Карельский гранат – перспективный источник скандия и редкоземельных металлов

Андрей Михайлович Ручьев, Andrey Ruchyov

Аннотация


На территории Республики Карелия с приемлемыми для развития горнодобывающей промышленности географо-экономическими условиями расположены многочисленные месторождения и проявления гранатовых руд, в которых сосредоточено не менее 49,2 млн т пиральспитового граната. Результаты изучения микрокомпонентного состава этого минерала свидетельствуют о высоком содержании в нем скандия и редкоземельных металлов (иттрия и лантаноидов). Наиболее обогащен ими метаморфогенный гранат сиалических горных пород. Ему свойственны промышленно значимое содержание скандия (Sc2O3 – 211–521 г/т) и высокоперспективный состав сопутствующих редкоземельных металлов (содержание их оксидов 245–608 г/т, из них иттриевой группы – 85,5–99,8 %). По содержанию скандия гранат превосходит признанные крупнообъемные источники этого металла, такие как красные шламы и силикатные хвосты обогащения титаномагнетитовых руд. Оцененные на некоторых месторождениях и проявлениях граната прогнозные ресурсы Sc2O3, варьирующие от 0,7 до 695 т, соразмерны запасам мелких место- рождений. Ресурсный потенциал геологически сходных и пространственно сближенных объектов кемско-беломорской группы соответствует рангу среднего по запасам месторождения скандия. Для увеличения рудной базы редких металлов целесообразны ревизия известных гранатовых объектов и мероприятия по выявлению новых. Наиболее подходящими для первоочередных поисково-оценочных работ представляются участки развития гранатсодержащих разновидностей сиалических пород беломорского комплекса. Необходимо изучение микрокомпонентного состава гранатовых руд, локализованных в мафических породах. Объективные предпосылки позволяют оптимистически оценивать карельский гранат как новый перспективный комплексный нерадиоактивный источник скандия и сопутствующих редкоземельных металлов иттриевой группы. Для надлежащего обоснования возможности использования граната в качестве руды этих металлов следует продолжить всестороннее геологическое и технологическое изучение карельских гранатовых объектов.

Ключевые слова


гранат; редкие металлы; редкоземельные металлы; скандий; иттрий

Полный текст:

PDF

Литература


Бавлов В. Н., Комин М. Ф., Усова Т. Ю. Программа изучения и воспроизводства минерально-сырьевой базы редких металлов России // Разведка и охрана недр. 2006. № 9-10. С. 6–13.

Борисенко Л. Ф., Еремин Н. Я., Усков Е. Д. Роль скандия в повышении комплексного использования титаномагнетитовых руд // Горная промышленность. 1997. № 1. С. 15–20.

Бортников Н. С., Волков А. В., Галямов А. Л., Викентьев И. В., Аристов В. В., Лаломов А. В., Мурашов К. Ю. Минеральные ресурсы высокотехнологичных металлов в России: состояние и перспективы развития // Геология рудных месторождений. 2016. T. 58, № 2. С. 97–119.

Быховский Л. З. Реальные, потенциальные и перспективные источники редкоземельного сырья в России // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2014. № 4. С. 2–8.

Быховский Л. З., Архангельская В. В., Тигунов Л. П., Ануфриева С. И. Перспективы освоения минерально-сырьевой базы и развития производства скандия в России и других странах СНГ // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2007. № 5. С. 27–32.

Быховский Л. З., Потанин С. Д. Геолого-промышленные типы редкометалльных месторождений // Минеральное сырье. Сер. геол.-экономическая. М.: РИС ВИМС, 2009. № 28. 157 с.

Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов в Российской Федерации в 2014. М., 2015. 313 с.

Государственный кадастр месторождений. Неметаллы // Управление недропользования Министерства по природопользованию и экологии Республики Карелия [Электронный ресурс]. URL: http://nedrark.karelia.ru (дата обращения: 07.02.2017 г.)

Иващенко В. И. Главные рудно-формационные типы редкометалльного оруденения Карелии // Геология рудных месторождений. 2016. Т. 58, № 2. С. 189–194.

Качан И. Н. Об испытаниях обогатимости дистено-гранатовой породы Шуерецкого месторождения // Материалы по полевым шпатам и гранатам Карелии. Петрозаводск, 1935. С. 101–139.

Кащеев И. Д., Земляной К. Г., Доронин А. В., Козловских Е. Ю. Новые возможности кислотного способа получения оксида алюминия // Новые огнеупоры. 2014. № 4. С. 6–12.

Кременецкий А. А., Архипова Н. А., Усова Т. Ю. Редкие металлы для высоких технологий: проблемы и пути решения // Разведка и охрана недр. 2011. № 5. С. 37–43.

Кременецкий А. А., Архипова Н. А. Состояние и перспективы освоения МСБ редких металлов // Разведка и охрана недр. 2013. № 4. С. 35–44.

Кременецкий А. А., Калиш Е. А. Комплексные редкометалльные месторождения России и основные направления повышения их инвестиционной привлекательности // Разведка и охрана недр. 2014. № 9. С. 3–11.

Мелентьев Г. Б. Концепция восстановления и развития производств редких металлов в России // Инновационная экономика. 2011. № 4. С. 104–113.

Мелентьев Г. Б. Редкоземельный ресурс инновационного развития российских производств: состояние и перспективы // Оборонный комплекс – научно- техническому прогрессу России. 2013. № 3 (119). С. 82–94.

Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Ниобиевые, танталовые руды и редкоземельные элементы. М., 2007. 42 с.

Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Книга II. Неметаллические полезные ископаемые. Подземные воды и лечебные грязи. Петрозаводск: Карелия, 2006. 356 с.

Михайлов В. А. Редкоземельные руды мира: геология, ресурсы, экономика. Киев: Киевский ун-т, 2010. 223 с.

Михайлов Ю. М. Редкоземельные металлы как основа получения перспективных материалов, необходимых для развития вооружения и военной техники // Федеральный справочник: Оборонно-промышленный комплекс. М.: Центр стратег. программ, 2014. Т. 10. С. 129–134.

Наумов А. В. Обзор мирового рынка редкоземельных металлов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2008. № 1. С. 22–31.

Пономарев А. И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. М.: АН СССР, 1961. 414 с.

Ручьев А. М. Карельский гранат – перспективный источник редких металлов // Роль науки в решении проблем региона и страны: фундаментальные и прикладные исследования: Матер. Всерос. научн. конф. с межд. участием, посвящ. 70-летию КарНЦ РАН (г. Петрозаводск, 24–27 мая 2016 г.). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2016. С. 290–293.

Ручьев А. М. Карельский гранат – перспективный источник скандия и редкоземельных металлов иттриевой группы // Новые идеи в науках о Земле: Материалы XIII Межд. науч.-практ. конф. (Москва, 5–7 апреля 2017 г.). М.: МГРИ-РГГРУ, 2017. С. 241–242.

Самонов А. Е. Перспективы развития производства и потребления редкоземельной продукции в России // Типоморфные минералы и минеральные ассоциации – индикаторы масштабности природных и техногенных месторождений и качества руд: Матер. Всерос. науч. конф. Годичное собрание РМО. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2008. С. 134–138.

Сарычев Г. А., Косынкин В. Д., Трубаков Ю. М. Современное состояние исследований в области технологии редкоземельных элементов в России // Актуальные вопросы добычи, производства и применения редкоземельных элементов в России: Матер. Всерос. конф. по редкоземельным материалам «РЗМ-2013», 20–21 ноября 2013 г. Северск: СТИ НИЯУ МИФИ, 2013. С. 12–20.

Светов С. А., Степанова А. В., Чаженгина С. Ю., Светова Е. Н., Рыбникова З. П., Михайлова А. И., Парамонов А. С., Утицына В. Л., Эхова М. В., Колодей В. С. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Труды КарНЦ РАН. 2015. № 7. C. 54–73. doi: 10.17076/geo140

Середин В. В. Новый метод первичной оценки перспективности редкоземельных руд // Геология рудных месторождений. 2010. Т. 52, № 5. С. 475–480.

Середин В. В., Кременецкий А. А., Трач Г. Н., Коваленко С. В., Семенов Е. Ф. Новый потенциально промышленный тип иттриевоземельной минерализации в Юго-Западном Приморье // Разведка и охрана недр. 2006. № 9-10. С. 37–42.

Слюдоносные пегматиты Северной Карелии (геология, минералогия, геохимия и генезис) / Под ред. В. В. Гордиенко, В. А. Леоновой. Л.: Недра, 1976. 367 с.

Скублов С. Г., Левский Л. К., Марин Ю. Б., Гембицкая И. М., Азимов П. Я., Ларионов А. Н. Возраст, геохимия минералов и условия образования Шуерецкого месторождения гранатов (Беломорский пояс) // ДАН. 2009. Т. 429, № 5. С. 661–667.

Томторское месторождение // Региональный портал Дальний Восток [Электронный ресурс]. URL: http://nedradv.ru/mineral/places/?search=%D1%82 %D0%BE%D0%BC%D1%82%D0%BE%D1%80 / (дата обращения: 23.11.2016).

Шевченко С. С. Минералого-геохимические особенности рудоносных метасоматитов и перспективы выявления комплексного благороднометалльно-медно-никелевого оруденения в Беломорском подвижном поясе: Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. СПб., 2011. 20 с.

Щипцов В. В., Бубнова Т. П., Скамницкая Л. С., Гаранжа А. В., Ручьев А. М. Гранатовые руды Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. 208 с.

References

Bavlov V. N., Komin M. F., Usova T. Yu. Programma izucheniya i vosproizvodstva mineral'no-syr'evoi bazy redkikh metallov Rossii [The program for studying and reproducing the mineral resources base of rare metals in Russia]. Razvedka i okhrana nedr [Exploration and Protection of mineral Resources]. 2006. No. 9-10. P. 6–13.

Borisenko L. F., Eremin N. Ya., Uskov E. D. Rol’ skandiya v povyshenii kompleksnogo ispol’zovaniya titanomagnetitovykh rud [The role of scandium in the increase of complex use of titanomagnetite ores]. Gornaya promyshlennost’ [Mining Industry]. 1997. No. 1. P. 15–20.

Bortnikov N. S., Volkov A. V., Galyamov A. L., Vikent’ev I. V., Aristov V. V., Lalomov A. V., Murashov K. Yu. Mineral’nye resursy vysokotekhnologichnykh metallov v Rossii: sostoyanie i perspektivy razvitiya [Mineral resources of high-tech metals in Russia: state of the art outlook]. Geologiya rudnykh mestorozhdenii [Geology of Ore Deposits]. 2016. Vol. 58, no. 2. P. 97–119.

Bykhovskii L. Z. Real’nye, potentsial’nye i perspektivnye istochniki redkozemel’nogo syr’ya v Rossii [Existing, potential, and promising sources of rare-earth minerals in Russia]. Mineral’nye resursy Rossii. Ekonomika i upravlenie [Mineral Resources of Russia. Economics & Management]. 2014. No. 4. P. 2–8.

Bykhovskii L. Z., Arkhangel’skaya V. V., Tigunov L. P., Anufrieva S. I. Perspektivy osvoeniya mineral’no-syr’evoi bazy i razvitiya proizvodstva skandiya v Rossii i drugikh stranakh SNG [Development potentialities of the scandium resource base and production in Russia and other CIS countries]. Mineral’nye resursy Rossii. Ekonomika i upravlenie [Mineral Resources of Russia. Economics & Management]. 2007. No. 5. P. 27–32.

Bykhovskii L. Z., Potanin S. D. Geologo-promyshlennye tipy redkometall’nykh mestorozhdenii [Geologyindustrial types of rare-metal deposits]. Mineral’noe syr’e. Seriya geologo-ekonomicheskaya [Mineral Raw Materials. Geol. and Economical Ser.]. Мoscow: VIMS Publishing house, 2009. No. 28. 157 р.

Gosudarstvennyi doklad o sostoyanii i ispol’zovanii mineral’no-syr’evykh resursov v Rossiiskoi Federatsii v 2014 [The state report on the state and use of mineral resources in the Russian Federation in 2014]. Moscow, 2015. 313 p.

Gosudarstvennyi kadastr mestorozhdenii. Nemetally [State inventory of deposits. Nonmetals]. Upravlenie nedropol’zovaniya Ministerstva po prirodopol’zovaniyu i ekologii Respubliki Kareliya [The Subsurface Resources Management Department of the Ministry of Nature Management and Ecology of the Republic of Karelia]. URL: http://nedrark.karelia.ru (accessed: 07.02.2017). Ivashсhenko V. I. Glavnye rudno-formatsionnye tipy redkometal’nogo orudeneniya Karelii [Main types of rare-metal mineralization in Karelia]. Geologiya rud nykh mestorozhdenii [Geology of Ore Deposits]. 2016. Vol. 58, no. 2. P. 189–194.

Kachan I. N. Ob ispytaniyakh obogatimosti distenogranatovoi porody Shueretskogo mestorozhdeniya [On the tests of the kyanite-garnet rock enrichment of the Shueretskoe deposit]. Materialy po polevym shpatam i granatam Karelii [Materials on Feldspar and Garnets of Karelia]. Petrozavodsk, 1935. P. 101–139.

Kashcheev I. D., Zemlyanoi K. G., Doronin A. V., Kozlovskikh E. Yu. Novye vozmozhnosti kislotnogo sposoba polucheniya oksida alyuminiya [New possibilities of the acid method for aluminum oxide production]. Novye ogneupory [New Refractories]. 2014. No. 4. P. 6–12.

Kremenetskii A. A., Arkhipova N. A., Usova T. Yu. Redkie metally dlya vysokikh tekhnologii: problemy i puti resheniya [Rare metals for high technologies: problems and solutions]. Razvedka i okhrana nedr [Exploration and Protection of mineral Resources]. 2011. No. 5. P. 37–43.

Kremenetskii A. A., Arkhipova N. A. Sostoyanie i perspektivy osvoeniya MSB redkikh metallov [State and development prospects of rare metals mineral resources]. Razvedka i okhrana nedr [Exploration and Protection of mineral Resources]. 2013. No. 4. P. 35–44.

Kremenetskii A. A., Kalish E. A. Kompleksnye redkometall’nye mestorozhdeniya Rossii i osnovnye napravleniya povysheniya ikh investitsionnoi privlekatel’nosti [Complex rare metal deposits of Russia and major lines of increasing their investment attractiveness]. Razvedka i okhrana nedr [Exploration and Protection of mineral Resources]. 2014. No. 9. P. 3–11.

Melent’ev G. B. Kontseptsiya vosstanovleniya i razvitiya proizvodstv redkikh metallov v Rossii [The conception of the restoration and development of rare metals in Russia]. Innovatsionnaya ekonomika [Innovative Economics]. 2011. No. 4. P. 104–113.

Melent’ev G. B. Redkozemel’nyi resurs innovatsionnogo razvitiya rossiiskikh proizvodstv: sostoyanie i perspektivy [Rare-earth resources of innovative development of the Russian industry: conditions and prospects]. Oboronnyi kompleks – nauchno-tekhnicheskomu progressu Rossii [Defense Сomplex for Scientific and Technical Progress in Russia]. 2013. No. 3 (119). P. 82–94.

Metodicheskie rekomendatsii po primeneniyu Klassifikatsii zapasov mestorozhdenii i prognoznykh resursov tverdykh poleznykh iskopaemykh. Niobievye, tantalovye rudy i redkozemel’nye elementy [Methodical recommendations on the application of the Classification of deposits reserves and possible resources of solid minerals. Niobium, tantalum ores, and rare-earth elements]. Moscow, 2007. 42 p.

Mineral’nosyr’evaya baza Respubliki Kareliya. Kniga II. Nemetallicheskie poleznye iskopaemye. Podzemnye vody i lechebnye gryazi [Mineral resources of the Republic of Karelia. Book II. Nonmetallic minerals. Underground waters and therapeutic muds]. Petrozavodsk: Kareliya, 2006. 356 p.

Mikhailov V. A. Redkozemel’nye rudy mira: geologiya, resursy, ekonomika [Rare-earth ores of the world: geology, resources, economy]. Kiev: Kievskii un-t, 2010. 223 p.

Mikhailov Yu. M. Redkozemel’nye metally – osnova polucheniya perspektivnykh materialov, neobkhodimykh dlya razvitiya vooruzheniya i voennoi tekhniki [Rare earth metals as the basis for obtaining promising materials necessary for the development of weapons and military equipment]. Oboronno-promyshlennyi kompleks Rossii [The Defense Industrial Complex of Russia]. Moscow: Center for Strategic Programs, 2014. Vol. 10. P. 129–134.

Naumov A. V. Obzor mirovogo rynka redkozemel’nykh metallov [Review of the world market of rare-earth metals]. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya [Univ. Proceed. Nonferrous Metallurgy]. 2008. No. 1. P. 22–31.

Ponomarev A. I. Metody himicheskogo analiza silikatnykh i karbonatnykh gornykh porod [Methods of chemical analysis of silicate and carbonate rocks]. Moscow: Izd-vo AN SSSR, 1961. 414 p.

Ruchyov A. M. Karel’skii granat – perspektivnyi istochnik redkikh metallov [The Karelian garnet – a promising source of rare metals]. Rol’ nauki v reshenii problem regiona i strany: fundamental’nye i prikladnye issledovaniya: Mater. Vseros. nauchn. konf. s mezhd. uchastiem, posv. 70 letiyu KarNTs RAN (Petrozavodsk, 24–27 maya 2016 g.) [The Role of Science in the Solution of Problems of the Region and Country: Basic and Applied Research. Proceed. of the All-Russ. Scientific Conf. with Int. Part. Dedicated to the 70th Anniv. of the KarRC of the RAS (Petrozavodsk, May 24–27, 2016)]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2016. P. 290–293.

Ruchyov A. M. Karel’skii granat – perspektivnyi istochnik skandiya i redkozemel’nykh metallov ittrievoi gruppy [The Karelian garnet – a promising source of scandium and rare-earth yttrium-group metals]. Novye idei v naukakh o Zemle. Materialy XIII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Moskva, 5–7 aprelya 2017 g.) [New Ideas in Earth Sciences: Proceed. of XIII Int. Scientific and Practical Conf. (Moscow, April 5–7, 2017)]. Moscow: MGRI-RGGRU, 2017. P. 241–242.

Samonov A. E. Perspektivy razvitiya proizvodstva i potrebleniya redkozemel’noi produktsii v Rossii [The prospects of production and consumption of rare-earth products in Russia]. Tipomorfnye mineraly i mineral’nye assotsiatsii – indikatory masshtabnosti prirodnykh i tekhnogennykh mestorozhdenii i kachestva rud: Mater. Vseros. nauchn. konf. Godichnoe sobranie RMO [Typomorphic Minerals and Mineral Associations – Indicators of the Scale of Natural and Technogenic Deposits and Ores Quality. Proceed. of the All-Russ. Scientific Conf. Annual Meeting of the RMS]. Ekaterinburg: IGG UrB RAS, 2008. P. 134–138.

Sarychev G. A., Kosynkin V. D., Trubakov Yu. M. Sovremennoe sostoyanie issledovanii v oblasti tekhnologii redkozemel’nykh elementov v Rossii [The current state of research in the field of rare-earth element technology in Russia]. Aktual’nye voprosy dobychi, proizvodstva i primeneniya redkozemel’nykh elementov v Rossii: mater. Vseros. konf. po redkozemel’nym materialam RZM2013, 20–21 noyabrya 2013 g. [Topical Issues of Extraction, Production and Application of Rare-earth Elements in Russia: Proceed. of the All-Russ. Conf. on Rare-earth Materials REМ-2013 (November 20–21, 2013)]. Seversk: STI NIYaU MIFI, 2013. P. 12–20.

Seredin V. V. Novyi metod pervichnoi otsenki perspektivnosti redkozemel’nykh rud [A new method for primary evaluation of the potential of rare earth element ores]. Geologiya rudnykh mestorozhdenii [Geology of Ore Deposits]. 2010. Vol. 52, no. 5. P. 475–480.

Seredin V. V., Kremenetskiii A. A., Trach G. N., Kovalenko S. V., Semenov E. F. Novyi potentsial’no promyshlennyi tip ittrievozemel’noi mineralizatsii v YugoZapadnom Primor’e [A new potentially industrial type of yttrium earth mineralization in the south-western Primorye]. Razvedka i okhrana nedr [Exploration and Protection of mineral Resources]. 2006. No. 9-10. P. 37–42.

Shchiptsov V. V., Bubnova T. P., Skamnitskaya L. S., Garanzha A. V., Ruchyov A. M. Granatovye rudy Karelii [Garnet ores of Karelia]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2009. 208 p.

Shevchenko S. S. Mineralogo-geokhimicheskie osobennosti rudonosnykh metasomatitov i perspektivy vyyavleniya kompleksnogo blagorodnometall’no-medno-nikelevogo orudeneniya v Belomorskom podvizhnom poyase deposit [Mineralogical and geochemical features of ore-bearing metasomatites and prospects for the detection of complex noble metal-copper-nickel mineralization in the Belomorian mobile belt]: Summary of PhD (Cand. of Geol.-Miner.) thesis. St. Petersburg, 2011. 20 p.

Slyudonosnye pegmatity Severnoi Karelii (geologiya, mineralogiya, geokhimiya i genezis) [Micaceous pegmatites of Northern Karelia (geology, mineralogy, geochemistry, and genesis)]. Leningrad: Nedra, 1976. 367 p.

Skublov S. G., Levskii L. K., Marin Yu. B., Gembitskaya I. M., Azimov P. Ya., Larionov A. N. Vozrast, geokhimiya mineralov i usloviya obrazovaniya Shueretskogo mestorozhdeniya granatov (Belomorskii poyas) [Age, mineral geochemistry, and conditions of the formation of the Shueretskoe garnet deposit (Belomorian Belt). DAN [Dokl. Earth Sciences]. 2009. Vol. 429, no. 5. P. 661–667.

Svetov S. A., Stepanova A. V., Chazhengina S. Yu., Svetova E. N., Mikhailova A. I., Rybnikova Z. P., Paramonov A. S., Utitsina V. L., Kolodei V. S., Ekhova M. V. Pretsizionnyi (ICP-MS, LA-ICP-MS) analiz sostava gornykh porod i mineralov: metodika i otsenka tochnosti rezul’tatov na primere rannedokembriiskikh mafitovykh kompleksov [Precise geochemical (ICP-MS, LA-ICP MS) analysis of rock and mineral composition: the method and accuracy estimation in the case study of the Early Precambrian mafic complexes]. Trudy KarNTs RAN [Trans. of KarRC of RAS]. 2015. No. 7. P. 54–73. doi: 10.17076/geo140

Tomtorskoe mestorozhdenie. Regional’nyi portal Dal’nii Vostok [The Tomtorsky mineral deposit. The Far Eastern regional portal]. URL: http://nedradv.ru/mineral/places/?search=%D1%82%D0%BE%D0%BC%D1 %82%D0%BE%D1%80 / (accessed: 23.11.2016).




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo621

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019