Полиметаллические руды: характеристика, свойства и применение

Всегда, сколько существовала цивилизация, у человечества богатством были природные ресурсы. Условно их можно поделить на невозобновляемые и возобновляемые. К числу вторых относятся ресурсы растительного и животного происхождения. Первый вид представлен полезными ископаемыми. Они выступают в качестве основы для самого существования современного человека. Ведь полезные ископаемые являются главным сырьем для действующего минерального производства. Важную роль в общей системе играют полиметаллические руды.

Вводная информация

Где находятся крупнейшие месторождения? Что собой представляет данный вид минерального сырья? Как выглядит процесс добычи и обогащения полиметаллических руд? Об этом мы и поговорим. А начать следует с определения. Итак, полиметаллические руды – это полезные ископаемые, отличительной чертой которых является наличие целого комплекса химических элементов. Основоположные составляющие, благодаря которым и формируется данное сырье – это галенит и сфалерит. Наиболее важные элементы – свинец и цинк. Но, кроме них, находят медь, кадмий, серебро и золото. Полиметаллические руды хоть и редко, но могут также содержать галлий, висмут, индий и олово.

Формирование и месторождения

Во время проведения исследований учеными было установлено, что формирование полиметаллических руд осуществлялось на протяжении разных геологических эпох. Как правило, эти полезные ископаемые можно найти в породах вулканического происхождения. Поэтому не удивительно, что их сейчас находят в местах сейсмической активности в прошлом. Месторождения полиметаллических руд можно найти на любом континенте земного шара. Больше всего они встречаются в Австралии. Также немалые запасы присутствуют на территории Северной Америки – США и Канады. Самое крупное европейское месторождения находится в Испании. На азиатском континенте на их добыче специализируется Китай, Казахстан и Япония. Присутствуют полиметаллические руды и в России.

А что в РФ?

В основном уникальные запасы расположены на территории Алтайского края. Отечественные руды могут похвастаться большим количеством цинка, меди, свинца и драгоценными металлами. Хотя следует отметить, что наиболее перспективные и крупные месторождения были открыты аж в пятидесятых и шестидесятых годах прошлого столетия. Кроме этого, полиметаллические руды можно встретить и на Дальнем Востоке. В этом случае к перечню распространенных материалов необходимо добавить еще олово и вольфрам.

О процессе добычи

В современном мире широко практикуется два подхода получения этих полезных ископаемых. Это открытый и подземный способы. Что же они собой представляют? Добыча полиметаллических руд открытым способом предусматривает их извлечение из недр при помощи карьерных горных выработок. Он позволяет обеспечить высокую эффективность выемки минерального сырья. Этот способ предусматривает наличие таких этапов работы:

1. Подготавливается горная порода к выемке посредством взрывного и механического рыхления.
2. Полученная масса погружается в транспортные средства.
3. Заготовительное сырье перевозится на промышленную площадку, где будет проводиться дальнейшая обработка.

Подземный метод предусматривает, что извлечение минерального сырья осуществляется при минимальном нарушении целостности поверхности земли. В таком случае предусматривается проведение следующих этапов работы:

1. Вскрытие поверхности.
2. Осуществление подготовительных работ.
3. Выемка полезных ископаемых.
4. Получение полиметаллических руд.

Обработка

Получение сырья – это еще далеко не все. На извлечении полиметаллических руд дело не ограничивается. Необходимо еще и добыть нужные элементы. Для этого нужна переработка полиметаллических руд. Сырье должно пройти процесс обогащения. Что он собой представляет? Прежде всего необходимо понимать, что из полиметаллической руды нельзя сразу же получить присутствующие в ней металлы. Выплавка возможна только в тех случаях, когда содержание элементов превышает порог в 30% от всей массы. Тогда как извлеченные из земли элементы могут похвастаться значительно меньшими показателями.

Обогащение полиметаллических руд – это совокупность взаимосвязанных процессов, направленных на переработку первоначального сырья. В результате получается два продукта. Один из них – это концентрат, который богат на химически элементы. Он направляется на металлургические объекты, чтобы получить необходимые материалы. Второй продукт – отходы обогащения. Они являют собой пустую породу, которая освобождена от полезных веществ.

Переработка и использование

Если говорить кратко и в общих чертах, то выделяют три этапа процесса обогащения:

1. Дробление и измельчение.
2. Непосредственно обогащение сырья.
3. Получение готового концентрата.

Наиболее популярными и необходимыми являются свинец, медь, цинк, серебро и золото. Спектр их применения весьма широк – они используются в электротехнике, ювелирном деле, машиностроении и ряде других направления. Наибольшим промышленным значением обладают сульфидные полиметаллические руды, которые залегают в силикатных и карбонатных породах.

Следует отметить, что очень часто при обработке извлекается один-два металла, а все остальное выбрасывается. Это связано с тем, многие полезные ископаемые присутствуют в очень незначительных количествах (могут быть тысячные доли процента), что делает в рамках современной системы невыгодным их выделение. Хотя, по мере совершенствования используемых технологий, взоры компаний начинают обращаться и на отвалы, в которых содержатся эти самые руды (а также отходы угольной промышленности и многое другое).

Специфика при обработке

Следует отметить, что, вместе с тем, и широко используются методы, позволяющие получить хорошие результаты. Например, если полиметаллические руды подвергаются флотации, то применяемые пенообразователи и коллекторы позволяют воздействовать не на один, а на несколько минералов, которые входят в состав. Благодаря этому, проведя многократную селективную выборку комплексного сырья, можно последовательно получить ряд концентратов. Они всплывают вместе с пеной, тогда как под водой остается просто пустая порода.

Чтобы разделить отдельные элементы также используют специальные методы, например, хлорирование. При обработке сырья этим химическим соединением (часто оно проводится в присутствии восстановителя) можно выделить отдельные элементы. Правда, это еще не то, что нужно, а хлориды разных металлов. Но они обладают разными характеристиками и свойствами, благодаря чему можно их легко разделить как от не вступившей в реакцию части руды, так и между собой. А уже чистые хлориды легко восстанавливать до свободных металлов. Если стоит задача обеспечения глубокой переработки руд, когда нужно извлечь большое число компонентов, то широко используется электроэнергия. Благодаря ее применению можно интенсифицировать процесс.

Заключение

Вот и рассмотрено в общих чертах, что собой представляют полиметаллические руды. Добывая, перерабатывая и используя это сырье, человек обеспечивает себя необходимыми для комфортного существования элементами, как-то медь, золото, серебро, цинк и свинец. Но это далеко не полный перечень полезных ископаемых, которые могут быть извлечены и применены в промышленности.