Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Ноября 2011 в 16:18, реферат
Олово в сплавах с медью определило «бронзовый век» (4000—1000 лет до н. э.) материальной культуры человечества. Добыча его велась в древности на территории Англии, Боливии, Китая и СССР (Калба). Олово нашло широкое применение благодаря своей легкоплавкости, мягкости, ковкости, химической устойчивости и способности давать высококачественные сплавы. Используется для производства белой жести и фольги. К основным областям потребления олова относится: пищевая (40%), авиационная, автомобильная, судостроительная и радиотехническая промышленности, а также типографское дело, красильное производство, гальванопластика, стекольная и текстильная промышленность. Олово извлекают из оловянных, олово-вольфрамовых, олово-серебряных и олово-полиметаллических руд.
На
территории Чехословакии
расположены два важных в экономическом
отношении рудопроявле- ния олова: Горни-Славков
и Цино- вед (рис. 3.28).
Значительные оловорудные месторождения имеются в СССР. Они образуют крупные рудные пояса, связанные с гранитными .массивами в пределах вытянутых центральных поднятий геосинклинальных (орогенных) областей. Такого рода рудные пояса известны, например, в Центральном и Восточном Казахстане (герцинский возраст), в Забайкалье и Приморье (киммерийские), а также на Северо-Востоке СССР.
Важными в промышленном отношении являются месторождения Австралии и Новой Зеландии.
По сравнению с грейзеновыми и жильными месторождениями олова оловорудные скарны более редки. В СССР среди них следует назвать месторождение Питкяран- та (Карелия), а также мелкие месторождения в Забайкалье и на Кавказе. Мелкие месторождения имеются в Рудных горах (ГДР), Тоскане (Италия), на п-ве Сьюард (Аляска) и в Намибии. Крупнейшее скарновое месторождение олова расположено на о. Перак (Малайзия). Оловянное оруденение в скарнах обычно приурочивается к крупным зонам разрывов. Для рудных зон помимо карбонатно- силикатных парагенезисов характерны также оксиды (магнетит, гематит) и сульфиды (пирит, цир- ротин, халькопирит, сфалерит, галенит и др.).
Однрй из крупнейших олово- рудных провинций мира является юго-восток Азии. Здесь, в пределах молодых горных цепей, которые прослеживаются на 300 км от Китая до Индонезии, встречаются юрские и меловые оловоносные граниты. Оруденение в виде жил, зон вкрапленности, грей- зеновых и контактово-метасомати- ческих образований тесно связано с этими гранитами. Большинство месторождений, в том числе наиболее богатых, располагаются на п-ве Малакка (Малайзия), на островах Банка и Белитунг (Индонезия) , в провинции Юньнань (Китай) . Около 50% мировой продукиии оловянных концентратов производится в этой провинции.
Гидротермальный характер имеют оловянные месторождения Боливии — одной из важнейших оловорудных провинций мира (20% мировой добычи). Здесь рудные жилы нередко непосредственно сопряжены с вулканическими эруптивными жерлами. Минеральный состав отражает наложение процессов и отличается своеобразным парагенезисом пневматолито- вого и высокотемпературного гидротермального касситерита (игловидные кристаллы), средне- и низкотемпературных сульфидов, самородного серебра и висмута; Значительны месторождения Л а Пас, Оруро, Потоси и др.
Исследования последних лет показали, что касситерит может встречаться в виде подводного, вероятно, вулканогенно-осадочного образования, связанного с геосинклинальным магматизмом. Например, сульфидное оруденение (преимущественно пирит) с касситеритом (иногда в виде колломорфных выделений) обнаружено в амфи- болитовых и порфироидных породах (красный гнейс и карбонатные породы) докембрийского кристаллического фундамента Рудных гор (Преснитцкая серия, Фельзи- товый горизонт около Хальсбрю- ке). Подобным является месторождение Нове-Место в Западных Судетах, где стратиформные рудные горизонты прослежены от Чехословакии до Польши. Среди дпу гих рудопроявлений, принадлежа- щих данному типу, следует назвать полиметаллические сульфи- докисные месторождения в докем- брийских толщах пород Питкяран- та в Карелии (СССР), карбонатные сланцы и амфиболит-хлоритовые породы с несколькими страти- формными рудными горизонтами, а также Сулливан (Канада). Содержание олова в этих месторождениях колеблется в пределах 0,05—0,3%.
Осадочные
месторождения олова. При выветривании
касситерит часто накапливается в россыпных
месторождениях благодаря своей высокой
устойчивости и большой плотности. Элювиальные
и аллювиальные россыпи образуются в окрестностях
первичных месторождений олова преимущественно
кварцево- касситеритовой формации. Так,
обширные разработки россыпей производились
в Рудных горах (Ауерсберг — Штейнбах,
Эйбен- шток, Цшорлау, Эренфридерсдорф
и Тум). В настоящее время очень крупные
промышленные россыпи олова располагаются
в районах известных коренных месторождений
юго-восточной Азии (особенно на островах
Банка и Белитунг (в Индонезии, в Таиланде,
Бирме, Китае), а также Африки (Нигерия,
Заир и др.). Большая часть мировой добычи
олова и сейчас еще производится из россыпей.
Олово — достаточно распространенный в земной коре элемент; ц0 А.П.Виноградову, массовый кларк олова составляет 2,5»10~4% (2,5 г/т). Повышенные концентрации олова характерны для кислых гранитов, грейзе- нов, пегматитов, для терригенных песчано-сланцевых пород. Среди минералов этих пород наиболее обогащены оловом биотит и циннвальдит (до 300 г/т), олово в структуре этих минералов способно частично изоморфно замещать железо и магний.
Известно около 20 минералов олова, но к числу распространенных принадлежат только касситерит и станнин.
Ка сси^ер и т 8пОа. Теоретическое содержание в нем олова — 78,62%, однако часто вследствие наличия примесей Ге, Мп, ЛУ, Та, N1», 8с содержание олова в природном касситерите снижается до 75—69%. Некоторые разновидности касситерита обладают повышенной магнитной восприимчивостью. Скрыто- и тонкокристаллическая разновидность касситерита, так называемое «деревянистое олово», образует натечные скопления грушевидной и каплевидной формы с радиально-концентрическом структурой затвердевшего геля.
Станнин Си2Ре8п84 (27,5 % 8п). Встречается гораздо реже касситерита, наблюдается в парагенезисе с галенитом, сфалеритом, халькопиритом, игольчатым касситеритом, различными сульфосолями. При выветривании за счет станнина после ряда промежуточных стадий образуется супергенный касситерит в виде порошковатых, пористых и землистых агрегатов ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Олово известно с древнейших времен. Использование его в сплавах с медью (бронза) определило целую эпоху в развитии человечества, так называемый «бронзовый век». С появлением железа бронза потеряла свое значение как материал для изготовления оружия и орудий труда и стала использоваться преимущественно в быту.
С изобретением в начале XIX в. способа изготовления белой жесте — тонких листов железа, покрытых с обеих сторон оловом для защиты от коррозии, — эта отрасль промышленности стала важнейшим видом потребления металла, и до настоящего времени образное выражение А. Е. Ферсмана — «Олово — металл консервной банки» — не потеряло своего значения. Для изготовления белой жести, используемой в консервной промышленности, необходимо наиболее чистое олово, так называемое пищевое, с минимальным содержанием примесей (мышьяк, свинец, сурьма), которые могут дать вредные для здоровья людей соедииения. В прошлом веке были получены сплавы на оловянной основе — баббиты /содержание олова 10—83%), широко применяемые в подшипниках трения, припои (содержание олова 25—90%) и типографские сплавы (с содержанием олова до 10%). Эти сплавы используются в машиностроении, в частности в автомобильной промышленности (при изготовлении одного автомобиля расходуется 5—7 кг олова).
В
меньших количествах олово
Структура потребления олова в разных странах весьма различна. Так, в США на производство белой жести приходится примерно половина общего потребления олова, в Великобритании — 45%, соответственно на припои — 23 и 9%, бронзу — 8 и 12%, лужение — 4 и 7%.
При промышленной оценке коренных месторождений олова руды по содержанию металла разделяются на богатые (с содержанием олова более 1 %), среднего качества, содержащие 0,4—1,0%, и бедные — 0,2—0,4% 8п. Однако при благоприятных условиях (крупные размеры месторождения, возможность добычи открытым способом, близость к путям сообщения и др.) объектами промышленного использования могут быть руды с еще более низкими содержаниями металла — до 0,1%. Для россыпных месторождений, разрабатываемых гидравлическим способом, предельное содержание касситерита в песках составляет около 300 г/м3, при дражной разработке — около 200 г/м3. Россыпи, пригодные к подземной разработке, должны иметь содержание примерно 800—850 г/м3 при выемочной мощности 1,6 м. По запасамметалла (тыс. т) оловянные месторождения подразделяются на весьма крупные (100), крупные (от 25 до 100), средние (5Ш-25) и мелкие (менее 5).
Мировые запасы олова на начало 1972 г. оценивались в 7,1 млн. т (без СССР и социалистических стран). Основные запасы (80%) сосредоточены в странах Юго-Восточной Азии — Таиланде (1500 тыс. т), Малайзии (1100 тыс. т), Индонезии, Бирме и др. Значительными запасами обладают Боливия, Нигерия, Заир, КНР, ЧССР, ГДР, ДРВ. Около 60% учтенных запасов олова заключено в россыпных месторождениях. Многие развитые капиталистические страны либо практически лишены промышленных месторождений олова (США, Франция, ФРГ), либо запасы в них ограниченны (Великобритания, Япония).
До революции Россия не имела собственной сырьевой базы оловянной промышленности, если не считать мелких месторождений Питкаранта в Карелии и Онон в Забайкалье. За годы советской власти выявлены, разведаны и освоены промышленностью крупные месторождения олова на Северо- Востоке страны, в Приморье, Забайкалье и других районах. В настоящее время минерально-сырьевая база олова в нашей стране способна полностью удовлетворить растущие запросы социалистической индустрии.
Мировая добыча олова за 1971 г. составила 185 тыс. т (без СССР и социалистических стран), а потребление его в том же году — 175 тыс. т. Среднегодовая цена олова на Лондонской бирже металлов в 1971 г. составила «460 дол. за 1 т. В СССР оптовая цена олова составляет 10 268 руб. за 1 т. Месторождения олова делятся на коренные (эндогенные) и россыпные (экзогенные).
Коренные месторождения
Оловоносные пегматиты. Это наиболее высокотемпературные образования, генетически связанные с интрузивами порфировидных гранитов с повышенной глиноземистостью и преобладанием натрия над калием. В пределах интрузивных массивов тела оловоносных пегматитов представлены линзами, трубообразными залежами, шлировыми образованиями, в породах экзоконтакта они приурочены к протяженным трещинам скалывания и образуют жилообразные тела, иногда — согласные пластовые залежи. Размеры рудных тел небольшие, но в отдельных случаях могут достигать сотен метров по простиранию и десятков метров по мощности.
Начальные стадии образования оловоносных пегматитов не сопровождаются отложением заметных количеств рудных минералов. Собственно рудная стадия связана с воздействием на пегматиты поздних растворов, вызывающих их альбитизацию, грейзенизацию и приводящих к отложению метасо- матическим путем касситерита и других минералов. Касситерит распределен в рудных телах весьма неравномерно, обычно он приурочен к зонам альбити- зации и грейзенизации и ассоциирует с мусковитом, топазом, турмалином, кварцем, флюоритом, колумбитом, вольфрамитом и др. Месторождения этого типа отличаются низкими средними содержаниями металла (не выше 0,1—0,2%), и в целом роль их в добыче олова невелика. При широком распространении оловоносные пегматиты нередко являются источниками образования промышленных россыпей касситерита. В СССР оловоносные пегматиты известны в Калба-Нарымском хребте, в Средней Азии, в Забайкалье; за рубежом крупные месторождения этого типа разрабатываются в Центральной Африке (Маноно и Китотоло).
В ы с о к о тем пературные гидротермальные месторождения касситерито-кварцевой формации. Месторождения этой формации широко распространены в СССР и за рубежом и нередко представляют собой весьма крупные промышленные объекты. Генетически они связаны с интрузиями кислых и ультракислых магм, отличающихся от нормальных гранитов более высоким содержанием 8Ю2, аномально низким содержанием СаО и МдО, а также резким преобладанием калия над натрием. Характерно повышенное содержание летучих компонентов в магме, что находит отражение в широком развитии постмагматических изменений с образованием топаза, турмалина, флюорита, фтор- и литиисо- держащих слюд. Месторожения приурочены обычно к гранитным куполам или пространственно тяготеют к ним. Вертикальный интервал промышленного оруденения невелик и редко превышает 300—350 м.
Для рудных тел типична жильная форма, причем жилы нередко группируются в протяженные серии. Встречаются также штокверки, трубообразные тела, участки и зоны грейзенизации в гранитных куполах с вкрапленностью касситерита. Наряду с резко преобладающим в составе руд кварцем распространены топав, флюорит, турмалин, различные слюды, полевой пшат; из рудных минералов кроме касситерита постоянно присутствуют вольфрамит, арсенопирит, молибденит, висмутин, реже тантало-ниобаты, халькопирит, пирит, магнетит и др. Вмещающие породы обычно грейзенизированы, причем грейзены нередко оловоносны. Во многих месторождениях этой формации проявлена первичная зональность оруденения: оловоносные грейзены располагаются, как правило, в приконтактовой зоне, кварцевые жилы уходят в область экзоконтакта, еще выше в прожилках появляются сульфиды.