Копанское месторождение ильменитовых и титаномагнетитовых руд


Копанское месторождение ильменитовых и титаномагнетитовых руд. Расположено в 15 км к востоку от Сатки, в 16 км к юго-востоку от станции Бердяуш. Приурочено к Копанскому габбровому массиву, являющемуся частью Кусинско-Копанской габбровой интрузии. Открыто в 1760 учениками маркшейдерской службы Златоустовского горного округа Новиковым и Бортниковым. К этому же времени относятся попытки разработки руд месторождения для нужд Саткинского металлургического завода. Разведочные работы проводились в 1899—1901 (Садовский), 1929—33 (И. И. Малышев, И. Д. Кармазин), 1941—44 (3. В. Рупасова) и 1950-54 (Е. П. Воротильников).

В 1955 Гос. комиссия по запасам СССР утвердила запасы титаномагнетитовых руд в кол-ве: 22 млн т балансовых и 78,5 млн т забалансовых. В 1955—59 Копанская и Саткинская геологоразведочные партии под рук-вом Н. Н. Кускова провели оценку Вкрапленных руд, среди к-рых выделили ильменитовые и ильменито-титаномагнетитовые.

Вкрапленные руды представлены габбро с повышенным содержанием ильменита и титаномагнетита — главных рудных минералов (преобладание того или другого определяет тип руды). Контуры тел вкрапленных руд устанавливаются по результатам опробования.

К ильменитовым рудам относятся габбро с содержанием TiO2 не менее 5% (при отношении TiO2 к Fe более 0,38), к ильменито-титаномагнетитовым — габбро с содержанием Fe от 20 до 30% (отношение менее 0,38), титаномагнетитовые руды содержат Fe не менее 30%.

Рудные тела залегают согласно с полосчатостью габбрового массива, имеют северо-восточное простирание, юго-восточное падение под углом 35—70°, хорошо прослеживаются.

На месторождении выделены 3 рудные зоны: Западная, Центральная и Восточная. В пределах Западной зоны установлено 1 тело вкрапленных ильменитовых руд средней мощностью 17 м, прослеживаемые по простиранию на 8,5 км. В наиболее изученной Центральной рудной зоне выделено 6 тел вкрапленных ильменито-титаномагнетитовых руд средней мощностью от 5 до 32,5 м, прослеживаемые по простиранию на 2,8—12,1 км, по падению на 400 м; суммарная мощность их 66 м. Среди вкрапленных ильменито-титаномагнетитовых руд залегают согласные тела титаномагнетитовых руд мощностью до 4 м. Восточная зона сложена 6 телами вкрапленных ильменитовых руд средней мощностью от 9 до 35 м, каждое из к-рых прослежено по простиранию на 9 км, по падению на 400 м; суммарная мощность их 136 м.

В пределах предварительно оценки участка месторождения (до глуб. 300 м) прогнозные ресурсы и забалансовые запасы всех типов руд равны 2480 млн т при среднем содержании TiO2 — 6,58%, Fe — 16,50% и V2O5 — 0,12%.

Ильменитовые руды составляют 70,3% запасов. В неизученной северной части месторождения до глубины 300 м суммарные прогнозные ресурсы всех типов руд оцениваются в 2930 млн т. Ин-том «Уралмеханобр» с 1932 проводились работы по изучению обогатимости титаномагнетитовых руд месторождений. В результате исследований (лабораторных проб) было установлено, что из титаномагнетитовых руд по магнитно-флотационной схеме обогащения можно получить титаномагнетитовый (коллективный железо-титано-ванадиевый) концентрат и небольшое кол-во некондиционного ильменитового (титанового) концентрата (титаномагнетитовые руды относятся к труднообогатимым, из них традиционными методами механического обогащения невозможно получить кондиционные селективные концентраты — железо-ванадиевый и титановый).

Освоение месторождения длительное время сдерживается из-за отсутствия промышленных технологии раздельного извлечения из руд полезных компонентов; электро- и гидрометаллургические способы переработки коллективного концентрата являются дорогостоящими.

На Кусинской обогатительной ф-ке (Златоуст. рудоуправление) в 1962 проведены полупромышленные испытания вкрапленных ильменитовых руд месторождения по магнитно-флотационной схеме, в результате были получены ильменитовый, требующий перечистки, и коллективный железо-титано-ванадиевый концентраты.

В 1987 ин-том «Уралмеханобр» из пробы вкрапленных ильменито-титаномагнетитовых руд методом магнитной сепарации получен коллективный железо-титано-ванадиевый концентрат с содержанием Fe — 57,3%, TiO2 — 12,72%, V2O5 — 0,93% (передан Ин-ту металлургии УрО АН СССР).

Предварительная металлургическая оценка концентрата показала возможность его эффективного передела. Специалисты предлагают глубокую металлизацию коллективного концентрата с последующей плавкой его в электропечи. В результате разделительной плавки титан концентрируется в шлаке, где содержание TiO2 достигает 60%. Ванадий от железа отделяется продувкой чугуна в конвертере; содержание V2O5 в конвертерном шлаке 25%. Электропечной шлак является хорошим сырьем для пр-ва пигментной двуокиси титана. Руды месторождения перспективны на получение пигментной двуокиси титана и металлического титана с попутным извлечением железа и ванадия.