Танталовые руды
(a. tantalite ores, columbites; н. Tantalerze; ф. niobites, columbites; и. minerales de tantalo, menas de tantalo) — природные минеральные образования, содержащие тантал в таких концентрациях, при к-рых экономически целесообразно и технологически возможно его извлечение.
Известно более 50 минералов, содержащих Ta, не считая их разновидностей. Важнейшие из них — Танталит, колумбит-танталит, Воджинит, микролит, стрюверит, лопарит, гатчеттолит и др. Среди Т. р. различают: собственно танталовые (Ta2O5: Nb2O5 не менее 1:4) и комплексные, танталониобиевые (Ta2O5: Nb2O5 от 1:4 до 1:20). Выделяют ряд типов Т. р. — формационных (по типам м-ний) и минеральных (по гл. рудным минералам), к-рые отчасти совпадают. К собственно Т. р. относятся пегматитовые и Т. р. редкометалльных гранитов.
Пегматитовые Т. р. (главный пром. тип) связаны с редкометалльными гранитными пегматитами. Они содержат вкрапленность минералов тантала в кварц-полевошпатовом агрегате. Среди них выделяются танталитовые, танталит-воджинитовые, танталит-микролитовые и колумбит-танталитовые руды. Содержание Ta2O5 0,015-0,030%. Отношение Ta2O5: Nb2O5 варьирует от 3:1 до 1:2. Попутными компонентами являются бериллий, литий, рубидий, цезий, олово и др. Эти руды хорошо обогащаются гравитацией с получением концентратов марок ТАК-1 и ТАК-2. Из нек-рых типов пегматитов концентраты (обычно колумбит-танталитовые, марки ТАК-2, с отношением Ta2O5: Nb2O5 от 1:1 до 1:3) получают попутно при их разработке на литий и бериллий. Добыча руд открытым и подземным способами. Вскрытие рудных тел при подземной разработке в осн. штольнями, изредка шахтными стволами. Системы разработки — подэтажного обрушения с закладкой выработанного пространства, для мощных пологозалегающих тел — камерно-столбовая.
Т. р. кор выветривания на пегматитах и россыпи ближнего сноса представлены дезинтегрированным материалам пегматитов и продуктами их хим. выветривания (кварц, глинистые минералы, оксиды и гидроксиды железа, реликты полевых шпатов и др.) с вкрапленностью почти неизменённых (но обычно более хрупких) зёрен танталита и др. минералов Ta. Такие руды добываются экскаваторным, дражным или гидравлич. способами и легко обогащаются промывкой.
Танталоносных редкометалльных гранитов Т. р. (танталитовые и микролитовые, редко стрюверитовые) содержат мелкую вкрапленность танталовых минералов в кварц-полевошпатовом агрегате с примесью топаза. Содержание Ta2O5 0,012-0,020%; отношение Ta2O5: Nb2O5 от 2:1 до 1:2. М-ния разрабатываются открытым способом. Попутными компонентами являются литий и рубидий (в слюдах), олово (в касситерите), кварц-полевошпатовый и слюдяной продукты.
Все прочие типы Т. р. являются комплексными — танталониобиевыми.
Агпаитовых нефелиновых сиенитов Т. р. (лопаритовые) приурочены к расслоенным плутонам ультращелочных пород (луявритов, уртитов, фойяитов, ювитов и др.), где залегают в виде пластообразных рудных горизонтов выдержанной, но небольшой мощности. Руды представлены в осн. лопаритовыми малиньитами и уртитами. Гл. рудный минерал — лопарит; содержание Ta2O5 0,025%; Nb2O5 0,30-0,35%; отношение Ta2O5: Nb2O5 равно 1:(12-14). Др. полезные компоненты — редкоземельные элементы цериевой подгруппы и титан. Добыча осуществляется подземным способом. Вблизи лопаритоносных расслоенных плутонов размещаются небольшие и небогатые лопаритовые россыпи.
Карбонатитовые Т. р. (гатчетто- литовые) связаны с редкометалльными карбонатитами или с сопровождающими их апатит-магнетитовыми рудами. Вкрапленность гатчеттолита в них очень тонкая, в виде мельчайших включений в породообразующих минералах, что наряду с большой хрупкостью гатчеттолита затрудняет обогащение этих руд. Содержание Ta2O5 в рудах 0,011-0,0016%, отношение Ta2O5: Nb2O5 равно 1:(4-8). Этот тип руд является потенциальным источником получения тантала. В корах выветривания на карбонатитах гатчеттолит практически полностью разрушается и тантал переходит в неизвлекаемое состояние несмотря на повышение его валового содержания в коре выветривания. Поэтому руды кор выветривания на карбонатитах рассматриваются как существенно ниобиевые (пирохлоровые). Добыча гатчеттолитовых Т. р. возможна открытым способом попутно с вмещающими их апатит-магнетитовыми рудами.
Щелочных метасоматитов и метаморфитов T. p. (редкоземельно- пирохлоровые, или мариньякитовые) приурочены к зонам приразломных кварц-полевошпатовых пород со щелочными амфиболами и пироксенами, по составу близких к щелочным гранитоидам. Гл. рудные минералы Ta — редкоземельный пирохлор и плюмбопирохлор (содержание 2,5-4,5% Ta2O5) образуют неравномерную вкрапленность в этих гранитоподобных породах. Содержание Ta2O5 в рудах 0,015-0,030%, отношение Ta2O5: Nb2O5 равно 1:(13-15). Попутные компоненты — цирконий, редкие земли цериевой и иттриевой подгрупп, криолит.
Щелочных колумбитоносных гранитоидов и метасоматитов Т. р. (колумбитовые) близки к предыдущему типу. Гл. рудный минерал-колумбит. Содержание Ta2O5 в рудах 0,015-0,020%. Рудная вкрапленность очень хрупкая и при дроблении переизмельчается, срастания с породообразующими минералами весьма тесные; руды труднообогатимы.
Т. р. кор выветривания на колумбитоносных гранитах и россыпи ближнего сноса представлены делювиально-элювиальными рыхлыми покровами, содержащими касситерит совместно с колумбитом. Они разрабатываются открытым способом в Нигерии (Джое-Плато) в основном на олово (касситерит) с попутным получением колумбитовых концентратов.
Т. р. обогащаются по гравитационным или гравитационно-флотационным схемам; при доводочных операциях используются магнитная, электрич. и полиградиентная магнитная сепарация. Гидрометаллургич. переработка танталовых концентратов осуществляется по фторидной технологии, танталониобиевых — методами сульфатизации или хлорирования. Танталовые (в осн. танталитовые, колумбит-танталитовые, отчасти воджинитовые, микролитовые) концентраты содержат Ta2O5 не менее 40% (ТАК-1), 26% (ТАК-2), 17% (ТАК-3) и 5% (ТАК-4); лимитируется содержание SiO2: не более 7% (ТАК-2 и ТАК-3), не более 10% (ТАК-4).
Суммарные разведанные запасы (без социалистич. стран) составляют 300-350 тыс. т в пересчёте на Ta2O5 (1988) и сосредоточены в осн. в Австралии, Бразилии, Канаде, Таиланде, Заире, Нигерии, Малайзии. Св. 55% запасов заключено в пегматитах и корах выветривания на них, ок. 32% в оловянных россыпях Юго-Вост. Азии и Бразилии, 13% в корах выветривания колумбитоносных гранитов Нигерии и др. Осн. прогнозные ресурсы Т. р. приходятся на те же страны, а также Мозамбик, Эфиопию, Египет, Алжир и Францию, где известно неск. м-ний редкометалльных гранитов, и Саудовскую Аравию (колумбитоносные граниты).
За рубежом св. 50% произ-ва первичного тантала приходится на шлаки оловянной плавки при получении олова из россыпного касситерита пегматитового и отчасти грейзенового происхождения (Таиланд экспортирует до 2000 т в год шлаков, содержащих 12-13% Ta2O5).
Макс. мировая добыча Т. р. (без социалистич. стран) относится к 1980-81 (1400 т в пересчёте на Ta2O5); в 1985 оценивается в 758 т, в т.ч. 177 т в концентратах и 591 т в оловянных шлаках. Осн. страны-продуценты (1988); Бразилия, Таиланд, Австралия. Тенденция к уменьшению произ-ва танталового сырья вызвана накоплением больших его запасов у фирм-потребителей (1989).
M. Ф. Комин, Л. Г. Фельдман.