WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

УДК 622.34:550.81:553.3/4

МАЗХАР ИБРАХИМ САЛЬМАН

ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ФОСФАТНОЙ РУДЫ СИРИЙСКОЙ АРАБСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Специальность 25.00.16 - «Горнопромышленная и нефтегазо-

промысловая геология, геофизика, маркшейдерское

дело и геометрия недр»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва

2008

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ЕРМОЛОВ Валерий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор РУДЕНКО Валентина Владимировна,

кандидат технических наук ЕРМАКОВ Геннадий Иванович

Ведущая организация – Российский университет дружбы народов (г. Москва)

Защита диссертации состоится “ ” октября 2008 г. в _ ____ час. на заседании диссертационного совета Д.212.128.04 в Московском государственном горном университете (МГГУ) по адресу: 119991, Москва, Ленинский пр., 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГУ.

Автореферат разослан “_____” ____сентября___2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

докт.техн. наук, проф. Ю.В. БУБИС

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В современных условиях продовольственная безопасность Сирии базируется на умелом сочетании агротехнических и агрохимических приемов обработки почв и возделывания сельхозкультур, позволяющих обеспечить высокую продуктивность почв, устойчивую урожайность и качество сельхозпродукции. В этой связи разработка месторождений фосфоритового сырья, которое используется для производства фосфорных и комбинированных удобрений для повышения урожайности почв, фосфорной кислоты и ее солей для химической промышленности и т.д., актуальна для любой страны мира.

Один из важнейших резервов укрепления сырьевой базы фосфоритового сырья Сирии – повышение эффективности использования разведанных запасов руд на основе их геолого-технологической оценки на базе малообъемного технологического опробования (МТО). Сложное строение рудных залежей этих месторождений, большое разнообразие вещественного состава, текстурно-структурных характеристик и технологических свойств руд настоятельно обусловливает необходимость разработки наиболее полных вариантов методики геолого-технологической оценки и картирования месторождений фосфоритов Сирии для их рационального и комплексного использования с учетом требований к охране окружающей среды. Поэтому исследования в данном направлении являются весьма актуальными для предприятий горно-химического сырья в Сирии.

Целью работы является установление пространственно-качественной структуры и геолого-технологическая оценка месторождений фосфоритов для рационального их освоения.

Идея работы состоит в использовании для оценки геолого–технологических свойств фосфоритового сырья геоиндикатора технологической сортности, обусловливающего оптимальную переработку руд.

Научные положения, разработанные лично автором:

1. Геолого-технологическая оценка качества фосфатных руд представляет собой рациональную систему диагностики, идентификации и регламентации свойств сырья с учетом их пространственной изменчивости на основе геоиндикатора технологической сортности руд, характеризующего статистические связи между показателями обогащения и значимыми параметрами химического и минерального состава фосфоритового сырья.

2. Методика малообъемного технологического опробования месторождений фосфоритов Сирии основывается на том, что обоснование сети МТО и прогнозная оценка технологических свойств минерального сырья осуществляется на основе комплексирования методов геостатистики и геометрии недр с использованием треугольных диаграмм обогатимости руд.

3. Прогнозирование обогатимости рудной шихты, поступающей на переработку, должно базироваться на основании результатов МТО, характеризующих определенные технологические сорта, и статистических зависимостей между технологическими показателями рудной смеси и ее составляющими разновидностями.

Задачи исследований

1. Анализ состояния сырьевой базы фосфоритового сырья и вопроса геолого-технологической оценки запасов.

2. Геолого-промышленная характеристика руд фосфатных месторождений Сирии и геостатистический анализ геолого-промышленных параметров.

3. Разработка методики геолого-технологической оценки фосфоритового сырья.

4. Обоснование плотности сети малообъемного технологического опробования и прогнозирование качества рудной шихты.

Научная новизна исследований заключается:

- в установлении пространственно-качественной структуры месторождений фосфоритов Сирийской Арабской Республики;

- в обосновании геоиндикатора технологической сортности фосфоритового сырья, характеризующего статистические связи между показателями обогащения и значимыми параметрами химического и минерального состава руд;

- в разработке методики геолого-технологической оценки фосфоритовых руд месторождений Сирийской Арабской Республики на основе прогнозной оценки технологических свойств минерального сырья в режиме усреднения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендации подтверждаются:

- представительным объемом данных опробования пластов фосфоритов на месторождениях (обработано 536 данных, характеризующих качество и технологические свойства руд, а также строение пластов), использованных в качестве основы для выявления искомых закономерностей;

- корректностью применения статистических и геостатистических методов обработки геологоразведочных данных и удовлетворительной сходимостью расчетных (прогнозных) и фактических данных;

- положительной апробаций результатов диссертации на месторождениях Сирии.

Методы исследований. В работе использованы следующие методы исследования, позволившие реализовать идею работы: методы математической статистики, геостатистики, метод подсчета запасов, методы графического моделирования и геометрии недр для районирования месторождения.

Научное значение работы заключается в установлении пространственно-качественной структуры месторождений фосфоритов, обосновании геоиндикатора технологической сортности руд фосфоритов, позволяющих осуществить геолого-промышленную оценку месторождений фосфоритового сырья.

Практическое значение работы заключается в разработке методики геолого-технологической оценки фосфоритового сырья, алгоритмов и программ геолого-технологического картирования месторождений фосфоритового сырья Сирии.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры геологии при подготовке специалистов горных специальностей и магистров по направлению «Горнопромышленная геология».

Апробация работы. Основные результаты исследований представлялись и получили одобрение на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ,2006-2007гг.), IX международной экологической конференции (МГГУ,2005г.), публиковались в сборнике научных трудов 2006 г.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 5 работ, в том числе 3 статьи в журналах по перечню ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 25 таблиц, 32 рисунка и список литературы из 83 наименований.

Основное содержание работы

В первой главе работе дана характеристика сырьевой базы, рассмотрены мировые фосфатные ресурсы и тенденции мирового производства и потребления. Оценки фосфатных ресурсов в различных странах даны по их соответ­ствию группе Identified resources классифика­ции США, включающей запасы категорий А, В, C1, C2 и частично прогнозные ресурсы P1 по российской классификации. В вендско-раннекембрийских и позднемеловых-палеогеновых мес­торождениях сконцентрированы соответст­венно 14200 и 23616,2 млн. т Р2О5, что состав­ляет 65% мировых ресурсов. По распространенности к этим возрастным подразделениям приближаются неогеновые и ордовикские месторождения. Известную роль в мировых ресурсах играют океанские фосфориты и фосфоритоносные породы. Крупнейшие месторождения ос­тровных фосфоритов находятся на о-вах Рож­дества (Австралия) и Науру с запасами 171 и 25 млн. т Р2О5 соответственно. Фосфатсодержащие породы подводных гор (гайоты) расположены пре­имущественно на глубине 1,5-2-3,5 км. Они из­вестны в Индийском, Атлантическом, но наи­более широко распространены в Тихом океа­не. Наиболее широкое распространени­е среди океанских фосфоритов получили залежи на шельфах. Наиболее значитель­ные ресурсы приурочены к шельфам юго-вос­тока США, ЮАР, Мексики, Марокко, Нами­бии. Общие ресурсы шельфов оценива­ются в 7271 млн. т. Глубина залегания фосфатоносных пород - от 30 до первых сотен метров. Содержание Р2О5 в них обычно несколько процентов, но иногда достигает 20 % и даже 30%.

Оценка ресурсов по типам руд показывает, что на фосфориты приходится 92,5% мирового фосфатного потенциала, а на апатиты - 7,5%. Среди фосфоритовых руд превалируют зернистые (43,3%) и микрозернистые (32,6%) типы. Остальные типы - желваковые, ракушечные и фосфатно-зернистые породы - имеют подчиненное значение, в пределах 1,5-2,0% от общих ресурсов. Распределение мировых ресурсов фосфатных руд по государствам показывает, что наиболее значительные ресурсы обнаружены в США и Марокко, а также в Китае, России, Мексике, Казахстане. Ресурсы порядка 1 млрд. т Р2О5 сосредоточены в Перу, ЮАР, Тунисе. В названных государ­ствах сосредоточено 87% мирового фосфатно­го потенциала.

В настоящее время потребление фосфоритового сырья составляет около 43 млн.т Р2О5. С учетом фактора роста народонаселения и других факторов предполагают рост потребления фосфоритового сырья на 2,5% в год, что приведет к ежегодному росту его потребления в период до 2010 г. на 1 млн.т Р2О5, в последующее десятилетие – на 1,3 млн. т, в 2021 – 2030 гг. – на 2 млн. т. Исходя из этого можно ожидать, что ежегодное потребление к 2050 г. достигнет 100 млн. т Р2О5 (320 млн.т фосфоритовой руды). Однако, принимая во внимание неравномерность роста народонаселения и другие обстоятельства, связанные со спецификой сельскохозяйственного производства, предполагают, что скорее всего к 2050 г. ежегодное производство и потребление фосфоритового сырья составят около 70 млн. т Р2О5 (220 млн. т руды). Таким образом, эти показатели возрастут в 1,6 – 2,3 раза по сравнению с достигнутыми в конце 90–х годов ХХ в. Основываясь на проведенном прогнозе, можно считать, что достоверных разведанных запасов фосфатных руд будет достаточно для удовлетворения прогрессивно увеличивающегося потребления фосфоритового сырья в течение 100 – 150 лет. Общие известные запасы фосфатных руд обеспечат расширяющееся производство минеральных удобрений и других химических продуктов на 300 – 400 лет.

В фосфоритовых рудах выделяется пять лито-генетических типов: микрозернистый (Казахстан, Каратау), зерни­стый (Марокко), желваковый (Россия, Егорьевский), ракушечный (Прибалтийский бассейн) и остаточно-метасоматический (Науру). Главные минералого-петрографические фак­торы определяют обогатимость фосфат­ных руд (содержание полезного компонента (Р2О5) в руде, текстуру руды, структуру руды, минералогическую природу фосфата, состав и свойства нефосфатных минералов).

Вредными для обогащения и последующей переработки концентратов яв­ляются примеси MgO и Fe 2O3 (железо пре­имущественно пиритовое), в связи с чем для руд рассчитываются магнезиальный MgO/Р2О5 и железистый Fe2O3/Р2О5модули, значения которых важны для оценки фосфоритов. В требованиях к качеству фосфоритового сырья важнейшее значение имеет содержание Р2О5 и вредных примесей: оксида магния, полутор­ных оксидов железа и алюминия, СО2, щело­чей и токсичных элементов.

Требования к гранулометрическому составу сырья следующие: не менее 3-5 мм и не более 50-70 мм. При содержании в фоссырье СО2 бо­лее 6% необходима его предварительная де­карбонизация. Мелкие фракции агломериру­ются.

Опыт эксплуатации месторождений показывает, что при существующих высоких требованиях к рациональному использованию минерального сырья технологическая оценка запасов руд, основанная на отборе и испытаниях только небольшого числа (10-15) «представительных» лабораторных проб в сочетании с полупромышленными испытаниями недостаточно эффективна, особенно при изучении месторождений с комплексными труднообогатимыми рудами сложного и изменчивого состава. Это является следствием как малого количества изучаемых технологических проб, так и практического отсутствия возможности обеспечения их полной представительности по всем параметрам, в том числе по химическому, минеральному составу, текстурно-структурным особенностям, физико-механическим и другим свойствам испытываемой руды.

Одним из путей для достижения необходимой полноты и достоверности изучения технологических свойств руд месторождений является применение малообъемного технологического опробования и картирования.

Основное назначение малообъемного технологического опробования — получение информации об обогатимости, вещественном составе и физико-механических свойствах руд для выделения их природных и технологических типов. Картирование, проводимое на основе МТО, позволяет выявить закономерности их локализации в пределах месторождения. Малообъемное технологическое опробование также применяется для установления зависимостей между отдельными параметрами вещественного состава руд и их обогатимостью. Для более четкого выявления этих зависимостей могут быть использованы рядовые пробы, в силу своей дискретности наиболее ярко характеризующие изменчивость того или иного параметра.

Во второй главе дана геолого-промышленная характеристика фосфатных руд месторождений Сирии (табл.1). Фосфоритоносная порода состоит из фосфоритных зерен, оолитов, конкреций и органических остатков (кости, зубы рыб), сцементированных различными по составу цементами. Цемент представлен кальцитом, кварцем и халцедоном, глина, доломит, лимонит и битум имеют подчиненное значение. Рыхлый фосфат состоит из 70- 85% объема фосфоритных элементов; содержание кальцита колеблется от 10 до 20%, кремневые минералы

Таблица1

Геолого-промышленная характеристика фосфоритных месторождений Сирии

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»