Белорецко - Инской комбинат - Проблемы и перспективы развития Харловского титаномагнетитового месторождения в Краснощековском районе

Один из наиболее важных предприятий в развитие горнорудного дела на Алтае стал Белорецко-Инской комбинат, который должен был использовать сырье, частично добывающееся на территории современного Краснощековского района (месторождение - Чинитинское - Инское). Инское и Белорецкое месторождения разделяет расстояние 30-70 км, но он являются частью единого месторождения по добыче железной руды.

Белорецкая железная руда была известна на Алтае еще в XVIII веке. Несколько новых месторождений - Рубежное, Чесноковское, Кузнецовское, Чинитинское - открыли уже в советское время, в 1929-1932 годах.

Белорецкое месторождение (названное по речке Белой) находится на территории современного Чарышского района, а Инское (по речке Иня, рядом с поселком Тигирек) - Краснощековского района.

Белорецкое месторождение молибден-вольфрам-берелливых руд открыто в 1929 году. В 1932-1942 оценивалось и отрабатывалось старательским способом как вольфрамовое. Рудная зона представляется сложно построенной и состоящей из рудоносных скарнов, кварцевых жил и грейзенов.

В 1949 году разведали крупное Холзунское месторождение с запасами в 100 миллионов тонн. А в 1952 году в Чарышской тайге случайно обнаружил кусок магнетита работник местного леспромхоза. Первую скважину забурили на Ине 6 апреля 1955 года. В том же году Белорецкое месторождение, обладающее запасами в 200 миллионов тонн руды, было отнесено к разряду крупных.

19 августа 1958 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли совместное постановление "О развитии железорудной и марганцовой промышленности СССР". Согласно этому документу на Алтае приступили к подготовке к строительству Белорецкого и Инского рудников. На предстоящую семилетку на разработку предполагалось выделить один миллиард 300 миллионов рублей.

Общие запасы месторождения неизвестны. На глубину до 300 м они могут быть увеличены в 2-2,5 раза тыс. т. Кроме этого, перспективной на возможное оруденение представляется зона контакта гранитов и известняков, прослеживающаяся на расстояние около 3 км, где отмечаются оруденелые скарны.

Намечалось строительство железной и шоссейной дорог, установление авиасообщения, создание горнорудного комплекса, обогатительной фабрики, строительство социальных и культурно-бытовых объектов. На очереди было возведение железной дороги, для чего изыскали два варианта: от станции Поспелиха и из-под Рубцовска - к запасам магнетитовых руд, к предполагаемому месту строительства Белорецко-Инского комбината (БИК). Железнодорожники уже начали готовиться к строительству этих веток. В Змеиногорске на базе рудоуправления и других предприятий был создан трест "Алтайрудстрой". В аппарате Алтайского совнархоза даже организовали управление химической и горнорудной промышленности. На полном серьезе решался вопрос строительства первой очереди металлургического завода между Барнаулом и Чесноковкой (Новоалтайском), где-то в районе железнодорожной станции Присягино.

В 1955-1965 годах в Чарышском районе располагалась крупная геологоразведочная партия (ГРП-66), которая вела глубинную разведку залежей железной руды по Тигирецкому хребту в бассейне реки Ини. Вначале партия базировалась в Усть-Ионыше, затем переместилась вверх по реке в поселок Инской. Геологи установили буровые вышки, строили жилье и производственные помещения. Подобная инфраструктура создавалась в Чарышском, Змеиногорском, Краснощековском и других районах.

Столицей БИКа должно было стать село Тигирек Краснощековского района, которое намеревались преобразовать в поселение городского типа. Там проектировалось возведение крупной обогатительной фабрики. Многие жители округи уже строили планы своего трудоустройства и проживания именно там.

Существовала даже карта "Будущего Алтайского края", на которой располагались БИК, Харлово было обозначено, как железнодорожный узел, а центром должен был стать поселок городского типа - Тигирек.

Однако капитальных вложений для БИКа в 1959 и в 1960 годах государство не выделило. Работы велись лишь в 1962 году. На этом - все. Возобладало утверждение, что железные руды Алтая неперспективны, несмотря на прекрасные отзывы о них, например, старейшего сибирского геолога Бориса Сперанского, других ученых.

Сырье в Новокузнецк, на Западно-Сибирский металлургический комбинат стало поступать с Коршуновского и Соколовско-Сарбайского месторождений в Казахстане, а также из Таштагола и Хакасии, где добыча руды оказалась дешевле, чем на Алтае. Хотя Кузбасский комбинат изначально был запрограммирован на железорудную базу БИКа. Ведь Инское и Белорецкое месторождения содержат около полумиллиона тонн железной руды с очень высоким (до 50 %) содержанием металла. Известно, что богатые полиметаллические руды залегают на территории Змеиногорского, Рубцовского, Локтевского и других районов, где расположено 12 месторождений - открытых, разведанных и подготовленных к эксплуатации еще в 50-80-е годы прошлого века. Высококачественная руда содержит также медь, свинец, цинк, золото, серебро, большой спектр рассеянных элементов. Утвержденные запасы составляют 59,8 миллиона тонн полиметаллической руды.

В настоящее время местные добывающие предприятия Кемеровской области могут поставить лишь 45-50 % руды, в то время как его потребности превышают (до 500 км) возможности ближайших к нему рудников Кемеровской области, Хакасии и Красноярского края. К тому же часть из них испытывают проблемы с подготовленной к освоению сырьевой базой. То есть в ближайшем будущем у металлургических комбинатов Новокузнецка по добыче железной руды могут возникнуть проблемы сырьевого обеспечения.

Сырье с Белорецко-Инского комбинатов могло бы поставляться по магистральному трубопроводу. Затраты на его капитальное строительство гораздо ниже стоимости железнодорожного строительства, особенно в условиях крупных водных преград. Эксплуатационные расходы на гидротранспорт пульпы также будут значительно ниже соответствующих железнодорожных тарифов. Схемы магистральных пульпопроводов до ближайших железнодорожных станций могут значительно удешевить проекты освоения Белорецкого, Инского и Холзунского месторождений.

Кроме того, на Алтае открыты гигантские запасы флюсов, известняков поистине мирового значения. А это также важное сырье для металлургии. И счет идет на миллиарды тонн.

За последние десятилетия краевые власти несколько раз пытались искать инвесторов с целью освоения и переработки полиметаллических руд Белорецко-Инского железорудного месторождения. В том числе и за рубежом. Ведь речь идет о вложении миллионов долларов. Надо отдавать отчет и в том, что часть элиты и населения края может воспротивиться реализации этого проекта, эксплуатируя тему "заповедного уголка" и "места отдыха". Сторонники же возрождения БИКа считают, что этот проект чрезвычайно выгоден для края и для страны в целом.

II. Состояние горнодобывающих предприятий Алтайского края в настоящее время

Минерально-сырьевая база региона представлена большим разнообразием полезных ископаемых. В настоящее время минерально-сырьевой потенциал Алтайского края занимает 12-14 место среди субъектов Сибирского Федерального округа Российской Федерации и оценивается в 2 051 млрд. руб., в том числе разведанных запасов - 417 млрд. руб. В частности в крае разрабатываются месторождения бурого угля, полиметаллов, коренного и рассыпного золота, цементного сырья и разнообразные общераспространенные полезные ископаемые - кирпично-черепичное и керамзитовое сырье, песчано-гравийные смеси, строительные пески, строительные камни, известняки для производства строительной извести. На территории края находятся уникальные месторождения яшмы, порфиров, мраморов, гранитов. В соленых озерах имеются значительные запасы минерального сырья для пищевой и химической промышленности: сульфат натрия, поваренная соль, природная сода, соли магния и брома.

Перспективы освоения минерально-сырьевой базы Алтайского края

В регионе регулярно проводятся аукционы и конкурсы на право пользования участками недр с последующей выдачей лицензий. Органами, в ведении которых находятся вопросы организации государственного геологического изучения и лицензирования недр на территории Алтайского края, являются Федеральное агентство по недропользованию и Территориальное агентство по недропользованию по Алтайскому краю.

Вопросами организации пользования недрами в целях разработки месторождений общераспространенных полезных ископаемых ведает Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды Алтайского края. На 2009 год намечено проведение аукционов на право пользования (геологическое изучение, разведка и добыча) следующими участками недр: месторождения Среднее, Майское, Лазурское, Юбилейное, Захаровская площадь ( полиметаллы), Уксунайский участок и Центральная часть Бащелакского рудного узла (золото), месторождение оз. Бурлинского (поваренная соль), Дунайский участок Назаровского месторождения строительного гипса. Будут предоставлены в пользование для геологического изучения участки недр Акуловский-1 (кирпичные суглинки), Новосклюихинский-1 (строительный камень).

Отмечу, что по итогам 2008 года Алтайский край вошел в тройку лидеров "Национального рейтинга прозрачности закупок". В регионе выстроена уникальная система государственных закупок, которая сочетает в себе, во-первых, централизованный подход, что дает возможность участникам размещения заказов надеяться на справедливость конкурсных процедур, а во-вторых, использование современных технологий, в частности электронных аукционов, что заметно повышает эффективность государственных закупок.

Природные ресурсы Алтайского края

Полиметаллические руды. В крае разведано 16 месторождений полиметаллов с общими балансовыми запасами 70 млн. тонн руды. Месторождения расположены в юго-западной части края компактно, в районах с хорошо развитой инфраструктурой. Помимо основных металлов - меди, свинца, цинка - руды, месторождений также содержат золото, серебро, кадмий, висмут, селен, таллий, галлий, теллур, серу и др. элементы (на отдельных месторождениях - барит). На разработку шести месторождений получены лицензии. На Рубцовском и Зареченском месторождениях ведутся по добыче руды и построены обогатительные фабрики мощностью 400 и 100 тыс. тонн руды в год соответственно.

Железные руды. Сырьевая база железных (магнетитовых) руд представлена двумя детально разведанными месторождениями с общими запасами руды около 490млн. тонн. Месторождения находятся в нераспределенном фонде недр.

Уголь. Прогнозный потенциал сырьевой базы углей составляет: 200 млн. тонн каменных и 600 млн. тонн бурых. В ближайшие годы основная добыча угля планируется на Мунайском буроугольном месторождении, имеющем запасы 34,7 млн. тонн. В настоящее время добыча ведется на одном из его участков. После введения в эксплуатацию всего месторождения добыча может превысить 800 тыс. тонн угля в год.

Золото. Золото содержится как в комплексных полиметаллических, так и собственно золоторудных и россыпных месторождениях. Помимо полиметаллических месторождений разведано и разрабатывается несколько золоторудных месторождений: Мурзинское в Краснощековском районе, Новофирсовское месторождение в Курьинском районе и ОАО "Сибирь-Полиметаллы" (добыча полиметаллических руд, а также золота), которое включает в себя Зареченское, Рубцовское, Степное и и Таловское месторождения.

1. Мунайское буроугольное месторождение

Единственным угледобывающим предприятием в Алтайском крае является Мунайское месторождение в Солтонском районе, ресурсы которого оцениваются в 155,3 миллиона тонн. См. приложение 2

Долгое время энергетика коммунального хозяйства края привязывалась к углям Кузбасса. В советские, плановые времена это, наверное, было и оправдано: Алтай занимался хлебом и продовольственной безопасностью Сибири, а соседи, обладая мощными запасами энергетического сырья, гарантировали, что в наших домах будет светло и тепло. Но поставлять уголь из соседних регионов не всегда выгодно - региональный энергетический баланс не в нашу пользу. Ощутима и разница в тарифах. Наращивание собственных энергетических мощностей неотъемлемая часть стратегии развития края. В этой связи у Мунайского угольного разреза большие перспективы.

Данное буроугольное месторождение находится в 35 км восточнее районного центра Солтон и связано с ним улучшенной щебнистой дорогой. Ближайшая железнодорожная станция и речной порт расположены в г. Бийске, в который из Солтона идет асфальтированное шоссе (100 км).

Месторождение располагается в центральной части Шабуровской угленосной площади, представляющей собой полосу (5-12x35 км) депрессий овальной шизометричной формы в палеозойском фундаменте, выполненных угленосными нижнеюрскими отложениями.

Запасы угля Мунайского месторождения составляют 33,9 млн. т, в том числе по категориям В+С1 - 26,8 млн. т, по категории С2 - 7,1 млн. т. Государственным балансом учтены запасы категорий В+С1 западной части месторождения (участок Мунайский-1) в количестве 9 млн. т. Основные промышленные запасы углей сосредоточены в Гончаровском и Рогозинском пластах. На участке Мунайский-1 в настоящее время ведется добыча угля. Месторождение пригодно для отработки карьером.

Перспективы выявления промышленных запасов бурых углей в пределах Новотроицкого и особенно Шабуровского участков весьма высоки, поэтому они предлагаются в качестве объектов инвестирования. Геолого-экономическая оценка прогнозных ресурсов участков выполнена по аналогии с Мунайским месторождением.

По качеству уголь аналогичен углям, которые добывают из Канско-Ачинского бассейна Красноярского края. В настоящее время уголь с Мунайского месторождения поставляется в Бийск, Бийский, Зональный, Смоленский, Солтонский, Тогульский, Целинный районы. Объем заявок на солтонский уголь растет. Выстраивается реальный рынок потребления, и не на один год.

Мунайское месторождение - это хотя и трудный, но реальный путь к достижению собственной энергетической безопасности всего Алтайского края.

2. Мурзинское золоторудное месторождение

Краснощековский район Алтайского края не зря называют золотоносным. На Мурзинском месторождении (бывший Демидовский рудник) близ села Акимовка работы идут более 15 лет. Протяженность карьера, в котором добывают символ богатства и благополучия, составляет более километра, а его глубина - более 300 метров. См. приложение 3 По прогнозам экспертов, запасов золота здесь более 10 тонн. Так что на ближайшие лет семь хватит точно.

Разработки здесь велись, начиная с XVIII века. В середине XX века оно было законсервировано. Геологоразведочные работы возобновились на руднике только в 1987 году. На сегодня месторождение Мурзинское-1 разрабатывается открытым способом. Три года назад, в 2007 году, было добыто 25 кг золота. А уже через два года - 271 кг! Квота на добычу на 2009 - 2010 гг. составляет по 400 кг золота в год. Несмотря на то, что со времен первых демидовских рудознатцев прошло почти 300 лет, современные старатели чтят опыт и знания предшественников, помнят легенды и продолжают их нелегкий труд.

В экономическом отношении Мурзинское рудное поле находится в экономически освоенном районе Алтая. В пределах участка, в долине р. Таловки, расположены поселки Акимовка и Мурзинка, в 12 км к северо-востоку - районный центр пос. Краснощеково. Производственная база и жилой поселок ООО Артель Старателей "Поиск" располагаются в 1-2 км от с. Акимовки. Источником питьевого водоснабжения служат колодцы и скважины в населенных пунктах.

Балансовые запасы первого Мурзинского по категориям С1 и С2 составляют около 4,4 тонны. Артель старателей "Поиск" ведет круглогодичную добычу и извлечение запасов драгоценного металла. В 2010 году компания вышла на уровень добычи 400 кг золота. Параллельно идут геологоразведочные работы прилегающей территории с южного и северного флангов Мурзинского-1. Прогнозные ресурсы составляют еще около 10 тонн металла.

Дорожная сеть развита хорошо. В пределах участка имеется сравнительно густая сеть грунтовых дорог, часть из которых - с улучшенным щебнистым покрытием. Участок пересекает асфальтированное шоссе, соединяющее районные центры с. Краснощеково и с. Курью. Расстояние до ближайшей железнодорожной станции Поспелиха - 60 км, с которой имеется автомобильное сообщение по асфальтированному шоссе.

3. Новофирсовское месторождение золота

Лицензия на геологическое изучение, разведку и добычу коренного золота на Новофирсовском золоторудном месторождении получена в ноябре 2009 года. А в ноябре 2010 года состоялся запуск промышленного производства - опытно-промышленной установки кучного выщелачивания по переработке руд месторождения "Новофирсовское" проектной мощностью 550 кг золота в год. Уже в 2011 году на Новофирсовском месторождении было добыто 525 кг золота. См. приложение 4

Кроме Новофирсовского месторождения предприятие имеет лицензии на освоение еще двух месторождений в Алтайском крае: Бащелакского золоторудного узла в Чарышском районе и Курьинского участка в Курьинском районе, где в настоящее время ведутся геологоразведочные работы.

III. Роль титаномагнетитовых руд в развитии современной горнодобывающей промышленности

В последние годы во всем мире и, особенно, в России, резко возрос интерес к месторождениям титаномагнетитовых руд, которые являются стратегическим минеральным сырьем. См. приложение 5

Анализ минерально-сырьевой базы титанопотребляющих отраслей промышленности свидетельствует о том, что резко снизился общий ресурсный потенциал этой базы, а структура балансовых запасов титаносодержащих руд (соотношение типов руд по их промышленной освоенности, видам руд и другим параметрам) в настоящее время не соответствует структуре отраслей промышленности, производящих титановую продукцию. А ведь стратегия использования минерально-сырьевой базы - одна из главных задач государства.

Титан представляет собой легкий, тугоплавкий, прочный серебристо - белый металл давно известен как ценный и необходимый конструкционный материал. Высокие качества титана как конструкционного материала обусловлены сочетанием таких свойств, как малая плотность, значительная удельная прочность (отношение прочности к плотности), которая у титана больше, чем у любого другого металла, сравнительно высокая термическая, и особенно коррозионная стойкость.

Титан и его сплавы находят все большее применение в современном машиностроении, в авиа - и ракетостроении, в производстве оружия, турбостроении, а также в кораблестроении и химической промышленности (реакторы, трубопроводы, насосы). Несмотря на повышенное содержание титана в титаномагнетитовых концентратов, они успешно используются в металлургии в качестве железорудного сырья в течение десятков лет. Особенно ценен титан для изготовления напряженных частей конструкций, и критерием пригодности его в этом случае является отношение прочности к массе.

Получаемые при металлургической переработке титаномагнетитов высокотитановые шлаки используются для получения металлического титана. Благодаря хорошему сочетанию механических, технологических свойств и высокой коррозийной стойкости титан находит широкое применение в самых различных отраслях промышленности: авиакосмической, химической, в нефтяном машиностроении, черной и цветной металлургии и др.

Титаномагнетитовые месторождения традиционно относятся к позднемагматическому классу магматогенных месторождений. Они приурочены к расслоенным массивам ультраосновных и основных пород на древних платформах и к габброидным массивам в складчатых областях. Выдержанные пластовые залежи прослеживаются на многие километры при мощности в несколько метров, часто встречаются жило - и штокообразные рудные тела, контролируемые разрывными нарушениями.

Титаномагнетитовые руды - важный промышленный источник железа, ванадия и титана, а ильменит-титаномагнетитовый тип этих руд - важный источник получения титана. С этим промышленным типом связано 6,5 % подтвержденных запасов железных руд, более 90 % запасов пентоксида ванадия и около 60 % запасов диоксида титана. В России эти цифры составляют соответственно 13, 92 и 48 %. Наряду с железом, ванадием и титаном эти руды отличаются повышенными содержаниями некоторых цветных, редких и благородных метал-

Лов, таких как Sc, Cu, Co, Ni, Au, Pt, Pd и др. Как сырье для производства высококачественного глинозема представляют интерес высокоглиноземные анортозиты, часто являющиеся вмещающими породами титаномагнетитового оруденения.

В зарубежной практике титаномагнетитовые руды используются в основном для получения ванадия и титана. Железо является попутно извлекаемым компонентом.

Ванадий в количестве более 80 % используется в черной металлургии для легирования стали и получения сплавов.

Ильменитовые концентраты, попутно получаемые при обогащении титаномагнетитовых руд, являются важным промышленным видом титанового сырья, потребность в котором неуклонно растет. На ильменитовые концентраты приходится около 80 % добываемого титанового сырья. Ильменит - главный рудный минерал титана и сырье для получения его диоксида, используемого в основном в пигментах.

Значительная часть (более 90 %) титанового сырья в мире в настоящее время идет на производство пигментной двуокиси титана. На производство металлического титана расходуется лишь около 5 % добываемого титанового сырья, но наблюдается быстрый рост его производства, что обусловлено ценными конструкционными свойствами титана, который в два раза легче железа, но по прочности превосходит многие типы легированной стали.

Роль титаномагнетитовых руд для получения железа и ванадия возрастает, во-первых, в связи с истощением запасов магнетитовых руд для открытого способа добычи; во-вторых, благодаря своим положительным горногеологическим и минералого-технологическим особенностям - широкому распространению, крупным запасам, сравнительно простому геологическому строению; возможностям карьерной отработки, простой технологии обогащения, позволяющей получать железорудные концентраты с низкими содержаниями вредных примесей - серы и фосфора, высокой комплексности руд, использованию отходов (щебень и др.) и т. д. Использование титаномагнетитовых руд как железорудного сырья можно считать решенной промышленностью задачей: например, в Уральском регионе они являются ведущим типом руд. Важным условием их использования является обязательное обогащение руд с целью получения высокожелезистого (Fе общ - 55-65 %) титаномагнетитового концентрата и снижения содержания в нем диоксида титана, т. к. для нормального хода доменной плавки содержание ТiO2 в исходном сырье не должно превышать 4 %.

Для получения товарных титановых шлаков используются лишь богатые по титану руды канадских месторождений. Остальные, за исключением ильменит-титаномагнетитовых, перерабатываются только на железо и ванадий. Руды, содержащие свободный ильменит, могут подвергаться специальному обогащению для его выделения ильменитового концентрата, который перерабатывается отдельно как собственно титановое высококачественное сырье.

Ильменит - титаномагнетитовые руды, в которых ильменит содержится в подчиненном количестве, а титан в основном (~ на 75 %) связан с титаномагнетитом. Для руд этой группы месторождений характерны более низкие содержания титана и близкие - железа. Наиболее яркими представителями являются месторождения Копанское на Урале, Харловское на Алтае, Чинейское в Читинской области и другие.

Практически постоянными элементами-примесями всех титаномагнетитовых руд являются редкие элементы - скандий, галлий, германий и др., а также благородные металлы. Из отходов обогащения титаномагнетитовых руд Гусевогорского месторождения разработана технология извлечения скандия, ильменита и благородных металлов.

Наиболее яркими примерами освоения и промышленного и использования магматогенных месторождений за рубежом являются месторождения Бушвельдского массива в ЮАР, Лак - Тио в Канаде, Пнчьжихуань в КНР, а также месторождения Норвегии и Украины. В России известны в Карелии, на Кольском полуострове и на Урале, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке.

Россия наряду с Канадой, ЮАР, КНР и другими странами, обладает огромными запасами титаномагнетитовых руд - около 50 % их мировых запасов. Всего на территории России выявлено, разведано и в различной степени оценено белее 40 месторождений титаномагнетитов. См. приложение 6 Главными минералами этих месторождений являются титаномагнетит, ильменит, иногда перовскит и магнетит.

Государственным балансом запасов полезных ископаемых Российской Федерации в титаномагнетитовых месторождениях учитываются запасы железных руд, титана и ванадия (таблица). На начало 2006 г. запасы по трем компонентам (железные руды, титан и ванадий) учтены только в Чинейском месторождении. В 2006 г. ТКЗ Амурской области утвердила запасы железных руд и ванадия месторождения Куранах.

IV. Харловское месторождение титаномагнетитовых руд

В Алтайском крае сравнительно недалеко от Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов находятся три крупных пространственно сближенных месторождения, образующих единый горнорудный район, который может служить крупнейшим источником железорудного и ванадиевого сырья для этих комбинатов, а также источником титанового и алюминиевого сырья для российской промышленности. Такими месторождениями являются Харловское, Инское и Белорецкое месторождения, расположенные в 30-70 км друг от друга и в 85-150 километрах от железной дороги. Приведу краткую промышленную характеристику Харловского месторождения.

1. Характеристика Харловского месторождения

Харловское месторождение расположено в степной предгорной части Алтайского края, в обжитом сельскохозяйственном районе Алтайского края с развитой сетью автомобильных дорог. См. приложение 7 Месторождение находится в 85 км от ближайшей железнодорожной станции Поспелиха и в 570 км от Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов.

Месторождение разведано в 1956-1957 гг. двумя перекрестными профилями скважин (28 скв.) и каналов, по двум пересекающимся профилям 23 скважинами глубиной до 5000 м по категориям С1, С2, и Р1. Оно приурочено к расслоенному габброидному массиву, сложенному дифференцированными преимущественно оливиновыми габброидами. См. приложение 9 Массив имеет чашеобразную внутреннюю структуру, которая, как показали детальные геолого-съемочные работы, осложнена тектоническими нарушениями. Структура массива образована чередующимися рудными габброидами и безрудными мезо - лейкократовыми габброидами в виде слоев мощностью до нескольких десятков метров. На месторождении выделено около 10 рудных залежей мощностью 16-140 метров. К рудам отнесены рудные габброиды с содержанием железа от 14 да 25 % при бортовом его содержании 12 %. Минимальная мощность рудных прослоев принята равной 8 м, максимальная мощность безрудных габброидов - 2-4 м. Протяженность рудных залежей 425-2650 м.

Руда состоит из титаномагнетита (23-31%), ильменита (1,5-5,2%), оливина (1,6-31,5 %),, пироксена (18-25,1 %), плагиоклаза (14-48,1 %) и кальцита (до 0,19 %).

Запас руд месторождения до глубины 300-550 м составляют 1,73 млрд. тонн категорий С1+С2 и еще 2 млрд. тонн прогнозных ресурсов Р1 до этих же глубин. Все эти запасы сосредоточены в пределах кольцевой чашеобразной структуры диаметром около 3 км по поверхности.

По содержанию железу руды Харловского месторождения аналогичны титаномагнетитовым рудам эксплуатируемого сейчас на Урале Качканарского (Гусевогорского) месторождения. Однако общая ценность харловских руд гораздо выше качканарских, так как в них, помимо титаномагнетита содержатся еще и ильменитовые минералы, концентрат которых в шесть раз превосходит стоимость железорудного концентрата. Они имеют незначительное количество вредных примесей - 0,53 % серы и 0,036 % фосфора.

Результаты опытов обогащения при различной крупности добавления приведены в таблице. См. приложение 8

Руды Харловского месторождения близки по составу к рудам планируемых к разработке месторождений Большой Сэйим и Чинейского (Чарский район зоны БАМ) и чище по содержанию вредных примесей. Запасы харловских руд более чем в 5 раз превышают запасы сэйимских руд. Кроме того, важным преимуществом Харловского месторождения является расположение в обжитом районе Алтая с развитой сетью дорог и промышленной инфраструктурой вблизи действующих металлургических комбинатов. Низкое содержание вредных примесей не потребует специальных технологических методов очистки рудных концентратов. Руды обладают выдержанными технологическими свойствами по всему протяжению рудных тел. Из руд кроме железа, титана и ванадия может извлекаться еще и алюминий, выделить который можно в весьма значительном количестве в плагиоклазовой концентрат (сырье для производства глинозема, соды и стройматериалов).

Исходя из вещественного состава руд Харловского месторождения видно, что это комплексное сырье и его главными промышленно ценными минералами являются титаномагнетит, ильменит и плагиоклаз. Кроме перечисленных основных минералов в руде содержатся минералы пироксена и оливина, которые также можно выделить в самостоятельные концентраты и которые будут востребованы в регионе. Структура руд среднезернистая.

Сравнение титаномагнетитовых концентратов различных месторождений юга Сибири показало, что харловский концентрат наиболее легко отделяется от силикатных нерудных минералов и является самым чистым по содержания кремнезема и кальция, связанных с примесями посторонних металлов.

Химический состав концентратов. В титаномагнетите содержится повышенное количество титана и ванадия. Выделено два типа руд с высокотитанистым и среднетитанистым титаномагнетитом. Из них первый слагает только три или четыре верхних рудных горизонта, а второй - остальную часть месторождения, то есть более 2/3 от общих запасов руд. В среднем средневзвешенное содержание титана в титаномагнетите по всему месторождению составляет - 7,5 % на уровне среднестатистического титаномагнетита. Содержание пентаксида ванадия составляет 0,73%, то есть является более высоким, чем в потребляемом в металлургии качканарском концентрате. (0,5-0,6 %).

Содержание диоксида титана в монофракциях ильменита изменяется от 45,2 да 49,5 %. Они обладают пониженным количеством ванадия, марганца, бальта, хрома, фосфора, что является положительным свойством при переработке концентрата на пигментный диоксид титана, используемый в промышленности среднекислотным методом. Для этого производства указанные компоненты являются вредной примесью и их количество в ильменитовом концентрате не должно превышать определенных норм. Ильменитовые концентраты этому требованию вполне отвечают, что подтверждено выполненными технологическими исследованиями, показавшими возможность получения из них первосортного пигментного диоксида титана - марки Р-I, удовлетворяющего всем требования государственного стандарта. Следовательно, ильменитовые концентраты Харловского месторождения имеют самостоятельную товарную ценность. Их не хватает в отечественно производстве пигментного диоксида, и они ввозятся из-за рубежа: Норвегии, Швеции, Австралии.

Проведенное минералогическое определение состава плагиоклаза по разрезу массива показало, что плагиоклазовый концентрат содержит около 32 % глинозема, что на 4 % больше, чем в наиболее высококачественных небокситовых рудах - уртитах, используемых на Ачинском глиноземном комбинате в качестве алюминиевого сырья. Количество плагиоклаза в рудах и вмещающих породах обычно превышает объемное количество оксидных железо-титановых минералов. Поэтому общее количество заключенного в нем глинозема может оказаться сопоставимым с суммарным содержанием железа, титана и ванадия, или даже превысит его, особенно если учесть наличие прослоев анортозитов среди рудных горизонтов. При переработке плагиоклазовых концентратов или анортозитов выделяется небольшое количество соды, которая является попутным полезным компонентом.

2. Прогноз экономической эффективности

Многокомпонентный состав титаномагнетитовых руд Харловского месторождения, разработанные и опробованные способы выделения из них минералов в самостоятельные продукты (концентраты) с высокой степенью использования рудного вещества и имеющиеся технологические приемы их переработки открывают благоприятные возможности для привлечения указанного рудного сырья к промышленной переработке. Добыча руд недорогостоящим открытым способом, предусматривающая, в том числе рекультивацию земель, и комплексное использование в условиях экологизированного замкнутого производства с утилизацией промежуточных продуктов и реагентов, высокотехнологичные химико-металлургические процессы с получением конкурентоспособной товарной продукции являются важнейшими факторами, определяющими эффективность освоения месторождения и создания на его сырьевой базе крупного горно-металлургического комплекса.

Предварительные технико-экономические расчеты показывают, что при реализации схемы глубокой переработки руд Харловского месторождения (генеральная схема комплексного сырья) коэффициент экономической эффективности выше нормативного, а расчетный срок окупаемости капиталовложений, а это более 30 млрд. рублей не превышает 4,1 лет. См. приложение 10

В мировой практике нетрадиционной сырье, к которому относятся титаномагнетиты, в том числе и Харловского месторождения комплексно практически не перерабатываются, хотя наукой подготовлены теоретические и технологические основы процессов, обеспечивающие его рациональное использование. Работы по этому направлению удостоены премии РФ за 2003 год являются надежной базой для организации производства ванадиевых природнолегированных сталей (изготовление рельсов, труб), металлического титана, ванадия, их сплавов и производных (пигменты, глинозем, коагулянты и др. продукты), необходимых в народном хозяйстве.

Между тем для получения титановой продукции, потребность в отдельных видах которой, например, в пигментном диоксиде титана, практически неограниченная. Повторюсь, что сырье в нашу страну ввозится из-за рубежа.

Нетрадиционное сырье относится к категории неиспользуемых ресурсов, но представляет собой большую ценность для развития производства. Задача теоретических и технологических исследований - как можно быстрее перевести его из ресурсов в резервы - используемое сырье. Преимущество такого сырья - возможность при его комплексной переработке из одного объема добываемой горной массы извлекать намного больше металлов и продуктов, чем получаемых обычно из моноконцентратов в отраслевом использовании. Поэтому такое нетрадиционное сырье является наиболее экологизированным и наиболее приемлемы в ближайшей перспективе для сохранения окружающей среды в условиях непрерывно растущих масштабах производства. В бюджетообразующем секторе РФ, который охватывает 40 % промышленных и 60 % экспортных поступлений, сырьевых резервов достаточно лишь на 3 - 5 лет. Это усиливает необходимость перевода нетрадиционного сырья сырьевые базы.

Высшую степень комплексности использования нетрадиционного сырья может обеспечить замкнутое производство, основные принципы которого сводятся к следующему: технологические процессы подбираются для конкретного сырья, непрерывны и замкнутые по материальным потокам (отходы одних переделов является сырьем для других). Количественный показатель производства сосуществующего с окружающей средой - высокий коэффициент использования рудного вещества. В замкнутом производстве он приближается к единице.

Металлургическая переработка титаномагнетитового и ильменитового концентратов и ильменитового концентратов может проводиться в трех вариантах.

Первый - это их раздельная переработка. Титаномагнетитовый концентрат можно использовать на Западно-Сибирском или Кузнецком металлургических комбинатах, получая при электороплавке ванадиевый чугун или шихтуя с железными рудами в доменном производстве, производя в конечном переделе легированные ванадием стали и, возможно, извлекая отдельно ванадий. Но при этом титан, содержащийся в концентрате количестве 7,5%, уйдет в отходы, так как при этих способах производства он не извлекаем. Ильменитовый концентрат является сырьем высшего качества для получения первосортного диоксида титана сернокислотным методом, а также для получения металлического титана. Любая зарубежная фирма согласится его приобрести, так как он по высокому содержанию титана и низкому содержанию вредных примесей сопоставим с лучшими норвежскими концентратами из месторождения Телнес, экспортируемыми во многие страны мира, а том числе и к нам.

Более рациональным является использование этих концентратов совместно, как коллективного концентрата. В этом случае можно отбирать их совместно без разделения в едином технологическом потоке. Полученный коллективный концентрат будет содержать до 20 и более процентов диоксида титана, т. е. является очень высокотитанистым. Использовать его можно только в двухстадийном металлургическом переделе, методика которого разработана в Институте металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова. Для этого метода необходимо создание специального металлургического производства. При этом возможно получение высокотитанистых шлаков, содержащих до 70% TiO2, пригодных для производства пигментного диоксида титана

Третий вариант переработки - это использование отдельно титаномагнетитового концентрата в шихте совместно с ильменитовыми концентратами крупных титано-циркониевых (циркон-ильменитовых) россыпных месторождений Западной Сибири - Ордынским, Тарским или Туганским. В связи с большим содержанием вредных примесей ванадия, хрома и марганца ильменитовые концентраты этих россыпных месторождений непригодны для непосредственной переработки на пигментный диоксид титана. Однако в случае их подшихтовки к титаномагнетитовым концентратам Харловского месторождения и последующей переработки по методике двухстадийного металлургического передела, разработанной В. А. Резниченко и др., все отмеченные недостатки этих концентратов оборачивается их преимуществом: все примеси переходят в сталь, делая ее природнолегированной ванадием, хромом, марганцем, кобальтом. При этом способе передела получаются очень высокотитанистые шлаки (более 70 - 80% титана), являющиеся высококачественным сырьем для получения пигментного диоксида титана и металлического титана. В то же время, только из одних титаномагнетитовых концентратов Харловского месторождения получить такие весьма высокотитанистые шлаки при металлургическом переделе не удается вследствие невысокого в них содержания титана - 7-15%. Ильменитовые концентраты при этом варианте переработки можно использовать традиционным методом для получения пигментного диоксида титана.

Здесь следует обратить внимание, что в западно-сибирских россыпных титано-циркониевых месторождениях заключены крупнейшие ресурсы элемента тория, содержащегося в попутно добываемом минерале монаците. В настоящее время высказываются представления о большой перспективности использования этого элемента в атомной энергетике, так как одна тонна тория может заменить 200 тонн урана или 3,5 млн. т угля. Причем ториевая энергетика является чистой и без опасных радиоактивных отходов. Поэтому в случае разработки россыпных месторождений использование совместно с ними харловских титаномагнетитовых концентратов будет способствовать исключительно полному комплексному и высокоэффективному использованию всех полезных компонентов этих месторождений, включая и самого Харловского.

Алюминий, содержащий плагиоклазовый концентрат можно перерабатывать на Ачинском глиноземном комбинате, где уже перерабатываются нефелиновые руды - уртиты Кия-Шалтырского месторождения. Технология переработки плагиоклазовых концентратов такая же, как и нефелиновых руд. Поэтому для этих целей не надо существенно изменять технологический процесс на комбинате. Плагиоклазовые концентраты можно просто подшихтовывать к нефелиновым рудам. Причем, как отмечено выше, в харловском плагиоклазовом концентрате содержится на 4% больше глинозема, чем в нефелиновых рудах (32% против 28%). Значит, благодаря им можно повысить содержание глинозема в перерабатываемой шихте. Кроме того, следует обратить внимание на то, что в плагиоклазовом концентрате содержится около 15% СаО, а как известно, на Ачинском комбинате в шихту добавляют известняк, окись кальция их которого является необходимой связывающей добавкой при технологическом переделе. Следовательно, шихтовка плагиоклазового концентрата позволит, во-первых, уменьшить или отказаться от добавки известняка в шихту, во-вторых, увеличить содержание глинозема в шихте за счет большего его содержания в плагиоклазе, в третьих, еще дополнительно увеличить процентное содержание в шихте глинозема за счет того, что будет уменьшено количество разубоживающей добавки известняка. Все это может частично или полностью компенсировать экономические потери, которые связаны с относительно меньшим содержанием щелочей в плагиоклазе по сравнению с нефелином, которые извлекаются при существующем технологическом переделе из нефелиновых руд и частично снижают его себестоимость.

В целом, можно ориентировочно подсчитать, что при оптимальной добыче харловских руд карьером производительностью 10 млн. т руды в год (при незначительной вскрыше) из руд можно получать 1,2 млн. т титаномагнетитового концентрата (при среднем его весовом выходе 12 %), 0,9 млн. т ильменитового концентрата (при среднем весовом выходе 9 %) и 4 млн. т плагиоклазового концентрата (при весовом выходе около 40 %). В таком количестве титаномагнетитового концентрата будет заключено 0,7 млн. т железа валового, 8,3 тыс. т пентаксида ванадия и 0,1 млн. т диоксида титана. В ильменитовом концентрате заключено 0,45 млн. т диоксида титана, в плагиоклазовом концентрате - 1,2 млн. т глинозема в качестве алюминиевого сырья.

В зависимости от потребности сырья производительность карьера может быть увеличена в три и даже в пять раз, так как это позволяет сделать большая площадь выхода на поверхность рудных тел - около 2 км2. Причем даже при трехкратном увеличении добычи запасов руд хватит на 100 и более лет эксплуатации рудника. В этом случае можно ежегодно получать 2,7 млн. т ильменитового концентрата, что составляет более половины его мировой добычи, равной 5 млн. т из всех типов зарубежных месторождений, включая россыпные и коренные. Также при этом будет извлекаться 3,6 млн. титаномагнетитового концентрата и 12 млн. т плагиоклазового алюминийсодержащего концентрата, содержащего 3,6 млн. т глинозема.

После отбора из харловских руд ильменитового, титаномагнетитового и плагиоклазового концентратов в хвостах остаются высокомагнезиальные минералы - оливин и моноклинный пироксен, которые могут использоваться в камнелитейном производстве, в качестве наполнителей для бетонов, в кирпичном производстве, в строительстве дорог. В таком случае добыча харловских руд будет почти безотходным производством, т. е. экономически очень высокоэффективной.

Вовлечение в эксплуатацию Харловского месторождения позволит полностью обеспечить потребность России в титановом сырье, которое до настоящего времени все еще завозится из-за рубежа. Будет резко увеличена доля собственного глиноземного и ванадиевого сырья. Месторождение может также служить крупнейшим источником этих видов сырья на экспорт. В титановом сырье нуждается недалеко находящийся крупный Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат в Казахстане.

В отношении экспорта стратегического титанового сырья следует заметить, что имеющиеся в России ресурсы титанового сырья в два раза превышают аналогичные ресурсы всех стран мира вместе взятых, увеличится доля собственного глиноземного и ванадиевого производства. Поэтому продажа такого сырья на экспорт из Харловского месторождения никак не скажется на стратегической безопасности России.

В частности при трехкратном увеличении производительности можно получать почти 3 млн. т. ильменитового концентрата, что составляет более половины мировой его добычи равной 5 млн. т. из всех типов зарубежных месторождений, включая рассыпные и коренные.

Инское и Белорецкое месторождения

Эти месторождения, в отличие от Харловского, относятся к скарново-магнетитовому типу с главным рудным минералом - магнетитом. Они располагаются на расстоянии около 30 км друг от друга и в 70 км от Харловского месторождения вблизи контактовой зоны Тигирекского гранитоидного массива во вмещающих его силикатных и карбонатных породах девонского возрата. По ним проведена детальная разведка с выявлением крупных запасов промышленных категорий А, В и С, достаточных для строительства на них горно-рудных предприятий.

Белорецкое месторождение залегает среди мраморов, образуя в них два крутопадающих согласных пространственно сближенных пластообразных тела суммарной мощностью в некоторых частях до 140 м, окруженные оторочкой гранатовых и пироксен-гранатовых скарнов. С поверхности на глубину эти тела в продольном разрезе постепенно уменьшаются по длине, но с сохранением значительной суммарной мощности. Кроме магнетитовых руд в состав рудной пачки входят мраморы, иногда с вкрапленностью магнетита, скарны, прослои метаморфических кварц-биотит-амфиболовых сланцев с хлоритом, магнетитом, эпидотом и др.

Руды месторождения полосчатые, вкрапленные, сплошные и брекчиевидные. Преобладают магнетит-мушкетовитовые разности. Главные сопутствующие минералы кальцит, актинолит, пироксен, андрадит, эпидот.

При бортовом содержании железа 25% для балансовых руд и 20 - 25% для забалансовых руд запасы руд до глубины 800 м по категориям А+В+С1 составляют 289 млн т и по категории С2 - 28 млн. т при среднем содержании железа - 31,1%. Вместе с прогнозными ресурсами запасы могут достигать 500 млн. т за счет перспективных смежных участков - Баталихинского и Пономаревского.

Проектировалась отработка месторождения карьером и затем шахтным способом. Рудные площади составляют до 100 тыс м2 , поэтому годовая добыча может достичь 5 - 6 млн. т а со смежными участками до 12 млн. т

Инское месторождение залегает в контакте плагиогранитов с девонской вулканогенно-осадочной толщей, сложенной кварцевыми порфирами, порфиритами с линзами мраморов (Железорудные..., 1981). Оно пересекается гранитоидами Тигирекского массива. Рудное тело окружено оторочкой пироксен-гранатовых, гранатовых и пироксеновых скарнов. Оно образует сложную по конфигурации пластообразную антиклиналеподобную залежь с отдельными раздувами по мощности до 100 м., рассеченную поперечными тектоническими нарушениями на несколько пространственно сближенных блоков. Главные массы руды сосредоточены на глубинах до 200 - 300 м.

Руды сплошные и полосчатые, реже вкрапленные - пятнистые, брекчиевидные или прожилковые. По составу преобладают амфибол-пироксен-магнетитовые, реже встречаются руды с гранатом, пироксеном и сульфидами. Главная масса магнетита мелкозернистая.

Рудные тела выделены при бортовом содержании железа 25% для балансовых и 20% для забалансовых руд, при минимальной мощности рудных тел и максимальной - безрудных прослоев, включаемых в подсчет запасов, 2м. Запасы руд до глубины 650 м по категориям А+В+С1 составляет 163 млн. т, а по категории С2 - 9 млн т. со средним содержанием 45,2% железа. На Юго-Западном участве может быть выделен блок доменной руды с запасами 19 млн. т с содержанием железа 57,7%, серы - 0,22% и фосфора - 0,01%.

Имеется проект рудника с комбинированной открытой и подземной разработкой с годовой производительностью от 4 до 6 млн. т руды. Значительная часть запасов лежит выше уровня р. Ини.

Если принять вариант использования Харловского титаномагнетитового концентрата в смеси 1:2 с концентратами Белорецкого и Инского месторождений, при производительности БИГОКа по магнетитовому концентрату 2 млн. т./ год в первый период и 2,5 млн. т./год во второй период, то допустимое количество титаномагнетитового концентрата составит соответственно 1 и 1,25 млн. т./год.

Таким образом, в случае совместной разработки Харловского, Инского и Белорецкого месторождений одновременно можно получать более 8 млн. т железорудного концентрата, 2,7 млн. т ильменитового концентрата и в качестве попутных компонентов извлекать более 3,6 млн. глинозема и 25 тыс. т пентаксида ванадия. Одновременно при обогащении немагнитной фракции может быть получено 67 тыс. т. и 83 тыс. т. ильменитового концентрата при его среднем выходе из руды 1 %. Конечно эти расчеты ориентировочные и сделаны, чтобы показать возможный уровень добычи Харловских руд в технологической связи с БИХАГОКом.

Поэтому строительство единого Белорецко-Инского-Харловского ГОКа (сокращенно БИХАГОК) позволит создать один их крупнейших горнодобывающих комплексов в России, позволяющего обеспечить все местные металлургические заводы железорудным и алюминиевым сырьем на длительную перспективу, а титановое и ванадиевое сырье может служить крупнейшим источником сырья, как для нашей промышленности, так и на экспорт. Следует отметить, что в случае привлечения зарубежных компаний для разработки Харловского месторождения и расчета за это продажей им части титанового и ванадиевого сырья, строительство железной дороги до этих месторождений и создание внутренней инфраструктуры БИХАГОКа может обойтись российским горнодобывающим предприятиям за счет их почти бесплатно.

Целесообразно поставить ТЭР по комплексному использованию руд и оценить промышленную значимость месторождения для последующей его разведки и эксплуатации.

Может быть предложена научная и производственная база для начала выполнения работ по освоению этих месторождений, которая имеется в Новосибирске и представлена СНИИГГиМСом и "Березовгеология" ФГУГП"Урангео". СНИИГГиМСом ранее проводились научные геологические исследования непосредственно этих месторождений и имеются соответствующие геологические отчеты и публикации, а также есть опыт исследования других железорудных и титаномагнетитовых месторождений России. Производственную часть работ в виде проведения детальных геологоразведочных работ на Харловском месторождении может выполнить "Березовгеология", которая только в прошлом году завершила детальную разведку крупного титаномагнетит-ильменитового месторождения Большой Сэйим в Забайкалье, которое залегает в подобном же типе базитовых массивов, как и Харловское. Эта разведка ими быстро и с высоким качеством работ осуществлена за один год с проходкой более 40 км скважин по габброидным породам и рудам. Основываясь на этом опыте и имея достаточную производственную базу, ими также успешно могут быть проведены и геологоразведочные работы на Харловском месторождении вахтовым методом.

Белорецко - Инской комбинат - Проблемы и перспективы развития Харловского титаномагнетитового месторождения в Краснощековском районе

Похожие статьи