Відкриття нових корисних мінералів та цінних елементів-домішок у мінералах

Одна з важливих причин практичного використання мінералів - це відкриття в них цінних елементів-домішок. З цим питанням дуже тісно пов'язана проблема комплексного використання мінеральної сировини, яка передбачає добування з мінералу усіх виявлених у його складі цінних компонентів. Можна навести дуже багато прикладів, коли мінерали, що не становили практичного інтересу, унаслідок відкриття в їхньому складі промислових вмістів елементів-домішок, ставали рудами.

Добре відомий породотворний мінерал біотит належав до категорії непромислових. Проте коли в ньому виявили досить високі концентрації елемента-домішки цезію, то він став новим видом мінеральної сировини на цей рідкісний метал. Початкове біотит із вмістом до 3 % оксиду цезію виявлено в екзоконтактах сподуменових пегматитів. Згодом з'ясували, що в тих районах, де рідкіснометальні (переважно сподуменові) пегматити формуються в неспокійних тектонічних умовах і залягають серед амфіболітів, навколо них розвиваються потужні зони слюдитизації, а цезієвий біотит в екзоконтактах пегматитів містить 6-8 % оксиду цезію. Такі зони слюдитизації з цезієвим біотитом (вміст Сз2О=3,74-4,27 %) виявлені в екзоконтактах пегматитів, що залягають серед біотит-рогово-

обманкових гранодіоритів Українського щита. У Шполяно-Ташлицькому рудному районі у контактових зонах літієвих пегматитів вміст С§ІО у біотиті досягає 4,9 %. З огляду на те, що цезій з біотиту легко добувати, мінерал у таких випадках стає важливою рудою на Сз. Аналогічна ситуація з астрофілітом - типовим мінералом лужних порід агпаїтового ряду. В складі астрофіліту з екзоконтактових зон фенітизації навколо одного з лужних масивів виявлено понад 1 % цезію. В тих випадках, коли цей мінерал з підвищеним вмістом цезію стає породотворним, його можна трактувати як нове джерело видобутку цезію. Все це підкріплено ще й тим, що серед мінералів астрофілітової групи виявлено цезієвий куплетськіт зі вмістом до 10 % Сз₂О.

Важливе значення має виявлення досить високих концентрацій скандію в таких породотворних мінералах, як егірин і рибекіт. Цей рідкісний елемент власних руд поки що не має, а добувають його з руд і мінеральних концентратів інших елементів (І), ^, 8п, Ве, Ре), вміст 8с в яких не перевищує 0,001-0,010 %. Останнім часом виявлено досить високий вміст скандію в егірин-рибекітових метасоматитах залізисто-кременистої формації Криворізь-кого басейну. Дослідження засвідчили, що головними концентраторами 8с в цих породах є егірин (0,2 %) і рибекіт (0,15 %). З огляду на широкий розвиток егіринових метасоматитів у районах Жовторічинського і Першотравневого родовищ є підстави говорити про новий вид мінеральної сировини на 8с.

Великі перспективи відкриваються унаслідок виявлення цінних елементів-домішок з погляду комплексності використання мінеральної сировини, яка передбачає добування з мінералу усіх виявлених у його складі цінних компонентів. Адже є дуже багато мінералів, які сьогодні використовують некомплексно, а це часто призводить до забруднення в місцях розробки й експлуатації родовищ і навіть формування екологічно небезпечного стану. До таких мінералів належить перш за все досить поширений, промислове важливий як фосфатна сировина апатит. У відомих родовищах апатит-нефелінових руд, пов'язаних з масивами лужних порід, апатит містить значні кількості ТК і 8г, які можна під час переробки цих руд добувати й одержувати додатковий продукт, знижуючи вартість виробництва фосфору. Ще рентабельнішим став би видобуток апатиту, якби попутно розробляли і нефелін, з якого можна одержувати не тільки А1, а й низку цінних елементів-домішок (Оа, Ьі, КЬ і Сз).

Останніми десятиліттями виявлено досить високий (до 10 %) вміст ртуті у сфалериті. У таких випадках цей мінерал стає рудою не тільки на 2п, Ссі, Іп і Се, а й як новий вид мінеральної сировини для одержання ртуті.

Крім виявлення цінних е лементів-домішок у мінералах, важливе значення з погляду нових видів сировини має також відкриття нових мінералів. В останні десятиліття щорічно виявляють 20-50 мінералів і їхніх різновидів. У більшості випадків нові мінерали є екзотичними утвореннями, проте серед них часто трапляються такі, що відразу ж набувають важливого практичного значення, тобто стають цінною мінеральною сировиною. Наведемо такі приклади.

Перший власне ренієвий мінерал джезказгангт (сульфід(?) ренію і міді), який був відкритий за допомогою мікрозондового аналізу в борніті і халькопіриті мідистих пісковиків, відразу ж став головним рудним мінералом такого рідкісного елемента, як реній. Олововмісний танталат -олово-танталіт або уоджиніт (Ta,Nb,Sn,Mn)2O4 - досить швидко після його виявлення набув промислового значення як важлива комплексна мінеральна сировина. Новим видом рідкісноземельної мінеральної сировини став фторид рідкісних земель натрію і кальцію - гагариніт NaCaTRJV Важливе значення мало відкриття багатьох нових мінералів бору. Серед них більшість належать до водних боратів кальцію і магнію -- курчатовіт, сахаїт, гаркерит, федоровськіт, роуїт та ін. Ці мінерали мають високий вміст бору (до 60 %) і в деяких випадках утворюють значні поклади курчатовіт-сахаїтових, сахаїт-гаркеритових і курчатовітових руд. Завдяки порівняно простій технології цих руд залучення їх у промислове використання замість силікатів бору (датоліт, данбурит) дає значний економічний ефект.

Цікаво є те, що серед нових мінералів часто практично викорис­товують і такі, які містять елементи, що уже давно добувають з добре відомих і поширених мінералів. Зокрема, це стосується ртуті й олова, мінералогія яких вивчена досить добре, і на перший погляд здавалось би мало ймовірним відкриття нових мінералів цих елементів. Однак останніми десятиліттями такі мінерали відкрито. Для ртуті ним став кордероїт складу Н§з82СІ2, який разом з кіновар'ю є головною рудою на родовищі ртуті Мак-Дермут у штаті Невада (США), а для олова - малалаїт CaSnO[SiO4] зі вмістом 55 % SnOa, що є аналогом титаніту і разом з каситеритом виявлений серед оловоносних скарнів на родовищі Тороку в префектурі Міядікі (Японія), і гідростанат олова та заліза -- натаніт Ре[8п(ОН)б], виявлений у деяких олов'яних родовищах серед продуктів зміни станіну.

Сенсаційним виявилося відкриття нового дуже красивого дорогоцінного мінералу чароїту (№,К)бСа4(Р,ОН)з[8І2С»5], який почали використовувати для виготовлення різних виробів (обручок, ваз тощо) приблизно за два роки до офіційного затвердження як нового мінералу.