Крупнейшее в мире месторождение ниобиевых руд Араша (Araxá)

 шахта, рудник, разрез, прииск  Добавить категорию

Мировым эталоном уникальности среди крупных и богатых ниобием эксплуатируемых месторождений пирохлоровых руд является Араша в Бразилии, представленное корами выветривания карбонатитов со средними содержаниями 2,5-3,5% (на отдельных участках до 8%) и запасами в 11,5 млн.т Nb2O5 при средних содержаниях сопутствующих РЗМ в 13,5% и фосфора – 15% Р2О5. Месторождение открыто в 1953 г.; добыча в больших масштабах ведётся с 1961г. Руды месторождения комплексные. Содержат пирохлор (главный минерал), а также апатит, барит, магнезит, минералы тория, циркония, урана, редких земель, марганца и др. Ресурсы ниобиевых руд оцениваются в 462 млн. т. Месторождение Араша разрабатывают компании Companhia Brasileira de Metalurgia e Minerasao (CBMM) и Companhia Mineradora de Minas Gerais (Cornig). Компания CBMM является собственником карьера и обогатительной фабрики, выпускающей концентраты со средним содержанием пентоксида ниобия 60%. В 2006 г. она произвела 61,6 тыс.т Nb2O5 в концентрате.
За счет прямых инвестиций США в освоение Араша через 7 лет после его открытия был организован выпуск пирохлоровых концентратов, а затем и их комплексная переработка на месте с получением в качестве ведущего продукта феррониобия. Впервые в мире здесь было осуществлено интегрирование добычи, обогащения и химико-металлургических переделов исходного сырья в единое производство. С 1980 г. Бразилия полностью прекратила поставки в США пирохлоровых концентратов, заменив их экспортом ниобиевой металлопродукции. В настоящее время Бразилия и компания СВММ являются монополистами на рынке феррониобия и ниобия, экспортируя их в возрастающих объемах более чем в 30 стран, включая Россию - на месторождении Араша она ежегодно добывает более 1,5 млн.т руды и производит более 54 тыс.т Nb2O5.
Наиболее совершенной и эффективной технологической схемой получения феррониобия из пирохлоровых концентратов является разработанная в 80-х годах и усовершенствованная в 2002 г. применительно к рудам Араша комбинированная обогатительно-передельная технология компании СВММ. Она включает: 1) добычу дезинтегрированной коровой руды открытым способом с доставкой ее ленточным конвейером на обогатительную фабрику (3,2 км); 2) доизмельчение руды, получение фракций пирохлора ≤0,1 мм и флотацию с получением концентрата с примесями лимитируемых P2O5, S и Pb; 3) освобождение концентрата от лимитируемых компонентов прокаливанием при T = 800–900°С с 25% хлоридом кальция и 5% извести (удаление свинца) и последующим выщелачиванием 5% HCl (удаление фосфора и серы); при этом в фильтрате с растворимым фосфором в виде хлорида удаляется барий, содержания которого в пирохлоре Араша составляют 15–18% (пандаит); 4) пирометаллургический передел рафинированных пирохлоровых концентратов (59–65% Nb2O5) на феррониобий в восстановительной среде алюмотермическим способом с добавками в шихту шлакообразующих флюсов – флюорита, извести и гематитового концентрата; электроплавка проводится в печи при T ≥2000оС с извлечением ниобия в конечный продукт до 96–97% и удалением природных радионуклидов в шлак. Применение восстановительной ликвационной плавки для получения феррониобия выгодно отличается одностадийностью процесса и приемлемыми энергозатратами благодаря добавкам флюсов и экзотермическому характеру реакций в присутствии алюминиевого порошка и перекиси натрия, которые обеспечивают значительный тепловой эффект и самопроизвольное развитие термохимических реакций. Примечательно, что процесс выщелачивания лимитируемых компонентов из пирохлоровых концентратов Араша к настоящему времени также заменен более совершенным пирохимическим: спек концентрата, частично освобожденный от серы, в смеси с углем и стальной стружкой плавится в электродуговой печи, что позволяет удалять из концентрата до 95% фосфора, свинца и до 99% серы.