Руда

РУДА, прир. минер. образование с таким содержанием металлов или полезных минералов, к-рое обеспечивает эко-номич. целесообразность их извлечения. Кроме руд металлов (железа, титана, меди, свинца и др.) имеются баритовые, графитовые, асбестовые, корундовые, фосфатные и др. подобные руды, относящиеся к неметаллическим полезным ископаемым. Из руд извлекают и используют в народном хозяйстве более 80 хим. элементов.

Различают моно- и полиминеральные руды, состоящие соотв. из одного или неск. минералов. Все руды имеют сложный и часто неоднородный состав. По соотношению полезных (рудных) и прочих, не имеющих пром. ценности, минералов выделяют сплошные и вкрапленные руды. Первые состоят преим. из рудных минералов; напр., железные руды могут состоять почти из одного магнетита. Во вкрапленных рудах полезные минералы распределены в виде т. наз. вкрапленников, к-рые могут составлять 20-60% основной массы.

Руду называют простой или комплексной, если из нее извлекают соотв. один или неск. полезных компонентов. В комплексных рудах часто содержатся примеси редких металлов, напр.: в бокситах-Ga, La и Sc, в железных рудах -V, в титановых-V, Sc, Nb. Наличие примесей редких элементов (V, Ge, Ga, РЗЭ и др.) повышает ценность руды. Напр., добыча бедных титаномагнетитовых руд целесообразна только при попутном извлечении ванадия (качканарский тип руд). Вредные примеси затрудняют металлургич. передел руд (и их концентратов) или ухудшают качество получаемого продукта. Так, в ильменитовом концентрате, предназначенном для получения пигментного оксида титана сернокислотным способом, должно содержаться: Сr₂О₃ 8 0,05%, Р₂О₅ 8 0,1%; обработка железных руд усложняется при наличии Ti, S, P или As, причем при содержании ТiO₂ более 4% титаномагнетит непригоден для доменного процесса. Для правильного и наиб. полного использования руд необходимо детальное изучение их элементного и вещественного (в частности, минерального) состава.

Миним. содержание ценных компонентов, к-рое экономически целесообразно для пром. извлечения, а также допустимое макс. содержание вредных примесей, наз. пром. кондициями. Они зависят от форм нахождения полезных компонентов в рудах, технол. способов ее добычи и переработки. При совершенствовании последних изменяется оценка руд конкретного месторождения. Так, в 1955 в Кривом Роге добывалась железная руда с содержанием железа не ниже 60%, а впоследствии стали использовать руды, содержащие 25-30% железа. Чем выше ценность металла, тем меньше м.б. запасы его руд в месторождении и ниже его содержание в рудах (табл. 1). Особенно это относится к редким, радиоактивным и благородным металлам. Напр., скандий получают из руд при его содержании ок. 0,002%, золото и платину-при содержании 0,0005%.

Постоянно расширяющиеся потребности пром-сти заставляют вовлекать в сферу произ-ва все новые типы руд, к-рые ранее никогда не использовались. Повышается комплексность использования традиционных руд.

По геол. условиям образования руды делятся на маг-матогенные, экзогенные и метаморфогенные (см. Полезные ископаемые). Железо часто образует крупные скопления (млрд. т) как магматогенного, так и экзогенного и мета-морфогенного происхождения. Др. полезные компоненты менее распространены и, как правило, образуют пром. скопления ограниченного кол-ва типов руд.

В результате действия разнообразных геол. процессов образуются рудные тела (скопления руд), имеющие разл. форму и размеры. Согласно В. И. Смирнову (1976), выделяются след. осн. формы рудных тел: 1) изометрические, три измерения к-рых близки; 2) плитообразные, два измерения (длина и ширина) к-рых значительно больше, чем третье (мощность); 3) трубообразные, у к-рых одно измерение (длина) значительно больше двух других (мощности и ширины); 4) сложной формы, имеющие неправильные, резко изменяющиеся очертания во всех измерениях. Формы рудных тел зависят от геол. структуры и литологич. состава вмещающих пород. Сингенетические руды образуются одновременно с горными породами, в к-рых они находятся, эпигенетические руды-в результате проникновения в породы газовых и жидких р-ров.

Руды характеризуются разнообразными структурами и текстурами. Структура руды определяется строением минер. агрегатов, т. е. формой, размером и способом сочетания отдельных зерен, слагающих данный агрегат. Различают 13 структурных групп: равномернозернистая, неравномернозернис-тая, пластинчатая, волокнистая, зональная, кристаллографически-ориентированная, тесного срастания, окаймления, замещения, дробления, колломорфная, сферолитовая и обломочная. Каждая группа подразделяется на разл. число видов.

Текстура руды-это пространств. расположение минер. агрегатов, к-рые отличаются друг от друга по размеру, форме и составу. Выделяют 10 осн. групп текстур: массивная, пятнистая, полосчатая, прожилковая, сфероидальная, почковидная, дробления, пустотная, каркасная и рыхлая. Внутри каждой группы есть свои виды, напр.: пятнистая включает два вида текстур (такситовая и вкрапленная), а полосчатая-девять видов текстур (собственно полосчатая, ленточная, сложная и др.). Анализ структур и текстур руд позволяет установить последовательность образования минералов и особенности формирования рудных тел.

По хим. составу преобладающих минералов различают руды оксидные, силикатные, сульфидные, самородные, карбонатные, фосфатные и смешанные. Так, характерные представители оксидных руд -скопления минералов железа (магнетит Fe₃O₄, гематит Fe₂O₃) и титана (ильменит FeTiO₃, рутил ТiO₂); к сульфидным относятся руды, содержащие пирит FeS₂, халькопирит CuFeS₂, сфалерит ZnS, галенит PbS; из самородных руд добывают гл. обр. Аu и Pt. Сходство геохим. св-в неск. металлов приводит к тому, что содержащие их руды пространственно и генетически связаны в природе с вполне определенными комплексами горных пород (табл. 2). Такая связь металлов помогает при поисках и перспективной оценке рудоносности исследуемых территорий.

Для добычи и обогащения руд большое значение имеют размеры частиц ценных минералов. С учетом этого обстоятельства руды разделяют на крупнозернистые (диаметр минер. зерен > 5 мм), среднезернистые (1-5 мм), мелкозернистые (0,2-1 мм) и тонкозернистые (<0,2мм). По характеру распределения полезных минералов различают руды с равномерным, неравномерным и крайне неравномерным строением. Руды последней разновидности особенно трудно перерабатывать. Существ. значение имеют также физ. св-ва руд и слагающих их минералов: твердость, прочность, трещи-новатость, пористость, плотность, т-ра плавления, магнитные, электрич., радиоактивные, сорбционные св-ва и р-римость.

Извлечение полезного компонента из руд может производиться плавкой без предварит. обогащения (как, напр., в случае бокситов). Однако чаще руды предварительно обогащают на обогатит. фабрике мех. способом (основанным на разности в плотности пустой породы и полезных минералов), флотацией или магн. сепарацией (см. Обогащение полезных ископаемых). В зависимости от минер. состава, текстуры, структуры и способов обогащения и передела руды разделяют на отдельные технол. сорта.

Лит.: Структурно-текстурные особенности эндогенных руд, М., 1964; Кот-ляр В.Н., Основы теории рудообразования, М., 1970; Месторождения ли-тофильных редких металлов, М., 1980; Смирнов В. И., Геология полезных ископаемых, 4 изд., М., 1982; Яковлев П. Д., Промышленные типы рудных месторождений, М., 1986. Л. Ф. Борисенко.