ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 549:54.055
DOI: 10.18503/1995-2732-2026-24-2-56-66
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Уральский регион около 300 лет является металлургиче-ским центром России и за столь продолжительный период здесь накопилось большое количество шлаков, в том числе и медных. Изучение их вещественного состава является актуальной задачей, так как прежде чем их утилизировать, надо оценить их минеральный состав. Многие шлаки представляют собой потенциальную руду, которую можно до-полнительно переработать. Полевской металлургический завод (1724-1930) был крупным производителем черновой меди. От него сохранился небольшой медный шлакоотвал, возникший в последние годы работы предприятия, веще-ственный состав которого практически не изучен. На данный момент шлакоотвал активно загрязняет окружающую среду и его необходимо утилизировать. Цель работы. Изучение вещественного (минерального) состава медных шла-ков Полевского металлургического завода. Используемые методы. Геохимический состав шлаков установлен на масс-спектрометре Agilent 7700X (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН), а химический состав минералов определен на сканиру-ющем электронном микроскопе TESCAN MIRA LMS, S6123 с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 450 X-Max 80 фирмы Oxford Instruments (ИГГ УрО РАН). На последнем приборе сделаны и фотографии минералов. Новиз-на. Рассмотрение вещественного (минерального) состава шлаков проводилось с применением современной номен-клатуры Комиссии по новым минералам Международной минералогической ассоциации и использованием методов классической минералогии. Результат. Изучена минералогия медных шлаков Полевского металлургического завода, которые складированы в небольшом отвале у западного подножия горы Думной. Установлено, что шлаки представ-лены двумя типами, отличающимися друг от друга минералого-геохимическими характеристиками. Первый тип сло-жен фаялит-пижонитовым агрегатом с присутствием магнетита, стекла, форстерита, халькозина, купростибита, до-мейкита и меди. Второй тип представлен фаялит-авгитовым агрегатом с присутствием магнетита, брейтгауптита и сульфидов (идаита, кубанита, борнита, халькопирита, галенита). Первый тип шлака характеризуется «гипербазито-вым» геохимическим трендом, а второй – «базитовым». Сделан вывод, что шлаки первого типа получились в резуль-тате переплавки «цементной меди», а шлаки второго типа образовались при переработке медноколчеданных руд Зюзельского месторождения. Практическая значимость. Изученные медные шлаки можно переработать, они друг от друга отличаются магнитными свойствами (второй тип шлака сильномагнитный и его можно легко отделить). Из первого типа шлака можно выделить медь (с попутным золотом), а также магнетитовый концентрат, содержащий титан, ванадий и хром. Из второго типа шлака с помощью флотации можно выделить сульфидный концентрат, со-держащий не только медь, железо, цинк, но и свинец с никелем. Магнитной сепарацией можно выделить магнетито-вый концентрат, который к тому же дополнительно содержит примеси титана и 5% ZnO.
Ключевые слова
Фаялит, пижонит, магнетит, сульфиды, минералогия, шлаки, Полевской металлургический завод.
Для цитирования
Вещественный состав медных шлаков Полевского металлургического завода / Ерохин Ю.В., Макаров А.Б., Захаров А.В., Хиллер В.В., Леонова Л.В. // Вестник Магнитогорского государственного технического уни-верситета им. Г.И. Носова. 2026. Т. 24. №2. С. 56-66. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2026-24-2-56-66
1. Mineralogical properties of the copper slags from the Sar Cheshmeh smelter plant, Iran / Nasab M.S., Bafti S.B., Yarahmadi M.R., Maymand M.M., Khorasani K.J. // Min-erals. 2022, vol. 12, article 1153. DOI: 10.3390/min12091153
2. Вещественный состав медных шлаков Алмалыкского медеплавильного завода (Узбекистан) / Сайитов С.С., Цой В.Д., Расулов Ш.М., Печерский Р.Д., Расулова А.В., Абдуваитов А.К., Асроров А.А. // Известия Том-ского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2024. Т. 335. № 4. С. 148–158. DOI:10.18799/24131830/2024/4/4292
3. Determination of quantitative ratios (mechanical and dis-solved) of copper, gold and silver losses in Vanyukov fur-nace slags under the conditions of the Balkhash Copper Smelter in Kazakhstan / Dosmukhamedov N., Shambula-yev B., Dityatovskiy L., Zholdasbay Y., Argyn A. // Recy-cling. 2025, vol. 10, article 181. DOI: 10.3390/recycling10050181
4. Металлургические заводы Урала XVII–XX вв. Эн-циклопедия / под ред. В.В. Алексеева. Екатеринбург: Изд-во Академкнига, 2001. 536 с.
5. Макаров А.Б., Хасанова Г.Г., Койнов С.А. Минерало-го-геохимические особенности старолежалых шлаков Полевского медеплавильного завода (Средний Урал, Свердловская область) // Проблемы минералогии, пет-рографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. 2018. № 21. С. 430–435.
6. Золотова Е.С., Рябинин В.Ф. Экологическая геохимия старого отвала медеплавильного шлака на Среднем Урале // Известия УГГУ. 2020. Вып. 2(58). С. 103‒109.
7. Petrogenesis of Jian forsterite jade solely composed of end-member forsterite (Fo 99.8): Constrained by trace element and oxygen isotope / Peng B., He M., Yang M., Liu X., Sui X., Sun K., Wu Sh. // Ore Geology Reviews. 2022, vol. 150, article 105167. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2022.105167
8. Ерохин Ю.В., Тупиков И.Н., Ширяев П.Б. Медные шлаки Нейво-Рудянского завода (вещественный со-став и геоэкология) // Отходы и ресурсы. 2025. Т. 12. № 3. Статья 09NZOR325. DOI:10.15862/09NZOR325
9. Вещественный состав шлаков Среднеуральского ме-деплавильного завода / Ерохин Ю.В., Козлов П.С., За-харов А.В., Ширяев П.Б., Леонова Л.В. // Вестник Магнитогорского государственного технического уни-верситета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. № 2. С. 78–87. DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-2-78-87
10. Михеев В.И. Об альфа-, бета- и гамма-домейките // Записки ВМО. 1949. Ч. 78. № 1. С. 3–7.
11. Emami M. «Toroud», The late motion for As-Sb bearing Cu production from 2nd millennium BC in Iran: An ar-chaeometallurgical approach // Mediterranean Archaeolo-gy and Archaeometry. 2014, vol. 14(2), pp. 185–204.
12. Самсонов Г.В., Дроздова С.В. Сульфиды. М.: Метал-лургия, 1972. 304 с.
13. Ерохин Ю.В., Захаров А.В., Леонова Л.В. Шлаки Бла-годатного медеплавильного завода (состав и геоэколо-гия) // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 5. С. 75–86. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-5-75-86
14. Юдыцкий А.П. Опыт подземного выщелачивания медных руд. М.: Экономиздат, 1962. 48 с.
15. Инновационные технологии в реанимации ранее отра-ботанных рудников на примере Гумешевского место-рождения медистых глин / Алтушкин И.А., Левин В.В., Король Ю.А., Ситникова Т.И. // Цветные метал-лы. 2012. № 11. С. 37–41.
16. Столяров Ю.М. Зюзельское колчеданное месторожде-ние, Урал (новый взгляд на строение и генезис) // Уральский геологический журнал. 2003. № 3. С. 85‒96.