Борные руды - природные минеральные образования, содержащие бор в таких соединениях и концентрациях, при которых их промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно.
Бор в природе находится в виде солей борных и полиборных кислот. Комплексные кислоты В, в отличие от слабой Н3ВО3, растворяют даже устойчивые минералы. Поэтому, несмотря на невысокую концентрацию в земной коре (3*10-4% по массе), бор образует более 150 минералов. В качестве борных руд используются немногие природные бораты и боросиликаты, число которых возрастает с выявлением новых эндогенных месторождений. Бор входит в состав боратов, боросиликатов, бороалюмосиликатов, гидро- ксофтороборатов и других минералов. Наиболее распространены бораты натрия, кальция и магния. Попутные полезные компоненты борных руд - железо в магнетитсодержащих рудах, олово в станноборатах (норденшельдине, людвигите и его моноклинном аналоге халсите) и сульфиды цветных металлов, сопровождающие борные руды или имеющие самостоятельное значение.
Месторождения борных руд генетически и по минеральному составу разделяют на эндогенные и экзогенные. Эндогенные месторождения имеют преимущественно контактово-метасоматический генезис и слагаются боратами в формации магнезиальных скарнов или боросиликатами в формации известковых скарнов. Борные руды образуют значительные по размерам субпластовые, линзовидные, столбообразные и штокверковые залежи в экзоконтактах массивов гранитоидов. Рудовмещающие породы - скарны, скарноиды, зоны кальцифиров и мраморов. В магнезиальных скарнах и их карбонатном обрамлении локализуются средние и крупные месторождения людвигитовых (среднее содержание 5-8% В2О3), суанитовых (12-18% В2О3), котоитовых (5-10% В2О3) и курчатовит-сахаитовых (8-15% В2О3) руд; наиболее крупные месторождения принадлежат к абиссальной фации. В известковых скарнах промышленных месторождений борные руды представлены датолитом и данбуритом (среднее содержание 7-11% В2О3) в скарнах и скарноидах гипабиссальной фации. В качестве борных руд возможно использование концентраций турмалина в грейзенизированных гранитах, вторичных кварцитах и жилах (выступает как попутный компонент руд цветных и редких металлов). Экзогенные месторождения борных руд подразделяют на вулканогенно-осадочные, в которых преобладают бораты кальция (среднее содержание 20-30% В2О3), и галогенно-осадочные с боратами магния (17-25% В2О3). Самостоятельный тип экзогенных месторождений - минерализованные воды горячих источников, озёра рапы и нефтяной воды (среднее содержание 0,1-0,7% В2О3). Экзогенные борные руды слагают пласты и линзы в осадочных породах и соляных куполах.
Наиболее экономичен открытый способ добычи борных руд; богатые руды и комплексные месторождения разрабатываются главным образом подземным способом. Для предварительного обогащения руд применяются нейтронно-абсорбционная сепарация и гравитационный, или суспензионный, метод. Первый основан на различной радиоактивности компонентов руды после облучения её потоком нейтронов; второй - на различной плотности минералов, которые разделяются вместе с разделением смеси жидкостей с соответствующими плотностями. "Глубокое" обогащение боросиликатов сводится к отделению граната, пироксена, кварца и ряда других минералов гл. обр. выщелачиванием. Обогащение борных руд галогенноосадочного типа основано на разной растворимости в воде боратов и примесных минералов. Обогащённые концентраты борных руд перерабатывают с учётом свойств минералов бора: возможности их разложения горячей водой, щелочными (содовыми) или сернокислыми растворами. После предварительного разложения эндогенных боратов производится возгонка образовавшейся борной кислоты перегретым паром и последующее упаривание для получения её в кристаллической виде. Обогащение датолитовых руд проводят на нейтронных сепараторах с последующей флотацией датолита в концентрат (содержание 16% В2О3), который подвергается сернокислому разложению с удалением коагулянта кремнекислоты подсушиванием пульпы, нейтрализацией серной кислоты в присутствии СаСО3 и получением раствора Н3ВО3, который затем упаривают. Часть борных руд используют в качестве удобрений (например, сахаитовые) или перерабатывают в боросуперфосфаты.
Значительные (до десятков млн. тонн В2О3) месторождения эндогенных боратов известны в России, Китае, Сев. Корее и Румынии, боросиликатов в России (Дальнегорск). Значительные (до десятков и сотен млн. тонн В2О3) вулканогенно-осадочные месторождения боратов находятся в США, Аргентине, Перу, Чили, Турции и Китае (Тибет), а галогенно-осадочные (несколько млн. тонн В2О3) - в России и Китае. Использование минерализованных вод для извлечения бора и других компонентов производится из рапы озера Серлс в США и горячих источников провинции Тоскана в Италии.
См. также:
Источники
- Горная энциклопедия, в 5 т. М., изд-во "Советская энциклопедия", 1987, гл. ред. Е.А. Козловский.
- Лисицын А.Е. Геологические основы поисков эндогенных месторождений бора. М., 1974.
- Поиски, разведка и оценка месторождений бора, под ред. А.Е. Лисицына, И.И. Пастушенко. М., 1983.
Статья
Обсуждение