4-лекция Sn, Al, Cu

1.

ҚАЛАЙЫ
Қолданылуы. Қалайы оңай балқығыштығы, жұмсақтығы,
майырылғыштығы, химиялық төзiмдiлiгi мен жоғары
сапалы қорытпалар беру қабiлетiне байланысты
өнеркәсіпте кең қолданылады. Ол ақ қаңылтыр мен
фольга (өндiрiлген қалайының 50 % шамасы), дәнекер,
қаптама, сонымен қатар баббит (үйкелiстi
подшипниктер үшін), эмаль алу үшiн пайдаланылады.
Геохимиясы мен минералогиясы. Қалайының кларкi
0,0025 %. Оның 20 минералы белгiлi, олардың ішінде
өнеркәсiптiк мәнге ие болатындары (Sn, %):
- касситерит
SnO2 (78,6),
- станнин
Cu2FeSnS4 (27,5).
Руданың типтерi мен кондициялары. Қалайыны
касситерит-силикат, касситерит-сульфид және
касситерит-вольфрамит рудалардан айырып алады.
Қалайының мөлшерi бойынша қоңды (Sn>1 %), орташа
(0,4-1 %) және жұтаң (0,2-0,4 %) руда бөлiнедi.
Рудадағы қалайының минимал өнеркәсiптiк мөлшерi
түбiрлiк кенорындарда 0,1 %, шашылымдықта 200 г/м3.

2.

Руданың типтерi мен кондициялары. Қалайыны
касситерит-силикат, касситерит-сульфид және
касситерит-вольфрамит рудалардан айырып алады.
Қалайының мөлшерi бойынша қоңды (Sn>1 %), орташа
(0,4-1 %) және жұтаң (0,2-0,4 %) руда бөлiнедi.
Минимал өнеркәсiптiк мөлшерi түбiрлiк кенорындарда
0,1 %, шашылымдық кенорындарда 200 г/м3.
Қоры мен өндiрiсi. Қалайының шетелдердегi жалпы қоры
7,3 млн т, ал анықталғаны – 4 млн т. Оның негiзгi бөлiгi
Индонезия (0,7 млн т), Малайзия (0,6 млн т), Боливия
мен Бразилияда (0,5 млн т), Таиландта (0,4 млн т).
Қалайының концентраттағы өндiрiс көлемi (190 мың тға жетедi), ол негiзiнен Малайзия (63), Индонезия (29),
Таиланд (34), Боливия (30), Австралия одағы (11) мен
Бразилияның (7 мың т) үлесiне тиедi.
ТМД-да кенорындар тобы Магадан облысында, Саха
Республикасында, Забайкальеде, Приморьеде,
Қазақстан мен Қырғызстанда орналасқан. Металдың
қоры бойынша кенорындар былай бөлiнедi (мың т): өте
iрi (Sn >100), iрi (25-100), орташа (5-25) және ұсақ (Sn
<5 мың т).

3.

АЛЮМИНИЙ
Қолданылуы. Алюминий өзiнiң жеңiлдiгi, жақсы электр
өткiзгiштiгi, коррозияға төзiмдiлiгi мен механикалық берiктiгiне
байланысты авиацияда, автомобиль-, кемежасауда,
электртехникалық өнеркәсiпте, тұрмыстық заттар жасауға
қолданылады. Алюминийден алынатын 500 мыңнан астам бұйым
белгiлi. Алюминий барлық металдармен (қорғасыннан басқа)
қорытпалар мен химиялық қосылыстар жасайды.
Геохимиясы мен минералогиясы. Алюминийдiң кларкi 8,05 %.
Алюминийдiң жоғары мөлшерi сiлтiлi таужыныстарымен
байланысты. Мәселен, сiлтiлi нефелин таужыныстарда
алюмототықтың мөлшерi 22-25 % болып, осыған байланысты бұл
таужыныстар алюминий рудасы саналады.
Алюминий 250 минералдың құрамына кiредi. Олардың iшiнде
өнеркәсiптiк мәнге ие болатыны (Al2O3, %):
- бемит
– AlOOH (85),
- диаспор
– HAlO2 (85),
- гиббсит (гидраргиллит) – Al(OН)3 (65,4),
- нефелин
– Na[AlSiO4] (34),
- алунит
– KAl3[SO4]2 (OН)6 (77).
Алюминий алуға кианит, силлиманит, андалузит пен каолинит
перспективалы саналады.

4.

Рудасының типтерi мен кондициялары. Алюминий
өндiрiсi үшiн ең маңызды руда – боксит. Ол алюминий
және темiр гидроксидтерiнен, саз минералдарынан және
кремнийтотықтан тұрады. Басты минералдары бойынша
бемит, диаспор, гиббсит және комплекстi боксит түрлерi
бөлiнедi. Бiтiмi бойынша олар тас, қопсық, оолит, ноқат,
брекчиятәрiздi, яшматәрiздi болады.
Бокситтегi алюмототықтың минимал өнеркәсiптiк
мөлшерi 25 %, Al2О3:SiO2 қатынасы (кремний модулi)
2,6-дан асады. SiO2-ден басқа зиянды қоспаларына TiO2,
S, CО2, V, Cr, Ca, Cu, Fe2+, органикалық зат жатады.
Бокситтен алюминий өндiрген кезде алдымен
алюмототық алады, содан кейiн оны металл
алюминийге дейiн тотықсыздандырады. Бұл процесс
энергияны және суды өте көп қажет етедi.
Алюминийдiң басқа шикiзат көздерi ретiнде нефелиндi
сиенит, алунит, саздың кейбiр сорттары, анортозиттердi
пайдалануға болады.
Нефелиндi сиенитте Al2O3 минимал өнеркәсiптiк мөлшерi
22 %, ал Fe2O3 максимал мөлшерi 7,5 % болу керек.

5.

Қоры мен өндiрiсi. Шетелдерде алюминийдiң басты
шикiзаты – бокситтiң жалпы қоры 57 млрд т, ал
анықталғаны 26,2 млрд т деп бағаланады.
Қордың 90 % шамасы тропик белдеудегi елдерде
шоғырланған. Оның 75 % көлемi Австралия, Гвинея,
Бразилия, Суринам, Ямайка, Индия, сондай-ақ Грекия
мен Францияның үлесiне тиедi. Бокситтi 28 ел 74,3 млн
т көлемiнде өндiредi. Өндiрiстiң 80 % көлемiн
Австралия, Ямайка, Гвинея, Суринам, Гайана, Грекия,
Франция, АҚШ бередi. Алюмототықтың әлемдiк
өндiрiсi (ТМД елдерiн санамағанда) 23-27 млн т,
алюминийдiң – 10-12 млн т болады.
Боксит кенорындары қорының шамасы бойынша (млн т)
өте iрi (>100), iрi (50-100), орташа (15-50) және ұсақ
(<15) болып бөлiнедi.

6.

Өнеркәсiптiк кенорындарының типтерi
Алюминий кенорындарының негiзгi типтерi мыналар:
1) бокситтiң қабат тәрiздi латериттiк кенорындары: Боке
(Гвинея), Висловское (Белгород облысы, КМА), Индия
платформасының және Бразилия қалқанындағы кенорындар;
2) бокситтiң линза және қабат тәрiздi латериттiк-шөгiндi
кенорындары: Уэйна (Австралия), Верхне-Ворыквинское
(Россия), Суринам, Гайана, Гвиана кенорындары;
3) бокситтiң қабат тәрiздi карбонат қатқабаттардағы шөгiндi
кенорындары: Солтүстiк Урал кенорындар тобы, Ямайка
түбегi, Франция, Венгрия, Грекия кенорындары;
4) бокситтiң терригендiк қатқабаттардағы қабат тәрiздi шөгiндi
кенорындары: Солтүстiк Онега тобы (Иксинское, т.б.),
Амангелдi тобы, ТМД елдерiнде басқа кенорындар тобы;
5) нефелин руда кенорындарына жататындар – Хибин
кенорындары (Кола түбегі), Горячегорск және Қия-Шалтыр
кенорындары (Шығыс Сібір); жоғары алюмототықты
шикізаттың метаморфогендік кенорындары – Кейв (Кола
түбегі), Кяхты (Бурятия), Китой (Иркутск обл.), Чайныт
(Саха Республикасы), Қазақстан және Красноярск өлкесі
(Россия) кенорындары; дистен кенорындары, оны Индияда
және АҚШ өндіреді.

7.

Торғай алабында Амангелді боксит кенорындар тобы
Арқалық қаласының маңында орналасқан. Бұл топқа
оқшауланған бес кенорын кiредi: Арқалық, Солтүстiк,
Жоғарғы Ашут, Төменгi Ашут және Үштөбе.
Шайылған қатпарлы iргетастың бейтегiс бетiнде құмсаз жаралымдардан тұратын мезозой-кайнозой
түзiлiмдерi көлбеу жатады.
Палеогеннiң бокситтi арқалық дестесі (свитасы) төменгi
жағында құм-саз түзiлiмдерден тұрады. Олардың
үстiнен тас, қопсық, кепкен және саз бокситтер
орналасады. Бокситтер көлбеу бағытта гиббситтi
каолин саздарымен фациялық ауысады. Боксит
жатындарының көпшiлiгi жапсарлық карстқазаншұңқыр типiне жатады, ал кейбiр ұсақ жатындар
карст типiне жатады.

8.

Қазақстанда алюминий шикiзаты ретiнде ең көп таралғаны –
боксит. Анықталған 200 кенорын мен кенбiлiнiмдердің есепке
алынғаны негiзiнен платформалық типтi 50-ден астам
кенорынның боксит қоры. Осы кенорындардың iшiндегi
iрiлерi: Краснооктябрь, Белинское, Тауынсор, Шығыс Аят,
Көктал, Науырзым, Жоғарғы Ашут (қоры сарқылуға жақын),
Арқалық (игерiлiп бiткен). Аталған кенорындардың барлығы
Торғай ойысында орналасып, Батыс Торғай, Шығыс Торғай
(Амангелдi) және Орталық Торғай бокситтi аудандарын
жасайды.
Осы аудандар бойынша баланстық қордың үлесi – 82,8; 10,4 және
6,7 %. Орталық Торғай ауданы кенорындарының (Батыс
Обаған, Приозер, Құсмұрын, Науырзым, т.б.) бокситiн басты
резерв деп қарастыруға болады. Олардың шикiзаты комплекстi
(жоғары темiрлi және жоғары титанды боксит рудасы).
Өңдеудiң қалдықсыз жаңа технологиялық сұлбасын әзiрлеудi
қажет ететiн бұл рудадан темiрлi-титанды және алюмототықты
өнiмдер айырып алуға болады.
Бұл бағыттағы жұмыстардың алғашқы нәтижелерi
үмiттендiрерлiк. Осының негiзiнде Орталық Торғай ауданын
алюмототық өндiретiн жаңа кәсiпорынның өзiндiк шикiзат
базасы болуы мүмкiн деп қарастыруға болады.

9.

Басқа аудандарда Талды Ащысай (Мұғалжарда,
жалпы қордың 2,1 % бөлiгi) және ұсақтау
Майбалық, Қонарлы, Ақмола және басқалар
(Орталық Қазақстан), Фогелевка (Рабат),
Ордабасы, Құтырған және басқалар (Оңтүстiк
Қазақстан) боксит кенорындары белгiлi.
Сондай-ақ, Қазақстанда алюминий шикiзатының
бейбоксит түрлерiнiң iрi қоры жоғары
алюмототықты тақтатастарда (кианит, андалузит,
т.б.) және каолиниттi саздарда, сонымен қатар
алунит пен нефелин-апатит рудада шоғырланған.

10.

МЫС
Қолданылуы. Мыс жақсы электр- және жылуөткiзгiштiк, химиялық
төзiмдiлiк, майырылғыштық, созылғыштық қасиеттерімен
сипатталады. Сондықтан өнеркәсiптiң түрлi салаларында:
электртехника мен байланыс құралдарында (50 %), машина
жасауда (25 %), құрылыс, тамақ және химия өнеркәсiбiнде (25 %)
пайдаланылады. Мыстың қалайымен, қорғасынмен,
алюминиймен, кремниймен, бериллиймен (қола), мырышпен
(жез), никельмен (мельхиор) және т.б. қорытпалары белгiлi.
Геохимиясы және минералогиясы. Мыстың кларкi 0,01 %. Оның
жоғары мөлшерi қышқылдылау гранитоидтарға, негiздi
таужыныстарға және кейде қышқылды граниттерге тән. Мыстың
240 минералы белгiлi. Өнеркәсiптiк мәнге иелері (Cu, %):
- сомтума мыс (~100),
- халькопирит CuFeS2 (34),
- борнит
Cu5FeS4 (63),
- халькозин
Cu2S (79,8),
- ковеллин
CuS (66),
- солғын кен Cu3(AsSb)S3 (52-57),
- куприт
CuО2 (88,8),
- малахит
Cu2СО3(OH)2 (57,4),
- азурит
Cu3(СО3)2(OH)2 (55,3),
- хризоколла CuSiО3nН2О (36,1).

11.

Рудасының типтерi мен кондициялары. Мыс рудасы екi:
сульфид және оксид өнеркәсiптiк типке бөлiнедi. 90 %
мыс сульфид рудадан балқытып алынады. Қалған бөлiгi
сомтума мыс, оксид, карбонат және т.б. руданың үлесiне
тиедi. Мыс рудасынан қосымша молибден, мырыш,
қорғасын, алтын, рений, кадмий, индий, висмут, никел,
кобальт, платиноидтар, селен, теллур, күкiрт және т.б.
айырып алынады. Олардың бағасы көбiнесе негiзгi
компонент мыстың бағасынан асып кетедi.
Мыс рудасына қойылатын талап оның құрамына, қорының
масштабына және кенорындарды игеру тәсiлдерiне
байланысты. Монометалды ұсақ кенорындар мыстың
мөлшерi 1-3 % болғанда игерiледi. Iрi кенорындарда ол
0,3 %-ке дейiн төмендеуi мүмкiн.
Руданы ашық тәсiлмен өндiргенде 0,5 %, ал iрi комплекстi
кенорындарда 0,3 %-ға дейiн азая алады.

12.

Қоры мен өндiрiсi. Мыстың жалпы әлемдiк қоры (ТМД
елдерiн қоспағанда) 843 млн т, барланғаны – 466 млн т.
Барланған қордың негiзгi бөлiгi АҚШ пен Чили
(әрқайсысында 85 млн т-дан), Замбия мен Канада (29
млн т-дан), ДР Конго (25 млн т) мен Перу (27 млн т)
кенорындарының үлесiне келедi.
Мыс әлемнiң 37 елiнде өндiріледi, оның мөлшерi 6,3 млн
тоннаға жетедi; негiзгi бөлiгiн (80 %) АҚШ (1,1 млн т),
Чили (1,4 млн т), Канада (0,8 млн т), Замбия, ДР Конго,
Австралия, Перу, Филиппин өндiредi.
ТМД елдерінде мыстың негізгі қоры Қазақстан, Урал,
Өзбекстан, Закавказье және Шығыс Сібір
кенорындарында шоғырланған.
Қорының масштабы бойынша аса ірі кенорындарға
қоры 5 млн т-дан асатын, ірілерге – 1-5 млн т,
орташаларға – 100 мың т-1 млн т, ұсақтарға –
100 мың т-дан аздар жатады.

13.

Мыс кенорындарының өнеркәсiптiк типтерi
Мыстың өнеркәсiптiк кенорындары арасында генетикалық
белгiлерi бойынша магмалық, гидротермалық
плутоногендiк, скарндық, вулканогендiк, шөгiндi,
гидротермалық-шөгiндi (стратиформдық) типтер
бөлiнедi. ТМД елдерiнде негiзгi өнеркәсiптiк типтерге
жататындар :
1) гидротермалық-шөгiндi (қоры 34 %, өндiрiсi 29 %) –
Жезқазған, Итауыз, Сарыоба, т.б. (Орталық Қазақстан),
Удокан (Забайкалье), ал шетелде: Предсудет (Польша),
Мансфельд (Германия), Айнақ (Ауғанстан), РоанАнтилоп, Чамбиши, Нчанга (Замбия), Камото, Мусоши
(ДР Конго) және басқалар;
2) вулканогендiк-шөгiндi мыс-колчедан (қоры 17,5 %,
өндiрiсi 23 %) – Дегтярь, Учалы, Гай, Сибай (Оңтүстiк
Урал), Уруп, Аллаберды, Шамлунг (Кавказ); шетелде –
Рио-Тимпо (Испания), Бор (Сербия), Эргани (Түркия),
Болиден (Швеция), Кидд-Крик (Канада), ЮнайтедВерде (АҚШ) және басқа кенорындар;

14.

1) гидротермалық мысты порфир (қоры 18 %, өндiрiсi 16
%) – Ақтоғай, Айдарлы, Қоңырат, Бозшакөл,
Шатырқұл (Қазақстан), Қалмаққыр (Өзбекстан),
Каджаран, Агарак (Армения), Сор (Батыс Сiбiр).
Шетелдерде iрi кенорындар белгiлi жерлер: Болгария
(Медет, Асарел), Иран (Сары-Чешме), Маңголия
(Эрденет), АҚШ (Кляймакс, Бингем), Канада (ВэллиКопер), Перу (Токепала), Чили (Эль-Тениете,
Чукикамата);
2) магмалық мыс-никельдi (қоры 18 %, өндiрiсi 16 %) –
магмалық ликвациялық сульфид мыс-никель рудасы
(жоғарыда никель және кобальт кенорындары
тарауында қарастырылған).
Шетелде гидротермалық мысты-порфир (қоры 65 %,
өндiрiсi 60 %), гидротермалық-шөгiндi (20 және 18)
және вулканогендiк-шөгiндi мыс-колчедан (8 және 11)
кенорындар басты орын алады.

15.

Қазақстан мыс рудасының қоры бойынша әлемде
алдыңғы орындардың бiрiн алады. 30 кенорынның
баланстық қоры бекiтiлген. Олардың iшiнде қоры мен
пайдалы қазбасының жиынтығы бойынша бiрегейі
Жезқазған.
Iрi кенорындарға жататындар – Қоңырат, Ақтоғай,
Айдарлы, Жаман Айбат, Бозшакөл, Көксай,
Қасқырмыс, Нұрқазған (Самара) кенорындары. Жалпы
саны 70-ке жуық кенорынның дербес мыс рудалыға
30-ы жатады, қалғандары – комплексi, яғни құрамында
мыс бар кенорындар.
Мыс кенорындарының негiзгi (өндiру бойынша)
геологиялық-өнеркәсiптiк типтерiне жататындар:
мысты құмтас (58 %), мысты колчедан (17,1 %), мыстыпорфир (8,2 %), скарндық (4,1 %) және басқа (Полетаев,
1996 ж.). Қордың жалпы балансында мысты құмтас
типтi руданың үлесi 42 %, мысты-порфирдің – 42 %.
Мысты құмтас кенорындары – Жезқазған, Жаман Айбат,
Сарыоба, Итауыз және басқалар Орталық Қазақстанда
орналасқан.

16.

Мысты-порфир кенорындары – Орталық Қазақстанда
(Қоңырат, Бозшакөл, Борлы, Нұрқазған, Қызылту, т.б.)
және Жетісуда (Көксай, Ақтоғай, Айдарлы, Қасқырмыс,
Восток I–IV). Мысты колчедан кенорындары арасында
Мұғалжарда – 50-Октябрь атындағы, Орманы,
Авангард, Аралша, т.б.; Шыңғыста – Ақбастау,
Құсмұрын. Мысты скарн типтi кенорындардың ең
белгiлерi – Саяқ, Қаратас, кварц-сульфидтiлердің
(мысты желiлер) – Шатырқұл, Жайсан.
Қазақстанда аталған негiзгi типтi кенорындармен қатар
мысты-никельдi (Мақсұт, Қойтас, Қамқор), мыстыцеолиттi «желек» типтi (Темiрлiк) және басқалар бар.
Өнеркәсiптiк жаңа кенорындарды анықтау бойынша
Қазақстанның болашағы әлi маңызды.
Қазақстанда мыстың жаңа кенорындарын ашу
перспективасы әлі айтарлықтай. Қазіргі кезде
республиканың мыс өнеркәсібі шикізат базасымен
әзірше жеткілікті қамтамасыз етілген.
Бейбелсенді қордың елеулі бөлігін (жұтаң мысты-порфир
рудаларын) тиімді игеру проблемасы шешімін тауып
келеді.