Вольфрамові руди: властивості, сировинна база та перспективи

Вольфрамові руди: властивості, сировинна база та перспективи

Воль­фрам — один із най­ва­жли­ві­ших мета­лів техно­ген­но­го суспіль­ства. Його від­зна­ча­ють за над­зви­чай­ну твер­дість, туго­плав­кість, тер­мо­стій­кість і стій­кість до коро­зії. Ці вла­сти­во­сті зумо­ви­ли його засто­су­ва­н­ня в широ­ко­му спе­ктрі галу­зей — від виро­бни­цтва інстру­мен­таль­них ста­лей і бро­не­бій­них сна­ря­дів до суча­сної еле­ктро­ні­ки, енер­ге­ти­ки та аеро­ко­смі­чної техні­ки.

Воль­фра­мо­ві руди вхо­дять до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня, затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827, як руди кольо­ро­вих мета­лів.

Перелік корисних копалин загальнодержавного значення

Озна­йом­тесь з пов­ним кла­си­фі­ко­ва­ним спи­ском кори­сних копа­лин Укра­ї­ни

Пере­йти до пере­лі­ку
Фізико-хімічні властивості

Воль­фрам — над­зви­чай­но твер­дий і важ­кий пере­хі­дний метал срі­бля­сто-сіро­го кольо­ру, що має най­ви­щу тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­н­ня серед усіх хімі­чних еле­мен­тів — 3422 °C. Його щіль­ність ста­но­вить 19,3 г/см³, що лише тро­хи пере­ви­щує щіль­ність ура­ну. Метал має дуже висо­ку тем­пе­ра­ту­ру кипі­н­ня (понад 5500 °C) і низь­кий кое­фі­ці­єнт тепло­во­го роз­ши­ре­н­ня, зав­дя­ки чому добре витри­мує зна­чні тем­пе­ра­тур­ні наван­та­же­н­ня.

Воль­фрам є хімі­чно стій­ким еле­мен­том: за зви­чай­них умов він пра­кти­чно не оки­сню­є­ться в пові­трі, а також стій­кий до дії міне­раль­них кислот. Утво­рює окси­ди (WO₃, WO₂), кар­бі­ди, силі­ци­ди, а також туго­плав­кі спла­ви. Його кар­бід — один із най­твер­ді­ших відо­мих мате­рі­а­лів, що широ­ко засто­со­ву­є­ться в інстру­мен­таль­но­му виро­бни­цтві.

У при­ро­ді воль­фрам тра­пля­є­ться пере­ва­жно у вигля­ді міне­ра­лів воль­фра­мі­ту ((Fe,Mn)WO₄) та шеє­лі­ту (CaWO₄), які фор­му­ю­ться в умо­вах гідро­тер­маль­них і скар­но­вих про­це­сів. Зага­лом відо­мо понад 20 міне­ра­лів воль­фра­му, однак лише ці два мають пра­кти­чне про­ми­сло­ве зна­че­н­ня через їхній висо­кий вміст WO₃, техно­ло­гі­чну при­да­тність до зба­га­че­н­ня та поши­ре­н­ня в спри­я­тли­вих гео­ло­го-стру­ктур­них умо­вах.

Генезиз руд вольфраму

Воль­фра­мо­ві руди фор­му­ю­ться в резуль­та­ті скла­дних ендо­ген­них про­це­сів. Основ­ни­ми типа­ми зру­де­ні­н­ня є:

  • Гідро­тер­маль­ні — фор­му­ю­ться вна­слі­док оса­дже­н­ня воль­фра­мо­вих міне­ра­лів із гаря­чих міне­ра­лі­зо­ва­них роз­чи­нів, що цир­ку­лю­ють у трі­щи­нах порід. Хара­кте­ри­зу­ю­ться жиль­ною фор­мою покла­дів і асо­ці­ю­ю­ться з воль­фра­мі­том.
  • Скар­но­ві — утво­рю­ю­ться при кон­та­кті магма­ти­чних інтру­зій із вапня­ко­ви­ми поро­да­ми, вна­слі­док чого від­бу­ва­є­ться мета­со­ма­тоз і нако­пи­че­н­ня шеє­лі­ту у скар­но­вих тілах. Ці родо­ви­ща часто мають супу­тні мета­ли: мідь, золо­то, оло­во.
  • Грей­зе­но­ві — пов’язані з вто­рин­ною змі­ною кислих інтру­зій, пере­ва­жно гра­ні­тів, під дією пнев­ма­то­лі­то­вих і гідро­тер­маль­них флю­ї­дів. Воль­фрам тут пред­став­ле­ний шеє­лі­том або воль­фра­мі­том у квар­цо­во-слю­ди­стих зонах.
  • Мета­мор­фо­ген­ні — вини­ка­ють під час регіо­наль­но­го мета­мор­фі­зму, коли воль­фрам мігрує й повтор­но кон­цен­тру­є­ться в спри­я­тли­вих стру­кту­рах. Часто пов’язані з гли­бо­ко мета­мор­фі­зо­ва­ни­ми поро­да­ми.

Най­біль­ше про­ми­сло­ве зна­че­н­ня мають жиль­ні та скар­но­ві родо­ви­ща зав­дя­ки висо­ко­му вмі­сту WO₃ та при­да­тно­сті до видо­бу­тку від­кри­тим або під­зем­ним спосо­бом.

Поширення та видобуток

Воль­фра­мо­ві руди в сві­ті видо­бу­ва­ють лише в кіль­кох кра­ї­нах, зокре­ма в Китаї, Росії, В’є­тна­мі, Кана­ді та Іспа­нії. Укра­ї­на на цьо­му тлі не має про­ми­сло­во осво­є­них родо­вищ і пов­ні­стю зале­жить від імпор­ту. Водно­час про­ве­де­ні гео­ло­го­ро­звід­ки свід­чать про наяв­ність пер­спе­ктив­них стру­ктур і рудо­про­я­вів, які можуть ста­ти осно­вою для фор­му­ва­н­ня вітчи­зня­ної сиро­вин­ної бази.

Рудопрояви та сировинна база України

За дани­ми Дер­жав­но­го балан­су запа­сів кори­сних копа­лин Укра­ї­ни, запа­си воль­фра­мо­вих руд облі­ко­ву­ю­ться по деся­ти силі­ка­тних кобальт-ніке­ле­вих родо­ви­щах, роз­та­шо­ва­них у райо­нах Побуж­жя та Сере­дньо­го Придніпров’я. Гео­ло­га­ми окон­ту­ре­но кіль­ка потен­цій­но бага­тих зон — зокре­ма Інгу­ло-Інгу­ле­цький, Кри­во­різь­ко-Кре­мен­чу­цький, Орі­хо­во-Пав­ло­град­ський та При­а­зов­ський райо­ни. У межах цих регіо­нів виді­ле­но 28 пер­спе­ктив­них площ. Їх загаль­ні про­гно­зні ресур­си не пере­ви­щу­ють 105 тис.т воль­фра­му.

Одним із най­пер­спе­ктив­ні­ших об’є­ктів є Сели­щан­ський рудо­про­яв в межах Кор­сунь-Ново­мир­го­род­сько­го плу­то­ну, на Кіро­во­град­щи­ні. Тут зафі­ксо­ва­но озна­ки жиль­но­го зру­де­ні­н­ня, пов’язаного з кисли­ми інтру­зі­я­ми. Ще одним ціка­вим при­кла­дом є Секре­тар­ський рудо­про­яв у межах Тер­но­ват­сько-Секре­тар­ської стру­кту­ри, де в скар­но­вих поро­дах нара­хо­ву­є­ться до 0,1% три­о­кси­ду воль­фра­му, а також зафі­ксо­ва­но вміст золо­та, оло­ва, ніо­бію й бери­лію.

На Дні­про­пе­тров­щи­ні, в райо­ні Кри­во­го Рогу, на ділян­ці «Чер­во­на», зна­йде­но шеє­лі­то­ву міне­ра­лі­за­цію з вмі­стом WO₃ до 0,1%. На Жов­то­вод­ській пло­щі (про­яв Жовтянський‑4) вста­нов­ле­но поту­жні зони зру­де­ні­н­ня до 19 м зав­тов­шки і до 0,5% WO₃ у поро­дах. За попе­ре­дні­ми оцін­ка­ми, тут можли­ве фор­му­ва­н­ня ресур­су обся­гом понад 10 тис. т WO₃.

У межах Жов­то­вод­ської пло­щі вияв­ле­но пер­спе­ктив­ний воль­фра­мо­вий про­яв Жовтянський‑4 , при­уро­че­ний до кон­та­кту мікро­клі­но­вих гра­ні­тів кіро­во­град­сько­го ком­пле­ксу зі слан­ця­ми та залі­зи­сти­ми квар­ци­та­ми кри­во­різь­кої серії; міне­ра­лі­за­ція пред­став­ле­на шеє­лі­том, арсе­но­пі­ри­том, халь­ко­пі­ри­том і піри­том, з вмі­стом WO₃ до 0,5% і поту­жні­стю зон зру­де­ні­н­ня до 19 м, а спри­я­тли­ві гео­ло­гі­чні умо­ви та про­гно­зні ресур­си обся­гом 10 тис. т WO₃ вка­зу­ють на висо­ку ймо­вір­ність від­кри­т­тя тут про­ми­сло­вих кон­цен­тра­цій мета­лу.

У межах Каль­мі­у­ської пло­щі Схі­дно­го Приазов’я , де вели­ся пошу­ко­ві робо­ти на молі­бден, воль­фрам, сви­нець і цинк, на Вер­бо­во­му рудо­про­я­ві вияв­ле­но три про­ду­ктив­ні зони з рудни­ми тіла­ми воль­фра­му, що заля­га­ють на гли­би­нах від 61 до 113 м і мають поту­жність до 14 м; сере­дньо­зва­же­ний вміст WO₃ ста­но­вить 0,245%, з піко­ви­ми зна­че­н­ня­ми до 1,24%, а попри нев­ста­нов­ле­ну міне­раль­ну фор­му воль­фра­му, про­гно­зні ресур­си кате­го­рії Р2 оці­ню­ю­ться на рів­ні 16 тис. т WO₃.

У межах обрам­ле­н­ня Липнязь­ко­го гра­ні­тно­го купо­лу під­ра­ху­ва­ло про­гно­зні ресур­си воль­фра­му кате­го­рії Р3 на кіль­кох рудо­про­я­вах: на Ново­стан­ку­ват­сько­му — 88,9 тис. т WO₃ при сере­дньо­му вмі­сті 0,177%, на Лутков­сько­му — понад 2,2 тис. т при 0,217%, а на Скар­но­во­му — 4,0 тис. т із вмі­стом 0,185%, що свід­чить про зна­чний потен­ці­ал зру­де­ні­н­ня в межах цієї стру­кту­ри.

Хоча Укра­ї­на нара­зі воль­фра­мо­ві руди не видо­бу­ва­ють, наяв­ні гео­ло­гі­чні дані свід­чать про зна­чний потен­ці­ал. Ряд вияв­ле­них об’є­ктів, осо­бли­во у межах скар­но­вих і гра­ні­тних стру­ктур, ство­рю­ють перед­умо­ви для фор­му­ва­н­ня вла­сної ресур­сної бази. Подаль­ше кар­ту­ва­н­ня, бурі­н­ня та оцін­ка запа­сів мають ста­ти прі­о­ри­те­том дер­жав­ної полі­ти­ки в галу­зі стра­те­гі­чної сиро­ви­ни.

ПРОЙДЕМО РАЗОМ ШЛЯХ ВІД ІДЕЇ ДО ВИДОБУВАННЯ

Тео­ре­ти­чні зна­н­ня з гео­ло­гії, міне­ра­ло­гії та оцін­ки ресур­сів — лише поча­ток. Щоб реа­лі­зу­ва­ти потен­ці­ал родо­ви­ща, потрі­бна чітка послі­дов­ність дій: від пра­во­вих про­це­дур до польо­вих робіт і видо­бу­тку.

Ниж­че — покро­ко­вий шлях, який ми допо­ма­га­є­мо прой­ти на пра­кти­ці.

циркон

Цирконій і гафній. Властивості та поширення

Гафній і цир­ко­ній — це стра­те­гі­чно важли­ві мета­ли, які зав­дя­ки сво­їм уні­каль­ним фізи­ко-хімі­чним вла­сти­во­стям

plagiogranite

Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети

Пла­гі­о­гра­ніт — інтру­зив­на поро­да, що від­обра­жає про­це­си магма­ти­чної дифе­рен­ці­а­ції та фор­му­ва­н­ня оке­а­ні­чної кори.

palygorskit

Палигорськіт. Унікальні властивості породи та її поширення

Пали­гор­ськіт — воло­кни­стий гли­ни­стий міне­рал із висо­ки­ми адсорб­цій­ни­ми вла­сти­во­стя­ми, який утво­рю­є­ться у від­кла­дах тепло­го міл­ко­во­д­дя.