Месторождение Уванас 4 страница

Кальцит довольно редок и образует мелкокристаллические агрегаты в базальном цементе песка.

В растительном детрите, местами в тесной ассоциации с коффинитом, встреча­ется сфалерит. В единичных образцах отмечены барит, галенит, коллофан и апатит.

Качественная и технологическая характеристика урановых руд. Техноло­гические свойства руд изучались применительно к способу ПВ как в лабора­торных условиях (по керновым пробам), так и экспериментально (подземное выщелачивание).

По химическому составу урановые руды всех изученных горизонтов от­носятся к силикатному типу (SiO₂ 81—93%). По содержанию урана во всех залежах преобладают бедные и рядовые руды.

Руды однокомпонентные, урановые. Селен, рений, скандий присутству­ют в рудах спорадически. Исключение составляют участок Торткудук и южный фланг месторождения Канжуган, где среднее содержание рения в рудах достигает 0,8—1 г/т. Текстуры руд вкрапленные, пятнисто-вкраплен­ные и массивные. Структура руд дисперсная. В их составе преобладает кварцево-кремнистая составляющая (67—76%), нерастворимая в кислотной среде. Содержание труднорастворимых минералов (полевые шпаты, слюды, глинистые минералы) 23—32%.

По фильтрационным свойствам руды и рудовмещающие породы делятся на два литолого-фильтрационных типа. К первому типу относятся пески с содержанием глинисто-алевритового цемента не более 30 % (среднее содер­жание в рудных залежах 12—35 %). Второй тип представлен глинами и алевритами с содержанием суммы глинисто-алевритовых частиц 30—60%. Величина коэффициента фильтрации (К_ф) для рудных залежей, по данным откачек, варьирует от 2,3 до 15 м/сут, причем Кф рудных песков заметно выше, чем безрудных.

Глубина залегания подошвы продуктивных горизонтов 170— 400 м в «под­нятом» блоке и 230—545 м в «опущенном».

Эффективная мощность горизонтов варьирует в широких пределах — от 3,6 до 60,6 м, в среднем 15—30 м. Глинистые водоупоры горизонтов характе­ризуются площадной выдержанностью и мощностями от 2 до 28 м. По соот­ношению т: Мэф (т — суммарная мощность рудных интервалов в пересече­нии; Мэф - мощность проницаемых пород рудовмещающего горизонта меж­ду глинистыми водоупорами, подлежащая закислению в процессе ПВ) на месторождениях преобладают рудные блоки с весьма благоприятными (>0,2) и благоприятными (0,1—0,2) условиями отработки.

Содержания «вредных» по способу ПВ примесей (С_орг, пятиоксид фос­фора, сера и СО₂) не превышают сотых и первых десятых долей процента. Отношение двухвалентного железа к трехвалентному составляет 0,5—1,3 при содержании валового 0,4—2,7,%.

Лабораторные технологические испытания руд показали, что оптималь­ные результаты по извлечению урана (77—97%) получаются при сернокис­лотном выщелачивании с концентрацией серной кислоты от 10 до 20 г/л. При этом извлечение 80% урана достигается при расходе реагента от 1,2 до 8,4 кг на 1 т рудной массы. Удельный расход серной кислоты при разных режимах работы составляет от 3 до 178 кг/кг извлеченного урана. Извлечение урана карбонатными растворами 30—50%.

При лабораторном кислотном выщелачивании установлен частичный переход в раствор никеля, кобальта, ванадия, хрома, молибдена, меди, олова, цинка, присутствующих в рудах в фоновых и надфоновых концентрациях. Аналогичная картина наблюдается с окислами алюминия, железа, кальция, магния, калия и натрия.

Экспериментальное подземное выщелачивание, проведенное на месторож­дениях Канжуган и Моинкум, подтвердило наличие благоприятных природ­ных факторов и хорошие технологические свойства руд применительно к кислотной схеме извлечения урана скважинным способом ПВ. Извлечение урана по растворам на месторождении Моинкум достигло 95,4%, в контуре полигона по результатам контрольного бурения — 64—77,%, а на отдельных участках — до 100%. При этом расход кислоты на единицу горнорудной мас­сы с учетом растекания не превысил 9,4 кг/т, удельный расход — 45,7 кг/кг урана. В процессе опыта средняя концентрация урана в продуктивных растворах составила 135 мг/л, максимальная — 302 мг/л.

Хорошие технологические показатели, полученные на опытном полиго­не, в последующем подтвердились при промышленной отработке месторож­дения Канжуган.

В процессе экспериментального подземного выщелачивания установлен переход в промышленные растворы ряда элементов, содержащихся в рудах и вмещающих породах в фоновых и надфоновых концентрациях. Наибольший интерес вызывает рений, попутное извлечение которого освоено промышлен­ностью. Максимальная концентрация рения (0,26 мг/л) в промышленных растворах отмечена при рН от 6 до 2 (Eh =+360 мВ). В дальнейшем его со­держание сохранилось на уровне 0,1 мг/л. По мере снижения рН от 2 до 1,13 (Eh =+352-и-418 мВ) происходит максимальное накопление в промыш­ленных растворах скандия, ванадия, олова, галлия, цинка, никеля, кобальта, церия, иттрия, иттербия, индия. При рН, близком к I, в растворах появляют­ся бериллий и лантан. Из названных элементов помимо рения практический интерес в настоящее время представляет скандий, максимальная концентра­ция которого (0,4 мг/л) зафиксирована при рН раствора около 1,5.

О генезисе месторождений Канжуган и Моинкум [7]. Со времени выявления урановых месторождений в песчаных отложениях платформенного чехла вопросы их генезиса всегда были предметом дискуссий. Несмотря на ши­рокое изучение на протяжении последних 40 лет этого важнейшего типа промышленных месторождений, в механизме рудообразования остается много неясностей и в первую очередь это касается источника металла. Поскольку с ним связаны многие практические следствия, коротко оста­новимся на этом вопросе.

Как известно, в отношении источника урана в настоящее время суще­ствуют три основные гипотезы: 1) уран поступает из разрушающихся по­род домезозойского обрамления впадин, 2) извлекается из пород самих продуктивных горизонтов и 3) привносится растворами глубинного про­исхождения.

Рассмотрим третью гипотезу, связанную с глубинным источником, так как она, по мнению автора раздела, дает ответы на многие вопросы и объяс­няет спорные факты, накопившиеся за 20 лет изучения месторождений Кан-жуган и Моинкум.

Основным доводом противников этой гипотезы является тот факт, что уран мигрирует преимущественно в шестивалентной форме в кислородных средах. Однако Б. Л. Рыбалов и И. В. Мельников [44] указывают на возмож­ность переноса урана в четырехвалентной форме в галоидных растворах, что подтверждает незаслуженно забытые подобные же выводы В. И. Вернадско­го и А. Г. Бетехтина. О возможности переноса урана щелочными растворами, богатыми СО₂, в восстановительной обстановке высказывались ранее Т. Б. Нау­мов и R. П. Рафальский [43]. Значит, если перенос урана может быть в любой среде, то возникает вероятность трактовки накопленной фактуры и с позиции гидротермального генезиса.

Для Канжуган-Моинкумского рудного поля, расположенного в условиях активизированной неогеново-четвертичной суборогенной зоны, решение этой проблемы имеет особое значение, так как накоплено большое количество фактического материала, объяснить который с общепринятых позиций, по мнению автора раздела, зачастую весьма трудно. Приведем некоторые из ранее отмеченных фактов, указывающих на возможность глубинного проис­хождения ураноносных растворов:

а) На рудном поле выявлен целый ряд залежей, «оторванных» от основно­го фронта ЗПО. К ним, в частности, относятся залежь рудопроявления Пес­чаного, связанная с останцом сероцветов в региональной ЗПО и расположен­ная на пересечении двух разломов (Моинкумский и Песчаный), рудные зале­жи 10к, 13к, 16к, находящиеся в поле сероцветов (впереди регионального фронта ЗПО) вблизи Созакской зоны разломов. Для этих залежей характерен широкий ореол рассеяния урана и по горизонтали, и по вертикали. Так, над рудопроявлением Песчаное радиоактивные аномалии фиксируются в пере­крывающей толще глин на расстоянии до сотен метров;

б) Наличие на основном фронте ЗПО рудных узлов с многоярусным ору-денением (расслоенных «столбов»), где «раздувы» рудных тел по мощности (до десятков метров), как правило, сопровождаются расширением залежи по латерали (до 1 км и более). Приуроченность оруденения в рудных «столбах» к разным стратиграфическим горизонтам с различными литолого-фациальными, геохимическими и фильтрационными особенностями свидетельствует о возможности рудоконтроля вертикальными структурами. Этим же можно объяснить часто наблюдаемый афациальный характер рудных тел по отноше­нию к простиранию и падению рудовмещающих пород;

в) Наблюдаемые в рудной зоне карбонатизация, каолинизация, геммати-тизация, сульфидизация, мусковитизация и другие изменения, наложенные на продуктивные пески и имеющие локальный характер (выклинивающиеся вверх прожилки кальцита, гематита, пирита). При этом вместе с закономер­ным увеличением интенсивности наложенных изменений вниз по разрезу возрастает роль отдельных эпигенетических минералов в окисленных песках вблизи геохимической границы. Так, например, среднее содержание слюд в трех продуктивных горизонтах палеогена — иканском, уюкском, канжуган-уванасском — составляет (сверху вниз) 6,0, 9,3 и 13,6%;

г) Нередко встречающиеся ураганно высокие содержания урана и ряда других элементов на отдельных участках рудных залежей, расположенных в зонах разломов и поднятий палеозойского фундамента: содержание урана в отдельных интервалах достигает 10-15% (в зоне Созакского разлома) и даже 23% (в зоне Байкадамского разлома на участке Торткудук). Такие интервалы представлены, как правило, тектонической (по мнению автора раздела) гли­нистой брекчией с песчаным заполнителем, в котором наряду с сульфидами железа, цинка, меди визуально наблюдается настуран. В рудных залежах вблизи Созакского разлома в продуктивных песках отмечаются аномальные концен­трации: до 1 % и более — молибдена, цинка, свинца, а также мышьяка (до 0,3%), германия (более 0,1%), меди, кобальта, никеля, фосфора, марганца, ванадия, циркония и других элементов.

Таким образом, в Канжуганском рудном районе представлен спектр на­ложенных изменений, которые характерны для гидротермальных месторож­дений в палеозойских породах. Особенностями данного района являются сла­бая контрастность этих изменений и более широкий размах их распростране­ния, что можно объяснить лучшей проницаемостью среды. Отсюда может быть сделан вывод о возможном поступлении рудообразуюших растворов в продуктивные горизонты платформенного чехла из очагов, расположенных в подстилающих домезозойских толщах.

Дата добавления: 2015-08-10