Страны лидеры по запасам олова 2020

Олово: свойства, формы, способы добычи и применение

Олово представляет собой лёгкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Существуют четыре структурные модификации этого химического элемента:

  • При температуре свыше +13,2 0 C формируется белое олово.
  • При температуре ниже +13,2 0 C возникает структура серого олова.
  • Под воздействием высоких давлений аллотропические формы минерала принимают вид γ-олова и σ-олова.
  • Мягкий, ковкий, пластичный материал.
  • Плотность при комнатной температуре составляет 7,3 г/см 3 .
  • Температура плавления равняется +231,91 0 C.
  • Температура кипения … +2620 0 C.
  • При нагревании до температуры свыше 170 0 C металл приобретает хрупкость.
  • В нормальных условиях олово – непрочный материал, легко деформирующийся под физическим воздействием.
  • На поверхности при нормальных условиях олово образует оксидную плёнку, защищающую минерал от химических воздействий.
  • При нагревании проявляет активность, вступая во взаимодействие с кислородом и неметаллами.

Формы нахождения в природе

Олово – малораспространённый в природе химический элемент. Среди других минералов, по этому показателю оно занимает лишь 47 место, а содержание его в земной коре не превышает одной сотой доли процента.

В недрах олово имеет две формы присутствия: рассеянную и минеральную. Представители последней и представляют промышленный интерес. Основным среди добываемых минералов выступает касситерит, содержащий в себе 78,8% олова, второстепенную роль играет станнин с 27,5% минерала.

К натуральным природным образованиям, содержащим в себе этот химический элемент, относятся:

  • горные породы: базальты, диориты, дуниты,
  • гранитоиды,
  • глины,
  • морская вода,
  • почва,
  • биомасса,
  • зола, образовавшаяся при сжигании растений,
  • каменные метеориты.

Твёрдая фаза. Минералы

Фактов встречи рассеянной формы данной фазы в отложениях не имеется. В то время как в минерал-концентраторах, на ряду с целым рядом других минералов, таких как: биотиты, гранаты, магнезиты, пироксены, турмалины и железо Fe +2 , олово в минеральной форме присутствует. Имеется также оно в изоморфной форме среди сульфидных залежей сфалеритов, пиритов и халькопиритов.

Самородные элементы, сплавы и интерметаллические соединения

Встречающиеся среди целого ряда геологических образований самородки цветных и драгоценных металлов нередко содержат в своём составе олово. Имеется оно и в сплавах с сурьмой и свинцом, с медью и сурьмой. В виде интерметаллических соединений его можно найти среди атакитов, звягинцевитов, стистаитов, таймыритов и штумырлитов.

Все эти образования присутствуют в следующих группах пород:

  • интрузивных и эффузивных магматических,
  • гидротермально и метасоматически изменённых,
  • современного образования,
  • осадочных.

Окисные соединения олова

Соединения олова с кислородом представлены в химии:

  • Оксидом олова SnO2 – касситеритом.
  • Оксидом двухвалентного олова SnO – коричневым оксидом.
  • Оксидом четырёхвалентного олова SnO2 – оловянным ангидридом.

Касситерит

Основной промышленный минерал для извлечения олова, содержащий в себе почти четыре пятых искомого вещества. Представляет собой аморфный порошок белого цвета, плотностью 7036 кг/м 3 или кристаллы, не обладающие цветом, плотностью в 6950 кг/м 3 . Обе фракции в залежах бывают выделены в виде зёрен, отдельных скоплений, сплошных массивов.

Касситерит химически устойчив, плохо взаимодействует с жидкостями, имеет матовый блеск и раковистый излом.

Гидроокисные соединения

Образующиеся в результате взаимодействия полиоловянных кислот или с помощью других методов соединения:

  • варламовит,
  • гидромартит,
  • гидростаннат меди,
  • мушистонит,
  • затвердевший магнетитный раствор олова.

Эти минералы не играют значительной роли в промышленном производстве металла.

Силикаты

Породообразующие соединения земной коры представлены в природе следующими оловосодержащими веществами:

  • Малаятитом, образующим скопления, вызывающие интерес разработчиков полезных ископаемых.
  • Пабститом – редким минералом группы бенитонитов, обнаруженном в окремнелом известняке.
  • Стоказитом.

Шпинделиды

Значительная группа окаэдрических кристаллов. В их среде присутствует нигерит – минерал, имеющий в своём составе олово и названный так в честь страны своего нахождения – Нигерии.

Читайте также:  Как рассчитать массовую долю оксида олова

Сульфидные соединения олова

При соединении с серой, олово образует ряд достаточно важных в промышленном отношении соединений:

  • Герценбергит – минерал, имеющий бурую окраску.
  • Берндтит – ярко-жёлтое вещество.
  • Кестерит.
  • Тиллит.
  • Франкеит.

Станнин

По своему практическому значению второй среди оловосодержащих минералов, часто встречающийся на территории России. Оловянный колчедан класса сульфидов, обычно в сочетании с варламовитом представляющий треть имеющегося олова в месторождениях. Кристаллическое вещество с металлическим блеском, часто подверженное распаду.

Коллоидная форма

Клеевидные соединения олова являются промежуточной формой на пути: от горячих внутри земных растворов к твёрдым осаждённым минералам. Однако наряду с кремнистыми соединениями олова, коллоиды этого химического элемента также недостаточно изучены. Имеются факты, доказывающие высокий уровень растворимости оксида олова в жидкостях, содержащих хлор-кремний. Но для создания полной картины представления о формировании оловосодержащих минералов в земной коре, этого недостаточно.

Формы в жидкой фазе

Проводимые научные исследования и эксперименты свидетельствуют в пользу содержания олова в минеральных растворах с некоторой долей вероятности. Остаётся констатировать, что данный вопрос требует дальнейшего изучения.

Тем не менее, установленные в ходе проведённых экспериментов формы присутствия минерала в растворах вполне можно группировать следующим образом:

  • Ионные соединения, в группу которых входят: галогениды, гидроксильные соединения, простые ионы олова и сульфиды.
  • Комплексные соединения, образующиеся при растворении во фторированных средах касситерита.
  • Олово-кремнистые и коллоидные соединения.

Способы добычи

Методы рудо добычи всегда определятся формой и условиями залегания. Проще всего поддаются разработке россыпные (аллювиальные) месторождения, насыщенные зернистыми песками.

Драгирование

Способ заключается в том, что со дна озёр, рек, искусственных водохранилищ или даже морей с помощью землесосных или многоковшовых драг извлекается россыпь, содержащее в своём составе олово.

Драга – это движущаяся землечерпальная машина, установленная на деревянном или стальном понтоне, которая спереди забирает подводный грунт, а сзади – за кормой выгружает обработанную породу в отвал. Тем самым этот перемещающийся по водной поверхности горно-обогатительный агрегат решает сразу несколько задач:

  • Производит добычу полезного ископаемого.
  • Осуществляет гравитационный процесс обогащения, включающий в себя грохочение, отсадку минерала и концентрирование.
  • Углубляет русло водоёма.

В результате драгирования получается концентрат касситерита.

С помощью песковых насосов

Здесь производится первоначальное вскрытие верхнего слоя пустой породы с помощью специальной техники. После чего направленными под высоким давлением водяными струями размывается рудное тело, в результате чего образующиеся стоки поступают в нижерасположенный накопительный пруд.

Водо-грязевая суспензия при помощи песковых агрегатов подаётся вверх на галерею промывки. Далее жидкая фракция по промывным шлюзам стекает вниз, а более тяжёлый касситерит остаётся на дне, откуда затем забирается для отсадки и концентрирования. В результате процесса сырьё получается с 70-76% содержанием олова.

Рафинирование

Оловянное производство включает в себя не только извлечение и обогащение руд, но и выплавку с последующим рафинированием.

Выплавка производится в отражательных или специальных шахтных печах с использованием углеродсодержащих материалов. С помощью этого технологического процесса получают черновое олово. Непосредственно перед выплавкой руду для удаления ненужных пород подвергают обжигу или технологическому выветриванию.

Рафинирование – это очистка материала от примесей, с целью его дальнейшего использования в более концентрированном виде.

Термическое

Выполняется в изготовленных из стали котлах полусферической формы при температуре +300 0 C. С помощью термического рафинирования добиваются удаления:

  • Железа и меди с помощью серы и угля.
  • Мышьяка и сурьмы посредством сплавления их с алюминием.
  • Свинца под воздействием хлорида олова.
  • Висмута, вследствие проведения соединительных реакций с магнием и кальцием.

В результате чего концентрация олова в прошедшем рафинирование металле достигает 99,75-99,95%.

Электролитическое

С помощью данного метода, впервые опробованного на сильно загрязнённых боливийских рудах, достигается 99,98% очистка исходного материала. В основе его лежит процесс электролиза в ваннах при 30 0 C, куда добавляется электролит, содержащий в себе кислотный набор и двухвалентное олово.

Читайте также:  Припой олово свинец это

Для использования при изготовлении полупроводниковых изделий сырьё, полученное после электролитического рафинирования, дополнительно подвергается зонной плавке, позволяющей достичь 99,995% чистоты металла.

Сфера применения

Благодаря своим свойствам: низкой температуре плавления, большому набору легко производимых сплавов, устойчивости к кислотным воздействиям, олово нашло широкое применение в ряде отраслей промышленности.

Непосредственно сам металл в значительной степени используется в качестве нетоксичного антикоррозийного покрытия, ценимого при изготовлении пищевой тары. Также он входит в состав припоев, химических реактивов, оловянного порошка и серого чугуна. Чаще всего его можно встретить в виде красивых декоративных покрытий, хотя также и на поверхности пребывающих в эксплуатации труб. Кроме того, олово служит в качестве анодного материала в химических источниках тока и является легирующим материалом в производстве титановых конструкционных сплавов.

Однако значительно большее распространение получили оловянные сплавы. Бронза, разнообразные припои, типографские краски, покрытие красителями текстиля и шерсти, сверхпроводники, жаропрочные материалы, гамма излучатели – всё это появилось на свет благодаря широкому набору сплавов этого серебристо-белого металла.

Месторождения в России и мире

Наиболее крупными залежами оловосодержащих руд в мире располагают:

  • в Азии – Китай, Индонезия, Таиланд, Малайзия, Мьянма;
  • в Южной Америке – Боливия, Бразилия, Перу;
  • континент и страна Австралия.

На территории нашей страны имеются 271 рудных месторождений олова: 147 россыпных и 124 коренных. Располагаются они в Карелии, Иркутской и Магаданской областях, в Забайкальском, Хабаровском и Приморском краях, Еврейской АО Бурятии, Якутии и на Чукотке.

Мировые запасы

Подтверждённые мировые запасы оловянных руд составляют 8,174 млн. тонн. Из них в России сосредоточено 0,3 млн. тонн (91% располагается на территории Дальневосточного федерального округа).

Расположение залежей олова по континентам:

  • Азия (без России) – 4,903 млн. тонн.
  • Америка – 2,095 млн. тонн.
  • Африка – 0,415 млн. тонн.
  • Австралия – 0,247 млн. тонн.
  • Европа (без России) – 0,214 млн. тонн.

Страны, добывающие олово

Мировыми лидерами олово добычи в 2019 году стали:

  • Китай – 85,0 тыс. тонн.
  • Индонезия – 80,0 тыс. тонн.
  • Мьянма – 54,0 тыс. тонн.
  • Перу – 18,5 тыс. тонн.
  • Боливия – 17,0 тыс. тонн.
  • Бразилия – 17,0 тыс. тонн.
  • Конго – 10,0 тыс. тонн.
  • Нигерия – 7,5 тыс. тонн.
  • Австралия – 7,0 тыс. тонн.
  • Вьетнам – 4,5 тыс. тонн.
  • Малайзия – 4,0 тыс. тонн.
  • Руанда – 3,0 тыс. тонн.
  • Россия – 1,4 тыс. тонн.
  • Лаос – 1,0 тыс. тонн.

Источник

Мировые запасы олова на исходе

Олово представляет собой серебристо-белый металл, мягкий, пластичный и податливый. Он находится среди старейших металлов, известных человечеству, который был обнаружен около 3000 до н.э. в бронзовом веке, который на самом деле назван в честь сплава олова и меди. Его роль в литейном деле как сплава послужило созданию торговых путей, которые связали древние цивилизации на тысячи лет.

Олово не встречаются в природе в чистом виде, поэтому его следует извлекать из других руд. Из-за высокого удельного веса диоксида олова, олово часто добывается на выходе из первичного вклада – по берегам рек, в долинах или на дне океана. Таким образом, наиболее экономичным методом является экстракция дноуглубительных работ, в карьерах и гидравлической добычи. Исторически сложилось так, что крупнейших производителей олова – Китай, Индонезия, Малайзия, Перу, Бразилия и Боливия.

Олово используется главным образом при пайке, металлическом покрытии, широком спектре сплавов, сверхпроводящих магнитов и пластике ПВХ. Китай и другие развивающиеся страны продолжают потреблять ресурсы сверх того, что земля может дать, олово является одним из металлов, который сейчас практически исчез. К середине 2030-х годов большинство крупных промышленных запасов были полностью исчерпаны.

Местные, индивидуальные и малые шахты не передают свои разработки крупным горнодобывающим корпорациям и продолжают поставлять его на рынки. Недавние новые открытия в Колумбии временно снизили спрос. Тем не менее, адекватное долгосрочное решение проблемы может быть найдено только при полной замене олова.

Читайте также:  Олово сернокислое внешний вид

Источник

Ресурсы и запасы олова

Ресурсы и запасы олова (англ. Tin resources and reserves; нем. Ressourcen f pl und Vorräte m pl an Zinn ).

Общая характеристика

Обнаружены и прогнозные ресурсы в недрах 75 стран мира на начало 1999 оценивались в 46,5 млн. т, из них около 50% приходилось на Азию, 27% – на Америку, 9% – на Европу (включая Россию), 9% – на Африку, 5% – на Австралию и Океанию. Самыми значительными ресурсами олова обладают Бразилия – 13% мировых ресурсов (5 млн. т), Китай – 12,6% (5,8 млн. т.), Индонезия – 10,8% (5 млн. т), Малайзия – 10% (4,6 млн. т), Таиланд – 9,7% (4,5 млн. т.), Россия – 5,3% (2,4 млн. т), Демьянов. Республика Конго – 5,4% (2,5 млн. т.). Ресурсы олова пяти стран постсоветского пространства (Казахстана, Кыргызстана, России, Таджикистана) составляют 8,6% мировых (4,1 млн. т).

Прогнозные ресурсы олова в недрах 65 стран оцениваются в 17,1 млн. т, что составляет 36% суммарных мировых ресурсов. Пять стран (Венесуэла, Мозамбик, Суринам, Чад) располагают только прогнозные ресурсы олова.

Выявленные ресурсы олова (включая общие запасы и условно экономические ресурсы) составляют 64% суммарных мировых ресурсов. Их количество в недрах 60 стран мира оценивается в 30,4 млн. т. На долю Азии приходится 57% суммарного количества выявленных ресурсов (17,3 млн. т), в Америке сосредоточено 23% (6,9 млн. т), в Африке – 10 % (3 млн. т), в Европе – 7% (2,1 млн. т), в Австралии и Океании – 3% (1 млн. т).

Ведущее место в мире по выявленным ресурсами олова занимает Бразилия (4,5 млн. т., или 14,8% мировых). На долю Индонезии и Малайзии приходится по 13,2% мировых выявленных ресурсов (по 4 млн. т), Китая – 12,5% (3,8 млн. т), Таиланда – 11,5% (3,5 млн. т), ОР Конго 6,6% (2 млн. т), Боливии – 5,6% (1,7 млн. т), СНГ (Казахстана, Кыргызстана, России и Таджикистана) – 5,3% (1,6 млн. т), России – 4,6% (1,4 млн. т), Австралии – 3,3% (1 млн. т).

Выявленные ресурсы в недрах 21 страны: Алжир, Афганистан, Бутан, Египта, Ирана, Конго, Мавритании, Мадагаскара, Мали, Марокко, Непала, Саудовской Аравии, Свазиленда, Сенегала, Сомали, Словакии, Судана, Сьерра-Леоне, Швеции, Таджикистана, Танзании – по своим количественным и качественным характеристикам они относятся к условно экономических, промышленное освоение которых в условиях современного рынка нерентабельно, и в дальнейшем при характеристике запасов не рассматриваются.

В 2000 г., по оценкам Горного бюро США, экономически рентабельные запасы олова (Reserves) составили 9,6 млн. т, резервная база (Reserve base) – 12 млн. т.

В мировой минерально-сырьевой базе олова около 47% всех подтвержденных запасов заключено в россыпных месторождениях. Главным геолого-промышленным типом среди коренных месторождений олова является касситерит-сульфидная (17% мировых подтвержденных запасов), на касситерит-грейзеновые месторождения приходится 15%, на касситерит-силикатные – 11%, на касситерит-кварцевые – 7%, на редкометало-пегматитовые – 3%.

Большая часть россыпных и коренных месторождений олова представлена средними по качеству металлами, среднее содержание полезных компонентов (касситерита и олова) в которых составляет, соответственно 0,3-0,5 кг / м3 и 0,4-1%. В самых богатых месторождениях Конго и Бразилии концентрации касситерита достигают 1,2-1,25 кг / м3. Руды коренных месторождений могут быть как собственно оловянными, так и комплексными оловосодержащих (вольфрамовыми, медно-цинковыми, полиметаллических, и др.).

Минерально-сырьевая база оловодобывающей промышленности мира характеризуется высокой степенью концентрации. Более 54% мировых подтвержденных запасов олова сосредоточено в 13 странах Азии и почти 32% – в семи странах Америки. В десяти ведущих по запасам олова странах (Китай, Бразилия, Малайзия, Индонезия, Таиланд, Перу, Боливия, Россия, Демократическая Республика Конго и Австралия) сосредоточено более 89% суммарных мировых подтвержденных запасов этого металла.

Источник

Adblock
detector