Суроямский участок // Ванадий. Железная руда

железные руды (титаномагнетитовые)

Суроямское месторождение комплексных железных руд открыто и предварительно оценено в 1965 при геологосъемочных работах, проводившихся Челябинской геологоразведочной экспедицией (И. В. Жилин, Г. Ф. Селиверстов).

В 1982-86 поиски железных руд продолжила Миасская геологоразведочная партия. Руды месторождения относятся к числу вкрапленных, генетически связ. с древними (венд — кембрий) щелочными пироксенитами, которые залегают в виде тектонич. блока (протрузии) среди вулканич. пород эвгеосинклинального типа (возраст от верх. силура до ниж. девона).

Рудоносные пироксениты залегают в виде линзы (дл. 7,7 км, шир. 1,2—2,5 км) мощностью 500—1500 м. Создают магнитное поле интенсивностью 2 тыс. нТл, осложн. 3 локальными аномалиями до 8—9 тыс. нТл. Суроямское месторожд.— уник. для Урала как по петрографич. составу магматич. пород, так и по их металлогенич. специализации, что объясняется пространств. близостью массива к Уфим. выступу слабо переработ. фундамента Рус. платформы. Суроямский массив является полиформационным и полихронным, в его составе принимают участие мантийные аполерцолитовые и аподунитовые серпентиниты реститовой природы с повыш. железистостью (17,0—19,0%) и низким (4 г/т) содержанием редких земель с преобладанием легких лантаноидов — церия, лантана, неодима, безрудные диопсидовые и рудные диопсид-геденбергитовые щелочные (с флогопитом и апатитом) пироксениты, верлиты, нефелиновые сиениты и др. Внутр. строение массива псевдорасслоенное, с полосовидным распределением бария, железа, кобальта, меди, стронция, фосфора и др. компонентов.

Главные породообразующие и акцессорные минералы рудоносных пироксенитов: клинопироксен, биотит-флогопит, титаномагнетит, апатит (2 последних при высоком содержании становятся рудообразующими), оливин, сфен, циркон, рутил, анатаз и др. В незначит. кол-вах (до 1%) присутствуют более поздние по отношению к титаномагнетиту сульфиды: валлериит, линнеит, пентландит, пирит, пирротин, сфалерит, халькопирит. Порода среднекрупнозернистой структуры, массивной и трахитоидной текстуры. Преобладающие размеры зерен титаномагнетита 0,3— 1,0 и 0,03—0,1 мм. Они содержат 3—5% ориентир. пластинчатых вростков практически полностью сфенизир. ильменита толщ. до 0,16 мм. В мономинеральной фракции титаномагнетита содержатся (% массы): двуокись титана (0,80—2,82), пятиокись ванадия (0,21—0,78), окись магния (0,49—1,22).

Апатит в пироксенитах распределен неравномерно в виде отд. вкрапленников и гнезд, приуроч. к краевым частям массива. Эго минерал столбчатой формы, с четкими кристаллографич. очертаниями; размеры зерен в осн. 0,1— 1,0 мм. Согласно данным хим. и нейтронноактивационных анализов, это фтор-апатит с содержанием (% массы): фтора — 1,88, хлора — 0,19, скандия — 0,5, стронция — 0,47, бария — 0,032, редких земель — 0,47, бериллия — 0,05. Из редких земель преобладают легкие лантаноиды — церий и неодим. В целом по Суроямскому месторожд. в рудных пироксенитах обнаружены след. компоненты (% массы): железо общее (14,13—24,0), железо магнетитовое (8,91 —18,0), двуокись титана (1,17—2,0), пятиокись ванадия (0,09—0,10), пятиокись фосфора (до 5,15), медь (0,1—0,2). Среди вкрапл. руд возможны участки с содержанием железа 28—30%.

С учетом геолого-эконом. факторов выделяется 2 типа пром. руд — титаномагнетитовые (приурочены к осевой, центральной части массива), с бортовым содержанием железа более 7% и пятиокиси фосфора менее 1%, и апатит-титаномагнетитовые (слагают краевые части), с бортовым содержанием железа более 3% и пятиокиси фосфора более 1%. Прогнозные ресурсы жел. руд Суроямского массива подсчитаны до глуб. 300 м по категориям P1+P2 в кол-ве 11,0 млрд т. Оба типа руд были подвергнуты в лабораторных условиях обогащению (мокрая магнитная сепарация с последующей флотацией); при этом получены мономинеральные концентраты: титаномагнетитовый (с выходом рудного минерала 15,7 и 13,7%, содержанием железа 56,5—65,8%), апатитовый (выход 2,3—4,3%, содержание пятиокиси фосфора 25,0—37,2%) и медный (выход 0,18— 0,23%, содержание меди — 18,4% при извлечении 34%).

Суроямский титаномагнетитовый концентрат содержит в ср. 1,99% двуокиси титана, к-рый при металлург. процессе является вредной примесью, и 0,36% природно-легирующего ванадия. С учетом скрытой зольности содержание титана в титаномагнетитовом концентрате на геол. разрезах нестабильное: оно уменьшается от 3,0 до 1,3—1,5% в направлении от периферии к центральной части рудной залежи.

По данным фазового анализа, 63,2% железа связано с титаномагнетитом, 34,6% — с железосодержащими силикатами (амфиболом, биотитом, пироксеном, хлоритом). Двуокись титана связана с ильменитом (12,5%), титаномагнетитом (18,1%) и силикатами (69,4%). Т.о., практически 70% титана в руде связано с силикатами, к-рые в процессе обогащения уходят в хвосты магнитной сепарации. В апатит-титаномагнетитовых рудах обнаружено повыш. содержание благородных металлов (золота — 0,6 г/т, серебра — 0,3, палладия — 0,71, платины — 0,035) и редких элементов (германия — 1,64 г/т, теллура — 1,8), минеральная форма и технология извлечения к-рых пока не изучены.

Как показали лабораторные исследования, хвосты мокрой магнитной сепарации жел. руд Суроямского месторожд. могут быть использованы в смесях для покрытия автомоб. дорог. Близкое расположение к земной поверхности, небольшая мощность вскрыши (ок. 10 м), благоприятные гидрогеол. условия, значит. размеры рудной залежи, легкая обогатимость руд являются хорошими предпосылками для крупномасштабной и экономически эффективной отработки месторожд. открытым (карьерным) способом.