяют при переработке бериллиевой руды.
-
Применение
Легирование сплавов(повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий). Рентгенотехника(слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу)). Ядерная энергетика (в атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов).
-
Огнеупорные материалы (оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов.) Лазерные материалы (в лазерной технике находит применение алюминат бериллия для изготовления твердотельных излучателей) Аэрокосмическая техника(в производстве тормозов для аэрокосмической техники, тепловых экранов и систем наведения с бериллием не может конкурировать практически ни один конструкционный материал.
-
Горное дело (оксиликвит на основе бериллия — одно из мощнейших взрывчатых веществ, известных на сегодняшний день. Применяется при взрывных работах в горном деле) Ракетное топливо (стоит отметить высокую токсичность и высокую стоимость металлического бериллия, и в этой связи приложены значительные усилия для выявления бериллийсодержащих топлив имеющих значительно меньшую общую токсичность и стоимость. Одним из таких соединений бериллия является гидрид бериллия.
-
Бериллий
Типично редкий элемент. На тонну земного вещества в среднем приходится лишь 4,2 г бериллия. Бериллы встречаются в гранитных пегматитах, имеющихся почти во всех странах земного шара Месторождения минералов бериллия присутствуют на территории Бразилии, Аргентины, Африки, Индии, в России — Бурятии, Сибири и др.
-
три «НО»
Это прежде всего хрупкость металла. Она намного усложняет процесс его механической обработки, затрудняет получение больших листов бериллия. Второе – токсичность бериллия. И наконец, третье и очень важное «но» бериллия – его высокая стоимость. Цена 1 кг бериллия в США сейчас около 150 долларов, т.е. бериллий в несколько раз дороже титана.
-
Спасибо за внимание !
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.