Минерально-сырьевая база чёрной металлургии


Минерально-Сырьевая база чёрной металлургии, совокупность месторожд. железных руд, марганцевых руд и хромовых руд. Черная металлургия Чел. обл. на совр. этапе своего развития испытывает острый дефицит в местных источниках сырья, что сказывается в значит. удорожании производимой продукции.

Железорудное сырье. В 2000 предпр. Чел. обл. было потреблено 18,4 млн т доменного железорудного сырья, из к-рых 1,9 млн т (10,5%) получено из местных руд, остальное (16,5 млн т) ввезено из др. регионов РФ и ближнего зарубежья (Казахстан, Украина). Намечаемый к 2010 рост пр-ва черных металлов на 17% повлечет за собой и увеличение поставок дорогостоящего привозного сырья. К настоящему времени богатые (содержащие 35—50% железа) магнетитовые руды скарновой формации (Магнитогорское месторожд.) практически полностью отработаны. Сохраняется пока часть запасов месторожд. Малый Куйбас (50 млн т), а также запасы резервных месторожд.— Теченского месторождения железных руд (71 млн т) и Круглогорского месторождения золото-магнетитовых руд (60 млн т). Имеются также многочисл. мелкие и ср. месторожд. в зоне действия добывающих предпр., где возможно обнаружение месторожд. с прогнозными ресурсами 6380 млн т. Металлогенич. потенциал области по скарново-магнетитовым рудам составляет 2,7 млрд т, суммарные прогнозные ресурсы категории P3 равны 10 млрд т. При возобновлении поисковых и разведочных работ возможна добыча на территории области 1 млрд т магнетитовых руд (согласно статистике, лишь до 14% прогнозных ресурсов категории P3 может быть отнесено к разряду пром.). В западной части Челябинской обл. известна Бакальская группа железорудных месторождений с развед. запасами сидеритов (железа 29—35%, магния 9—10%) 1012 млн т, к-рые используются в металлург. пр-ве в огранич. кол-ве (из-за высокого содержания магния). В мировой практике применяются спец. технологии подготовки сидеритов к плавке (основаны на разрыве хим. связей оксидов железа), позволяющие получать концентраты с низким содержанием окиси магния; в частности, установлена принципиальная возможность пиро металлург. обогащения сидеритов с получением высококачеств. металлизир. концентрата. Но для организации такого пр-ва необходимы большие затраты. Месторожд. бурых железняков Бакальской группы из-за малых размеров рудных тел не могут играть большой роли в формировании М.-с. б. ч. м. Чел. обл. Урал является крупнейшей в мире титаномагнетитовой провинцией с огромными ресурсами вкрапл. жел. руд. По веществ. составу, структурно-текстурным признакам и форме рудных тел титаномагнетитовые месторожд. делятся на 2 группы: низкотитанистые (качканарско-волковский тип) и высокотитанистые (кусинско-куйбасовский). Ко второму типу в Челябинской обл. относятся Копанское месторождение ильменитовых и титаномагнетитовых руд, Кусинское, Маткальское, Медведёвское месторождение ильменитовых и титаномагнетитовых руд и Чернореченское месторожд., к-рые генетически и пространственно связаны с габброидами миогеосинклинали (зап. склон Урала). Наряду с вкрапл. здесь отмечаются массивные руды с резкими контактами. Отработка этих месторожд. также требует создания спец. металлург. технологий. В черной металлургии для выплавки чугуна и стали пока используются ванадийсодержащие вкрапл. руды качканарско-волковского типа. На территории Челябинской обл. они слагают месторожд., связ. с ультраосн. массивами: Суроямским (11 млрд т прогнозных ресурсов), Амамбайским (4 млрд т), Субутакским (1,5 млрд т), Кондуровским (0,5 млрд т). Общие прогнозные ресурсы их составляют 17—20 млрд т (ср. содержание железа в рудах 14—15%). Особый интерес представляет Суроямский массив щелочных пироксенитов. Он находится в 25 км к юго-востоку от Нязепетровска, имеет линейно-зон. строение; центр. часть его сложена магнетитовыми клинопироксенитами, краевая — апатит-магнетитовыми пироксенитами. Оруденение представлено вкрапленностью и жильно-шлировыми обособлениями титаномагнетита (6—25% объема породы) с низким содержанием двуокиси титана (в ср. 1,99%). По содержанию общего железа пироксениты Суроямского массива близки к качканарским, но отличаются от них более легкой обогатимостью и повыш. содержанием фосфора (3—4%), меди, золота, платиноидов (палладия и платины), теллура, германия и др. ценных компонентов. Выход магнетитового концентрата на Качканарском и Суроямском месторожд. практически одинаков — в ср. 16%. Всего на Суроямском месторожд. может быть получено 1,5 млрд т ванадийсодержащего магнетитового концентрата (56,5—65,8% железа), 144 млн т апатитового концентрата (25—33% P5O2), а также медный концентрат с содержанием меди 18,4% (кол-во пока не оценено). К волковскому типу относятся также вкрапл. руды Погорельского массива (Остроленская железорудная зона). Оруденение приурочено к габбро-диоритовому массиву, располож. в 40 км к северо-востоку от Магнитогорска. В состав руд входят: апатит, борнит, магнетит, мартит, рутил, титаномагнетит, халькопирит. Среднее содержание железа 14,8%, двуокиси титана — 1,38%, пятиокиси ванадия — 0,11%, меди — 0,58%. В связи с высоким содержанием меди и ванадия участок рассматривается как комплексный ванадий-медно-железный. В пределах участка выявлено 5 площадей интенсивного магнитного поля, где возможно наличие пород с высоким содержанием железа. Запасы вкрапл. руд оцениваются в 2 млрд т (выход меди 2,5 млн т). Т. о., наиб. эффективным и реальным направлением развития железорудной базы Чел. обл. является разведка и последующая разработка месторожд. вкрапл. малотитанистых титаномагнетитов. В северной части области (зона деят-сти ОАО «Мечел») это Суроямское месторожд., в юж. (ММК) — прежде всего Погорельское месторожд. руд волковского типа. Перевод черной металлургии области на титаномагнетиты потребует значит. инвестиций как в стр-во горно-обогатит. комбината, так и в рек-цию металлург. предпр.

Марганцевое сырье. Основным потребителем марганцевых руд является ЧЭМК, к-рый способен перерабатывать в год до 200 тыс. т концентрата, содержащего не менее 35% марганца. В Челябинской обл. известно Кипчакское месторожд. окисных марганцевых руд, располож. на Ю. области, в (Кизильском районе. Марганцевое оруденение приурочено к визейским терригенно-карбонатным породам, слагающим зап. крыло Моховой депрессии. В первичных рудах содержатся (% массы): кремнезем — 30,0; марганец — 8—24 (в ср. 16,5); железо — 7,02; сера — 2,27; фосфор — 0,47. Прогнозные ресурсы сырья с содержанием марганца 8%, рассчит. до глуб. 100 м, составляют: категории P1 — 9,9 млн т, категории P2 — 10 млн т. Руды Кипчакского месторожд. высокофосфористые, труднообогатимые. Целесообразно продолжить изучение обогатимости и поиск новых способов дефосфатизации окисных руд как в лабораторных, так и заводских условиях. В случае положит. результатов исслед. залежи окисных марганцевых руд могут стать долговрем. сырьевой базой предпр. черной металлургии области. В полосе развития марганецсодержащих терригенно-карбонатных пород визейского яруса известны также окисл. руды инфильтрационно-остаточного типа — месторожд. Вечернее, в к-ром сосредоточено 11 млн т руды категории C2 со ср. содержанием марганца 16,49%. Аналогичное проявление установлено в 7 км к югу от пос. Измайловского: запасов сырья категории P2 — 5 млн т, содержание окиси марганца — до 65,1%. Общая зараженность осадочных пород наблюдается на значит. терр. терригенно-карбонатных пород Кизильского синклинория (общие прогнозные ресурсы категории P3 — 20 млн т). В Верхнеуральском районе, на Каменноплесовском участке, в основании толщи среднедевонских (живетских) известняков скважинами вскрыт горизонт со штокверком марганцевых минералов гидротерм. происхождения (содержание марганца в ср. 6—7%, запасы металла 1,5 млн т). Здесь возможно выявление более богатых марганцевых руд. В Челябинской обл. имеются также небольшие месторожд. и рудопроявления метаморфогенного происхождения, связ. с яшмовидными породами девона: Жилкобаевское-1 (4,4 тыс. т сырья категории C1, содержание марганца 19%), Жилкобаевское-2 (15,7 тыс. т, 19%), Змеиногорское (30 тыс. т, 43%), Требиатское (10 тыс. т, 44%), Коелгинское, Леоновское и др. К разряду перспективных на наличие марганцевых руд относится площадь распространения нижнепермских осадочных пород, находящихся на западном склоне Урала, в районе Аши: на сопредельной терр. Республики Башкортостан среди верхнекартинских терригенно-карбонатных пород было выявлено (Н. П. Варламов) крупное Улу-Телякское месторожд. марганцевых руд с прогнозными ресурсами (на 1/10 части перспективной площади) в 150—200 млн то. Мощность обогащ. марганцем горизонта, залегающего среди марганцовистых известняков, колеблется от 0,2 до 20 м, содержание марганца в нем — от 3 до 12%. Наиб. богатыми (до 30% марганца) являются руды аллювиального происхождения, к-рые могут быть объектом поисков на территории нашей области. Можно сделать вывод, что устойчивая сырьевая база марганцевых руд Чел. обл. может быть создана за счет крупных месторожд., приуроч. к среднедевонско-нижнекаменноугольному и, вероятно, верхнеартинскому (нижнепермскому) стратиграфич. уровням терригенно-карбонатных толщ палеозойского возраста.

Хромовое сырье является стратегич.; его запасы в России составляют 2—3% запасов стран СНГ, добыча — 5,4%. Потребности в хромитах предпр. Чел. обл. (ОАО «ЧЭМК» и комбинат «Магнезит») составляют порядка 350—400 тыс. то в год и удовлетворяются за счет привозного сырья — из Казахстана, Пермской обл. и Турции, в последние годы — с Полярного Урала. ОАО «ЧЭМК» является крупнейшим в России производителем ферросплавов, ОАО «Магнезит» — огнеупоров. В Челябинской обл. к 1940 было учтено ок. 300 мелких месторожд. и рудопроявлений, к-рые приурочены к массивам ультраосн. пород, сгруппир. в 3 субмеридиональных пояса: Зап. (Каркодинский массив, Сыростанский гранитный массив, Таловский габбро-гипербазитовый массив, Тургоякский массив, Уфалейский гипербазитовый массив); Вост. (Варшавский массив, Верблюжьегорский гипербазитовый массив, Могутовский, Муслюмовский ультраосновной массив, Наследницкий, Татищевский и Успенский массивы); Ср. (массивы Куликовско-Кацбахской и Чебаркульской зон). Площади массивов варьируются от 50 м2 (Верблюжьегорский) до 250 км2 (Муслюмовский), общая площадь их 1350 км2. Насыщенность рудными телами различна: наибольшее кол-во (ок. 50) было сосредоточено в 30 месторожд. Верблюжьегорского массива (общие пром. запасы составляли 541,3 тыс. то), отработ. старательскими методами в 1930—40-х гг. Здесь же на глуб. 120—180 м находится самое крупное в Челябинской обл. резервное месторожд. с разведанными запасами и прогнозными ресурсами (категории C2+P1) в 400 тыс. то. Продуктивность Верблюжьегорского массива (принята в качестве эталонной) — 19 тыс. то на 1 км2. Общие запасы 22 месторожд. Чел. обл. пром. категорий до нач. 1940-х гг. составляли 1,2 млн то, причем, по неполн. данным, было добыто 600—700 тыс. то сырья. Оставшиеся в недрах запасы (500 тыс. то) рассредоточены по многочисл. мелким месторожд. В 1995 с целью укрепления минерально-сырьевой базы области после длит. перерыва начались новые поиски местных источников сырья. За счетсобств. средств по лицензиям ОАО «ЧЭМК» и др. организаций-инвесторов начались работы по обследованию Варшавского, Верблюжьегорского, Каркодинского, Татищевского и Уфалейского хромитоносных массивов, а в 1996 организована добыча хромовых руд (в ср. 3—5 тыс. то в месяц), что удовлетворяло потребности комбината на 15—20%. В 2003 ОАО «ЧЭМК» было вынуждено прекратить добычу хромовых руд на территории Челябинской обл. (из-за отсутствия подготовл. к освоению объектов). Науч. программа работ по созданию базы хромового сырья была предложена И. В. Жилиным и Н. А. Плохих в 1993 в работе «Физикогеологическое изучение и моделирование массивов Челябинской области для оценки их хромитоносности с подсчетом прогнозных ресурсов» (не была реализована). Авторы считают возможным получение в Челябинской обл. пром. запасов хромовых руд категорий C1+C2 в кол-ве 40 млн то. Наиболее перспективным в этом отношении является самый крупный в Челябинской обл. Муслюмовский массив ультраосн. пород, в пределах к-рого в 1997 были выявлены (Жилиным) массивные высококачеств. хромитовые руды с содержанием хрома до 55%. Прогнозные ресурсы сырья категории P3 — 12,5 млн то.