способ разработки солевого месторождения с получением платины из надсоляной толщи

Формула изобретения

Способ разработки солевого месторождения с получением платины из надсоляной толщи, характеризующийся тем, что при разработке солевого месторождения устанавливают наличие платины в нерастворимом остатке солей, производят геологическое картирование соленосной впадины и определяют области распространения песчаных пород в надсоляной толще, после чего в данных областях осуществляют бурение скважин, проходку шурфов и отбор проб, в которых определяют содержание платины, затем осуществляют оконтуривание залежей песчаных пород с промышленными концентрациями платины, очистку поверхности, нарезку эксплуатационных блоков и выемку платиносодержащих песчаных пород, после чего горную массу, содержащую данные песчаные породы, направляют на установки гравитационного обогащения, где ее промывают в водном потоке и извлекают из нее платину.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам комплексной разработки солевого месторождения, и может быть использовано для получения на месторождениях калийно-магниевых и каменной солей как калийных удобрений, магния, пищевой соли, так и платины.

В настоящее время Россия контролирует около 60% добычи палладия, 24% добычи платины, а также значительную долю попутно извлекающегося родия. В качестве главных источников платиноидов служат россыпи и месторождения сульфидных медно-никелевых руд.

Россыпи были открыты на Урале в 1821 г. в отложениях долины реки Верхняя Нейва, в 50 км от Екатеринбурга. Они интенсивно разрабатывались в период 1845-1917 гг. Суммарно добычу платины из уральских россыпей оценивают в 300-400 т [1].

Сейчас разрабатываются другие россыпи - Кондера (артель старателей «Амур»), Чад ( артель старателей «Восток») на Алдане, в Хабаровском крае, россыпи Корякского нагорья (компания «Корякгеолдобыча») в Корякском АО. Из россыпей ежегодно извлекают до 20% платины, добываемой в стране.

Источником россыпной платины на Кондере считается зонально-концентрический интрузив ультраосновных пород с диаметром до 5 км, расположенный в пределах Алданского докембрийского щита. Ядро интрузива представлено хромитсодержащим дунитом, зонально сменяющимся пироксенктом. Минералы металлов платиновой группы (МПГ) развиты в жилах хромита. Однако главный, коренной, источник платины обнаружен не был.

Запасы платины в россыпях Кондера составляют 60 т. Протяженность их достигает в сумме 50 км при ширине от 30 до 980 м. Мощность продуктивного пласта колеблется от 2.2 до 2.4 м, содержание МПГ в пласте - 1.6 г/м³ , причем оно увеличивается по мере приближения к интрузиву до 4 г/м³. Минимальные содержания платины в россыпи - 0.5 г/м³. В составе МПГ в россыпях присутстсвуют: платина - 85%, иридий - 1.7%, осмий - 0.7%, рутений - 0.1%, родий - 0.4%, палладий - 0.5% и др. элементы, включая золото - 9%.

Небольшие россыпи в Чаде, Шантари и Инагли образовались в связи с проявлением небольших зон щелочных-субщелочных ультрабазитовых интрузивов на Алданском щите. В начале 1990-х годов россыпи МПГ были открыты в ручьях Корякского нагорья. Считается, что источник платины - интрузивные комплексы Аляскинского типа, достигающие 16 км в длину и 4 км в ширину. Эти интрузивы содержат дунитовые ядра, сменяющиеся к периферии массивов оливиновым пироксенитом и габбро. Россыпи заключены в четвертичных гравелитах, развитых в долинах двух ручьев. Продуктивные слои имеют мощность от 0.4 до 11.0 м, содержание платины колеблется от 0.7 до 5.4 г/м ³. Среди минералов преобладают сплавы железо-платинового состава с подчиненной долей иридия. Разработка россыпей началась в 1994 г. и достигла максимума в 1998 г., когда было добыто 6 т платины.

Сульфидные медно-никелевые руды Норильского района составляют до 95% потенциала российских МПГ, которые извлекаются на горно-обогатительных и металлургических предприятиях района как попутный продукт при переделе концентратов никеля и меди. В 2000 г. металлургический комплекс «Норильский никель» произвел продукции на 4.7 млрд. дол., что составило 2% валового нац. продукта (ВНП) России, при этом более 50% его пришлось на долю МПГ.

Норильские платиноидно-медно-никелевые месторождения были открыты в 1919 г. при поисках угля и меди. Эти месторождения содержат руды трех типов: а) массивные, б) вкрапленные и в) обогащенные медью. Все они содержат в том или ином количестве платиноиды. Среди платиноидов преобладают минералы палладия, в рудах средние содержания палладия составляли 6 г/т и платины - около 2 г/т.

На предмет освоения руд, содержащих МПГ, перспективно изучение проявлений в черносланцевых толщах, месторождений медистых песчаников и др. перспективных объектов [2].

Основной тектонической единицей района Верхнекамского солевого месторождения является Соликамская соленосная впадина, входящая в систему Предуральского краевого прогиба. Прогиб прослеживается вдоль западного склона Урала на расстоянии около двух тысяч километров при ширине 50 - 80 км.

Установленное содержание платины в нерастворимом остатке сильвина очень высокое, в десятки раз превышает минимальное промышленное содержание и составляет 6,3-10,25 г/т, в нерастворимом остатке галита еще выше - 4,85-24,2 г/т [3].

Геологический возраст соляной толщи позволяет предположить, что источником сноса платины могли являться Уральские горы.

Повышенные концентрации платины, локализующиеся в нерастворимом остатке солей, сформированы, по нашему мнению, скорее всего в период садки солей путем привноса в них поверхностными водами с суши, а также за счет ветровой эрозии обогащенного платиной терригенного материала.

Уральское поднятие с развитыми ультраосновными и основными магматическими породами было питающей провинцией для образования россыпей платины на склонах Урала и в Предуральском краевом прогибе. Положительным фактором для образования россыпного месторождения платины в надсоляной толще Соликамской впадины явилось наличие массива габбро-диабазов в среднем течении реки Усьвы, транзитной гидросети и связь последней с площадью, обладающей россыпеобразующим коренным источником.

Породообразующими минералами песчаных пород надсоляной пестроцветной толщи являются диопсид, авгит, гиперстен, энстатит, плагиоклазы, соссюрит, связанные между собой карбонатным цементом, составляющим 15-18% породы (Копнин, 1959). Подобные пироксеновые песчаники, резко отличаясь от обычных песчаников, ближе всего отвечают составу габбро-диабазов. Это дает основания считать, что образование их связано с разрушением основных магматических пород Урала.

В прошлые геологические эпохи зерна платины накапливались в береговой зоне древнего Пермского моря, а также в дельтах рек и на речных террасах. Аллювий надсоляной толщи обладает высокой зрелостью комплекса терригенных минералов, хорошей окатанностью и сортировкой обломочного материала, что свидетельствует о неоднократном его переотложении и длительности транспортного пути.

Изобретение аналогов не имеет.

Целью изобретения является повышение комплексности использования солевого месторождения.

Поставленная цель достигается тем, что в соленосной впадине после обнаружения платины в нерастворимом остатке солей производят поисково-разведочные работы в песчаных отложениях надсоляной толщи и выявляют залежи платины.

Способ осуществляют следующим образом.

При разработке солевого месторождения устанавливают наличие платины в нерастворимом остатке солей, производят геологическое картирование соленосной впадины и определяют области распространения песчаных пород в надсоляной толще, после чего в данных областях осуществляют бурение скважин, проходку шурфов и отбор проб, в которых определяют содержание платины. Затем осуществляют оконтуривание залежей песчаных пород с промышленными концентрациями платины, очистку поверхности, нарезку эксплуатационных блоков и выемку платиносодержащих песчаных пород. После чего горную массу, содержащую данные песчаные породы, направляют на установки гравитационного обогащения, где ее промывают в водном потоке и извлекают из нее платину.

Связь между нахождением платины в нерастворимом остатке солей и ее наличием в песках надсоляной толщи в промышленных концентрациях подтверждена экспериментально. При разработке южной части Верхнекамского солевого месторождения установили наличие платины в нерастворимом остатке солей, составляющее 9,7-48,4 г/м³. После этого в районе шахтного поля Третьего Березниковского калийного рудоуправления отобрали пробы песчаных пород, в которых определили содержание платины, достигающее 2,2 г/м³ (минимальное промышленное содержание платины составляет 0,4 г/м³).

Источники информации

1. Бетехтин А. Г. Платина и другие минералы платиновой группы. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1935. - 148 с.

2. Russia's PGM potential. Mining Journal. 2002. V.338, №8685.

3. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. - Пермь: ГИ УрО РАН, 2001. - 429 с.