Производство тантало-ниобиевых концентратов

Главнейшим производителем тантало-ниобиевых концентратов за рубежом в настоящее время является Африка. Здесь разрабатываются лишь танталото-колумбитовые месторождения, а пирохлоровые находятся в стадии предварительного освоения.

Первой страной, где был получен колумбитовый концентрат для промышленного использования, была Нигерия. В 1933 г. здесь было изучено 3 т концентрата, после этого производство непрерывно увеличивалось и и настоящее время оно возросло в сотни раз.

В течение ряда лет Нигерия была единственным поставщиком колумбитовых концентратов на мировой рынок, теперь она лишилась монопольного положения, но все еще играет главную роль в производстве ниобиевых концентратов. В 1954 г. на ее долю приходилось около 70% общего производства капиталистических стран.

Колумбитовые концентраты вначале получали из отвалов россыпных месторождений касситерита, затем было организовано попутное извлечение его при обогащении касситеритовых россыпей. После войны наметилась тенденция к сокращению производства, но в результате резкого повышения цен на колумбитовые концентраты и новые капиталовложения, произведенные при финансовой поддержке американских компаний, производство концентратов в Нигерии было не только восстановлено в прежних размерах, но и увеличилось в несколько раз.

Запасы высокосортного колумбита в Нигерии к началу 1954 г. составляли 33600 т при содержании в нем 60—65% Nb2O5, а к 1956 г. они были увеличены до 66000 т.

Значительные запаси ниобия и тантала связаны с пирохлорсодержащими щелочными гранитами долины р. Каффо. Здесь в пределах массива альбитово-рибекитовых гранитов выделяется участок площадью 0,8 км2 обогащенный пирохлором с содержанием около 0,5% Nb2O5. Крупность кристаллов пирохлора не превышает 0,2 мм. Предполагается, что при разработке этого месторождения добыча пирохлора может быть, доведена до нескольких тысяч тони в год. Запасы, содержащие 0,26% Nb2O5 (до глубины 150 м), ориентировочно составляют 80000 г, запасы. Ta2O5 - соответственно около 8000—10000 т.

Помимо ниобия и тантала в состав пирохлора входят U3O8 до 3,3% (содержание U3O5 в руде 0,012%) и TiO2 — 3,3%. Экономически выгодные методы извлечения пирохлора из этих руд еще не разработаны.

Экспорт ниобиевого концентрата из Нигерии, на долю которого приходится 40% экспорта всех ниобиевых концентратов, составил в 1960 г. 3000 т.

Коренные месторождения тантало-ниобиевых руд сосредоточены в восточной части Конго и северной части Руанда-Урунди. Они приурочены к гранитным массивам и характеризуются небольшими масштабами при сравнительно низком содержании тантала и ниобия. В большом масштабе разрабатываются аллювиальные россыпи. при обогащении которых (в основном в Маноно) получают касситеритовый концентрат, содержащий тантал и ниобий.

Разработки коренных оловянных руд в Маноно начались с 1951 г. и теперь они достигли значительных размеров. В этих рудах танталит и колумбит содержатся в количестве 5—7% по отношению К касситериту. При обогащении получают оловянные концентраты, с содержанием 1,8—2,85% суммы окислов тантала и ниобия и тантало-ниобиевые концентраты следующего состава; 35—40% Ta2O5; 30—35% Nb2O5; 1,9-1 2,2% SnO2; 0,7-1,6.% TiO2. Тантало-ниобиевые концентраты полностью экспортируют.

Уганде месторождения тантало-ниобиевых руд начали разрабатывать еще в довоенный период. В настоящее время здесь известны как танталито-колумбитовые, так и пирохлоровые руды.

Танталитовые и колумбитовые концентраты получают преимущественно из коренных месторождений, представленных главным образом кварцевыми жилами. Наряду с танталитом в жилах содержатся мусковит, турмалин, касситерит и висмутин. Мощность жил не превышает 0,5—1 м. Кроме того, танталитовое оруденение приурочено к сети многочисленных маломощных (до 10 см) прожилков кварца, а также непосредственно к турмалинизированным филлитам (вкрапленность кристаллов танталита). Масштаб добычи на этих месторождениях невелик. Ежегодное производство танталито-колумбитового концентрата не превышает 10—15 г.

В послевоенный период в восточной части Уганды, близ границы с Кенией, стали разведываться на пирохлор массивы карбонатитов. Крупнейшими из них являются Сукулу и Тороро.

Пирохлор встречается как в коренных выходах карбонатитов, так и в элювиальных залежах, образующихся при разрушении карбонатита. D месторождении Сукулу разведана на глубину около 70 м кольцевая зона карбонатита диаметром 1 км с запасами руды около 200 млн. т при среднем содержании 0,2% Nb2O5 и 13% P2O5.

В 1901 г. должны были приступить к строительству предприятия по переработке руд этого месторождения. Производительность предприятия — 25 тыс. т суперфосфата в год и 65—70 т пирохлорового концентрата, содержащего до 55% Nb2O5.

В районе Мбея, близ юго-западной границы Танганьики, разведано крупное карбонатитовое месторождение Панда-Хилл. Пирохлор присутствует в большей части карбонатной породы. Запасы руды достигают 50 млн. г при содержании 0,32% Nb2O5. В некоторых рудных зонах среднее содержание пятиокиси ниобия достигает 1%. С 1955 г. здесь проводятся большие буровые работы, построена опытная обогатительная установка, начато строительство рудника.

Количество концентрата, в котором содержится 50% Nb2O5 и около 1% Tа2O5, в 1958 г. должно было составить около 120 т с дальнейшим ростом до 240 т в год. К 1902 г. предполагалось расширить горнообогатительное предприятие до 2—5 тыс. т руды в сутки и до 2—5 тыс. т концентрата в год.

О Юго-Западной Африке в Альто Лигоиха получают колумбитовый концентрат из элювиальных и аллювиальных россыпей, связанных с пегматитами. Разведывается также коренное месторождение, где помимо колумбита присутствуют берилл, амблигонит и лепидолит.

Бразилия производит значительное количество высокосортных танталитовых концентратов. Наиболее значительные месторождения танталита в Бразилии связаны с пегматитовыми полями штатов Параиба и Рно-Гранде-до-Норте в северо-восточной части Бразилии. Они приурочены к зональным пегматитовым жилам, из которых добывают также берилл и сподумен. Из других тантало-ниобиевых минералов в пегматитах встречаются колумбит, симсонит, эвксенит и самарскит.

В Бразилии имеются также карбонатитовые месторождения с пирохлором (Якупиранга и другие районы). Вероятно, крупнейшим из них является месторождение пирохлора в Баррейро (штат Минас-Жеранс). Руда содержит пирохлор (6—14%), магнетит (32—35%), барит (8— 12%), лимонит (29—30%), кварц (2—3,%) и апатит (6—10%). Кроме того, в руде установлено высокое содержание циркония.

Бразилия, являющаяся ведущим среди капиталистических стран поставщиком высокосортных танталовых концентратов, в ближайшее время, по-видимому, займет одно из первых мест по производству ниобиевых концентратов. В 1961 г. начали разрабатывать ниобиевое месторождение Баррейро и приступили к строительству горнообогатительного предприятия по производству ниобиевых концентратов, которое намерюсь ввести и эксплуатацию в середине 1961 г. Проектная производительность его 200 т руды в сутки (возможно дальнейшее расширение).

Возможность применения открытого способа разработки, высокое содержание пирохлора в руде, сравнительно хорошая обогатимость руды и относительная дешевизна рабочей силы дают основание бразильским специалистам предполагать, что себестоимость концентратов будет очень низкой.

В Норвегии в настоящее время разрабатываются карбонатиты, сложенные в основном кальцитом. Наряду с пирохлором, в рудах содержатся апатит, магнетит, биотит, роговая обманка, пирит, циркон и барит.

Добыча и обогащение пирохлоровой руды производятся в районе Сев (провинция Телемарк). В 1955 г. добыча составила 100 тыс. т руды, а производство концентрата 400 г. Весь концентрат экспортировался в США. В 1957 г. намечалось организовать его переработку на феррониобий в самой Норвегии.

В ФРГ еще до второй мировой войны пирохлоровые концентраты получали из апатито-кальцитовых руд контактово-метасоматического месторождения Кайзерштуль (провинция Баден). Содержание в руде составляло 0,2—0,5% Nb3Og. Концентрат содержал 16—17% пятиокиси ниобия при извлечении 85—90%. Производство концентрата в 1939 г. ориентировочно составляло 200 т. По сведениям 1952 г., коппит вывозился во Францию для переработки па соединения ниобия. Данных о производстве концентратов в настоящее время не имеется.

В Португалии небольшое количество танталитовых и колумбитовых концентратов получают при переработке альбитизированных пегматитов в провинции Бейера, которые в качестве основного промышленного минерала содержат берилл. В 1952 г. было вывезено из Португалии 16 т танталитовых концентратов.

Англия импортирует ниобиевые и танталовые концентраты из Нигерии; в последнее время импорт сильно увеличился.

Франция также не располагает собственными сырьевыми ресурсами ниобия и тантала.

В Малайе известны россыпные месторождения касситерита, содержащие и колумбит. Добыча здесь заметно увеличилась в 1954—1955 гг. В 1956 г. было произведено 280 т ниобиевых концентратов.

В Таиланде в хвостах от обогащения касситеритовых россыпей содержатся наряду с ильменитом и монацитом также колумбит и танталит, а в хвостах одного из приисков в Фангуте — эвксенит.

В Австралии известны небольшие месторождения колумбита и танталита. Первичные месторождения приурочены к дайкам гранитных пегматитов и грейзенов. Основное количество танталитовых концентратов получали из элювиальных и аллювиальных касситеритовых россыпей, находящихся вблизи от коренных месторождений.

До 1938 г. Австралия била единственным поставщиком танталовых концентратов на мировой рынок, но после войны добыча в стране резко упала.

В Канаде и период второй мировой войны в провинции Квебек были открыты небольшие месторождения танталита, связанные с гранитными пегматитами, содержащими также берилл и сподумен. В последние годы были найдены крупнейшие месторождения пирохлора. Наибольшее значение имеют месторождения Ока (Квебек) и Ньюмен (провинция Онтарио).

В ноябре 1960 г. приступили к строительству рудника и обогатительной фабрики в Ока. Первоначальная производительность предприятия 450 т руды в сутки (возможно расширение в будущем в 2—3 раза). На фабрике будут получать три сорта концентратов, общее количество пятиокиси ниобия в которых составит примерно 450 т в год. На фабрике будет занято только 60 рабочих. Указывается, что канадские концентраты смогут конкурировать на мировом рынке ввиду крупных размеров месторождения, открытой добычи руды, наличия дешевой электроэнергии, дешевизны транспортировании продукции и достаточного количества рабочей силы.

В районе Ока проектируется строительство другого предприятия по производству ниобиевых концентратов производительностью 180—225 т руды в сутки, что даст возможность выпускать еще 630—720 т концентратов в год с содержанием 200—300 г пятиокиси ниобия. Концентраты будут отправлять в США и ФРГ.

США являются самым крупным среди капиталистических стран потребителем ниобиевых и танталовых концентратов. Вместе с тем до 1956 г. они практически не имели собственных сырьевых источников этих металлов. Небольшие количества колумбитовых и танталитовых концентратов получали при разработке гранитных пегматитов на рудниках в Колорадо и Южной Дакоте и попутно извлекали при обогащении сподуменовых руд на фабрике в Kингc-Mаунтинc.

Первым существенным промышленным источником ниобиевого сырья в США является эвксенитовое месторождение Бэр-Вэлли (Айдахо). Руда здесь комплексная, содержит также уран и редкие земли. Попутно при обогащении возможно извлечение самарскита и фергусонита.

Эвксенитовый концентрат содержит 32% пятиокиси ниобия и тантала. Первая партия концентрата была получена в 1956 г.; при работе предприятия на полную мощность производство должно было быть доведено до 450 т концентрата в год.

Россыпное месторождение колумбита открыто о районе Эльморе (Айдахо), где значительные количества этого минерала находятся в ассоциации с ильменорутилом в монацитовых месторождениях юго-восточных штатов.

Ниобиевая минерализация установлена в районе Магнит-Ков (штат Арканзас) и связана с брукитом (0.8—9,6% Nb), рутилом (до 1,7% Nb) и перовскитом (5.1-8,8%). Среднее содержание ниобия в титановых рудах составляет 0,05—0,15%, а двуокиси титана — от 4 до 8%.

Установлены также запаси ниобия в ферротитановых бокситах Арканзаса и отходах бокситовых разработок в количестве около 30 тыс. т. Среднее содержание ниобия в титановых бокситах составляет около 0,07%. Запасы руд исчисляются в 40 млн. т.

В лабораторных условиях из титанистых бокситов был получен концентрат с содержанием 30% Nb2O5.

Пирохлор найден (до 0,24% Kb2O5) в отдельных участках коры выветривания пород комплекса нефелиновых сиенитов карбонатитов в районе Поташ Салфур Спринго (штат Арканзас).

Хотя основным потребителем танталовых и ниобиевых концентратов являются США, в 1960 г. потребление в промышленно развитых странах Западной Европы и Японии возрастало более высокими темпами, чем в США. Если раньше свыше 90% мирового экспорта тантало-ниобиевых концентратов направлялось в США, то в 1960 г. экспорт Нигерии распределялся следующим образом: США — 53%, Великобритания — 25%, другие страны — 22%.

В табл. 163 приведены данные по производству танталовых и ниобиевых концентратов в различных странах.