CC BY
416
Типы месторождений, запасы, добыча и рынок платиновых металлов
А.П. Кривенко, А.И. Глотов
Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии РАН
Аннотация. Статья содержит анализ областей использования платиновых металлов (ПМ) в народном хозяйстве, динамики мировых цен. Кратко охарактеризованы основные типы месторождений, геохимические особенности руд, запасы ПМ и уровень добычи.
Abstract. The paper has presented the analysis of using of the platinum metals (PM) in different spheres of the national economy, the world dynamics of prices. The main types of deposits, some geochemical features of ores, reserves and extraction have been discussed as well.
1. Введение
Металлы платиновой группы (МПГ), обладая уникальными и разнообразными физическими и химическими свойствами, находят широкое применение в самых разных областях человеческой деятельности.
Большое количество платиновых металлов используют для изготовления фильтров: в автомобилях для дожигания выхлопных газов, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Палладий нашел применение при изготовлении многослойных керамических конденсаторов, которые используют в мобильных телефонах. Рутений, благодаря своим каталитическим свойствам, используется в химической промышленности, в частности, для получения аммиака. В очень небольшом количестве промышленность использует иридий и практически не находит применения осмий (табл. 1).
Металлы платиновой группы (МПГ) относятся к числу редких. В табл. 2 приведены ориентировочные оценки средних содержаний МПГ в земной коре, основанные на малочисленных анализах последних лет, а также более надежные данные о содержании МПГ в каменных метеоритах (хондритах). Содержания МПГ в земной коре лишь немного превышают кларк для золота и на два порядка ниже, чем кларки таких редких металлов, как Ta, Be, W, Mo. В хондритах содержание МПГ значительно выше, чем в земной коре, что может указывать на концентрацию этих металлов в глубинных оболочках Земли.
Среди магматических пород наиболее богаты платиновыми металлами оруденелые породы ультраосновного и основного состава, с которыми связаны главные типы месторождений МПГ. Так, в хромитовых рудах, связанных с ультраосновными породами офиолитовых поясов, концентрируются преимущественно Ru, Ir и Os, в концентрически-зональных ультрабазитовых массивах уральского типа -преимущественно Pt, в сульфидных медно-никелевых рудах - Pd и Pt. В то же время во многих типах месторождений в различных пропорциях присутствуют все металлы платиновой группы, и почти не существует месторождений, представленных каким-либо одним металлом этой группы.
Таблица 1. Структура использования металлов платиновой группы на 1994 г., кг
Области применения Pt Pd Rh Ru Ir
Автомобильные фильтры * 58008 29548 11850 - -
Химическая промышленность 5910 - 311 4479 757
Электронная промышленность 5754 69361 249 4479 -
Изготовление стекла 4510 - 435 - -
Инвестиции 12286 - - - -
Ювелирные изделия 53498 6376 - - -
Нефтяная промышленность 2799 - - - -
Стоматология - 39346 - - -
Прочее 5910 9331 373 995 549
Всего 148675 153962 13218 9953 1306
* Для автомобильных фильтров учтено повторное использование металлов, получаемых путем регенерации, в следующих количествах: К - 9953 кг, Р(1 - 3732 кг, КЬ - 1182 кг.
Таблица 2. Средние содержания металлов платиновой группы в земной коре и каменных метеоритах (мг/т)
Pt Pd Rh Ru Ir Os Au
Земная кора (1) 15 13 5 9 7 7 4.3
Хондрит С-1 (2) 1020 545 200 690 540 514 152
Примечание. 1 - наши оценки. 2 - кларки для Pd и Au - по А.П. Виноградову, 1984.
Известно около 100 минералов платиновых элементов и несколько сотен недостаточно изученных минеральных фаз. Для россыпных месторождений наибольшее значение имеют соединения Pt и Fe, среди которых чаще всего встречается изоферроплатина Pt3Fe. Менее важны в промышленном отношении металлические фазы Os-Ir-Ru (рутениридосмины), самородные Os и Ir. В коренных хромитовых рудах часто присутствуют сульфиды Ru и Os: лаурит RuS2 и эрлихманит OsS2. В сульфидах Cu-Ni и малосульфидных платинометальных рудах минералы МПГ очень разнообразны. В них выявлены многочисленные соединения металлов платиновой группы с S, As, Se, Sn, Sb, Te, Hg, Pb и Bi.
2. Промышленные типы месторождений МПГ
Важнейшими источниками металлов платиновой группы являются два типа месторождений: собственно платинометальные малосульфидные, в которых МПГ являются главными полезными компонентами, и комплексные сульфидные Cu-Ni. Резко подчиненное значение имеют платиновые россыпи, а также колчеданно-полиметаллические, медно-порфировые и другие месторождения, из руд которых МПГ извлекаются попутно. К перспективным источникам платиновых металлов можно отнести хромитовые месторождения, отвальные хвосты собственно платинометальных и платино-медно-никелевых месторождений, а также палладийсодержащие метасоматиты в черносланцевых толщах.
Собственно платинометальные малосулъфидные месторождения приурочены к крупным расслоенным массивам, в нижних частях которых преобладают ультраосновные породы, сменяющиеся вверх по разрезу расслоенными габброидами. Выдержанные платиноносные горизонты ("рифы") располагаются обычно в нижних частях габброидной серии, так называемых "критических зонах". О масштабах и перспективах этого типа месторождений можно судить по параметрам рифов Бушвельдского массива (ЮАР). Риф Меренского прослеживается на 230 км при мощности 0.2-2.5 м и среднем содержании МПГ в рудах 5.93 г/т, в т.ч. Pt - 3.45 г/т, Pt:Pd = 2.3:1. Риф UG-2 протягивается на 250 км при мощности 0.6-1.5 м и среднем содержании МПГ 6.6 г/т, в т.ч. платины - 3.05 г/т, Pt:Pd = 1.6:1. Платриф прослежен на 30 км, содержания МПГ в рудах 3 г/т, Pt:Pd = 1:0.9 (Минеральныересурсы..., 1997). Металлы иридиевой группы в платиноносных горизонтах сконцентрированы преимущественно в самостоятельных минеральных фазах (соединения с S, As, Sb, Te, Bi, Sn, Pt-Fe сплавы), a Pd, Rh и Pt частично входят в виде твердых растворов в пентландит.
Приведенные в табл. 3 данные по сумме МПГ из других источников для вышеописанных рифов несколько выше, но в целом соответствуют им как по уровню содержаний, так и по соотношению Pt и Pd. В платиноносных горизонтах массивов Стиллуотер (США) и Пеникат (Финляндия) сумма МПГ заметно выше (15-22 г/т) и, как видно из таблицы, определяется высоким содержанием Pd. Содержания Ni и Cu в малосульфидных рудах редко превышают 0.25 %, и стоимость МПГ в них составляет 70-85 % и выше от стоимости всех металлов. Рассчитанная по ценам 1995 г. стоимость МПГ в одной тонне руды для J-M рифа составляет 164 долл., для рифа Меренского - 80 долл.
Месторождения платиносодержащих Ni-Cu руд связаны с телами основного и ультраосновного состава, чаще располагаясь в нижней их части. Платиновые металлы входят в состав руд как в виде самостоятельных соединений, так и в виде изоморфных примесей в главных сульфидах, преимущественно в пентландите (Fe,Ni)9S8. В богатых МПГ Ni-Cu рудах Норильского района насчитывается до 45 самостоятельных минералов платиновых металлов.
Представления о составе руд и соотношении в них МПГ дает табл. 3. Из нее видно, что самые высокие содержания МПГ характерны для руд Норильского района. Доля МПГ в рудах Талнахского месторождения составляет 30 % их стоимости, месторождения Норильск-1 - до 50 %.
По имеющимся данным для Талнахского рудного узла (Geology..., 1994), благородные металлы распределены в различных типах руд очень неравномерно. Самыми богатыми Pd, Pt, Au и Ag являются массивные кубанитовые, талнахитовые и моихукитовые типы руд с вариациями средних содержаний Pt 3.424.2 г/т, Pd 20.9-101.8 г/т, причем Pd всегда преобладает над Pt. Следует отметить, что такое соотношение Pt и Pd характерно для Норильского рудного района в целом. Различные соотношения МПГ в разных по минеральному составу типах Ni-Cu руд возникают, как считает большинство исследователей, в процессе кристаллизации сульфидного расплава и зависят, прежде всего, от последовательности выделения как главных сульфидов, так и минералов платиновой группы, что связано с различными температурами их кристаллизации и содержанием главных компонентов руд (Fe, Ni, Cu, S) в исходном расплаве.
Редколлегия сборника согласна не со всеми положениями авторов статьи и приемами обработки исходных материалов. Тем не менее, мы оставляем за ними право на собственное видение и анализ проблем.
При переработке руд все зарубежные обогатительные фабрики, помимо флотационных операций, используют гравитационное или электромагнитное выделение концентратов благородных металлов с очень высокими показателями. Отечественные фабрики вывод МПГ в селективные концентраты не осуществляют.
Таблица 3. Средние составы типичных руд платинометальных месторождений и Р1-содержащих руд
месторождений других типов
Месторождение, мас.% г/т
страна Ni Cu Co Pd Pt Rh Ru Ir Os Au Ag МПГ
1. Собственно платиновые коренные
(ЮАР) Бушвельд
риф Меренского - 0.08 - 2.01 4.8 0.24 - - - 0.25 - 8.1
риф Меренского 0.35 0.20 2.03 4.78 0.24 0.65 0.08 0.07 - - 7.85
риф ИО-2 - - - 3.1 3.7 0.7 - - - 0.07 - 8.71
риф ИО-2 0.16 0.02 1.96 3.20 0.60 1.06 0.06 0.05 0.05 - 6.93
США
Стиллуотер 0.17 0.08 - 13.6 3.9 0.5 - - - 0.62 - 18.0
.Т-М риф 0.25 0.25 - 14.83 4.24 1.70 0.89 0.54 - - - 22.20
Зимбабве
Хартли 0.2 0.1 - 2.0 2.7 - - - - 0.5 - 4.7
Финляндия
Пеникат риф АР I 0.40 0.93 - 4.91 1.66 0.15 0.02 0.03 0.01 0.21 - 6.78
риф АР II 0.08 0.20 - 11.37 3.40 0.22 0.04 0.06 0.03 0.61 - 15.12
Россия
Федорово-Панский 0.15 0.23 - 4.0 0.70 0.14 - - - 0.23 4.84
2. Собственно платиновые россыпные
Сальмон-Ривер (США) - - - - 0.6 - - - - ??? - 0.6
Чоко-Пасифико - - - - 0.1 - - - - ??? - 0.1
(Колумбия)
3. Платиносодержащие сульфидно-медно-никелевые
Канада
Садбери 1.3 1.2 - 0.4 0.4 0.04 - - - 0.15 - 0.9
Садбери 1.6 1.03 0.06 0.52 0.44 0.07 0.05 0.03 0.01 0.15 - 1.12
Лак-де-Иль 0.2 0.2 - 4.9 0.8 - - - - 0.68 - 5.7
Маратон 0.03 0.44 - 0.99 0.34 - - - - 1.0 - 1.33
Пров. Кэп Смит 2.6 0.76 - 2.12 0.72 0.13 0.25 0.05 0.06 0.14 - 3.33
Лагмуир-2 2.2 0.1 0.04 0.24 0.13 0.04 0.11 0.04 0.06 0.03 - 0.62
Австралия
Камбалда 3.1 0.23 - 0.35 0.05 - - - - 0.4 - 0.4
Камбалда 2.96 0.22 0.07 0.43 0.33 0.05 0.22 0.06 0.11 0.34 1.17 1.12
Финляндия
Каталахти 0.7 0.27 0.03 0.01 0.06 0.001 0.004 0.00 - 0.01 - 0.085
Хитура 0.5 0.23 0.02 0.06 0.11 0.01 0.01 0.01 0.07 0.05 - 0.27
Зимбабве
Шангани 0.92 0.02 0.01 0.20 0.08 0.03 0.06 0.01 0.01 0.01 - 0.39
Троян 0.78 0.03 0.02 0.14 0.06 0.02 0.07 0.01 0.01 0.01 - 0.31
Россия
Талнахское 2.73 6.29 0.07 23.2 5.4 0.35 0.20 0.09 0.09 1.33 24.06 29.33
Октябрьское 1.98 9.16 0.07 17.08 4.17 0.06 0.12 0.02 0.03 1.59 29.66 21.48
Норильск-1 0.5 0.67 0.02 5.69 2.4 0.40 0.10 0.04 - - - 8.63
Норильск-1 0.5 1.17 0.02 12.29 4.95 0.47 0.13 0.05 - 0.33 - 17.89
Цзыньчуань (Китай) 1.58 0.05 1.10 0.327 0.567 0.012 0.022 0.020 0.020 0.120 - 0.968
4. Колчеданно-полиметаллические
Казахстан
Риддер-Сокольское 0.007 0.006 0.002 - 0.013 - 0.028
Иртышское 0.01 0.01 0.004 0.006 - 0.030
Ново-Березовское 0.006 0.007 0.002 0.009 - 0.024
5. Меднопорфировые
Бингем и др. (США) 0.5 0.08 0.07 0.7 | 15
По данным: Naldrett et al., 1987; Минеральные ресурсы..., 1989; Chai, Naldrett, 1992; Лапухов, Иванов, 1993; Halkoaho, 1994.
Таблица 4. Содержания и ресурсы МПГ в хромитовых месторождениях
Ir Ru Rh Pd Pt МПГ
Содержания, г/т 1 0.085 0.210 0.013 0.005 0.42 0.355
Расчетные мировые ресурсы МПГ (т) на 1978 г. 13.2 31.1 2.02 0.778 6.53 53.5
Расчетные мировые ресурсы МПГ (т) на 1995 г. 3 29.64 70.59 4.58 1.76 14.82 121.39
По данным: 1,2 - Page et al., 1976, ресурсы оценены из расчета на 170 млн т хромитовой руды. 3 - наши оценки из расчета на 386 млн т мировых запасов хромитовых руд.
Таблица 5. Химический состав отвальных продуктов Норильской обогатительной фабрики (НОФ)
Компоненты Хвосты отвальные
Общие 1 секции НОФ песковой и шламовой флотации Общие 1 секции НОФ Основной пирротиновой флотации Средние содержания
По 100 пробам с поверхности Данные по трем скважинам
Pt 0.39 0.7 2.0 0.44 0.30
Pd 0.84 1.9 3.0 1.27 0.59
Rh 0.08 0.15 0.024 - 0.15
Ir 0.012 0.013 0.035 - 0.03
Ru 0.028 0.027 0.090 - 0.05
Os 0.020 - 0.013 - 0.01
Au 0.05 0.17 0.11 - -
Ag 0.52 0.54 5.30 - -
Cu 0.057 0.064 0.51 - -
Ni 0.11 0.13 0.90 - -
Co 0.008 0.10 0.034 - -
Fe 10.3 1.27 32.0 - -
Zn - 0.01 - - -
Pb - <0.01 - - -
Se 0.0004 - 0.002 - -
Te - - 0.0001 - -
S 0.9 - 9.0 - -
SiO2 42.1 38.18 25.0 - -
CaO,MgO, Al2O3 25.0 30.0 18.0 - -
Примечание. Содержание МПГ, Au и Ag - в г/т, остальные - в мас.%. По данным: Додин и др., 1994.
Платиновые россыпи являются традиционным источником МПГ. Коренными рудоносными породами платиновых минералов аллювиальных россыпей являются, главным образом, концентрически-зональные массивы ультраосновных и основных пород. По набору главных минералов принято выделять рутениридоосминовый, рутенплат-осмиридовый, иридисто-платиновый, иридосминовый и платиновый типы россыпей. Около 85 % запасов "шлиховой платины" сосредоточено в крупных и уникальных месторождениях Колумбии, США, Канады, ЮАР с запасами более 20 т, востока и северо-востока России с запасами более 50 т.
Для примера приведем параметры россыпи месторождения Кондер (Хабаровский край) с первичными запасами шлиховой платины в 60 т. Суммарная протяженность россыпи 60 км при средней ширине 360 м. Средняя мощность платиноносных песков составляет 2.4 м, а толщина перекрывающих их торфов 5.5 м. Продуктивность металлоносных песков определяется средними содержаниями 2-5 г/м3 (Россыпные..., 1997).
Определенным резервом для получения МПГ являются трудноизвлекаемые или недостаточно технологически исследованные руды колчеданно-полиметаллических и медно-порфировых месторождений. Судя по данным для колчеданно-полиметаллических месторождений рудноалтайского типа (табл. 3), содержания МПГ в них низкие, и в сумме не превышают первых десятков мг/т при крайне неравномерном распределении. Руды медно-порфировых месторождений характеризуются более высоким уровнем МПГ, а для месторождений США подтвержденные запасы платиновых металлов в них на 1987 г. составляли 31 т.
Хромитовые месторождения, связанные с телами ультраосновных пород, в настоящее время не представляют промышленного интереса в отношении МПГ и могут считаться лишь перспективными объектами. В таких месторождениях содержания Ru, Os и Ir превышают Pt, Pd, Rh. Наиболее обычные минералы МПГ в них - сплавы Ru, Os и Ir, лаурит, ирарсит, платарсит. Как видно из табл. 4, суммарное среднее содержание МПГ в хромитовых рудах достаточно высокое: 0.355 г/т, но низкая извлекаемость платиновых металлов при переработке хромитовых руд не позволяет относить их к сырьевым источникам этих элементов.
Платиноносность углеродистых (черносланцевых) толщ установлена в последние десятилетия во многих регионах мира (Польша, Китай, Северо-Восточное Забайкалье, Карелия). Типовым объектом черносланцевых месторождений являются комплексные платиноидно-полиметальные руды в альбит-карбонатно-слюдистых метасоматитах. Содержание Pd в рудах варьирует от 0.5-1.5 до 150-400 г/т, Pt -от 0.05-0.1 до 25-30 г/т, иногда присутствуют Ir (0.005-1 г/т), Rh (до 0.6 г/т) и Os (до 0.2 г/т). Содержание Au колеблется от 0.01 до 2 г/т, достигая 250 г/т, Ag - от 5 до 150 г/т. Концентрации урана составляют 0.008-0.5 %, V2O5 - 1.5-10 %, при среднем содержании 2.7 %. Суммарные запасы и ресурсы ванадия в
месторождениях платиноидно-полиметальных руд Онежского района оцениваются в 600 тыс. т (при среднем содержании У205 = 2 %), урана - в 31 тыс. т (0.15 %), золота и платиноидов - в сотни тонн со средним содержанием МПГ - 0.25, Аи - 0.5 г/т (Савицкий и др., 1994).
Техногенные месторождения платинометального сырья выявлены при изучении платиноносности отвалов хвостохранилища № 1, образовавшегося при переработке сульфидных МПГ- Си-М руд месторождений Норильск-1 и Талнахского. Его площадь составляет 6.2 км2, мощность - 60 м, а объем - 0.37 км3 отвальных хвостов. Средний химический состав различных отвальных продуктов по пробам с поверхности и трем скважинам (табл. 5) показал преобладание среди МПГ Pd и И и относительно высокие содержания ЯИ до 0.15 г/т. Большая часть опробованных отвалов содержит И и Pd в сумме 1-3 г/т (Додин и др., 1994).
Значительные потери МПГ связаны с недостатками технологической цепочки Норильского ГОКа и составляют (в %): Рг - 7-20, Pd - 4-15, ЯИ - 7-40, 1г - 11-40, Яи - 14-79, 08 - 14-70. Обогатительные операции ведут к существенному сокращению рудной массы: из 100 т смеси разных руд выдается 20 т никелевого, 11 - медного, 18 - пирротинового концентратов и 51 т отвальных хвостов (т.е. > 50 % рудной массы). Ориентировочные ресурсы рассмотренного техногенного месторождения составляют более 300 т, а в целом техногенных месторождений Норильского района - более 500 т.
3. Запасы металлов платиновой группы
Подтвержденные запасы платиноидов в мире (без России) составляли на конец 1995 г. 51820 т, в том числе платины - 24770 т (табл. 6), и возросли по сравнению с 1991 г. на 1.35 и 1.2 %, соответственно. В ЮАР сосредоточено 96.4 % мировых запасов МПГ и 96.3 % Р1 Суммарная доля запасов МПГ Канады, Зимбабве, США, Финляндии и Китая - 1741 т (3.36 % мировых без России), Рг -742 т (3 %). На остальные страны приходится в сумме 159 т запасов МПГ, Рг - 78 т. По данным Горного Бюро и Геологической службы США, мировые запасы МПГ (включая Россию) на конец 1995 г. оценивались в 66 тыс. т, в т.ч. ЮАР - 59 тыс. т, Россия - 6 тыс. т, США - 780 т, Канада - 280 т.
Согласно табл. 6, в большинстве платинодобывающих стран (кроме ЮАР) в период с 1987 по 1995 г. наблюдался значительный прирост запасов МПГ. В то же время прирост мировых запасов платиновых металлов (без России) оказался незначительным (1.8 и 1.7 %, соответственно), поскольку запасы МПГ в ЮАР в этот период оставались на одном уровне. Но динамика прироста мировых запасов платиновых металлов в перспективе может измениться за счет развития сырьевой базы африканских стран. Например, о масштабах оруденения Бушвельдского массива (ЮАР) можно судить по следующим показателям. Запасы руды в границах горного отвода предприятия №гШат по рифу Меренского до глубины 2700 м оценены в 163 млн т со средним содержанием МПГ 10.1 г/т. По рифу ив-2, в 20-40 м ниже рифа Меренского, - 319 млнт со средним содержанием платиновых металлов 6.6 г/т. В районе Лебова планируется к освоению участок, в пределах горного отвода которого запасы по рифу Меренского до глубины 800 м составляют 19 млн т с содержанием МПГ 6.4 г/т, а прогнозные запасы в интервале 800-1500 м - 43 млнт; соответственно, по рифу ив-2 35 и 43 млнт с содержанием МПГ 6.2 г/т.
Таблица 6. Подтвержденные запасы металлов платиновой группы и платины, т
Страны 1966 (1) 1973 (2) 1987 (3) 1995(4)
МПГ Рг МПГ Рг МПГ Рг МПГ Рг
Финляндия Югославия I Европа 5 2 300 5 83 1
Китай Пакистан Азия 200 2 120 2
Зимбабве Эфиопия ЮАР 622 373 / 6200* Африка 295 2 49920 169 2 23950 411 2 49920 229 2 23950
Бразилия Гренландия Канада Колумбия США 275 9 8.7 8.6 А 498* 155* 93* мерика 345 30 267 127 28 72 17 78 520 30 310 7 34 200 28 110
Австралия 10 1.5 25 4
Всего 6966* 50874 24351.5 51820 24770
Россия 6200* 1550* 7800* 1918*
Примечание. 1. По данным: Минеральные ресурсы..., 1968; 1975; 1989; 1997; 2. Для России использованы данные: ^МпЫet al., 1987; Зубковский и др., 1994; Яцкевич и др., 1994; 3. Звездочкой помечены общие запасы.
В Зимбабве по платиновому проекту Хартли предполагается вложить крупные средства в подземную отработку Главной сульфидной зоны (ГСЗ) в комплексе Великой Дайки с извлечением платины, палладия, иридия, золота, никеля, кобальта и меди. Комплекс Хартли имеет протяженность 95 км при ширине до 11 км. ГСЗ здесь имеет мощность 1.5-2 м и заключает в себе 2-5 % сульфидов. Ресурсы комплекса на участке 12x12 км оцениваются в 120 млн т с содержанием 2.7 г/т платины, 2.0 г/т палладия, 0.21 % никеля и 0.14 % меди на среднюю мощность 1.3 м.
До 80 % запасов МПГ России заключено в Си-№ месторождениях Норильско-Талнахского района, 5-5.5 % - в Си-№ месторождениях Печенгского и Мончегорского рудных районов, 12-13 % запасов - в Федорово-Панском (Кольский полуостров) и Чинейском (Читинская область) массивах. Около 2 % МПГ (в основном платины) приходится на долю магматических месторождений и россыпей Среднего и Полярного Урала, Кондера (Хабаровский край) и Северной Камчатки (Минеральные..., 1997). По нашему мнению, приведенные в данном обзоре данные по Федорово-Панскому массиву (средние сод. Р1 - 30 г/т и ресурсы - 1500 т) сильно преувеличены (для сравнения см. табл. 3) и, соответственно, доля МПГ в общем балансе России для этого массива должна быть ниже.
3.1. Запасы платины
Подтвержденные запасы платины на 1966, 1987 и 1995 гг. в ведущих ппатинодобывающих странах (кроме России) приведены в табл. 6. Наибольшими запасами платины обладает ЮАР, причем с 1966 по 1987 гг. в этой стране наблюдался значительный прирост запасов платины, а в последнее десятилетие эта цифра сохранялась на одном уровне. Отметим, что в ЮАР (Бушвельдский комплекс) и Зимбабве (Великая Дайка) доля И от суммы МПГ составляет около половины. Очень высока относительная доля И от суммы платиновых металлов в россыпях Колумбии, но такое соотношение металлов платиновой группы характерно для большинства промышленных платиновых россыпей. В целом же для большинства месторождений подтвержденные запасы платины не превышают первые сотни тонн. К сожалению, сведения о запасах платины в месторождениях России не публикуются. Известна цифра запасов платины в крупнейшем россыпном месторождении Кондер (Хабаровский край): 60 т, что составляет 68 % от всех запасов платиновых россыпей России (Россыпные..., 1997). Простой расчет показывает, что запасы платины россыпных месторождений России могут составлять 88 т. В таблицах 6-10 для России приведены общие запасы МПГ. На 1987 г. приведены данные по Норильскому району, на 1995 г. - данные по Норильскому району, Федорово-Панской интрузии и россыпям платиновых металлов.
Таблица 7. Запасы палладия, родия и рутения в крупнейших месторождениях мира, т
№ Страна, месторождение Запасы палладия Запасы родия Запасы рутения
п/п 1987 г. 1995 г. 1987 г. 1995 г. 1987 г. 1995 г.
1. Платинометальные малосульфидные
ЮАР (Бушвельд)
1 риф Меренского 4239 - 509 - - -
2 риф Меренского 4409 - 509 - 1357 -
3 риф ИО-2 6105 - 1357 - - -
4 риф ИО-2 Сумма 4748 9157 - 1526 2035 - 2544 3901 -
Зимбабве
5 Хартли 127 177 - - - -
США
6 Стиллуотер 203 236 8 9 - -
7 Т-М риф 179 207 21 25 11 12
Финляндия
8 Пеникат - 222 - 6 - 0.9
Россия
9 Федорово-Панский - 1136 - 8 - -
2. Платиносодержащие медно-никелевые
Канада
10 Садбери 152 229 14 21 - -
11 Австралия Камбалда 8.8 22
12 Камбалда 3.8 9.5 - 1 - 5
Китай
13 Цзыньчуань - 68 - 2 - 4
Россия
| 14 I Норильск - Талнах_| 4898 | - | 50 | - | 37 | - |
Примечание. 1. По данным: Naldrett et al., 1987; Минеральные ресурсы..., 1989; 1997; Chai, Naldrett, 1992; Halkoaho, 1994; Зубковский и др, 1994; Яцкевич и др, 1994. В сумму запасов палладия для Бушвельдского комплекса (ЮАР) включены запасы с порядковыми номерами 2 и 4.
Как видно из табл. 6 и других литературных источников, информация о подтвержденных запасах МПГ и их ресурсах приводится, главным образом, для их суммарных содержаний и Pt. Сведения о запасах остальных платиновых металлов практически отсутствуют. В связи с этим нами был проведен расчет запасов Pd, Rh и Ru в крупнейших месторождениях мира с использованием долей каждого элемента от суммы МПГ согласно табл. 3 и данных по суммарным запасам МПГ из имеющихся источников (табл. 6; табл. 7 (примечание)). В ряде случаев использовались средние содержания в рудах для другого периода времени по отношению к данным о запасах, так как эти величины статистически не должны сильно варьировать. К сожалению, оценку суммарных запасов этих металлов для большинства стран-производителей платиновых металлов сделать невозможно в связи с отсутствием опубликованной информации о запасах и средних содержаниях МПГ для ряда месторождений. Рассчитанные запасы для Pd, Rh и Ru приведены в табл. 7.
3.2. Запасы палладия
Наибольшие запасы его сосредоточены в ЮАР: 9157 т (цифра приведена в графе за 1987 г., табл. 7, но, видимо, соответствует и 1995 г., т.к. суммарные запасы МПГ в ЮАР за этот период не изменились). Второе место по запасам Pd занимают месторождения Норильского района, где на 1987 г. они оценены в 4898 т с использованием средних содержаний по месторождениям Талнахскому и Октябрьскому. Эта величина, видимо, несколько занижена, поскольку не учтены данные по другим месторождениям района и отсутствуют сведения о суммарных запасах МПГ на 1995 г. Близкими запасами палладия к 1995 г. располагали Зимбабве, США, Финляндия и Канада. Небольшие запасы этого металла сосредоточены в Cu-Ni рудах месторождений Китая и Австралии, хотя относительный прирост их за последнее десятилетие заметен (табл.7).
3.3. Запасы родия
Содержания родия в рудах коренных платинометальных и платиносодержащих медно-никелевых месторождений значительно ниже (на порядок и более), чем Pt и Pd, а в рудах платиноносных горизонтов Бушвельдского массива его содержания примерно в 1.5-2 раза ниже, чем рутения (табл. 3). Но интерес к его запасам в месторождениях определяется возросшим в последние десятилетия спросом и достаточно высокой ценой (8-9 долл./г в 1994-1995 гг.), что в два раза выше цен на Pd и несколько раз -на Ir и Ru. Из табл. 7 видно, что основные запасы Rh сосредоточены в месторождениях бушвельдского комплекса (ЮАР), причем около 75 % из них приурочены к рифу UG-2. Второе место по запасам занимают месторождения Норильского района (Россия), затем идут J-M риф (США) и Cu-Ni руды Садбери (Канада). В месторождениях Финляндии, Китая и Австралии запасы родия незначительны.
3.4. Запасы рутения
Подавляющее большинство запасов рутения связано с месторождениями бушвельдского комплекса (~3900 т), значительно меньшими запасами обладают месторождения Норильского района и J-M риф массива Стиллуотер (табл. 7). В остальных месторождениях его запасы ограничены, либо сведения о них отсутствуют. Запасы рутения в подиформных хромитовых месторождениях, по нашим оценкам, составляют около 70 тонн.
3.5. Запасы иридия и осмия
Иридий и осмий в рудах коренных месторождений присутствуют в незначительных количествах, и о содержаниях их в рудах крупнейших месторождений можно судить по табл. 3. Несомненный практический интерес представляют специфические по составу иридиево-осмиевые россыпи в районе клинопироксенит-дунитового Тулинского массива в Маймеча-Котуйской провинции на севере Сибирской платформы. По данным К.Н. Малича и др. (1995) эти россыпи характеризуются запасами не менее 10 т преимущественно осмия и иридия и, с учетом дефицита их производства концерном "Норильский никель", могут стать основным источником этих металлов. Мировые ресурсы иридия в хромитовых месторождениях, по нашим оценкам, составляют около 30 тонн.
3.6. Распределение запасов платиновых металлов по типам месторождений
Запасы платиновых металлов по типам платиновых месторождений распределены очень неравномерно (табл. 8). Ведущую роль играют платинометальные малосульфидные месторождения, в которых сосредоточено 88.2 % мировых запасов МПГ и 92.6 % платины, главным образом за счет
месторождений бушвельдского комплекса (ЮАР). В платиносодержащих медно-никелевых месторождениях запасы МПГ составляют 11.6 %, а платины - 7 % от мировых, причем относительная доля платины здесь ниже, чем в предыдущем типе, за счет преобладания в сульфидных Cu-Ni рудах Pd над Pt, особенно характерного для месторождений Норильского района. Суммарные запасы по россыпным месторождениям несколько занижены, так как информация о запасах в платиновых россыпях некоторых стран отсутствует.
По суммарным разведанным запасам платиновых металлов Россия занимает второе место в мире после ЮАР. При этом россыпные месторождения занимают в этих странах весьма скромное место по запасам и ресурсам платиновых металлов (менее 1 %) и добыче (около 5 %). Однако, в отличие от медно-никелевых руд Норильского типа, в которых преобладает палладий, россыпи содержат более ценные платиновые металлы: платину, иридий, осмий, родий, что повышает суммарную ценность МПГ, добываемых из россыпей, до 12 %.
4. Добыча металлов платиновой группы
В заметном количестве (140-300 кг в год) платину начали добывать с 1735 г. из россыпей Колумбии. До начала добычи платины на Урале в 1825 г. Колумбия была единственной страной, где этот металл добывался систематически. Добыча платины из россыпей в Колумбии продолжается до сих пор, причем в 1992-93 гг. добывали более 2 тв год, а всего за 260 лет в этой стране извлечено около 100 т платины. Еще раньше, чем в Колумбии, в 1723-24 гг. платину выявили в алмазоносных и золотоносных россыпях Бразилии, и некоторое время добывали в количестве 30-70 кг в год. Характерно, что из Бразильских россыпей, наряду с обычной ферроплатиной и осмистым иридием, добывали редко встречающуюся палладистую платину (4-22 % Pd), самородный Pd и палладистое золото.
На Урале платина впервые открыта в 1819 г. в Верх-Исетском округе, в россыпях, в виде примеси к золоту (Высоцкий, 1923). Первая почти чисто платиновая россыпь выявлена в 1824 г. по речке Орулихе, притоку р. Баранчи, в Гороблагодатском округе, и в том же году - по рекам Ис и Тура. В 1825 г. открыты богатые Нижне-Тагильские платиновые россыпи. Добыча платины на Урале в период с 1824 по 1922 гг. показана в табл. 9. Всего за этот период из Уральских россыпей добыто, по официальным данным, 254.6 т платины, хотя фактически, вероятно, больше, так как учет не был организован. В первый период до 1845 г. платина покупалась Российским правительством и использовалась для чеканки монет, впоследствии -продавалась западноевропейским странам, особенно много английской компании Johnson, Matthey.
Таблица 8. Распределение запасов платиновых металлов по типам месторождений и странам, т
Типы месторождения Страна МПГ Pt Pd Rh
1. Платинометальный малосульфидный ЮАР 49920 23950 9157 2035
США 310 110 236 9
Зимбабве 411 229 177 -
Финляндия 300 83 222 6
Гренландия 78 34 - -
Россия 1600 368 1136 8
Всего 52619-88.2 % 24774-92.6 % 10928-69.8% 2058-90.7 %
2. Платиноидно -медно-никелевый Канада 520 200 229 21
Австралия 25 4 22 1
Китай 200 120 68 2
Россия 6200 * 1550 * 4402 * 186 *
Всего 6945-11.6 % 1874-7.0 % 4721-30.2 % 210-9.3 %
3. Россыпи Колумбия 30 28 - -
Эфиопия 2 2 - -
Пакистан 2 2 - -
Россия 88 78 - -
Всего 122-0.2% 110-0.4 %
Примечание. Использованы данные из таблиц 6-7. Запасы платины в россыпях России - наша оценка.
Таблица 9. Годовая добыча платины на Урале
Год Добыча Pt Год Добыча Pt Год Добыча Pt Год Добыча Pt
1824 0.04 1850 0.15 1875 1.54 1901 6.37
1825 0.23 1853 1.00 1880 2.95 1903 6.00
1830 1.74 1855 1.77 1883 1.90 1904 6.00
1833 1.95 1860 1.00 1885 2.24 1905 5.21
1835 1.89 1862 2.33 1887 4.40 1910 5.48
1838 2.00 1863 2.15 1890 2.84 1911 5.77
1840 1.53 1864 0.40 1893 5.10 1913 5.00
1843 3.50 1865 2.27 1894 5.21 1915 3.36
1845 0.79 1870 1.95 1898 6.04 1920 0.35
1847 0.04 1873 1.50 1900 5.09 1922 0.84
По данным: Вернадский, 1955.
Таблица 10. Добыча металлов платиновой группы, т
Страны 1930 1940 1950 1960 1965 1971 1973 1983 1985 1987 1991 1992 1993 1994 1995
Россия (СССР) 51.94 (5) 105.00 90.00 85.00 72.00 70.00
Финляндия - - - - - - - 0.14 0.07 0.07 0.28 0.27 0.26 0.20 0.25
Китай - - - - - - - - - - 0.55 0.75 0.80 0.90 0.95
Япония - - - - 0.13 0.27 0.52 1.82 2.05 2.19 2.04 1.81 1.87 2.00 2.00
Канада 2.11 6.20 8.50 14.99 14.06 14.78 8.96 6.97 10.53 13.46 11.12 11.31 13.12 14.22 16.50
США 0.28 1.29 1.17 0.89 1.09 0.56 0.53 0.19 0.31 2.00 7.78 7.78 8.30 8.50 8.85
Колумбия 1.31 1.11 0.82 - 0.62 0.63 0.82 0.34 0.38 0.68 1.78 2.10 2.23 1.35 1.05
Зимбабве - - - - - - - 0.13 0.05 0.06 0.05 0.03 0.02 - -
ЮАР 0.90 2.00 4.90 12.60 20.22 39.65 63.00 80.86 115.07 124.40 142.86 152.89 176.17 167.94 167.50
Австралия - - - - 0.004 - 0.08 0.44 0.50 0.62 0.54 0.40 0.40 0.40 0.40
Всего - - - - - - - - 180.90 - 272.00 267.34 288.17 267.51 267.50
Всего без России 4.60 10.60 15.39 28.48 36.12 55.89 73.91 90.89 128.96 143.48 167.00 177.34 203.17 195.51 197.50
Лит. источник 1 1 1 1 2 3 3 4 4 4 6 6 6 6 6
Таблица 11. Мировая добыча платины до 1960 года по странам, т
Страны 1750 1800 1830 1850 1890 1900 1910 1922 1930 1940 1950 1960
Россия - - 1.74 0.15 2.84 5.09 5.48 0.84
ЮАР - - - - - - - - 0.54 1.20 2.94 7.56
Канада - - - - 0.03 0.02 0.02 0.05 1.05 3.10 4.25 7.50
США - - - 0.01 0.01 0.02 0.03 0.05 0.14 0.64 0.58 0.44
Колумбия 0.20 0.25 0.12 0.88 0.31 1.47 1.31 1.11 0.82 -
о. Борнео - - - 0.35 0.10 0.05 0.01 - - - - -
Австралия - - - - - 0.09 0.03 - - - - -
Всего 0.2 0.25 1.74 0.51 3.10 6.15 5.88 2.41 3.04 6.05 8.59 15.50
Таблица 12. Мировая добыча платины в 1964-1995 гг., по странам, т
Страны 1964 1966 1971 1972 1973 1983 1985 1987 1991 1992 1993 1994 1995
Россия(СССР) 7.15(5) 30.00 23.30 20.00 21.2 21.00
Финляндия - - - - - 0.07 0.03 0.03 0.06 0.08 0.10 0.10 0.10
Китай - - - - - - - - 0.30 0.40 0.43 0.50 0.50
Япония 0.07 0.07 0.11 0.17 0.21 0.67 0.69 0.80 0.99 0.63 0.66 0.70 0.70
Зимбабве - - - - - 0.05 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 - -
ЮАР 12.50 15.00 28.30 45.10 46.65 51.22 72.77 79.00 86.19 87.69 104.81 98.00 104.20
Канада 5.60 6.29 5.75 5.33 3.78 3.00 4.20 5.40 4.70 4.80 5.20 6.04 4.80
США 0.47 0.43 0.32 0.26 0.26 0.06 0.09 0.50 1.73 1.73 1.80 1.80 2.02
Колумбия 0.73 0.62 0.63 0.75 0.82 0.32 0.35 0.64 1.66 1.95 1.72 1.26 1.00
Австралия 0.06 0.06 0.07 0.09 0.10 0.10 0.10 0.10 0.08
Всего - - - - - - 85.37 - 125.75 120.70 134.83 129.70 134.40
Всего, без России 19.37 22.41 35.11 51.61 51.78 55.45 78.22 86.48 95.75 97.40 114.83 108.50 113.40
Лит. источники 1 1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4
Все таблицы по данным: Минеральные ресурсы..., 1968; 1975; 1989; 1997; Горная энциклопедия, т.1-5, 1984-1991; Buchanan, 1988; Запасы и добыча..., 1990.
В эти годы уральские россыпи обеспечивали около 90 % мировой добычи платины. К 1920 г. добыча резко сократилась. Запасы платины на Урале на 1923 г. оценивались в 125-160 т, однако в действительности было добыто больше. Из Уральских россыпей платина добывается и в настоящее время, в количестве не более 1 т, преимущественно попутно с золотом. С 1942 г. в СССР началась разработка Норильских Cu-Ni месторождений, с попутным извлечением металлов платиновой группы, главным образом, палладия.
В США платина и осмистый иридий добывались с 1847 г. из россыпей попутно с золотом в очень небольшом количестве и, кроме того, Pt и Pd извлекались из медных руд при рафинировании меди. Этот процесс был освоен в конце XIX в., и в эти годы извлекалось до 6 кг платины и палладия. Впоследствии извлечение этих металлов увеличилось, и в 1917 г. было получено 230 кг, а в 1920 году -311 кг платины и палладия. С 1927 г. началась разработка платиновых россыпей на Аляске, в районе Гудньюс Бэй, где в бассейне р. Сэлмон было добыто около 20 т Pt (Foley, 1992).
В Канаде платину начали добывать с 1876 г. попутно с золотом, главным образом, в бассейне р. Туламин, где количество платины в россыпях составляло 20-33 % от количества золота. Добыча достигла 30 кг Pt в год, и всего в этом районе добыто около 330 кг платины. Кроме того, было обнаружено, что разрабатываемые Cu-Ni руды месторождений Садбери содержат платиновые металлы. Медные штейны с предприятий Садбери направлялись для переработки в США, где из них извлекались металлы платиновой группы. Так, в 1920 г. из медных штейнов было извлечено 18 кг Pt, 28 кг Pd, 13 кг Rh, 3 кг Ir, кроме того, 19 кг Au и 254 кг Ag. Никелевые штейны отправлялись в Англию, где их них извлекались металлы платиновой группы, в частности, в 1918 г. было извлечено 154 кг. Извлечение платиновых металлов из сульфидных руд было неполным. Так, в 20-х годах в ежегодно добываемой Cu-Ni руде на месторождениях района Садбери содержалось около 1.5 т металлов платиновой группы, извлекалось всего 123 кг, то есть менее 8 %. Постепенно этот процесс был освоен, и к 1930 г. в Канаде из сульфидных Cu-Ni руд добывали уже более 2 т металлов платиновой группы, а впоследствии добыча увеличилась до 15 т. Платиновые металлы начали извлекать из Cu-Ni руд и в других странах, так что примерно с 1930 г. Cu-Ni месторождения стали главным источником МПГ. Характерно, что в рудах этих месторождений палладий преобладает над платиной, в небольшом количестве содержится родий и другие металлы платиновой группы.
В ЮАР в 1924 г. произошло открытие, которое оказало существенное влияние на всю дальнейшую историю платиновой промышленности. Геолог Ганс Меренский обнаружил в расслоенных габброидах Бушвельдского массива горизонт пород, обогащенных минералами МПГ. При мощности около 1 м горизонт прослеживался на несколько сотен километров по периферии Бушвельского плутона. Содержание МПГ в рудах достигало 10 г/т, при этом Pt преобладала над Pd. Запасы платиновых металлов оказались огромными. Выявленный платиноносный горизонт получил название "риф Меренского". Разработка Бушвельдского плутона началась в 30-х годах, и в 1965 г. добыча платиновых металлов достигла 20 т, а в 1993 - 176 т. Долгое время считалось, что месторождения Бушвельдского массива являются уникальными и не имеют аналогов в других районах мира. Однако в 70-х годах американский геолог К. Конн обнаружил платиновое оруденение в массиве Стиллуотер, штат Монтана. Массив Стиллуотер был выбран, как перспективный на платиновое оруденение, на основании его сходства с Бушвельдским. Поисковые работы проводились в течение 10 лет, общие затраты составили около 7 млн долларов (Conn, 1979). Выявленное месторождение представлено маломощным протяженным горизонтом платиновых руд, причем содержание МПГ значительно выше, чем в рифе Меренского - более 20 г/т. Это открытие вызвало настоящий бум, поиски платиновых руд начались во многих странах и вскоре привели к новым находкам. Аналогичные месторождения МПГ выявлены в Зимбабве, Финляндии, в СССР - на Кольском полуострове, в Бразилии и других странах. В США месторождение в массиве Стиллуотер начали разрабатывать с 1987 г., и вскоре добыча МПГ в этой стране превысила 8 т.
Мировая добыча металлов платиновой группы с 1930 г. показана в табл. 10. Первое место в мире по добыче МПГ занимает ЮАР, второе - Россия. Значительно меньше добывают МПГ в Канаде и США, добыча в остальных странах незначительна. В России максимум добычи приходится на 1991 г. (105 т МПГ), затем, в связи с начавшейся "перестройкой" добыча снизилась к 1995 г. до 70 т. В ЮАР максимум добычи приходится на 1993 г.: 176 т МПГ, затем, в связи с политическими событиями, реорганизацией горнодобывающих компаний и технической реконструкцией многих рудников добыча снизилась до 167.5 т. Несмотря на рост добычи в США и особенно в Канаде, мировая добыча с 1993 по 1995 гг. снизилась на 20 тонн. По прогнозу Горного отдела МВД США, наиболее вероятный объем потребления МПГ в 2000 г. составит 353.4 т. Чтобы достичь такой величины, добыча должна увеличиться на 85 тонн.
4.1. Добыча платины
Первые почти 200 лет основным источником платины были россыпные месторождения. В Колумбии россыпи разрабатывают с 1735 г. до настоящего времени, то есть более 260 лет. Мировая добыча платины в отдельные годы превышала 6 т, в основном, за счет уральских россыпей. В 1930 г. добыча платины из Cu-Ni месторождений Канады превысила 1 т, а к 1960 г. достигла 7.5 т (табл. 11). С 1940 г. начала существенно увеличиваться добыча платины из малосульфидных платиновых месторождений Бушвельдского массива ЮАР, и в настоящее время ЮАР является основным производителем платины (табл. 12). К 1994 г. созданы несколько новых рудников и закончена реконструкция горнодобывающих компаний. В настоящее время основными горнодобывающими компаниями ЮАР, разрабатывающими платиновые руды рифа Меренского и UG-2, являются следующие.
1. Anglo-American Platinum Corporation (Amplats), которая включала в себя бывшую Johannensburg Consolidated Investment Company (J.C.I). В состав корпорации Amplats входят три объединения: Rustenburg Platinum Holgings (R.P.H), Lebowa Platinum (бывший рудник Аток) и Potgietersrust Platinums (PPRust). PPRust приступила к разработке месторождения Платриф в северной части Бушвельдского массива открытым способом (карьером). Проектная мощность предприятия - 200 тыс. т руды в месяц. Годовое производство - 5.29 т Pt, 5.13 т Pd, 0.4 т Rh, 0.65 т Au, 3800 т Ni и 2100 т Cu. Запасы руды на месторождении Платриф оцениваются в 30.2 млн т. Капиталовложения в строительство предприятия составили 166 млн долларов.
2. Impala Platinum является вторым по величине производителем платиновых металлов в ЮАР. Разрабатывает руды рифа Меренского и UG-2 на рудниках Bafokeng (сев. и южн.) и Wildebeest - fontein (сев. и южн.).
3. Lonrho South Africa объединяет группу компаний, куда входят Western Platinum Ltd. Основное разрабатываемое месторождение находится в районе Marikana, восточнее Рустенбурга. Компания планирует освоить новое месторождения Karee, запасы руды в котором составляют 130 млн т в рифе Меренского и 180 млн т в UG-2.
4. Northam Platinum входит в состав Gold Fields of South Africa group (GFSA) и разрабатывает месторождение в северо-западной части Бушвельдского массива. Запасы месторождения определены в 163 млн т руды в рифе Меренского, содержащей 10.1 г/т МПГ, и 319 млн т руды в UG-2, содержащей 6.6 г/т МПГ (до глубины 2700 м).
Второе место в мире по добыче платины занимает Россия (табл. 12). Значительная часть металла извлекается из сульфидных Cu-Ni руд на предприятиях РАО "Норильский никель" и, кроме того, разрабатываются россыпные месторождения платины: на Урале, в Хабаровском крае и на севере Камчатской области. В последнем районе месторождения начали разрабатывать в 1995 г. и, по имеющимся сведениям, в 1997 г. из них было добыто около 6 т платины.
В Канаде практически вся добываемая платина извлекается из сульфидных Cu-Ni руд, в количестве 4.7-6 т в 90-х годах. Ее добыча в Канаде не увеличилась с 1960 г.
В США основное количество платины добывается из малосульфидных платинометальных руд месторождений массива Стиллуотер, которые начали разрабатывать в 1987 г. К 1995 г. добыча достигла 2 т. Увеличение добычи Pt здесь планируется за счет расширения мощности действующего рудника Stillwater и строительства нового горнодобывающего предприятия - East Boulder. После осуществления этих планов добыча Pt может возрасти до 12 т в год.
4.2. Добыча палладия
В россыпных месторождениях палладий содержится в очень небольшом количестве, обычно менее 0.5 % от количества Pt, поэтому добыча палладия началась после начала извлечения МПГ из сульфидных Cu-Ni руд и малосульфидных руд МПГ в Бушвельде. В настоящее время на первом месте по добыче Pd находится Россия, на втором - ЮАР (табл. 13). Это связано с тем, что в рудах норильских месторождений содержание Pd в 3 раза выше, чем Pt, в то время как в рудах Бушвельдских месторождений в ЮАР платина преобладает над палладием. В Канаде добыча Pd из сульфидных Cu-Ni руд повысилась до 7.7 т в 1994 г., а в США - до 6.7 т за счет разработки малосульфидных руд в массиве Стиллуотер. Мировая добыча Pd в последние годы составляет 110-120 т и лишь немного уступает добыче Pt.
4.3. Добыча родия
Родий добывается из тех же месторождений, что и Pd, в количестве, составляющем приблизительно 10 % от количества Pd. Такое соотношение добываемых металлов сохранится и в будущем, поскольку оно соответствует их соотношению в рудах. Мировая добыча родия достигла 13 т, в основном, за счет месторождений ЮАР (9.8 т) и России (2.8 т) (табл. 14).
4.4. Добыча Ru, Ir и Os
Эти металлы добывают в очень небольшом количестве, и сведения о их добыче не публикуются. Можно предположить, что они добываются в основном из россыпей и хромитовых руд, в очень небольшом количестве - из малосульфидных руд МПГ. В Японии, вероятно, освоили извлечение Ru, Ir и Os из импортируемых руд латеритного никеля, хотя в других странах МПГ из подобных руд не извлекают. Промышленность использует ежегодно около 10 т Ru и 1.3 т Ir.
4.5. Добыча МПГ из месторождений различного типа
В табл. 15 приведены сведения о добыче Pt, Pd, Rh и суммы МПГ из главных типов месторождений в 1994-95 гг. Из россыпей добыто 6.7 т платины, то есть больше, чем в начале столетия, однако теперь это составляет лишь 4.4 % от мировой добычи этого металла. Основная часть платины (81.7 %) получена из месторождений малосульфидных платиновых руд в расслоенных габброидах и только 13.8 % - из сульфидных Cu-Ni месторождений. Палладий приблизительно в равных количествах добывается из Cu-Ni месторождений МПГ. Из последних также добывают преобладающую часть родия (76.2 %).
В дальнейшем роль малосульфидных месторождений МПГ будет возрастать. Об этом свидетельствует планируемое увеличение мощностей действующих горнодобывающих предприятий на известных месторождениях Бушвельдского массива в ЮАР и массива Стиллуотер в США. Кроме того, подготовлено к эксплуатации несколько новых месторождений подобного типа в других странах. Так, в Зимбабве в пределах интрузивного тела Великая Дайка выявлено несколько месторождений МПГ. Право на разработку месторождений Тартли, Мондоро и Нгези получили австралийские компании Delta Gold и Broken Hill Proprietary (BHP). В месторождении Хартли разведано 50.9 млн т руды со средним содержанием 5.1 г/т МПГ, 0.47 г/т Au, 0.17 % Ni и 0.14 % Cu. Горнообогатительное предприятие мощностью 2.2 млн т руды в год вводится с 1997 г. В южной части интрузива Великая Дайка ведутся разведочные работы еще на двух участках. Аналогичные месторождения выявлены также в Финляндии, в расслоенных габброидах массива Пеникат; в России в Карело-Кольском регионе в массивах Федорово-Панских тундр и Луккулайсваара; в Гренландии, в расслоенных габбро массива Скергаард. Судя по имеющимся сведениям, дальнейший рост добычи платиновых металлов произойдет за счет месторождений подобного типа.
5. Рынок металлов платиновой группы
В международной торговле металлами платиновой группы сложились особенности, которые заключаются в том, что ряд стран закупают эти металлы для создания определенного запаса, который впоследствии вновь поступает на рынок и, таким образом, не добывающие МПГ страны становятся экспортерами этих металлов. Добывающие МПГ страны также создают запас, который при необходимости поставляют на рынок. Основными экспортерами МПГ являются ЮАР и Россия, добывающие из своих месторождений основную часть МПГ, а также Бельгия, поставляющая из запасов в 1991-94 гг. от 20 до 33 т МПГ ежегодно. ЮАР поставляет на международный рынок практически весь добываемый металл, не более 10 % остается для использования внутри страны. Россия в последние годы экспортирует значительно больше МПГ, чем добывает из недр. Так, в 1995 г. экспорт составил 170 т МПГ, в то время как добыто было всего 70 т (Минеральныересурсы..., 1997).
Главными импортерами МПГ являются Япония и США, закупающие ежегодно по 120-165 т МПГ в 1991-94 гг. Сбалансированную торговлю металлами платиновой группы ведут Швейцария, Великобритания, Италия, Германия, Франция и Канада. Международная торговля осуществляется главным образом платиной и палладием, хотя цены устанавливаются и на другие металлы этой группы (табл. 16).
Рынок платины в 90-х годах характеризуется устойчивостью и небольшим (около 1.5 %) превышением предложения над спросом. При этом цены на платину не снижаются, что объясняют следующими обстоятельствами (Конъюнктура.., 1997): 1) устойчивым ростом спроса на платину, что позволяет экспортерам не снижать цены, и 2) отсутствием серьезной конкуренции на мировом рынке, где имеются всего два главных поставщика платины.
Поставки платины из России в 1994-96 гг. превысили уровень добычи на 10-18 т, а всего за эти годы продано из государственного запаса 41.5 т платины. Считается, что такой темп продажи Pt может продержаться еще не более 3-5 лет, и к 2000 г. поставки Pt из России сократятся до 12-15 т (Конъюнктура..., 1997). Однако, вполне очевидно, что это сокращение будет компенсировано ростом добычи Pt в ЮАР и поставками с новых месторождений Зимбабве.
Рынок палладия характеризуется постоянным повышением спроса, обусловленным тем, что США, Япония и страны Западной Европы в автомобильной промышленности стали заменять платину на более дешевый палладий. Кроме того, в Японии начали использовать Pd в электронной и электротехнической промышленности, в частности, для изготовления многослойных керамических конденсаторов. Основными поставщиками Pd на международный рынок являются ЮАР и Россия, причем в последние годы поставки из России значительно превышают добычу. В 1996 г. экспортировано из России палладия на 92 т больше, чем добыто, а всего из государственных запасов в 1993-96 гг.
продано около 240 т Pd (Конъюнктура..., 1997). Предполагается, что запасы близки к истощению, и это приведет к дефициту палладия и росту цен. Действительно, в январе 1998 г. цены на Pd поднялись до 7.5 долл./г. Если повышение цен окажется устойчивым, это может стимулировать разработку новых месторождений.
Таблица 13. Мировая добыча палладия, т Таблица 14. Мировая добыча родия, т
Страны 1985 1986 1990 1991 1992 1993 1994
Россия (СССР) 44.79 51.60 58.20 66.90 64.20 62.50 48.00
Канада 5.91 6.20 5.60 5.90 5.90 7.40 7.70
США 0.20 1.90 5.90 5.90 6.00 6.50 6.70
ЮАР 31.4 31.70 38.20 39.50 39.20 43.40 46.60
Другие страны 2.60 2.00 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20
Всего 84.90 93.40 110.10 120.40 117.50 122.00 111.20
Примечание. По данным: Buchanan, 1988; для США - наши оценки. В источниках добыча Pd приведена в тысячах тройских унций, здесь переведено в кг путем умножения на 31.1035.
Страны 1990 1991 1992 1993 1994
Россия 4.82 3.42 2.49 2.49 2.80
США + Канада 0.53 0.56 0.59 0.53 0.47
ЮАР 6.16 6.84 8.65 8.65 9.80
Другие страны - - 0.03 0.03 0.03
Всего 11.51 10.82 11.76 11.70 13.10
Примечание. Переведено из тройских унций в т.
Таблица 15. Добыча металлов платиновой группы из месторождений различного типа в 1994-1995 гг., кг
Типы месторождений Страны МПГ % Платина % Палладий % Родий %
Россия 5500 5500 - -
Канада 50 50 - -
Россыпи США 200 200 - -
Колумбия 1050 1000 50 -
Всего 6800 2.56 6750 4.44 50 0.05 -
Россия 64500 15500 46200 2800
Медно-никелевые Финляндия 250 100 150 -
месторождения Китай 950 500 450 -
канада 16450 4800 7700 310
Австралия 400 80 300 -
Всего 82550 31.09 20980 13.80 54800 50.67 3110 23.79
Месторождения США 8650 2020 6700 160
малосульфидных ЮАР 16750 104200 46600 9800
платиновых руд Всего 176150 66.35 124220 81.76 53300 49.28 9960 76.21
265500 100 151930 100 108150 100 13070 100
Составлена по данным : табл. № 12-14; Запасы и добыча ..., 1990.
Таблица 16. Среднегодовые цены на металлы платиновой группы (доллары США за 1 г)
Металлы 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995
Платина 11.2 12.8 10.4 9.6 14.8 17.8 16.8 16.3 14.6 12.1 11.5 12.0 13.0 13.6
Палладий 2.4 4.5 4.8 3.2 3.7 4.2 4.0 4.6 3.7 2.9 2.8 3.9 4.6 4.9
Родий 11.2 10.3 19.3 27.3 37.2 39.3 39.2 41.8 114.6 125.4 78.9 36.7 25.8 8.5
Рутений 0.48 0.64 4.5 3.2 2.4 2.3 2.1 0.6
Иридий 11.2 10.0 14.5 13.2 13.5 12.0 10.0 2.2
Осмий 3.8 4.2 16.1 28.9 24.2 21.9 19.3 14.5
По данным: Loebenstein, 1992; Минеральные ресурсы ..., 1997.
Литература
Buchanan D.L. Platinum-group element exploration. Elsevier Sci. Publ., 185 p., 1988.
Chai G. and Naldrett A.J. Characteristics of Ni-Cu-PGE mineralization and genesis of the Jinchuan deposit, Northwest China. Econ. Geol., v.87, No.6, p.1475-1495, 1992.
Conn H.K. The Johns-Manville platinum-palladium prospect Stillwater complex, Montana, U.S.A. Can. Miner., v.17, p.463-468, 1979.
Foley J.Y. Ophiolitic and other mafic-ultramafic metallogenic provinces in Alaska. Open-File Report. OF-92-20B, 55 p., 1992.
Geology and ore deposits of the Noril'sk region. Moscow-Noril'sk, 67 p., 1994.
Halkoaho T. The Sompujarvi and Ala-Penikka PGE reefs in the Penikat layered intrusion, Northern Finland. Oulu, 144 p., 1994.
Loebenstein J.R. Platinum-group metals. Mineral Commodity Summaries, p.132-133, 1992.
Naldrett A.J., Cameron G., Gruemewaldt G. and Sharpe M.R. The formation of stratiform PGE deposits in layered intrusions. Origins of igneous layering, p.313-397, 1987.
Page N.J. et al. Platinum-group element resources in podiform chromitites from California and Oregon. Econ. Geol., v.81, p.1261-1271, 1986.
Вернадский В.И. Избранные сочинения. M., изд-во АН СССР, т.2, 1995.
Горная энциклопедия. М., Советская энциклопедия, т.1-5, 1984-1991.
Додин Д.А., Изоитко В.М., Говорова Л.К. Техногенные месторождения платинометального сырья Норильского региона. Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. М., АО Геоинформмарк, с.128-139, 1994.
Додин Д.А., Чернышов Н.М., Полферов Д.В., Тарновецкий Л.Л. Платинометальные месторождения мира. В кн.: Платинометальные малосульфидные месторождения в ритмично расслоенных комплексах. М., АО Геоинформмарк, кн.1, т.1, 279 е., 1994.
Запасы и добыча важнейших видов минерального сырья развитых капиталистических и развивающихся стран (на начало 1990 г). М., ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ, 120 е., 1990.
Зубковский С.С., Седых Ю.Н., Никитичев А.П. Первое в мире Федорово-Панское месторождение малосульфидных платинометальных руд и оценка его промышленных перспектив. В кн.: Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. М., АО "Геоинформмарк", с.77-85, 1994.
Конъюнктура мировых рынков минерального сырья. М., Аэрогеология, 1997.
Кривцов А.И. Месторождения платиноидов (геология, генезис, закономерности размещения). М., ВИНИТИ, 132 е., 1988.
Лапухов А.С., Иванов Н.Б. Благороднометальные геохимические ассоциации колчеданно-полиметаллических месторождений рудноалтайского типа . Геология и геофизика, № 4, с.92-100, 1993.
Малич К.Н., Гончаров М.М., Лопатин Г.Г. Осмиеносность Гулинского клинопироксенит-дунитового массива. Недра Таймыра: Всегеи, вып.1, с.62-84, 1995.
Минеральные ресурсы промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран. М., Всесоюзный геол. фонд, 412 е., 1975.
Минеральные ресурсы промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран. М., ВНИИзарубежгеология, 512 е., 1989.
Минеральные ресурсы стран капиталистического мира. М., Всесоюзный геол. фонд, 279 е., 1968.
Мочалов А.Г. Минеральные ряды минералого-геохимических типов россыпей платиноидов (основа локального прогноза). Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М., Наука, 301 е., 1994.
Россыпные месторождения России и других стран СНГ. М., Научный мир, 479 е., 1997.
Савицкий А.В., Титов В.К., Афанасьев Е.Н. Платиноносность докембрийских черносланцевых толщ Карелии. Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. М., АО "Геоинформмарк", с.55-65, 1994.
Яцкевич Б.А., Глухоедова Н.В., Филько А.С. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов России. Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. М., АО "Геоинформмарк", с.227-248, 1994.
