Геология, минералогия и технология графитовых руд Ихальского месторождения (Западное Приладожье, Республика Карелия)

Мария Васильевна Солонинкина, Владимир Владимирович Щипцов, Дмитрий Владимирович Логинов, Наталья Николаевна Рожкова, Maria Soloninkina, Vladimir Shchiptsov, Dmitry Loginov, Natalya Rozhkova

Аннотация


В статье анализируется современное состояние изученности графитовых руд, их потребности и основные направления использования в мировой экономике. Дана геологическая и минералого-технологическая прогнозная оценка крупного Ихальского месторождения крупночешуйчатого графита (Республика Карелия). Проведен комплексный анализ фазового состава и структурных особенностей природного графита Ихальского месторождения и продуктов его обогащения. Методами РСА, СТА и КРС установлено, что исходное сырье характеризуется высокой минеральной загрязненностью (содержание углеродной фазы до 10.8%, примеси кварца и пирротина). Показано, что различные методы обогащения позволяют получать концентраты с принципиально разным полиморфным углеродом: от 90.0% содержания углерода с преобладанием ромбоэдрической модификации β-графита (промышленное обогащение) до 98% гексагонального α-графита. Методом КРС выявлена значительная микронеоднородность всех образцов, заключающаяся в сосуществовании зон идеального (ID/IG = 0.012) и дефектного (ID/IG = 0.22) графита. Обнаруженные структурно-фазовые особенности являются отражением метаморфогенного генезиса месторождения. Доказана эффективность комплексного подхода для оценки качества графитовых концентратов, установлена корреляция между данными применяемых методов. Результаты работы важны для оптимизации технологий обогащения и прогнозирования свойств графитовых материалов.


Ключевые слова


природный графит; Ихальское месторождение; обогащение; рентгенофазовый анализ; термогравиметрический анализ; спектроскопия комбинационного рассеяния света; фазовый состав; структурная неоднородность

Полный текст:

PDF

Литература


Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Шульдинер В.И. Мейерский надвиг – главный элемент строения сутуры на границе Карельского кратона и свекофеннскогокомплекса в Приладожье, Балтийский щит // ДАН . 1996. Т. 348, №3. С. 353-356

Балтыбаев Ш.К. Флюидые включения и РТ-режим формирования лейкосом мигматитов натрового ряда в гранулитовой части Приладожья (Ю.Карелия) // Зап.ВМО. 2002. Ч.СХХХI, № 5. С. 22-39

Балтыбаев Ш.К., Левченков О.А. Вулканиты в свекофеннидах Приладожья и результаты U-Pb, Pb-Pb датирования пород разного генезиса как основа для корреляции свекофеннск событий // Геологическая корреляция. 2005. Т. 13, № 2. С.3-18

Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В. и др. Геология и петрология свекофеннид Приладожья. – СПб: Изд-во СПбГУ, 2000. – 200 с.

Балтыбаев Ш.К., Левский Л.К., Левченков О.А. Свекофеннский пояс Фенноскандии: пространственно-временная корреляция раннепротерозойских эндогенных процессов. – М.: Наука, 2009. – 276 с.

Бискэ Н.С. Оптимальные условия обогащения и возможности применения кристаллического графита [Текст] / Н.С. Бискэ. – Петрозаводск, 1977 г. – [3] с. – (Информ. листок о науч.-техн. достижении / Карельский МТЦНТИ; № 76-77)

Бискэ Н.C. Графитовое оруденение Северного Приладожья (геология и генетические особенности). – Петрозаводск: 1987. Карельский филиал АН СССР. 172 с.

Бискэ Н.С., Колодей В.А. КР-спектры графита из месторождений и проявлений Приладожья //Проблемы и перспективы современной минералогии (Юшкинские чтения–2014). – 2014. – С. 94-95.

Бискэ Н.С., Скамницкая Л.С. Графитовые руды Карелии: обогатимость и перспективы промышленного использования // Разведка и охрана недр. – 2018. №12. С. 33-40.

Великославинский Д.А. Сравнительная характеристика регионального метаморфизма умеренных и низких давлений. - Л.: Наука, 1972. - 192 с.

Глебовицкий В.А., Балтыбаев Ш.К., Левченков О.А. и др. Время и длительность и РТ-параметры полистадийного метаморфизма свекофеннид Приладожья: результаты определения изотопного возраста // ДАН. 2001, т. 377, №5. – С.667-671

Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2023 году / главные ред. Д.Д.Тетенькин, О.В.Казанов. – М.: 2024. ФГБУ «ВИМС». 710 с.

Кононов В.А. Графит: рынок, добыча, свойства, применение // Новые огнеупоры. 2021 №3. С.3-10. DOI: 10.17073/1683-4518-2021-3-3-10

Кузьмичева Г. М. Теория плотнейших шаровых упаковок и плотных шаровых кладок //МВ Ломоносова. М. – 2000.

Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения / отв. ред. Н.В.Шаров. – Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2020. 435 с.

Методические рекомендации по применению Классификации запа¬сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско¬паемых. Графит. // Инструкция утверждена распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р. – М.: 2007. ФГУ ГКЗ. 30 с. +1 прил. https://www.geokniga.org›geokniga-metrek-grafit

Минерально-сырьевая база Республики Карелия / Ред. В.П.Михайлов, В.Н.Аминов. Петрозаводск: 2006. Кн.2. Карелия. 356 с.

Нагайцев Ю.В. Петрология метаморфических пород ладожского и беломорского комплексов. - Л.: Наука, 1974. - 180 с.

Недра Северо-Запада Российской Федерации / В.А.Коровкин, Л.В.Турылев, Д.Г.Руденко, В.А.Журавлев, Г.Н.Ключникова. СПб: 2003. Изд.-во СПб фабрики картографии ВСЕГЕИ. 520 с.

Островский В.С., Виргильев Ю.С., Костиков В.И., Шипков Н.Н. Искусственный графит. М.: Металлургия, 1986. 272 с

Скамницкая Л.С., Бискэ Н.С. Графитовые руды Ихальского месторождения: основные природные типы и их технологическая оценка // Горный журнал 2019. № 3. С.55-60 DOI: 10.17580/gzh2019.03.11

Солонинкина М.В., Логинов Д.В., Мошкалев С.А., Рожкова Н.Н. Анализ структуры бразильского графита посредством методов рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии и термогравиметрического анализа с синхронной дифференциальной сканирующей калориметрией // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2025. – № 4. – С. 11-19. – DOI 10.31857/S1028096025040026.

Цыбуля С.В., Черепанова С.В. Введение в структурный анализ нанокристаллов. – 2009.

Шульдинер В.И., Балтыбаев Ш.К., Козырева И.В. Тектоно-метаморфическое районирование Приладожья // Вест.СПбГУ. 1997, вып.3, сер.7. - С.63-70

Щипцов В.В., Каменева Е.Е., Скамницкая Л.С. Теория и практика обогащения минерального сырья Карелии //Труды Карельского научного центра Российской академии наук. – 2006. – №. 9. – С. 183-196.

Щипцов В.В. и др. Промышленные минералы севера европейской части России //Труды Карельского научного центра Российской академии наук. – 2020. – №. 6. – С. 7-35.

Щипцов В.В. Графитоносные рудные районы Фенноскандинавского щита // Труды КарНЦ РАН. 2022. № 2. С. 33-49. DOI: 10.17078/geo1551

Щипцов В.В., Бубнова Т.П., Никифоров А.Г., Фролов П.В. Минералого-технологические особенности графитовых руд Фенноскандинавского щита // Технологическая минералогия в оценке качества минерального сырья природного и техногенного происхождения. Петрозаводск: 2022. КарНЦ РАН. С. 16-23 DOI: 10.17076/tm14_32

Щипцов В.В., Ковалевский В.В. Сравнительное исследование графитов месторождений Завальевское (Украина) и Ихальское (Република Карелия, Россия) // Инновационные процессы обогащения и глубокой переработки редкометаллического и горнохимического сырья и комплексных руд цветных и черных металлов. Плаксинские чтения-2024. – Апатиты: 2024. Изд-во ФИЦ КНЦ РАН. С.115-118 doi:10/37614/978-5-91137-532-2

Щипцов В.В., Светов С.А. Минерально-сырьевая база Карелии: промышленные минералы // Труды Карельского научного центра РАН. 2026, №2

Beyssac O, Rumble D. Graphitic carbon: a ubiquitos, diverse and useful geomaterial // Elements. 2014, №10. Pp 415–420

Ekdahl E. Early proterozoic Karelian and Svecofennian formations and the Evolution of the Raahe-Ladoga Ore Zone,based on the Pielavasi area,central Finland // Geol. Surv. of Finland. Bull. 1993. N 173. 137 p.

Engvik A.K., Gautneb H., Kneževiæ Solberg J., Rønning J.S. & Austrheim H. High-grade formation of graphite in Vesterålen, northern Norway, and its consequences for petrophysical properties of the lower continental crust // NGF Abstracts and Proceedings of 34th Nordic Geological Winter Meeting. 2020, no. P. 56

Gautneb H. & Tveten E. The geology, exploration and characterization of graphite deposits in the Jennestad area, Vesterålen area northern Norway //. Norges geologiske undersøkelse Bulletin. 2000, 436. Pp 67-74.

Gautneb H., Wanvik J.E. The graphite shchists in the Gjerstad-Kragere area and their graphite potential, Southern Norway // Report NGU no 2016.10. 2016

Leading Edge Materials. Wohna graphite. 2018. https: // leadingedgematerialscom/woxna-graphite / Accessed 27 October 2019

Palosaari J, Latonen R-M, Smått J-H, et al. High-quality flake graphite occurrences in a high-grade metamorphic region in Sortland, Vesterålen, northern Norway // Nor J Geol. 2016, № 96. Pp 19-26

Rønning J.S. Gautneb H, Larsen B.E. et al, Geophysical and geological investigations of graphite occurrences in Vesterålen and Lofoten, Northern Norway 2017 // NGU report 2018.011. Geological Survey of Norway. 2018




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo2391

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019