МЕСТОРОЖДЕНИЯ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА Лекция по курсу «Промышленные типы месторождений (рудных) 1Грановская Н.В. Южный федеральный университет

Основные темы Общие сведения и области применения Промышленные минералы и типы руд Промышленные типы месторождений Грановская Н.В.2

Никель Открыт в 1751 г. Промышленное применение в XIX в. Карьера никеля началась в ХХ веке Добавка в сталь, сплавы с Cu, Zn, Al, Cr Монетный сплав содержит 75% Cu + 25% Ni повышает их вязкость, упругость, антикоррозионные свойства Грановская Н.В.3 Машиностроение Приборостроение Бытовые изделия, Медицинское оборудование Бытовые изделия, Медицинское оборудование Трубопроводы! !!!!!!!!!!

КОБАЛЬТ Кобальтовые краски использовались в глубокой древности Металлический кобальт впервые получен в 1735 г. Основное потребление началось к началу XX в. Свыше 40% Co используется в металлургии для производства сплавов и суперсплавов, сверхтвердых сплавов Co с Ni, Fe, Cr, W, Mo Грановская Н.В.4

Ресурсы никеля Основными производителями никеля являются Россия и Канада Наиболее крупными запасами обладают Новая Каледония, Куба, Россия, Канада, Индонезия, Австралия Уникальные месторождения – запасы более 500 тыс. т никеля. Грановская Н.В.5 Пример Садбери в Канаде – запасы никеля оценивались в 12,5 млн. т В России преобладающая часть запасов Ni (около 90%) и добычи металла (около 97%) приходится на сульфидные медно-никелевые месторождения Норильского района

Ресурсы кобальта Наиболее богаты кобальтом Заир, Куба, Замбия, Новая Каледония, Канада, Австралия, Филиппины, Индонезия Уникальные месторождения (Бу-Аззер в Марроко) – более 50 тыс. т Россия располагает значительными запасами кобальта Грановская Н.В.6 Норильский рудный район (72% общих запасов кобальта России) Норильский рудный район (72% общих запасов кобальта России) Печенгское рудное поле (Мурманская область) Печенгское рудное поле (Мурманская область) Уфалейский рудный район Урала (в силикатных кобальто- никелевых рудах заключено 12% запасов кобальта России) Уфалейский рудный район Урала (в силикатных кобальто- никелевых рудах заключено 12% запасов кобальта России) Хову-Аксы в Туве

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ НИКЕЛЯ пентландит FeNiS миллерит NiS никелин NiAs гарниерит NiO SiO 2 H 2 O Кондиционное содержание в сульфидных рудах – 0,1 %, силикатных – 1,3 % КОБАЛЬТА кобальтистый пентландит (Fe,Ni,Co) S линяет Сo 3 S 4 кобальтин Co[AsS] асболан m(Co,Ni)O MnO 2 nH 2 O Содержание кобальта в богатых рудах – более 0,5 %, в бедных (комплексных) – менее 0,1 % Грановская Н.В.7 Сульфиды, арсениды, сульфоарсениды, водные силикаты

Пентландит с халькопиритом Грановская Н.В.8

МИЛЛЕРИТ (NiS) Грановская Н.В.9 Фридрих р-к \ Friedrich, [4 км к В от] Виссен, Вестфалия, Германия. Образец ФМ (47514). Фото: © А.А. Евсеев.

НИКЕЛИН (NiAs) jpg Грановская Н.В.10

ЛИННЕИТ (Сo 3 S 4) Грановская Н.В.11 Мюзен, Вестфалия, Германия. ~9 х 6 см. Образец: ФМ (7340. Иосса В.А.). Фото: © А.А. Евсеев

КОБАЛЬТИН Co[AsS] html Грановская Н.В.12 Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0iRocks.com

АСБОЛАН m(Co,Ni)O MnO 2 nH 2 O (от греч. asbolos копоть, сажа, по цвету и внеш. облику выделений html Грановская Н.В.13

ГАРНИЕРИТ ВОДНЫЙ СИЛИКАТ НИКЕЛЯ NiO SiO 2 H 2 O html Грановская Н.В.14

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Магматические (ликвационные) сульфидные медно- никелевые с кобальтом (Садбери, Канада; Норильский район, Россия) Коры выветривания по ультраосновным породам с силикатными рудами никеля и кобальта Плутоногенногенно-гидротермальные комплексные руды никеля, кобальта, серебра, висмута, урана – Бу- Аззер, Морроко; Кобальт, Канада; Хову-Аксы в России Стратиформные месторождения кобальтоносных медистых песчаников (Заир, Замбия) Месторождения будущего – железо-марганцевые конкреции современных океанов Грановская Н.В.15

Магматические (ликвационные) месторождения, формация сульфидных медно-никелевых руд месторождения Кольского п-ова (Печенга, Мончегорское, Аллареченское) Красноярского края (Норильское, Талнахское, Октябрьское) Садбери, Канада Грановская Н.В.16

Особенности ликвационных месторождений Месторождения связаны с расслоенными интрузивами основного-ультраосновного состава Рудоносные интрузии располагаются в зонах активизации платформ Интрузивные массивы имеют форму лополитов. Рудные тела размещаются внутри рудоносных материнских массивов Руды вкрапленные, прожилково- вкрапленные, массивные, брекчиевые В составе руд преобладают пирротин, пентландит, халькопирит Помимо меди и никеля из них извлекаются кобальт, платиноиды, золото, серебро, селен, теллур Грановская Н.В.17

Массивная пирротин-халькопирит- пентландитовая руда (Норильское м-ние) Грановская Н.В.18

СУЛЬФИДНАЯ НИКЕЛЕВАЯ РУДА (ПЕНТЛАНДИТ) В ШАХТЕ (НОРИЛЬСКИЙ РАЙОН) Грановская Н.В.19

Схема внутреннего строения залежи сплошных руд в юго- западной части Талнахского месторождения по Л.Сухову и В. Изоитко (1971) 1 - доломиты, мергели; 2 - песчаники, алевролиты, аргиллиты; 3 - габбро-долериты Талнахской интрузии; 4 - долериты дифференцированных силлов; 5 - контактово-измененные породы; 6 - пентландит-халькопирит-протеиновые руды; 7 - пентландит-халькопирит-пирротин- кубанитовые руды; 8 - пентландит-кубанит- халькопирит новые руды; 9 - тектонические нарушения. Грановская Н.В.20

Месторождения коры выветривания (формация силикатных никелевых руд) формируются при латеритном выветривании ультрабазитов По форме и условиям залегания выделяют площадные; линейные и линейно-площадные Месторождения площадного типа характеризуются плащеобразной формой, мощность их 3-20 м Никель представлен гарниеритом, частично сорбируется глинами и входит в состав нонтронита, вермикулита, хлорита, ассоциирует с асболаном Несколько раньше никеля и кобальта на более высоких уровнях осаждаются гидроксиды железа Полезными компонентами руд являются никель и кобальт, соотношения между которыми колеблются в широких пределах от 10:1 до 30:1 Наиболее крупные месторождения расположены в современной тропической зоне. Это всемирно известные месторождения Новой Каледонии, Филиппин, Австралии, Кубы, Бразилии и других стран Грановская Н.В.21

Два разреза гарниеритовых месторождений в Новой Каледонии (по Е.Глассеру) 1 - серпентиниты, перидотиты; 2, 3 - руды: 2 - брекчиевые, 3 - брекчиевидные и порошковатые; 4 - скопления зеленого гарниерита; 5,6 - красная земля: 5 - никеленосная, 6 - безрудная Грановская Н.В.22

Площадная никеленосная латеритная кора выветривания. Анкермановское месторождение силикатного никеля (Южный Урал, вблизи г. Орска) Грановская Н.В.23

Серпентиниты с прожилками кальцита – субстрат для образования в корах выветривания силикатных никелевых руд (Анкермановское м-е, Южный Урал) Охристые силикатные никелевые руды Липовского месторождения образуются по серпентинизированным ультраосновным породам (Средний Урал) Грановская Н.В.24

ПЛУТОНОГЕННО-ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ Гидротермальные (плутоногенные) месторождения связаны с гранитоидными интрузиями Рудные тела в виде жил и штокверков локализованы в осадочных, метаморфизованных породах Руды богаты кобальтом (содержание достигает нескольких процентов), но их экономическое значение невелико (0,5% запасов; 1,5% добычи) Среди плутоногенно-гидротермальных месторождений выделяется пятиэлементная формация Co, Ni, Bi, Ag, U (Эльдорадо, Канада) Грановская Н.В.25

Геологическая схема Хову-Аксинского месторождения (Тува, Россия) (по А.С. Борисенко и др.) Грановская Н.В.26 Кварц-карбонатные жилы с сульфоарсенидами кобальта и никеля

СТРАТИФОРМНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОБАЛЬТОНОСНЫХ МЕДИСТЫХ ПЕСЧАНИКОВ «Медный пояс Африки» - месторождения Замбии и Заира – один из основных источников кобальта (более 44% запасов, почти 43% добычи) Руды характеризуются высоким содержанием кобальта 0,3% Промышленный минерал – кольбальтоносный пирит В зоне окисления – богатые асболановые руды Грановская Н.В.27

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! Грановская Н.В.28