Владимир Макаров - Интеллектуальная технология мониторинга и управления качеством рудопотоков при добыче и переработке многокомпонентных руд

Запасы медистых руд сосредоточены в горизонте, кулисообразно продолжающем западную зону локализации богатых руд. Залежь имеет длину 1000 м, ширину 800 м. Глубина залегания 350 м, глубина распространения 1100 м при средней мощности 40–100 м. Морфология тел медистых руд определяется конфигурацией и пространственным положением блоков вмещающих пород и интрузивных инъекций.

«Медистые» руды представлены двумя горизонтами: МП-ОВ и МП-ОН. Руды горизонта МП-ОВ по своему составу преимущественно халькопиpит-пиppотиновые, распространены непосредственно в кровле богатых руд, иногда отделены от богатых руд прослоями пустых пород. Мощность горизонта изменяется от 1 до 10 м.

Горизонт МП-ОН по составу оруденения существенно пиppотин-халькопиpитовый и представлен двумя узкими рудными телами, мощностью 5–7 м, протягивающимися на южном и северном флангах на участках воздымания почвы богатых руд.

Рис. 1. Разрез по Харлаелахаской I рудной залежи

Залежь «Северная-2» имеет сложную конфигурацию при длине 2,15 км и ширине от 0,3 до 1,0 км. Глубина залегания рудных тел 1200– 1400 м. Положение залежи четко контролирует плоскость контакта подошвы интрузива и вмещающих осадочных и метаморфических пород средне-девонской толщи. На флангах залежь расщепляется на отдельные прожилки и линзы. Мощности линз богатых руд достаточно устойчивы и изменяются от 1 до 23 м, составляя в среднем 7 м. Внутри залежи имеются безрудные ксенолиты и линзы вмещающих интрузивных пород мощностью до 3 м. Контакты сплошных руд с вмещающими породами обычно четкие, кроме отдельных случаев подошвы интрузива. Богатые руды залежи представлены двумя отчетливо выраженными пачками. Верхняя часть залежи (верхняя пачка), сложена рудами существенно пирротинового состава, мелкозернистыми, мелко-сpеднезеpнистыми, полигональными, с ксенолитами вмещающих пород (до 30–40 %). Для верхней пачки характерно содержание меди менее 3,0 % (иногда до 3,5 %) и наличие скачкообразного изменения содержания меди на границе пачек, содержание компонентов платиновой группы в 1,5–2,0 раза меньше, чем в нижней пачке. Нижняя пачка сложена рудами халькопиpит-пиppотинового состава среднезернистыми, крупнозернистыми, пегматоидными (гигантозеpнистыми), редко мелкозернистыми, с ксенолитами вмещающих пород (до 10–15 %). В нижней пачке содержание меди более 4,0 % (иногда более 3,5–4,0 %).

Вкрапленные руды прослеживаются по всей площади распространения рудного интрузива и локализуются в зоне нижнего эндоконтакта последнего. Ширина залежи по простиранию изменяется от 400 до 1200 м, длина по падению 800–1000 м. Глубина залегания 800 м, глубина распространения 1000 м. Вкрапленные руды образуют единый выдержанный горизонт, оторванный от почвы интрузива. Мощность горизонтов вкрапленных руд достигает 40 м. Главные рудоносные диффеpенциаты – такситовый и пикритовый горизонты. На некоторых участках отмечается балансовое оруденение в нижней пpиконтактовой части оливиновых габбpо-долеpитов. Отмечаются интервалы пустых пород и забалансовых руд внутри горизонта, около 80 % которых приурочено к такситовым габбpо-долеpитам.

Состав вкрапленных руд халькопиpит-пиppотиновый, но часто отмечаются интервалы с пиppотин-халькопиpитовым оpуденением, которые представлены и в плане, и в разрезе субвертикальными жилоподобными зонами как субмеридианального, так и субширотного простирания. Реже отмечаются зоны диагонального простирания, с которыми связано повышенное содержание драгоценных металлов и меди.

Наиболее распространенной минеральной разновидностью богатых руд являются пирротиновые руды. Главные минералы представлены пирротином (40–70 %), халькопиритом (10–30 %), пентландитом (10–15 %), магнетитом (5–10 %). Отношение содержаний меди к сере в рудах составляет менее 1:3. Халькопиритовые руды сложены халькопиритом, талнахитом (40–70 %), кубанитом (10–40 %), пентландитом (8–13 %). Отношения меди к сере составляет 2:3. Имеются платиноиды. Кубанитовые руды – вторая по распространенности минеральная разновидность богатых руд. Эти руды характеризуются следующим составом: кубанит (35–55 %), троилит (20– 40 %), петландит (10–15 %), халькопирит (5–15 %), магнетит (5–8 %).

Основным концентратом никеля во всех разновидностях богатых руд является пентландит (98 % всего никеля). Кобальт рассеян в рудообразующих минералах (73–82 % – в пентландите, 5–20 % – в пирротине, 21 % – в халькопиритовых рудах). Вся медь содержится в халькопирите и кубаните (99 %). Железо входит во все главные минералы богатых руд. Среднее содержание никеля – 2,8 %, меди – 3,8 %.

Медистые руды по основным рудным минералам разделены на пять минеральных разновидностей: пирротиновые, пирротин-халькопиритовые, пиритовые и валлериитовые. Первые две являются промышленными залежами. В распределении минеральных разновидностей наблюдается зональность: пирротиновые руды располагаются ближе к контакту интрузива, по удалении от него сменяются халькопиритовыми рудами, затем идут пиритовые руды. Минеральный состав пирротиновых руд: пирротин, халькопирит, пентландит, магнетит. Hерудными минералами являются пироксены, плагиоклаз, карбонаты, гранаты, серпентин, ангидрит, хлорит.

Вкрапленные руды по минеральному составу относятся к пирротиновой разновидности и располагаются между богатыми рудами и медистыми. По всем типам руд содержание металлов увеличивается по мощности вниз.

Норильские медно-никелевые руды являются комплексными, из них извлекают цветные металлы: никель, медь, кобальт; благородные металлы:

золото, серебро и элементы платиновой группы. Кроме этого, попутно получают селен, теллур и серу. Руды также содержат ряд других элементов, например железо, уходящее в шлаки и вредные примеси, из которых главными являются, селен цинк и мышьяк, спорадически встречающиеся в рудах.

При типизации руд в качестве главного классификационного признака используют минеральный состав рудной части с учетом количественных соотношений главных рудных минералов. При микроскопическом изучении шлифов руд выделены следующие устойчивые рудные ассоциации: пентландит-халькопирит-пирротиновая; пирит-пентландит-халькопиритовая (с борнитом и сфалеритом); пирротин-халькопирит-кубанитовая; пирит-халькопиритовая (с милеритом и магнетитом); борнит-халькопиритовая (с пиритом и милеритом); пирит-магнетит-пирротиновая.

Как было отмечено выше, горные предприятия ЗФ ПАО «ГМК “Норильский никель”» ведут отработку трех месторождений сульфидных медно-никелевых руд:

1) «Норильск-1» (подземный рудник «Заполярный», рудник открытых горных работ «Медвежий ручей»);