Медные руды

В природе известно около 200 медьсодержащих минералов, из них промышленное значение имеют около 20 (табл. 16). Наибо­лее распространенные промышленные минералы — группа халько­пирита, борнит и халькозин, на долю которых приходится свыше 90 % мировых запасов и добычи. Медные руды являются комп­лексными, кроме меди они содержат: Pb, Zn, Mo, Re, Ni, Co, As, Sb, Au, Ag, Se, Те, Cd, Ge, In, Ga, TI и другие элементы. Вредные при­меси в медных рудах — Sb и As. По степени окисления медные ру­ды подразделяются на сульфидные, смешанные и окисленные. Для сульфидных руд содержание меди в оксидной форме менее 10%, смешанных 11—50%, окисленных более 50% [8]. При высоком содержании меди (> 5%) руды могут подвергаться плавке. При содержании меди < 3 % сульфидные руды обогащаются флота­цией. Для флотации важное значение имеют минеральный состав (ассоциация минералов меди с жильными или с пирротином и пиритом) и строение руды. От этих же факторов зависят чистота концентрата и содержание в нем металла. Хвосты опробуются и детально микроскопически изучаются. Для обоснованных выво­дов определяют примерно от 800 до 4000 зерен; подсчитывают и измеряют 1500. Оксиды, карбонаты и силикаты меди подвергают­ся выщелачиванию.

В СССР главное промышленное значение имеют месторожде­ния меди четырех типов: медно-никелевого, меднопорфирового, медноколчеданного, медистых песчаников и сланцев; за рубежом только двух типов — меднопорфирового, медистых песчаников и сланцев [8]. Описание геологии и генезиса перечисленных про­мышленных типов месторождений приводится в работах [26, 31, 35].

Руды медно-никелевых месторождений. Сульфидные медно-ни­келевые руды залегают в расслоенных интрузивах (габбро, долериты, базальты, реже пироксениты, перидотиты), иногда в поро­дах экзоконтакта. Рудные тела представлены пластообразными за­лежами сплошных и вкрапленных руд, а также жилами. Главней­шие месторождения медно-никелевых руд: Норильское, Талнахское, Октябрьское и другие, месторождения рудного района Сад­бери (Канада), Камбалда (Австралия) и др. Минеральный состав медно-никелевых руд сложный и разнообразный [33, 36].

Главные рудные минералы: пирротин (Fe_nS_n+1) моноклинной и гексагональный, троилит (FeS), пентландит (Fe, Ni, Co)₉S₈, халькопирит, моихукит, талнахит, кубанит, пирит, магнетит. Медь в рудах представлена халькопиритом, кубанитом, талнахитом и моихукитом. В зернах халькопирита развиты тончайшие включе­ния пирротина, пентландита и кубакита, а также реликты неруд­ных минералов. Никель в рудах представлен пентландитом в виде зерен размером 0, 01—0, 08 мм, мельчайших телец распада твер­дого раствора в пирротине и халькопирите, а также содержится в реликтах нерудных минералов. Второстепенные минералы: миллерит (NiS), борнит, полидимит (Ni₃S₄), виоларит (Ni₂FeS₄), ко­бальтин (CoAsS), герсдорфит (NiAsS), линнеит (C0₃S₄), макина-вит (Fe, Ni)₉S₈, пирит, аргентопентландит Ag(Fe, Ni)₈S₈ и др. Ред­кие минералы: минералы платиноидов, сперрилит (PtAs₂), мончеит (Pt, Pd)(Te, Bi)₂, фрудит PdBi₂, майченерит (PdPt) (BiTe)₂, ме-ренскит и др.; золото, серебро, электрум, гёссит Ag₂Te, алтаит РЬТе, сфалерит, галенит и др. В этом типе руд концентрируются Pt, Pd, Rh, Ru. Значительное количество Pd и Rh присутствует в виде твердых растворов в сульфоарсенидах [36]. Вторичные руд­ные минералы: валлериит 4(Fe, Cu)S*(Mg, Al) (ОН)₂, макинавит (Fe, Ni)₉S₈, магнетит и др.

Главные нерудные минералы: пироксены, плагиоклазы, оливин; второстепенные-хлорит, тальк, серпентин, карбонаты, каолинит. Часть никеля и кобальта входит в силикатные минералы в виде изоморфной примеси и в виде тонкозернистой вкрапленности суль­фидов Сu, Ni, Fe. Содержание силикатного никеля колеблется во вкрапленных рудах в пределах 0, 06—0, 12 %; он теряется в отваль­ных хвостах.

Сульфидные медно-никелевые руды комплексные, основные компоненты Ni, Сu, Со, Pt, Pd, S; попутные — Rh, Ir, Ru, Os, Au, Ag, Se, Те.

Медно-никелевые сульфидные руды отличаются сложным отроением и тесным взаимным прорастанием минералов. Для них характерны текстуры вкрапленная (рис. 30), пятнистая, массив­ная, полосчатая, прожилковая, брекчиевая, петельчатая, реликто­вая, разъедания, трещиноватая. Величина моновыделений колеб­лется от эмульсионной (0, 005—0, 002 мм) до крупной (0, 1—1, 2 мм) преобладают руды с тонкой вкрапленностью (0, 1—0, 4 мм). В ру­дах широко развиты крупно-, средне-, мелкозернистые структуры. Из коррозионных структур развиты реликтовая и разъедания. В рудах распространены структуры распада твердого раствора в срастаниях минералов: пирротин+пентландит, халькопирит+пент-ландит, а также в срастаниях минералов платиновой группы. По текстурным особенностям выделяют три типа сульфидных медно-никелевых руд: сплошные в эндо- и экзоконтактах интрузий; вкрапленные в интрузивных породах; брекчиевидные и прожилко­во-вкрапленные во вмещающих метаморфизованных породах и в эндоконтакте интрузий.

По минеральному составу медно-никелевые руды подразделя­ются на несколько природных типов [31]. Главнейшие из них сле­дующие: 1) халькопирит-пентландит-пирротиновый; 2) пентландит-халькопирит-пирротиновый с минералами платиноидов; 3) пентландит-пирротин-халькопиритовый (моихукитовый, талнахитовый) с минералами платиноидов; 4) пентландит-пирротин-борнит-халькопиритовый с минералами платиноидов; 5) пентландит-миллерит-борнит-халькопиритовый с минералами платиноидов. Руды отличаются сложностью минерального состава; характерны тон­кое взаимное прорастание минералов, неравномернозернистое строение, наличие спайности и трещиноватости в зернах. Между типами руд наблюдаются постепенные переходы.

Медно-никелевые руды месторождений Норильского района разделяются на 3 технологических типа [30]: вкрапленные руды с содержанием сульфидов 5—6 %, иногда до 20—30 %; сплошные, руды с содержанием сульфидов более 70 %; высокомедистые руды, селективной добычи. Вкрапленные руды представлены габбро-долеритами с. вкрапленностью пирротина, халькопирита, пентландита, подчиненное значение имеют магнетит, кубанит. В сплошных, рудах развиты природные типы: пирротиновый (наиболее распро­странен), халькопиритовый, кубанитовый. Богатые высокомедис­тые руды представлены моихукит-кубанитовым типом.

Схемы обогащения сульфидных медно-никелевых руд очень разнообразны [30, 36, 37]. Сульфиды Cu, Ni, Fe извлекаются по схемам коллективной, селективно-коллективной или селективной флотации с получением никелевого, медного и пирротинового кон­центратов. Палладий, золото и серебро скопляются в медном кон­центрате, так как их минералы образуют срастания с минералами, группы халькопирита (рис. 31); в никелевом концентрате содер­жится основное количество платиновых минералов, сульфоарсениды кобальта и никеля; в пирротиновом концентрате, кроме нике­ля, скопляются серебро и золото, частично платиноиды. Сплош­ные медные руды, сложенные халькопиритом, талнахитом, моихукитом, содержащие Pt, Ru, Rh, Pd, Au и Ag, подвергаются флота­ции без выделения хвостов.

Процесс обогащения сульфидных руд затрудняется наличием тонкозернистых и чешуйчатых минералов (хлорита, талька, сери­цита, серпентина, каолинита). Полнота извлечения промышленных минералов из руд зависит от их строения: мешают текстуры тонковкрапленная, реликтовая, разъедания и трещиноватая. В зернах сульфидов широко развиты трещинки спайности, двойникования, что обусловливает их переизмельчение. Благодаря тесному прорас­танию с нерудными минералами некоторая часть сульфидов меди, никеля, кобальта и минералов самородных металлов уйдет в хвосты, а концентраты никелевый и медный будут загрязнены ре­ликтами и включениями нерудных минералов. Пирротиновый кон­центрат всегда будет кобальт-никельсодержащий благодаря нали­чию структур распада твердого раствора пирротин+пентландит и изоморфной примеси никеля и кобальта в пирротине.

Руды медноколчеданных месторождений. Залегают в эффузив­ных породах, представленных вулканитами базальтового, андезито-базальтового, андезит-дацитового и дацит-риолит-дацитового составов, осадочные породы — глинистые сланцы, известняки, ино­гда яшмовидные породы. Околорудные метасоматиты — хлоритовые, кварцевые и серицит-кварцевые породы.

Форма рудных тел: пласто-линзообразные и сложные комбини­рованные залежи. Размеры рудных тел средние и крупные: длина по простиранию и падению колеблется от первых десятков до не­скольких сотен метров, мощность 1—400 м [31]. Рудные тела обычно залегают согласно с общим напластованием толщ; в редких случаях являются секущими. Генезис месторождений гидро­термально-осадочный и метаморфический.

Среди колчеданных месторождений выделяются две основные группы: 1) месторождения, залегающие в неметаморфизованных или слабометаморфизованных эффузивных породах: Блявинское, Учалинское, Алаверди, Шамлугское (СССР), Радка, Челопеч, Красен (НРБ), месторождения Японии и др.; 2) месторождения, залегающие в сильно метаморфизованных, рассланцованных по­родах, представленных зелеными сланцами: Красноуральское, Гайское (СССР), Рио-Тинто (Испания) и др. Геология колчедан­ных месторождений описана во многих книгах [26, 31, 33].

Среди руд колчеданных месторождений выделяются серноколчеданные, медные, медно-цинковые [8]. Главные рудные минера­лы: пирит (до 95 % и выше), халькопирит, пирротин (в метаморфизованных рудах), часто сфалерит, галенит; второстепенные — борнит, теннантит, тетраэдрит, марказит, сфалерит, галенит, энар-гит и др. Редкие рудные минералы: арсенопирит, висмутин, теллуриды Pb, Bi, Ag, Au, золото самородное, акантит, макинавит, ку-банит, магнетит. Последние три минерала встречаются в метамор­физованных рудах [26]. Гипергенные (вторичные) рудные мине­ралы: борнит, халькозин, ковеллин, гётит, гидроксиды Мn и др.

Главные нерудные минералы: серицит, хлорит, кварц, амфибо­лы и др. Второстепенные нерудные минералы: барит, гипс, ангид­рит, кальцит, сидерит и др.

Сульфидные медные и медно-цинково-колчеданные руды комп­лексные: основные полезные компоненты Сu, Zn, S; попутные Аu, Ag, Pb, Со, Se, Те, Cd, In, Ge.

По количеству рудообразующих минералов и строению колче­данные руды разделяются на две группы: сплошные и вкраплен­ные. В сплошных и вкрапленных неметаморфизованных рудах при­родный тип руды — халькопирит-пиритовый, сфалерит-халькопи­рит-пиритовый, в метаморфизованных— халькопирит-пиритовый (пирротиновый).

Руды неметаморфизованные и метаморфизованные резко от­личаются по текстурно-структурным особенностям. Сплошные не­метаморфизованные руды характеризуются массивными, колло-морфными, полосчатыми, брекчиевидными, пористыми и трещино­ватыми текстурами. Из коррозионных микротекстур в них разви­ты реликтовая (рис. 32), разъедания (рис. 33), эмульсиевидная (рис. 34), нитеобразная.

Структуры агрегатов пирита, халькопирита и сфалерита зернис­тая, метазернистая (средне-, мелко-, тонкозернистая), иногда кон­центрически-зональная, скрытокристаллическая, раздробленная и смятия. Внутреннее строение зерен сульфидов — зональное, двой­никовое, ситообразное. В зернах пирита развиты трещинки спай­ности и дробления. Для пирита, халькопирита, сфалерита в руде выделяются несколько генераций и разновидностей. Пирит пред­ставлен зернами, метакристаллами, метазернами, обломками, скрытокристаллическими частицами различной крупности (0, 001— 30 мм). Халькопирит и сфалерит представлены метазернами, зер­нами, эмульсией в сфалерите, мелкими неправильной формы вростками в пирите, тонкими каемками и прожилкообразными выде­лениями между зернами пирита и внутри них по трещинкам; раз­меры зерен измеряются тысячными и сотыми долями миллиметра. В сфалерите и халькопирите иногда развиты мелкие включения блеклых руд и самородного золота; в сфалерите — эмульсия халь­копирита.

Сплошные метаморфизованные медноколчеданные руды отли­чаются сланцеватыми, гнейсовидными, плойчатыми, линзовидно-полосчатыми, брекчиевидными и трещиноватыми текстурами. Структуры агрегатов кристаллобластические (крупно-среднезернистые), раздробленные для пирита. В идиобластах пирита иногда развиты реликты зональности, но обычно строение однородное, с трещинками. В изометричных ксенобластах халькопирита строение однородное, редко развиты двойники смятия и трещинки.

Вкрапленные медные и медно-цинковые колчеданные руды на­ходятся в лежачем, реже в висячем боку тел сплошных руд. Рас­пространенные текстуры во вкрапленных рудах: вкрапленная, ре­же прожилкообразная и прожилковая, полосчатая, сланцеватая, трещиноватая. Этот тип руд характеризуется равномерной вкрап­ленностью сульфидов в породе. В рудах встречаются линзовидные включения халькопирита по спайности в хлорите, по трещинкам в амфиболе. Халькопирит и сфалерит почти не образуют сростков с пиритом.

Сплошные и вкрапленные медно-цинково-колчеданные руды пе­рерабатываются на обогатительных фабриках методом флотации с получением медного, цинкового и пиритного концентратов [30]. При флотации сплошных колчеданных руд отрицательное влияние оказывает флотоактивность пирита и пирротина. Во вкрапленных рудах пластинчатые нерудные минералы (хлорит, серицит, гидро­слюды), тесно срастающиеся с сульфидами, отделяются с трудом. Глинистые минералы, развитые в тектонических зонах, затрудняют процесс флотации сульфидов. Для сплошных руд характерно тон­кое сложное прорастание между пиритом, халькопиритом и сфале­ритом, между первичными и вторичными сульфидами меди, что от­рицательно сказывается на процессе флотации. В этих рудах ши­роко развиты колломорфные и коррозионные микротекстуры-ре­ликтовая, эмульсиевидная, разъедания — неблагоприятные для обогащения. Вторичные сульфиды меди, слагающие тонкие каемки по границам между халькопиритом и пиритом или нитеобразные прожилки по трещинкам внутри первичных сульфидов, переиз­мельчаются при дроблении медноколчеданной руды.

Концентрически-зональная и раздробленная для агрегатов пи­рита и мелкометазернистая для агрегатов халькопирита и сфале­рита структуры затрудняют флотацию руд. В рудах развиты не­сколько генераций и разновидностей пирита, халькопирита и сфа­лерита, отличающихся формой, размерами и внутренним строением зерен, что также отрицательно влияет на флотацию.

Колчеданные руды при их добыче, хранении и измельчении легко окисляются с образованием пленок гидроксидов железа на поверхности обломков пирита и особенно пирротина, что отрица­тельно влияет на флотацию. Медный концентрат всегда будет раз-убожен за счет реликтов пирита или нерудных минералов и вклю­чений блеклых руд и сфалерита, цинковый концентрат — за счет включений пирита, халькопирита. В медный концентрат извлека­ется самородное золото. В пиритном концентрате содержатся се­лен в виде примеси в пирите, а также медь и цинк в виде мелких вростков халькопирита, сфалерита и вторичных сульфидов (ко­веллин, халькозин, борнит) и нерудные минералы.

Например, на Учалинском месторождении преобладают (до 96%) сплошные халькопирит-сфалерит-пиритовые руды, для ко­торых характерны колломорфные и эмульсиевидные текстуры. При обогащении этих руд получают медный, цинковый и пиритный. концентраты (табл. 17). Размер рудных выделений колеблется от нескольких миллиметров до 2 мкм.

Разделение рудных минералов возможно только при измель­чении всей массы руды до 86—90 % класса 74 мкм, коллективно­го концентрата перед селекцией до 88—90 % класса 44 мкм и мед­ного концентрата перед перечисткой до 92—94 % класса 44 мкм [30].

Руды меднопорфировых месторождений. Медные и медно-мо-либденовые руды залегают в порфировых интрузивах, сложенных гранодиорит-порфирами, кварцевыми диоритами, кварцевыми мон-цонитами, во вторичных кварцитах и метаморфизованных поро­дах кровли на контакте с интрузивными массивами. Вмещающие породы от центра интрузива к периферии гидротермально изме­нены с образованием концентрических зон метасоматитов: окварцевания, калишпатизации и биотитизации, кварц-серицитизации, аргиллизации, пропилитизации и пиритизации. Рудные тела — штокверки изометричной, удлиненной и сложной формы площадью в несколько квадратных километров; на глубину оруденение про­слеживается на многие сотни метров. Генезис месторождений гид­ротермальный. Геология и морфология рудных тел, минерализа­ция руд и генезис меднопорфировых месторождений описаны в ра­ботах [22, 26, 31].

Характерными примерами меднопорфировых месторождений являются: Кальмакыр, Коунрад, Агарак, Каджаран, Сорское и др. (СССР); Асарел, Елаците (НРБ), Эрдентуин-Обо (МНР) и мно­гочисленные месторождения Канады, США, Мексики, Панамы, Перу, Чили и других стран.

Медные и медно-молибденовые руды отличаются характерным минеральным составом и строением. Главные рудные минералы: халькопирит, борнит, молибденит, пирит; второстепенные — магне­тит, гематит, рутил, энаргит, теннантит, тетраэдрит, кубанит, кас­ситерит, гюбнерит, сфалерит, галенит, марказит; редкие — шеелит, висмутин, виттихенит, эмплектит, люцонит, галеновисмутин, алтаит, акантит, серебро, золото, висмут, арсенопирит, кобальтин, ширротин; гипергенные — гематит, гётит, ярозит, лепидокрокит, по-веллит, ферримолибдит, ковеллин, халькозин, дигенит, борнит, штромейерит, медь, куприт, тенорит, делафоссит, лампадит, ма­лахит, азурит, хризоколла, золото, псиломелан, брошантит, халь-кантит, атакамит.

Главные нерудные минералы: плагиоклазы, калишпат, альбит, биотит, кварц, карбонаты (анкерит, кальцит и др.); второстепен­ные— хлорит, серицит, лейкоксен, ангидрит, гипс, халцедон, опал, каолинит; гипергенные — каолинит, монтмориллонит, медистый таллуазит, аллофан, гидрослюды, кальцит, халцедон, опал.

Меднопорфировые руды комплексные: основные компоненты Сu, Мо; попутные — Re, Аu, Ag, Se, Те, S.

В рудах меднопорфировых месторождений по минеральному и химическому составу выделяют три типа: сульфидный с содержа­нием окисленного молибдена менее 12 %, окисленной меди 10— 15 %; смешанный, или полуокисленный, с содержанием окисленного молибдена от 12—20%, окисленной меди от 10—15 до 50— 70 %; окисленный с содержанием окисленного молибдена более 20 %, окисленной меди от 50 до 90%. В каждом типе выделяют по минеральному составу природные типы: в сульфидной руде — молибденит-халькопирит-пиритовый; в смешанной — молибденит-халькопирит-пиритовый и вторичных сульфидов меди (халькозин, ковеллин, борнит); в окисленной — вторичных сульфидов меди и малахит-гётитовый с теноритом, купритом, медью, хризоколлой, брошантитом.

Для сульфидных и полуокисленных руд характерны вкраплен­ная (рис. 35) и прожилкообразная текстуры (рис. 36) метасома­тического замещения. Важную роль во всех типах руд играют кор­розионные текстуры и микротекстуры (графическая, реликтовая, разъедания, петельчатая). Характерные первичные структуры: ме-

тазернистые, неравномернозернистые, а из вторичных развиты раздробленная и расщепленная. В окисленных рудах распростра­нены гелевая и скрытокристаллическая структуры; наблюдаются коррозионные, коллоидные и пористые текстуры. В рудах, зале­гающих в тектонических зонах, развиты текстуры трещиноватая, брекчиевидная и порошковатая, а из структур — катакластические.

По минеральному составу и текстурно-структурным особеннос­тям меднопорфировые руды подразделяются на три типа: сульфид­ные прожилково-вкрапленные руды, представляют главный промышленный тип; сульфидные вкрапленные, бедные руды; брекчиевые руды.

В прожилкововкрапленных и вкрапленных сульфидных рудах широко развиты вкрапленная и прожилкообразная текстуры и коррозионные микротекстуры. Метасоматическую вкрапленность зерен и мелких агрегатов размером в десятые и сотые доли мил­лиметра, редко до нескольких миллиметров, во вмещающих поро­дах и жильном кварце образуют пирит, халькопирит, борнит, мо­либденит, редко энаргит, теннантит, сфалерит, галенит, представ­ленные несколькими генерациями. Границы агрегатов халькопи­рита и других сульфидов зазубренные, для зерен пирита и молиб­денита - прямые.

Прожилкообразные агрегаты сложены пиритом, кварцем, мо­либденитом, халькопиритом, карбонатами, редко сфалеритом, га­ленитом, энаргитом. Мощность метасоматических прожилков в среднем 2—3мм. Вмещающие породы пересекаются сетью разно-ориентированных прожилков — кварцевых, кварц-полевошпатовых, кварц-сульфидных, сульфидных, карбонатных. Общее количество сульфидов в руде составляет

3—5 %. Внутри мономинеральных аг­регатов халькопирита развиты реликты породообразующих мине­ралов и кварца, а также пирита и молибденита (см. рис. 36). Халькопирит корродирует метакристаллы пирита и чешуйки мо­либденита, замещается энаргитом, который замещается теннантитом. Изредка в рудах наблюдается эмульсионная структура рас­пада твердого раствора сфалерит + халькопирит. Структура агре­гатов халькопирита аллотриоморфнометазернистая. В метазернах халькопирита наблюдаются двойники роста и деформации. Струк­тура агрегатов молибденита идиоморфнометазернистая. В метакристаллах молибденита развиты трещинки спайности и фигуры смятия.

В брекчиевых рудах широко развиты брекчиевидная и трещи­новатая текстуры. Эти руды развиты в тектонических зонах, пере­секающих штокверковые рудные тела и сульфидно-кварцевые жи­лы. В брекчиевых рудах пирит, халькопирит и молибденит сильно развальцовываются с образованием тонкообломочного цемента и тонких примазок вокруг обломков горных пород, жильного кварца и по трещинкам сланцеватости. Обломки жильного кварца с тон-корасщепленным молибденитом (см. рис. 20) имеют темно-серый цвет и сцементированы пострудными минералами (кварцем, карбо­натами, гипсом, ангидритом, цеолитами). Такие руды являются труднообогатимыми.

Смешанные, или полуокисленные, вкрапленные и прожилково-вкрапленные руды помимо первичных сульфидов (пирита, халько­пирита и молибденита) содержат вторичные сульфиды меди (халь­козин, ковеллин, борнит), которые замещают пирит и халькопи­рит с образованием каемок, нитеобразных и сетчатых прожилков внутри их агрегатов. В окисленных рудах широко развиты гипер­генные минералы: гётит, повеллит, ферримолибдит, малахит, тенорит, куприт, медь самородная, а также реликты пирита, халько­пирита, молибденита и вторичных сульфидов меди. Реликты халь­копирита заключены в гётите, а реликты молибденита окружены каемками повеллита, гётита, ферримолибдита. Для карбонатов, оксидов, сульфатов и силикатов меди, а также для глинистых ми­нералов (каолинит, галлуазит) характерна примесь молибдена.

В окисленных рудах широко развиты коррозионные текстуры и микротекстуры, пористые и трещиноватые текстуры выщелачива­ния; из структур развиты гелевая и скрытокристаллическая.

На обогатительных фабриках совместно перерабатываются сульфидные и смешанные руды [30]. Из меднопорфировых руд при их флотации медь и молибден извлекаются в коллективный концентрат с последующим разделением на медный и молибдено­вый концентраты. Волокнистые и пластинчатые нерудные мине­ралы (биотит, серицит, гидрослюды, ' хлорит и др.), тесно прорас­тающие с рудными минералами, отделяются с трудом при флота­ции. Глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит, галлуазит, аллофан, гидрослюды и др.) являются флотоактивными и затруд­няют процесс флотации сульфидов, поэтому значительно снижа­ется извлечение сульфидов в каолинизированных и хлоритизиро-ванных, перетертых и раздробленных рудах из тектонических зон.

Концентраты, полученные при обогащении руд с метазернистыми структурами и ситообразным строением зерен, всегда будут загрязнены минералами, представленными в виде реликтов. Про­исходит разубоживание концентратов за счет реликтов. Затрудня­ют флотацию меднопорфировых руд коррозионные микротексту­ры и структуры, тонковкрапленная и трещиноватая текстуры, а также структуры раздробленная и расщепленная (см. рис. 20). Наличие в рудах трещиноватости, а в зернах халькопирита и мо­либденита спайности, двойникования указывает на возможность, переизмельчения рудных минералов. Двойники и спайность в зер­нах минералов усложняют их флотацию, создавая неоднородность, изменяя их поверхностные свойства. Наличие нескольких генера­ций рудного минерала (крупно-, средне-, тонкозернистый халько­пирит и молибденит) усложняет флотацию руды.

В медный концентрат извлекаются самородные металлы (зо­лото и серебро) и минералы серебра (акантит, гессит, блеклые ру­ды и др.), образующие включения в халькопирите. В молибдено­вом концентрате содержится рений в виде примеси в молибдените. Крупность свободного золота в сульфидных рудах измеряется со­тыми долями миллиметра. В отвальных хвостах, кроме нерудных минералов, концентрируются пирит —источник Se и S, а также тонкие частицы халькопирита и молибденита, окисленный молиб­денит и халькопирит с пленками, каемками гётита и повеллита (СаМо0₄).

Для извлечения меди из бедных тонковкрапленных сульфидных, смешанных и окисленных руд и отвальных хвостов применяется метод выщелачивания. При обогащении сульфидных руд извлека­ется (в %): на фабриках медных руд 83—85 меди и 55—60 молиб­дена при содержании (в %) в одноименных концентратах Сu 18— 20 и Мо 38—40; на фабриках медно-молибденовых руд 48—77 ме­ди и 82—89 молибдена при содержании в одноименных концент­ратах Си 18 и Мо 50 [30].

Руды месторождений медистых песчаников и сланцев. Залега­ют в пестроцветных песчаниках, реже в сланцах и карбонатных породах. Рудные тела имеют линзо-, пластообразную форму, ред­ко представлены секущими жилами и минерализованными зонами дробления. Протяженность рудных тел по простиранию и падению достигает нескольких километров. Мощность колеблется от пер­вых десятков сантиметров до 20 м.

Генезис месторождений дискуссионный. Одни исследователи относят их к гидротермальным низкотемпературным, другие — к осадочно-диагенетическим. Наиболее типичные месторождения ме­дистых песчаников - Джезказганское и Удоканское в СССР, Айнак (Афганистан), месторождения Заира и Замбии [29, 31, 35].

Главные рудные минералы (3—15 % руды): халькозин гипоген-ный, борнит, халькопирит; второстепенные — ковеллин, дигенит, джарлеит, галенит, сфалерит, блеклые руды, карролит, линнеит, магнетит и др.; редкие — бетехтинит, джезказганит, штромейерит, домейкит, альгодонит, кобальтин, пирит, марказит, арсенопирит и др.; гипергенные (вторичные)—малахит, азурит, хризоколла, «брошантит, медь, куприт, асболан, гетерогенит, сферокобальтит, гётит, гидроксиды марганца и др.

Главные нерудные минералы (80—95 % руды), полевые шпаты, кварц, карбонаты; второстепенные - хлорит, серицит, глинистые минералы, барит, сидерит, целестин и др.

Главные компоненты руды Си и Рb, иногда Со, попутные Со, Fe, S, Zn, Re, Ag, Cd, Se. Медистые песчаники обладают харак­терными текстурами и микротекстурами: мелко- и тонковкрапленяая (наиболее распространена), пятнистая, цементная (рис. 37), полосчатая, прожилковая, колломорфная, реликтовая, разъедания, пористая, трещиноватая и др. Распространены мелко- и тонкометазернистые структуры и структуры распада твердого раствора. В зернах рудообразующих минералов широко развиты трещинки спайности, двойники и зональное строение.

По минеральному составу выделяются несколько природных типов руд [31]: халькопирит-борнит-халькозиновый с серебром, халькопирит-борнитовый, борнит-халькозиновый с серебром, пирит-халькопирит-борнит-халькозиновый с карролитом и лин-неитом.

При флотации халькопирит-борнит-халькозиновых руд полу­чают медный концентрат и отвальные хвосты. Сульфиды меди об­разуют в породах тонкую вкрапленность, округлые, неправильные и удлиненные выделения. Размеры рудных выделений — десятые, сотые и тысячные доли миллиметра. Границы рудных минералов с нерудными зазубренные. Внутри халькопирита, борнита, халько­зина развиты многочисленные реликты нерудных минералов. Мо­номинеральные агрегаты и зерна халькопирита, борнита, халько­зина часто с типичными структурами распада (решетчатыми, плас­тинчатыми), с трещинками двойникования, спайности и усыхания,. нередко с зональным строением. Медный концентрат поэтому силь­но загрязнен реликтами нерудных минералов, а в отвальные хвос­ты переходят сульфиды меди.

Джезказганит Re(MoS₂) развит в борните, реже в халькозине в виде глобулей, округлых пятен, нитевидных выделений размером в тысячные и сотые доли миллиметра. Он образует пленки, каемки между зернами сульфидов, иногда корродирует песчинки или обра­зует в них включения.

При флотации медных сульфидов рений, содержащийся в джезказганите, переходит в медный концентрат. Часть рения теряется в шламовых осадках, так как джезказганит, образующий каемки и пленки между зернами сульфидов и песчинками, переизмель­чается до коллоидно-дисперсного состояния. Часть джезказганита теряется в хвостах в виде включений в нерудных минералах.

Минералы серебра (серебро, штромейерит CuAgS, акантит Ag₂S, дискразит Ag₃Sb) образуют микровключения по трещинкам спайности в халькозине. Минералы серебра переизмельчаются до коллоидно-дисперсных частиц и теряются в шламовых осадках.

Цементные и реликтовые текстуры, тонкозернистые структуры и структуры распада твердого раствора, а также ситообразное, зо­нальное и пластинчатое внутреннее строение зерен обусловливают переизмельчение руды и загрязнение медного концентрата релик­тами нерудных минералов, потери меди, рения и серебра в шламах и отвальных хвостах.

Срастания твердых нерудных минералов (кварца, полевых шпатов) и мягких рудных (халькозина, борнита, халькопирита) обусловливают потери сульфидов меди в хвостах вследствие пере­измельчения. Переизмельчение сульфидов происходит по трещин­кам катаклаза, спайности, двойникования и зональности. Чешуйча­тые минералы (хлорит, серицит и др.) затрудняют флотацию суль­фидов. При флотации комплексных руд, содержащих свинец, медь и цинк, применяют сложные комбинированные схемы селективной и коллективно-селективной флотации.

На Джезказганском месторождении выделяются следующие-технологические типы руд: сульфидные медные, окисленные мед­ные, медно-свинцовые [30]. Извлечение в концентраты составляет соответственно (в %): Сu 92—94, 70—75, 86—90; РЬ 65—70.

Основные рудные минералы — халькозин, борнит, галенит — имеют высокую плотность, низкую твердость, часто образуют сростки с твердым кварцем, слагают мелкую вкрапленность (10— 1 мкм). Вследствие этого они легко ошламовываются.

Окисленные медные руды являются труднообогатимыми — представлены малахитом, азуритом, хризоколлой, брошантитом, купритом, в срастании с гидроксидами железа и марганца, гли­нистыми минералами, кварцем. Рудные минералы хрупкие, легко переизмельчаются. Неблагоприятные текстуры: колломорфные, коррозионные, пористые, порошковатые; структуры — скрытокрис-таллические, метазернистые.