Распоряжение мпр рф от 05.06.2007 n 37-р "об утверждении методических рекомендаций по применению классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых"

Для лабораторного определения объемной массы отбирается не менее 10 - 20 образцов керна по каждой разновидности; в связи с растворимостью солей в воде для замера объема используется керосин. Необходимо установить минералогический и химический состав испытываемых образцов. Для калийных, магниевых солей и природной соды объемная масса, принимаемая при подсчете запасов, рассчитывается с учетом корреляционной зависимости между объемной массой и содержанием тех или иных калийных, магниевых, содовых и сульфатных минералов.
Все операции по определению объемной массы (отбор, измерение, взвешивание, расчеты) должны систематически контролироваться. Объемная масса пород и солей может быть установлена также по данным плотностного гамма-гамма-каротажа (ГГК-П).
42. В результате изучения химического и минерального состава, текстурно-структурных особенностей и физических свойств солей должны быть выделены природные разновидности сырья месторождения, намечены возможные промышленные (технологические) типы и способы их обогащения или передела.
IV. Изучение технологических свойств
ископаемых минеральных солей
43. В связи с трудностью получения на месторождениях солей из керна массы материала, достаточной для полупромышленных исследований, технологические свойства ископаемых солей обычно изучаются в лабораторных условиях. При имеющемся опыте переработки солей аналогичного качества в промышленных условиях допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований. При намечаемом использовании солей для назначений, по которым отсутствует опыт переработки в промышленных условиях, а также при изучении возможности использования сырья, не отвечающего требованиям стандартов и технических условий, технологические исследования проводятся по специальной программе с заинтересованными организациями.
Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии со стандартом Российского геологического общества - СТО РосГео 09-001-98 "Твердые полезные ископаемые и горные породы. Технологическое опробование в процессе геологоразведочных работ", утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. N 17/6).
44. Для выделения технологических типов и сортов полезного ископаемого может проводиться геолого-технологическое картирование, при котором сеть опробования выбирается в зависимости от числа и частоты перемежаемости природных разновидностей солей. При этом рекомендуется руководствоваться стандартом Российского геологического общества - СТО РосГео 09-002-98 "Твердые полезные ископаемые и горные породы. Геолого-технологическое картирование", утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. N 17/6).
Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все природные разновидности солей, выявленных на месторождении. По результатам их испытаний проводится геолого-технологическая типизация продуктивных залежей месторождения с выделением промышленных (технологических) типов и сортов сырья, изучается пространственная изменчивость вещественного состава, физико-механических и технологических свойств руд в пределах выделенных промышленных (технологических) типов и составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы.
Для каждой природной (минеральной) разновидности ископаемых солей должны быть изучены вещественный (минеральный) состав, текстурно-структурные особенности, размер отдельных минеральных зерен и их форма, характер срастания и размер минеральных сростков, наличие механических и газовых включений, твердость, растворимость и гигроскопичность соли. Исследования ведутся с применением минералого-петрографических, физических, химических и других видов анализов. Наряду с описанием отдельных минералов дается количественная оценка их распространенности. Обязательно определение минерального состава нерастворимого остатка. Средний минеральный состав солей может быть также установлен путем пересчета химических анализов усредненных проб. Результаты анализа минерального состава контролируются минералого-петрографическими исследованиями. В некоторых случаях для более правильного пересчета необходимо определить содержание карбонатов кальция и магния в нерастворимом в воде остатке. При пересчете целесообразно пользоваться графиками (номограммами) состава отдельных минералов, значительно облегчающими процесс пересчета.
В процессе минералогических исследований должно быть изучено распределение основных, попутных компонентов и вредных примесей, а также составлен баланс их распределения по формам минеральных соединений.
Лабораторные испытания проводятся на пробах, отобранных обычно из вторых половинок керна и характеризующих природные разновидности солей в пределах отдельных частей месторождения, пласта или слоя отработки. Число проб для каждого типа и сорта определяется с учетом выдержанности состава солей.
Если разработку месторождения намечается вести геотехнологическим методом, то для изучения условий растворения солей отбираются столбики керна или монолиты солей и несолевых пород. В рассолах каменной соли, которые предполагается использовать в качестве сырья для производства хлора и едкого натра, определяется выделение водорода по амальгамной пробе насыщенного раствора.
В результате лабораторных исследований должны быть изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов солей в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения и качества получаемой продукции. При этом важно определить оптимальную степень измельчения солей, которая обеспечит максимальное вскрытие ценных минералов при минимальном ошламовании и сбросе их в хвосты. Если соли поступают на обогащение, то следует изучить возможность использования получаемых при этом отходов и выяснить необходимость обезвреживания промышленных стоков.
Укрупненно-лабораторные и полупромышленные технологические пробы служат для проверки технологических схем и уточнения показателей обогащения полезного ископаемого, полученных на лабораторных пробах. Направление, характер и объем полупромышленных технологических исследований, а также масса проб устанавливаются программой, разработанной организацией, выполняющей технологические исследования, совместно с недропользователем и согласованной с проектной организацией. Отбор проб производится по специальному проекту.
Укрупненно-лабораторные и полупромышленные пробы должны быть представительными, т.е. отвечать по химическому и минеральному составу, структурно-текстурным особенностям, физическим и другим свойствам среднему составу полезного ископаемого данного промышленного (технологического) типа с учетом возможного разубоживания вмещающими породами.
Для обеспечения полноты характеристики технологических свойств солей на всей площади их распространения при отборе необходимо учитывать изменчивость качества солей по простиранию и на глубину. Прослои некондиционных солей и несоляных пород, которые не могут быть выделены при разработке месторождения, следует включать в состав технологических проб.
45. Вещественный состав и технологические свойства солей должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы переработки с наиболее полным и рациональным использованием полезного ископаемого.
Помимо изучения возможности применения сырья по основному назначению, необходимо проводить соответствующий комплекс анализов и испытаний и для других назначений, включая утилизацию отходов при добыче полезного ископаемого.
46. Требования к качеству отдельных видов минеральных солей и продуктов их переработки регламентируются соответствующими ГОСТами и техническими условиями.
47. В составе каменной соли эксплуатируемых и разведанных месторождений России среднее содержание хлористого натрия варьирует от 76,6% (Сереговское, Республика Коми) до 98,9% (Зиминское в Иркутской области). Вредными примесями в них могут быть сульфаты кальция (0,1 - 6,2%) и нерастворимый остаток (от следов до 10 - 20%), сложенный в основном карбонатами кальция и магния, глинистым и другим, иногда битумным веществом.
Каменная соль, добываемая в твердом виде, должна в естественном состоянии удовлетворять требованиям к составу пищевой или технической соли. В качестве пищевой соли высшего и первого сортов разрабатывается каменная соль Илецкого (в среднем 98,3 - 98,5%) и Тыретского (98,1% NaCl) месторождений соответственно в Оренбургской и Иркутской областях.
При разработке каменной соли способом скважинного растворения нерастворимые примеси остаются в недрах, а продуктивный рассол обогащается хлористым натрием. Например, на Усольском месторождении (Иркутская область) выпускают соль марки "Экстра" при содержании хлористого натрия 92 - 98,5%.
48. На месторождениях калийных и калийно-магниевых солей в сильвинитах
и карналлит-сильвинитовых породах средние содержания K O варьирует от 16%
2
(Старобинское месторождение, Белоруссия) до 23,4% (Тюбегатанское,
Узбекистан). Аналогичный показатель по Верхнекамскому месторождению равен
17,5% (по участкам меняется от 15,3 до 22,1%), по Непскому несколько выше -
21,99% (при вариациях по отдельным видам сильвинитов от 21,4 до 26,0%).
Минимальные кондиционные содержания K O для таких месторождений принимаются
2
в пределах: бортовое - 6,3 - 12,6% (Старобинское, Карабильское, Непское),
по пересечению пласта - 9,5 - 10,1% и по блоку - 13,9 - 17,0%
(Верхнекамское, Старобинское).
Основной товарной продукцией калийных солей (сильвинита) является
калий хлористый, содержание K O в котором должно быть не ниже 58 - 60%. На
2
Верхнекамском месторождении из сильвинитов с содержанием 26 - 32% KCl
получают 95 - 99% хлористого калия. Карналлитовые породы обогащаются с
получением обогащенного карналлита, содержащего 31,5% MgCl (из солей с
2
содержанием 24% MgCl ).
2
49. Обогащение сырых сильвинитовых и карналлитовых солей производится в основном двумя способами: химическим или галургическим (растворением-кристаллизацией) и флотацией в насыщенных растворах (принципиальные схемы обогащения приведены в Приложениях 1 и 2). Для обогащения калийных солей сложного минералогического состава применяется, кроме флотационного и химического способов, также электростатический метод. Показатели обогащения калийно-магниевых солей в различных странах приведены в таблице 5.
Таблица 5
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНО-МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ
----------------T---------------------T-------------T----------T----------¬
¦ Способ ¦Страна и предприятие ¦ Содержание ¦Извлечение¦Содержание¦
¦ обогащения ¦ ¦ компонентов ¦ KCl, % ¦ KCl в ¦
¦ ¦ ¦ в руде, % ¦ ¦продукции,¦
¦ ¦ +------T------+ ¦ % ¦
¦ ¦ ¦ KCl ¦ H.O. ¦ ¦ ¦
+---------------+---------------------+------+------+----------+----------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦
+---------------+---------------------+------+------+----------+----------+
¦Комбинированный¦Канада - Роканвил, ¦43,0 ¦1,0 - ¦88,0 ¦> 95% ¦
¦(флотация + ¦Аллан, Ланиган, Кори ¦ ¦7,0 ¦ ¦ ¦
¦галургия) +---------------------+------+------+----------+----------+
¦ ¦Канада - Пенобсквин ¦41,0 ¦3,0 ¦85,0 ¦-"- ¦
¦ +---------------------+------+------+----------+----------+
¦ ¦Англия - Боулби ¦45,0 ¦13,0 ¦80,0 ¦-"- ¦
¦ +---------------------+------+------+----------+----------+
¦ ¦Франция - Теодор, ¦25,0 ¦15,0 ¦93,0 ¦-"- ¦
¦ ¦Амелия ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------------+---------------------+------+------+----------+----------+
¦Флотационный ¦Германия - Цилитц ¦19,7 ¦0,4 ¦88,2 ¦-"- ¦
¦ +---------------------+------+------+----------+----------+
¦ ¦Россия - СКРУ-2 ¦26,6 ¦1,48 ¦82,6 ¦-"- ¦
¦ ¦ +------+------+----------+----------+
¦ ¦ СКРУ-3 ¦26,0 ¦1,42 ¦84,2 ¦-"- ¦
+---------------+---------------------+------+------+----------+----------+
¦Галургический ¦Франция - Амелия, ¦25,0 ¦15,0 ¦93,0 ¦-"- ¦
¦ ¦Мария-Луиза ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ +---------------------+------+------+----------+----------+
¦ ¦Германия - Томас- ¦20 ¦- ¦83,4 ¦-"- ¦
¦ ¦Мюнцер ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ +---------------------+------+------+----------+----------+
¦ ¦Россия - СКРУ-1 ¦26,2 ¦1,43 ¦85,1 ¦-"- ¦
¦ ¦ +------+------+----------+----------+
¦ ¦ БКРУ-4 ¦32,0 ¦2,7 ¦84,4 ¦-"- ¦
L---------------+---------------------+------+------+----------+-----------
Галургический метод обогащения позволяет перерабатывать соли с высоким (более 30%) содержанием нерастворимого остатка. Однако при данном методе значительно увеличиваются затраты на промывку шламов. При флотации солей, в состав которых входят минералы с различной растворимостью (сильвин, каинит, лангбейнит, полигалит), часть из них остается в шламе (лангбейнит, полигалит) или уходит с промывными водами (сильвин, каинит).
На показатели обогащения калийных солей отрицательно влияет наличие
MgCl . Его предельное содержание при флотационном обогащении составляет 5%,
2
а при галургической переработке 15%.
Традиционные способы обогащения (галургический и флотационный) из-за присущих им недостатков - высокая пароемкость и коррозия аппаратуры первого, повышенный расход электроэнергии