Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Руководство - Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Алмазы - файл 1.doc


Руководство - Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Алмазы
скачать (1008.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1009kb.17.11.2011 04:06скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3   4   5
Реклама MarketGid:
Загрузка...
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по применению Классификации запасов

месторождений и прогнозных ресурсов

твердых полезных ископаемых


Алмазы


Москва, 2007


Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (ФГУ ГКЗ) по заказу Министерства природных ресурсов Российской Федерации и за счет средств федерального бюджета.


Утверждены распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р.


Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алмазы.


Предназначены для работников предприятий и организаций, осу­ществляющих свою деятельность в сфере недропользования, неза­висимо от их ведомственной принадлежности и форм собственно­сти. Применение настоящих Методических рекомендаций обеспе­чит получение геологоразведочной информации, полнота и каче­ство которой достаточны для принятия решений о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведан­ных месторождений в промышленное освоение, а также о проекти­ровании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых.


  1. ^

    Общие сведения



1. Настоящие Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (алмазов) (далее – Методические рекомендации) разработаны в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 22 июля 2004 г. № 370 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 31, ст.3260; 2004, № 32, ст. 3347, 2005, № 52 (3ч.), ст. 5759; 2006, № 52 (3ч.), ст. 5597), Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г. № 293 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 26, ст. 2669; 2006, №25,ст.2723), Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278, и содержат рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых.

2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи недропользователям и организациям, осуществляющим подготовку материалов по подсчету запасов полезных ископаемых и представляющих их на государственную экспертизу.

3. Алмаз – кристаллическая модификация углерода кубической сингонии. Обладает самой высокой твердостью из всех известных природных минералов и искусственных сплавов, твердость алмаза по шкале Мооса равна 10, микротвердость 10 060 кгс/мм2 (по Хрущову-Берковичу), плотность алмаза колеблется от 3,01 до 3,51 г/см3.

Показатель преломления алмаза для волн различной длины изменяется в пределах 2,42–2,71, алмаз обладает высокой дисперсией – 0,063. Блеск у монокристаллов алмаза сильный, алмазный. Характерной особенностью большинства алмазов является их люминесценция при облучении ультрафиолетовыми, рентгеновскими, катодными и гамма-лучами, а также при нагревании (термолюминесценция), сдавливании (триболюминесценция) и под влиянием разности потенциалов электрического заряда (электролюминесценция). При различном возбуждении алмазы обнаруживают разное свечение как по интенсивности, так и по спектральному составу. Это свойство используется для извлечения алмазов из руд и концентратов.

Окраска алмазов отличается большим разнообразием цветовых оттенков. Бесцветные алмазы («чистой воды», или первого цвета) очень редки, обычно наблюдается в разной степени выраженный нацвет. Встречаются кристаллы и ясно окрашенные в желтый, зеленый, серый, коричневый или черный цвет; очень редки голубые и розовые алмазы. На некоторых месторождениях поверхность многих кристаллов пигментирована зелеными пятнами.

В природе алмаз встречается преимущественно в виде отдельных хорошо образованных плоскогранных или кривогранных кристаллов (монокристаллов) октаэдрической, ромбододекаэдрической, кубической формы, реже в виде кристаллических агрегатов. Среди кристаллических агрегатов обычно выделяются три разновидности: борт, баллас и карбонадо. К борту минералоги относят неправильной формы сростки мелких кристалликов и плохо ограненных зерен алмазов; в технике бортом называются непрозрачные и полупрозрачные плохо образованные кристаллы. Балласом чаще всего называют шаровидные радиально-лучистые сферолиты. К карбонадо относятся плотные, тонко- и скрытокристаллические агрегаты алмаза. Размер зерен обычно от микроскопического до 1–2 см, масса большинства кристаллов не превышает 1–2 кар. (1 кар. равен 200 мг), редкие камни достигают сотен кар и более (крупнейший в мире алмаз «Куллинан» из трубки Премьер имел размер около10 см., массу 3106 кар. – более 620 г).

Алмаз обладает высокой теплопроводностью и обычно низкой электропроводностью (диэлектрик), принадлежит к числу гидрофобных минералов, прилипает к некоторым жирам, что используется для извлечения алмазов из руд.

В соответствии с физической классификацией алмазы подразделяются на два типа: тип I (азотные) и тип II (безазотные) с подтипами IIа (безазотные, диэлектрики) и IIб (безазотные, полупроводники). Отдельные разновидности алмазов (IIа и IIб) обладают фотопроводимостью; встречаются кристаллы, которые могут использоваться в кристаллических счетчиках (детекторы, дозиметры).

Алмаз химически стоек, не растворяется в кислотах и растворах солей; подвергается окислительному растворению в расплавах селитры, соды при доступе воздуха, паров воды, углекислого газа, оксида углерода и других окисляющих реагентов при температуре свыше 600–700 °С; на воздухе при температуре 850–1000 °С сгорает с образованием СО2; при 1885±5 °С без доступа воздуха происходит быстрая графитизация алмаза по всему объему (полиморфный переход).

Алмаз широко применяется в промышленности в качестве абразивного материала, алмазных волоков, для армирования режущих инструментов, в измерительных приборах (твердометрах) и др. Благодаря полупроводниковым свойствам используется в электронных измерительных приборах, способных работать при высоких температурах, в активных химических средах и т. д. Ведущая роль алмазов – в производстве ювелирных изделий; на технические цели используют алмазы, непригодные для этой цели: микрокристаллы (менее 1,2 мм), агрегаты, обломки с большим количеством дефектов, включений и др.

С 1999 годом в России действует новая классификация алмазного сырья, учитывающая степень пригодности алмазов (ювелирные, околоювелирные и технические) для изготовления бриллиантов определенного сортамента и ценности.

Параметры новой классификации установлены по ГОСТ Р 51519.1–99 «Алмазы природные необработанные. Классификация. Основные признаки» и по ГОСТ Р 51519.2–99 «Алмазы природные необработанные. Сортировка алмазов. Основные положения».

Основными классификационными признаками являются: размерность; форма, степень искажения формы и характер поверхности граней; дефектность (качество), т.е. интенсивность проявления и размер включений, трещин и сколов в кристалле; цвет.

По ведущему признаку – размерности (табл. 1) алмазы подразделяются двумя способами: алмазы массой менее 0,45 кар – по условно-ситовым классам (у.с.к.), 0,45 кар. и более – по весовым классам. Рассев алмазов менее 0,45 кар. осуществляется на ситах с круглыми отверстиями, калиброванными в соответствии с практикой рассева драгоценных камней. Каждое сито в зависимости от диаметра отверстий имеет свой номер – от № 1 (диаметр отверстий 1,092 мм) до № 11 (диаметр отверстий 3,454 мм), и у.с.к. именуется по номерам верхнего и нижнего сит: –1+0,5; –2+1; –3+2… –12+11. При разделении алмазов массой 0,45 кар. и более выделяются весовые интервалы: 2 грейнера (0,45–0,65 кар.), 3 грейнера (0,65–0,90 кар.) и далее до 10 грейнеров (2.50–2.80 кар.). Классификация более крупных кристаллов ведется по весовым классам с интервалом в 1 кар. Кристаллы массой более 10,8 кар. считаются алмазами специального размера и учитываются по отдельности.

В зависимости от размерности алмазы проходят дальнейшую классификацию (сортировку) по форме, качеству и цвету. Наиболее грубой является классификация алмазов условно-ситового класса –3, которые относятся к категории пригодных только для технических целей. Соответственно они классифицируются по упрощенной схеме: кристаллы, обломки, сростки и агрегаты. Алмазы у.с.к. –7+3 сортируются по более сложной системе с укрупненным выделением алмазов ювелирного, околоювелирного и технического рядов. Следующая граница усложнения классификации – ситовый размер +9, далее 4–6 грейнеров и +1,8 кар. Алмазы размером более 1,8 кар. как наиболее ценные, сортируются наиболее детально. Только по цветности здесь насчитывается 16 групп, по форме кристаллов – 6 групп, столько же групп по качеству (величине и расположению включений и трещин). Всего в действующей классификации насчитывается более 16 000 позиций сортности алмазов, из них около ¾ приходится на размерность 4–6 грейнеров и более.

Размерные границы, по которым происходит наращивание классификационных признаков алмазов, являются также определенными ценовыми порогами, по которым скачкообразно растут цены алмазов по размерно-весовым группам. Это также видно по таблице 1, где в графе 6 приведены ориентировочные средние цены алмазов по классам крупности. Алмазы класса –3 (алмазы технического назначения) оцениваются в 0,07–0,90 дол./кар.; для следующей группы – у.с.к. –7+3 – интервал оценок уже 5,40–14 дол/кар.; у.с.к. –12+7 – 23–34 дол/кар.; 2–3 грейнера – 46 – 73 дол/кар. Средние цены алмазов весовых позиций 4–6 грейнеров, +1,8 кар. и +10,8 кар. составляют соответственно 126, 388 и 473 дол/кар. Внутри размерно-весовых классов алмазы оцениваются также с большим разбросом цен по категориям формы, качества и цвета, однако средние цены алмазов по классам размерности для каждого месторождения характеризуются относительной устойчивостью, сохраняя при этом присущую месторождению индивидуальность.

4. Основным коренным источником алмазов, представляющим промышленный интерес, являются кимберлиты и лампроиты – щелочно-ультраосновые породы древних платформ, образующие преимущественно трубообразные тела, дайки и жилы, реже силлы.

Кимберлитовые (и лампроитовые) трубки – основной промышленный тип коренных месторождений алмазов, характеризуются вертикальным и субвертикальным залеганием, склонением к центру, реже – флангу. Вблизи земной поверхности (100–300 м) диатремы часто имеют воронкообразный раструб, углы падения – от пологих (25–50°) в верху раструба до крутых внизу, в канале диатремы. Слабо эродированные трубообразные тела нередко венчаются кратером, заполненным туфогенно-осадочными образованиями, туффиты и грубозернистые разности которых иногда могут иметь промышленную значимость. Контакты трубок с вмещающими породами чаще четкие, реже постепенные через зоны дробления последних, мощностью до 1–5 м, редко более. С глубиной трубообразные тела сужаются, меняют форму и на глубине (редко около 100–200 м, обычно 1000 м и более) выклиниваются, переходят в дайки с раздувами.

Таблица 1


^ Соотношение размерностей алмазов в различных системах измерения

Группы размерности DTC (CSO)

Средняя масса кристалла алмаза, кар

Условная цена алмазов, дол,/кар,

Плетенные сита

Размер-ность ТУ 47-12–88, шт/кар

Размерно-весовые группы

Условный ситовый класс (размер )

ASTM
E 11:81,
дюйм;
меш

ASTM
E 11:81,
мм; мкм

ТУ
47-12–88

обозна-чение

масса, кар

обозна-чение

диаметр
отверстия
сита, мм




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

+10,8 ct

10,8 и более

+29

14,090

10 ct

9,80–10,79

9 ct

8,80–9,79

–29+23

10,312

13,380

473

0,530"

13,2 мм

388




7/16"

11,2 мм

+8




8 ct

7,80–8,79







8,500




3/8"

9,5 мм







8,036




5/16"

9,28 мм

7 ct

6,80–7,79

6 ct

5,80–6,79

5 ct

4,80–5,79

–23+21

7,925

5,293



















8,00 мм

4 ct

3,80–4,79







3 ct

2,80–3,79







3,691













7,09 мм

–8+6,7







–21+19

6,350

3,247




0,265"

6,70 мм













2,800




10 gr

2,50–2,79







1,918







8 gr (1,8 ct)

1,80–2,49







3,5

6,35 мм

5,60 мм

–6,7+4,7

6 gr

1,40–1,79

–19+17

5,740

1,423

5 gr

1,20–1,39

–17+15

5,410

1,258

126

4

4,93 мм

4,75 мм













1,221




5

4,699 мм

–4,7+4,0













1,195







4,62 мм




4–3; 3–2; 2–1

4 gr

0,90–1,19













4,00 мм




3 gr

0,66–0,89

–15+13

4,521

0,784

73










0,703

6

3,85 мм

–4,0+3,3

2 gr

0,45–0,65

–13+12

4,089

0,523

46




3,42 мм




–12+11

3,454

0,481

0,472




3,35 мм




7

3,327 мм

–3,3+2,8










0,317

34




2,86 мм







–11+9

2,845

0,302

30




2,83 мм







0,293




2,80 мм













0,1835




8

2,362 мм

–2,8+2,4

8–5










0,183




2,36 мм
















0,179




2,35 мм




–9+7

2,464

0,117

23






–7+6

2,159

0,116

14

9

2,00 мм

–2,4+2,0

12–8

0,0792

10

1,702 мм

–2,0+1,6

20–12

–6+5

1,829

0,0684

0,0485

12

12

1,651 мм







1,47 мм

1,41 мм

1,40 мм

–1,6+1,2

30–20

50–30

–5+4

1,755

0,0443

8,50

–4+3

1,473

0,0434

5,40







0,0277




14

1,19 мм













0,0256




16

1,15 мм







–3+2

1,321

0,0186

0,90

1,03 мм







–2+1

1,092

0,0172

0,30

1,00 мм

–1,2+1,0

60–40; 90–60







0,0108




20

850

–1,0+0,8

90–60; 120–90

–1+,5




0,01057

0,14

24

820







0,00668







710

–0,8+0,7

150–120; 200–150







0,00401




28

600

–0,7+0,6

400–200

–,5




0,00254

0,07

32

500

–0,6+0,5

600–400

0,001572

35

425

–0,5+0,4

800–600

0,000822

48

300








По форме горизонтального сечения выделяются трубки простые (округлые, овальные) одноканальные, сложные (грушевидные, гантелевидные) одно-двухканальные и очень сложные (линзовидные с раздувами или неправильной формы) с двумя-тремя каналами.

Диаметр трубок на поверхности колеблется обычно от 50–100 м до 1,5 км (Мвадуи, Танзания), площадь горизонтального сечения – от 0,5–1 до 150 га (Камафука-Камазамбо, Ангола). Большинство трубок – малого и среднего размера (1–5 га), крупные и весьма крупные (обычно около 25 га и более) редки, но являются основными по запасам и ценности алмазов.

Внутреннее строение большинства кимберлитовых и лампроитовых трубок сложное, обусловлено многофазностью их формирования. Каждой фазе внедрения в диатреме отвечает своя разновидность пород* (эксплозивные кимберлитовые брекчии, туфобрекчии, интрузивные порфировые, массивные кимберлиты и др.), существенно или незначительно отличающихся структурно-текстурными особенностями, вещественным составом и (или) содержанием, качеством алмазов. В пределах одной разновидности руд содержание и крупность алмазов относительно стабильные, в пределах всей трубки они могут меняться со сменой руд в плане и на глубине, возможны отдельные участки (столбы, линзы) некондиционных руд. Разновидности кимберлитовых пород разных фаз внедрения образуют в трубках чаще крутопадающие рудные столбы, линзы, жильные и неправильной формы инъекции. Контакты между разновидностями кимберлитовых пород четкие, резкие или постепенные, через переходные зоны смешения руд близких фаз внедрения.

Кимберлитовые и лампроитовые породы содержат (1–50 %, редко больше) ксенолиты вмещающих пород размером от долей милимметра до крупных глыб, иногда блоков вмещающих пород, имеющих в поперечнике 100 м и более – так называемые плавающие рифы, существенно разубоживающие кимберлитовые руды.

Кимберлитовые дайки и силы как промышленные месторождения встречаются редко за рубежом, в России пока не известны.

Кимберлитовые дайки и серии крутопадающих даек длиной обычно от 1–3 до 5 км, мощностью – от 1–3 до 30–180 м в раздувах разрабатывались в ЮАР. Содержание алмазов в них колеблется от низкого до высокого, размеры кристаллов – от средних до крупных, крупность, качество и выход ювелирных камней чаще более высокие, запасы алмазов обычно незначительные: несколько тысяч – десятки тысяч кар, редко около 1 млн. кар.

Кимберлитовые силлы. Силл Весселтон Флорс (ЮАР) размером 300180 м, мощностью около 40 м из-за слабой алмазоносности разрабатывался только вдоль выходов в очень выветрелых рудах. Многоярусные пологозалегающие (угол 5–10°) кимберлитовые силлы мощностью на выходах 0,5–4 м известны в долине р. Кабрадо-Гранде (Венесуэла). Опробование их кор выветривания показало местами в так называемых каналах, поперечных общему простиранию силлов, высокое (до 1,5 кар/т) содержание алмазов, но преимущественно мелкие (1 – 2 мм) их размеры, изобилие микроалмазов. Ювелирных алмазов менее 20 %.

Алмазы в кимберлитовых, лампроитовых породах образуют крайне редкую неравномерную, местами одиночную гнездовую, вкрапленность; в подавляющем большинстве тел алмазы отсутствуют или имеют убогие содержания, возрастающие в продуктах кор выветривания. Промышленные содержания относительно низкие (0,000 002–0,0002 % по массе), колеблются в зависимости от крупности и сортности (стоимости) алмазов обычно от 0,1–0,3 до 1–3 кар/т, редко больше. Месторождения с низким содержанием разрабатывают при преобладании крупных ювелирных камней и цене 1 кар 100 дол. США и более.

Крупность, ситовый состав алмазов месторождений, разновидностей руд могут быть близкие или существенно различные. Основная масса (около 85–90 %) алмазов обычно сосредоточена в трех классах крупности в сочетаниях:

при преобладании в рудах мелких алмазов: классы –1+0,5, –2+1 и –4+2 мм;

при преобладании алмазов средней крупности: классы –2+1, –4+2 и –8+4 мм;

при преобладании в рудах крупных алмазов: классы –4+2, –8+4, и +8 мм.

Распределение алмазов по крупности характеризуется сильной положительной асимметрией, крупные камни редки, но составляют основную ценность. Оценки средней массы зерен обычно занижены. Фактическая средняя масса преобладающих по форме зерен алмаза по ситовым классам крупности обычно следующая:


Ситовый класс крупности, мм

–0,5+0,25

–1+0,5

–2+1

–4+2

–8+4

–16+8

Средняя масса зерен, мг:

октаэдры

ромбододекаэдры


0,14

0,18


0,8–0,9

1–1,1


5,5–6

6,5–7


35–40

45–50


220–240

270–290


1500–2000

>2000


Более низкие оценки – свидетельство недостаточной представительности опробования.

Минимальный размер алмазов кимберлитов обосновывается экономическим расчетом. В мировой практике обычно рентабельно извлечение алмазов >3 у.с.к (1,2 мм), редко больш.

Промышленное значение месторождения определяется не только содержанием, крупностью алмазов, но и их сортностью, долей ювелирных камней и др.

Качество алмазов в пределах однородного месторождения (участка, рудного столба) достаточно стабильное, при смене разновидности руд может (не всегда) меняться, но обычно незначительно в сравнении с вариациями и содержаний алмазов и сопоставимо с изменчивостью крупности кристаллов.

Доля ювелирных камней в коренных месторождениях алмазов колеблется в широких пределах: от 2–5 % (Дизеле в Заире и Аргайл в Австралии) до 70 % (Маджгаван в Индии), составляя в большинстве месторождений 15–30 % массы всех алмазов, в меньшинстве – 30–50 % и в редких, как правило, бедных алмазами месторождениях – около 60 % и более.

Выход ювелирных камней в месторождениях различный, но в пределах одного месторождения (участка) с относительно близким гранулометрическим составом алмазов обычно подобный, что позволяет использовать оценку стоимости 1 кар в основной разновидности руд для месторождения в целом. Распределение алмазов по стоимости характеризуется сильной положительной асимметрией, высокоценные камни редки и фиксируются только в крупных (тысячи кар) партиях алмазов и оценки стоимости 1 кар особенно по керновым, пробам занижаются (до30 %) относительно данных добычи.

Стоимость (цена) 1 кар. алмазов устанавливается с учетом прейскурантных цен на алмазы различных категорий, групп и подгрупп. Прейскуранты ежегодно меняются, поэтому месторождения могут переоцениваться как по запасам алмазов, так и по их стоимости. От достоверности определения содержания ювелирных камней и средней цены 1 кар. в большой мере зависит достоверность оценки промышленной значимости месторождения.

5. Разрабатываемые в России и за рубежом кимберлитовые, лампроитовые породы представляют собой один промышленный (технологический) тип алмазосодержащих руд, что позволяет применять практически одну технологическую схему обогащения руд и извлечения алмазов. Вместе с тем разновидности кимберлитовых, лампроитовых пород могут значительно различаться по вещественному составу и физико-механическим свойствам, содержанию, ситовому составу и физическим свойствам алмазов, составу и выходу минералов тяжелой фракции. Тяжелая фракция в коренных месторождениях алмазов представлена оливином (до 3,5 %), магнетитом (до 3 %), сульфидами (до 5 %), пикроильменитом (0,001–0,8 %), пиропом (0,01–0,5 %), а также хромшпинелью, хромдиопсидом, апатитом, цирконом; общий выход тяжелой фракции колеблется от 0,1 до 7–8 % и в среднем составляет 2–4 %.

При технологической сортификации руд обычно учитываются следующие признаки: измельчаемость, дробимость, объемная масса (объемная масса кимберлитов меняется в пределах 2,0–2,7 т/м3), прочность на сжатие (временное сопротивление сжатию 9,8–78,4 МПа), выход минералов тяжелой фракции, степень вторичных изменений, комплексность – наличие попутных полезных компонентов. Среди попутных компонентов алмазосодержащих кимберлитовых пород могут представлять промышленный интерес в качестве ювелирного сырья прозрачные разности оливина (хризолит), пиропа и циркона. Рентабельность и целесообразность их попутной добычи оценивается специально для каждого месторождения. На известных разрабатываемых в России и за рубежом коренных месторождениях алмазов кимберлитового и лампроитового типов извлечение полудрагоценных камней (хризолит, пироп, циркон) не рентабельно из-за их низкого качества (мелких размеров, трещиноватости, дефектности) и высокой трудоемкости их выделения из концентрата. Из кимберлитов они нигде не извлекаются, и только в случае появления новых алмазоносных руд с высокоценными пиропами, хризолитами, цирконами может рассматриваться вопрос о рентабельности их извлечения. Эти камни должны соответствовать требованиям технических условий ТУ 41-07-060–90 «Камни-самоцветы природные в сырье». Основные параметры классификации камней учитывают наличие и размеры бездефектной области, ее цвет, интенсивность и выход.

Отмеченные различия в составе и физико-механических свойствах кимберлитов влияют на выбор рационального режима операций обогащения руд и должны учитываться при выделении технологических сортов руд.
  1   2   3   4   5



Скачать файл (1008.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru