Ковдорский горно-обогатительный комбинат

отчет по практике

2. Месторождение, карьер

Ковдорское месторождение расположено в юго-западной части Кольского полуострова в пределах одноимённого массива ультраосновных -- щелочных пород (площадь 40 км2), залегающего в фундаментеБалтийского щита. Карьер (рис 2.1) имеет размер 2*1,5 км.

Рис. 2.1 Карьер

Рудное тело неправильной трубообразной формы (в поперечнике 1000 м, разведано до глубины 600-800 м) осложнено многочисленными апофизами, жильными ответв лениями, зонами дробления и брекчирования. Вмещающие породы -- пироксениты, ийолиты и фениты. Выделяют руды комплексные (апатит-магнетитовые, апатит-силикатные, апатит-карбонатные) и апатит-штаффелитовые. В комплексных апатит-магнетитовых рудах бортовое содержаниеFe более 15%, в маложелезистых -- менее 15%. Текстура руд полосчатая, вкрапленная, пятнистая, массивная.Главные рудные минералы -- магнетит, апатит, оливин, второстепенные -- ильменит, пирит, пирротин и др. Запасы месторождения по типам руд (млн. т, 1984): апатит-магнетитовые 494, маложелезистые 157,6, апатит-штаффелитовые 41,6.

На контакте перидотитов и ийолитов располагается основная флогопитовая залежь, которая разведана до глубины 300 м. Залежь характеризуется концентрически-зональным строением с преобладанием апатита и кальцита в ядре, далее форстерита, у контактов -- флогопита с диопсидом. В зоне выветривания (до глубины 30-35 м.) флогопит превращен в вермикулит, имеющий промышленное значение.

Железорудное месторождение разрабатывается открытым способом с выемкой вскрышных пород с верхних рудных горизонтов по цикличной технологической схеме, на нижних рудных горизонтах -- по циклично-поточной. Горнотранспортное оборудование -- буровые станки, экскаваторы, автосамосвалы, конвейеры. Потери руды 2%, разубоживание 5%. Комплексные руды обогащаются на магнетитовой обогатительной фабрике по магнитной схеме с получением магнетитового концентрата. Хвосты мокрой магнитной сепарации поступают на апатит-бадделеитовую фабрику, где по флотационно-гравитационной схеме получают апатитовый концентрат. Часть попутно добываемых маложелезистых и апатит-штаффелитовых руд направляется в отвалы. В 1984 добыто 16,0 млн. т сырой руды (содержание Fe 24,9%). Магнетитовый концентрат используется на металлургических заводах, апатитовый -- для производства минеральных удобрений.

Флогопитовая залежь разрабатывается карьером и шахтой. Вскрышные породы вывозятся во внешние отвалы; породы, содержащие вермикулит, -- на переработку для его извлечения; горнотранспортное оборудование -- мехлопаты, автосамосвалы. При подземных работах (глубина 70 м) -- камерная система разработки с магазинированием руды; горнотранспортное оборудование -- самоходные погрузчики, буровые установки, электровозные составы. Подъём на поверхность -- скиповой. Обогащение слюды -- ручной разборкой. На рисунке 2.2 представлен геологический разрез.

Рис. 2.2 Геологический разрез ковдорского месторождения

1 - магнетитовые руды; 2 - апатит-форстерит-магнетитовые руды; 3 - апатит-карбонат-форстерит-магнетитовые руды; 4 - апатит-карбонатные руды; 5 - апатит-форстеритовые руды; 6 - ийолиты; 7 - пироксениты

Ковдорский массив представляет собой сложную многофазную интрузию центрального типа. Её отчётливое кольцевое строение обусловлено последовательным внедрением различных по составу интрузивных пород, сопровождающимся интенсивным метасоматическим изменением окружающих пород.

Древнейшими интрузивными породами массива являются оливиниты, слагающие его ядро площадью около 8 км2. Краевую зону массива слагают щелочные породы - мельтейгиты, ийолиты, турьяиты. Их внедрение по контакту оливинитов с вмещающими гнейсами сопровождалось активным изменением и тех, и других пород. Гнейсы интенсивно фенитизированы. Оливиниты подвергались ослюденению и пироксенизации (на фронте магматического замещения ийолитами, называемом процессом ийолитизации), а также местами замещены монтичеллитовыми, мелилитовыми и мелилит-пироксеновымиметасоматитами (на фронте магматического замещения турьяитами, называемом процессом турьяитизации). Мелилитсодержащие породы нередко замещены гранат-монтичеллит-флогопитовыми, гранат-монтичеллит-амфиболовыми и гранат-диопсид-амфиболовыми (апомелилитовыми) породами. На месторождении их нередко называют автоскарнами.

В северной части массива по периферии центрального оливинитового ядра породы флогопитового комплекса образуют полукольцевую зону протяжённостью 8 км и мощностью 1.5-2 км. Они представлены средне- и мелкозернистыми флогопит-диопсид-форстеритовыми породами с линзами крупно- и гигантозернистых флогопит-диопсид-форстеритовыхметасоматитов. Породы флогопитового комплекса пересекаются полевошпатовыми ийолитами. Нередко по диопсид-флогопитовым породам развиты форстеритовые, форстерит-апатитовые и кальцит-тетраферрифлогопитовые линзы и жилки. В этих линзах встречаются бадделеит, циркелит.

Одним из заключительных этапов становления Ковдорского массива явилось формирование многочисленных карбонатитовых штокверков и пород магнетитового комплекса (фоскоритов и нельсонитов). Эти породы весьма разнообразны и представляют наибольший промышленный интерес, так как именно с ними связаны месторождения бадделеит-апатит-магнетитовых и редкометальных руд. Породы железорудного комплекса приурочены к юго-западной части массива, где они образуют вертикально падающее трубообразное "Главное тело" сечением 800х1300 м и ещё несколько линейно вытянутых тел. Строение "Главного тела" можно представить в виде идеализированной метасоматической зональности:

по пироксенитам:

0 зона: пироксенит

1 зона: форстерит+магнетит+апатит флогопит

2 зона: форстерит+шпинель+магнетит+апатит кальцит

3 зона: магнетит+апатит+кальцит

4 зона: апатит+кальцит (карбонатит)

по ийолитам:

0 зона: ийолит (пироксен+нефелин)

1 зона: флогопит

2 зона: форстерит+магнетит+апатит+флогопит

3 зона: форстерит+шпинель+магнетит+апатит кальцит

4 зона: магнетит+апатит+кальцит

5 зона: апатит+кальцит (карбонатит)

По-видимому, породы железорудного комплекса сформировались на фронте магматического замещения карбонатитами. По количественному соотношению породообразующих и промышленно ценных минералов на месторождении рассмотренные породы подразделяют на апатит-форстеритовые, апатит-форстерит-флогопитовые, апатит-форстерит-магнетитовые, апатит-кальцит-магнетитовые, кальцит-форстерит-магнетитовые и апатит-кальцитовые. Наиболее поздними являются аномальные руды, состоящие из магнетита, тетраферрифлогопита, кальцита, апатита. Обычными акцессорными минералами всех вышеперечисленных пород являются пирротин, халькопирит, бадделеит и пирохлор (или уранпирохлор в аномальных рудах).

Карбонатиты Ковдорского массива очень разнообразны и широко распространены во всех частях массива. Можно выделить по крайней мере четыре стадии их формирования:

кальцитовые карбонатиты с форстеритом, магнетитом, флогопитом, бадделеитом;

редкометальные кальцитовые карбонатиты с форстеритом (или клиногумитом), магнетитом, тетраферрифлогопитом, бадделеитом, уранпирохлором;

доломитовые и кальцит-доломитовые карбонатиты в ийолитах с анкилитом-(Се), стронцианитом, катаплеитом, Nb-анатазом и лабунцовитом;

доломитовые карбонатиты с тетраферрифлогопитом, рихтеритом, стронциовитлокитом, стронциевым коллинситом, гирваситом, римкорольгитом, бобьеритом, красновитом и ковдорскитом.

Наиболее молодыми интрузивными породами Ковдорского массива являются нефелиновые и канкринитовые сиениты, маломощные жилы которых секут все вышеперечисленные породы, включая карбонатиты.

Месторождения Ковдорского массива

Ковдорское комплексное бадделеит-апатит-магнетитовое месторождение открыто в 1933 году одновременно с самим массивом, а в 1962 году вступил в строй Ковдорский горно-обогатительный комбинат, выпускавший магнетитовый концентрат для Череповецкого металлургического завода. До 1975 года из его руд извлекался только магнетит, хотя параллельно велись исследования по разработке эффективной технологии попутного извлечения апатита и бадделеита. Эти исследования оказались успешными, и в настоящее время Ковдорский комбинат является крупным многопрофильным предприятием, на котором работают почти 6000 человек, выпуская, помимо магнетитового, ещё апатитовый и бадделеитовый концентраты.

Разработка комплексного магнетит-апатит-бадделеитового месторождения ведётся акционерным обществом "Ковдорский горно-обогатительный комбинат" открытым способом, так что за 40 лет на месте некогда возвышавшейся здесь горы образовался огромный карьер длиной 2300 метров и глубиной более 270 метров. АО "Ковдорский ГОК" производит магнетитовый концентрат с 64.0-64.2 процентным содержанием железа, бадделеитовый концентрат с 98.1-98.3 процентным содержанием ZrO2 и апатитовый концентрат с 38 и более процентным содержанием Р2О5. Хотя основным потребителем ковдорских концентратов по-прежнему являются заводы Череповца, значительное количество продукции экспортируется в Финляндию (апатит, вермикулит), Норвегию (бадделеит, апатит), Японию (бадделеит) и Германию (апатит).

Наконец, необходимо отметить, что Ковдорское железорудное месторождение необычайно богато редкими коллекционными минералами, по крайней мере 6 из которых: ковдорскит, гирвасит, римкорольгит, красновит, стронциовитлокит и ёнаит - являются минералами-эндемиками, то есть не встречаются больше нигде в мире.

Флогопитовое месторождение было открыто в 1960 г. В.И.Терновым при разведке вермикулитового месторождения. Его промышленная разработка началась в 1965 году, а к 1970 году вступили в строй эксплуатационная шахта, карьер и обогатительная фабрика, позволяющие ежегодно добывать около 5000 тонн флогопита. Флогопитовое месторождение является крупнейшим в мире.

Ковдорское франколитовое месторождение протянулось на 3 км вдоль южного и юго-западного экзоконтакта пород железорудного комплекса. Франколитовые руды заполняют глубокую впадину на поверхности карбонатитов, их запасы невелики, и поэтому они рассматриваются только как резервная база АО "Ковдорский ГОК". По вещественному составу эти руды подразделяются на существенно франколитовые и франколит-гидрослюдистые. Главным минералом является карбонат-фторапатит, в переменных количествах присутствуют магнетит и вермикулит.

Месторождение апатит-карбонатных руд и карбонатитов залегает в виде неполнокольцевой зоны в фенитах юго-западной части массива. Более чем 90% пород месторождения представлены апатит-кальцитовымикарбонатитами с магнетитом, зелёным флогопитом и форстеритом; кроме того присутствуют кальцитовые карбонатиты с флогопитом и акцессорным пирохлором, доломитовые и доломит-кальцитовые карбонатиты.

Делись добром ;)