Wirtschaftsgeologie der Erze

Von

Dr. Ing. S. Jankovic Professor an der Bergbaufakultat der Universitat Belgrad

Mit 47 Textabbildungen

1967

Springer -Verlag Wien· New York

ISBN-l3: 978-3-7091-5101-3 e-ISBN-l3: 978-3-7091-5100-6 DOl: 10.1007/978-3-7091-5100-6

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© 1967 by Springer·YerlagjWien Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1967

Library of Congress Catalog Card Number 67 -17125

TiteJ Nr. 9204

Geleitwort

Anlal3lich des Leobener Bergmannstages 1962 war in der Montanistischen Hochschule eine Fachbuchausstellung eingerichtet gewesen, in der das damals erschienene Buch "Ekonomska Geologija" von Professor Dr. S. JANKOVIC, Inhaber des Lehrstuhles fUr Okonomische Geologie an der Bergbaufakultat der Universitat Belgrad, in serbo-kroat.ischer Sprache auflag. Beim Durchblattern wurde es dem Schreiber dieser Zeilen klar, dal3 ein solches Buch in deutscher oder englischer Sprache notwendig ware - ein Buch also, aus dem man die Methoden der Erkun­dung und die Gesichtspunkte der Beurteilung der mineralischen Rohstoffe unter einem wirtschaftlichen Blickwinkel entnehmen kann. Besonders ntitzlich im Ver­gleich zu vorhandenen, sehr alten Btichern tiber die Bewertung von Lagerstatten waren hier die speziellen Angaben tiber die technologischen Anforderungen an die einzelnen Erze.

Der Verfasser dieses Geleitwortes hat darum Herrn Professor JANKOVIC und dem Springer-Verlag in Wien die Anregung vorgebracht, eine deutsche Bearbeitung der "Wirtschaftsgeologie" herauszubringen. Der Verlag hat diese in sehr dankens­werter Weise aufgegriffen und damit einen weiteren Baustein gesetzt zu dem Auf­bau einer Buchreihe tiber die praktische Lagerstattenforschung, einen Wissens­zweig, der im Hinblick auf die bergbauliche Erschliel3ung der Entwicklungslander in Osterreich sehr aktuell geworden ist; das Buch von G. ZESCHKE (1964) tiber Prospektion war der zuletzt vorangegangene Schritt in dieser Richtung. Professor JANKOVIC seinerseits hat eine vollige Neubearbeitung des jugoslawischen Buches unter Einbeziehung sehr erweiterter allgemeiner Erfahrungen verfaBt. Als beson­derer V orzug gerade der wirtschaftlichen Abschnitte des Buches mag gelten, daB sein Verfasser dank der politischen Stellung seines Landes und seiner personlichen Arbeiten in Ost und West die montan-okonomischen Grundprinzipien der frei­wirtschaftlichen und der sozialistischen Welt kennt und hier auch vergleichend darstellt.

Die Redigierung des deutschen Textes, den Herr Professor JANKOVIC teils selbst verfal3t hat, teils durch seine Belgrader Mitarbeiter aus dem Serbischen tibersetzen liel3, hat einige zusatzliche Arbeit verursacht. Galt es doch, die fachliche Terminologie, zum Teil aber auch die Sprache der ostlichen Planwirtschaft an unsere Darstellungsweise anzupassen. Dieser Aufgabe haben sich meine beiden Mitarbeiter am Institut fUr Geologie und Lagerstattenlehre der Montanistischen Hochschule, die Herren Dipl.-Ing. K. WIESNER und Dr. K. VOHRYZHA, unterzogen, und so hoffe ich, dal3 nunmehr aus der Feder des so kompetenten und hochge­schatzten Kollegen aus Belgrad ein fUr unsere Montanwissenschaft wertvolles Werk an die Offentlichkeit tritt.

Leoben. im Februar 1967 W. E. Petrascheck

Vorwort

Der Begriff "Wirtschaftsgeologie der Erze" solI im Gegensatz zu der in den USA herrschenden Auffassung, wonach unter "Economic Geology" im wesentli­chen Lagerstattenlehre verstanden wird, bedeutend mehr umfassen: wirtschaft­liche Betrachtung der Erze, der Erzlagerstatten und der Erkunrlungsarbeiten, wirtschaftliche Beurteilung der Lagerstatten sowie eine umfassende wirtschafts­geologische Analyse der Gewinnung von Lagerstatten und die Zusammenhange der wirtschaftlichen Ausnutzungseffekte mit den Erkundungen. So gesehen, stellt die "Wirtschaftsgeologie" eine spezielle Richtung der Geologie dar, die in Zukunft immer mehr an Bedeutung zunehmen wird.

DaB dieses Buch in der vorliegenden Form erscheinen konnte, ist ein besundcres Verdienst von Herrn Professor Dr. W. E. PETRASCHECK; ich bin ihm dafur zn besonderem Dank verpflichtet.

Desgleichen gilt mein Dank den Herren Dipl.-Ing. K. WIESNER und Dr. K. VOHRYZHA, Leoben, nnd Dipl.-Ing. E. RICHTER, Freiberg, Iiir ihre Hilfe.

Fur die Zusammenstellung und Auswertnng von umfangreichem statistischem Material danke ich auch an dieser Stelle meiner Schwester LJ . JANKOVIC und meinen Mitarbeitern Dr.-Ing. D. MILOVANOVIC und lVI. SKARKA anI'! Belgrad.

Belgrad, im Frlihjahr 1967 S. Jankovic

Inhaltsverzeichnis

Einleitung . . . . . . . . .

Erster Teil

Die Grundslitze der wirtsehaftsgeologischen Bewertung von Lagerstlitten mineralischer Rohstotre

I. Faktoren, die den Wert der Lagerstlitten und deren Ausbeute bestimmen

A. Geologische Faktoren

1. Metallogenetische Faktoren . 2. Lagerstattentypus. . . . .

B. Technisch· wirtschaftliche Ab baufaktoren

1. Abbaukosten . . . . . a) Abbauverfahren ..... . b) Produktionskapazitat ... . c) Hydrogeologische Verhaltnisse

2. Ausnutzungsgrad der Lagerstatte a) Erzverluste b) Erzverdiinnung ...

3. Investitionen . . . . . a) Gesamtinvestitionen b) Spezifische Investitionen c) Amortisationsfrist

C. Technologische Faktoren . . . 1. Aufbereitung . . . . . . . 2. Metallurgische Verarbeitung

D. Regionale Faktoren ..

1. Transportverhaltnisse 2. Energiequellen . . . 3. Wasserversorgung .. 4. Klimatische Verhaltnisse 5. Besiedlungsdichte . . . 6. Versorgung des Bergwerks mit Material

E. Marktfaktoren

1. Preise .............. .

2. Absatzmiiglichkeiten mineralischer Rohstoffe a) Der Absatz der Mengen ....... . b) Marktlage und Qualitat mineralischer Rohstoffe

II. Parameter zur Bewertung der Lagerstlitten mineralischer Rohstotre

A. Natiirliche Parameter ................. .

1. Die Qualitat der mineralischen Rohstoffe. . . . . . . . . a) Der Gehalt an nutzbaren und schadlichen Komponenten .

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Vin Inhaltsverzeichnis

b) Mineralbestand und Gcfuge des mincralischen Rohstoffcs c) Physikalische Eigenschaften der mineralischen Rohstoffe

2. Reserven mineralischer Rohstoffe . . . . . . . a) Die Klassifikation der Reserven . . . . . . b) Einstufung der Reserven in Vorratskategorien c) Vorratskategorien und Investitionen d) Mindestreserven

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B. Wirtschaftliche Kennziffern. . . . . . . 52 Wirtschaftliche Bewertung . . . . . . .

a) Die wirtschaftliche Lagcrstattenbewertung Zeitfaktors. . . . . . . . . . . . . . .

ohne Bcriicksichtigung des 54

55 b) Die wirtschaftlichc Bewertung von Lagerstatten und Bergwerken in west­

lichen Landern . . . . . . 57 IJ() Verfahren des Zinsfu13es. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 ~) Die Hoskoldformel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

c) Die wirtschaftliche Lagerstattenbewertung in den sozialistischen Landern 61

III. Wirtschaftsgeologische Lagerstattenbewertung wahrend der einzelnen Untersuchungs-phasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

A. Die Phase der Aufsuchung von Lagerstatten 68

1. Geologische Faktoren der Lagerstattenbewertung 68 2. Faktoren der Gewinnung von Lagerstatten 69 3. Technologische Faktoren . . . . . 69 4. Allgemeine iikonomische Faktoren . 70

B. Vorerkundung. . . . . . . 70

1. Geologische Faktoren 70 2. Faktoren der Gewinnung 71 3. Technologische Faktoren 72

C. Detailerkundung 73

1. Geologische Faktoren 73 2. Faktoren.des Abbaues 74 3. Technologische Faktoren 75 4. Faktoren, die durch den Markt bestimmt werden 75

D. Beziehungen zwischen wirtschaftsgeologischer Bewertung und Lagerstattentyp. 76

E. Untersuchungskosten und wirtschaftliches Ergebnis der Investitionen fiir Unter-suchungsarbeiten 78

Literatur

Zweiter Teil

Wirtschaftsgeologische Charakteristiken der Lagerstatten einzelner Metalle

Eisen

1. Erze und Lagerstatten

A. Minerale und Erze .

B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Magmatische Lagerstatten 2. Skarnlagerstatten 3. Hydrothermale Lagerstatten 4. Vulkanisch-sedimentare Lagerstatten 5. Verwitterungslagerstatten in der Oxydationszone 6. Klastische Schuttlagerstatten . . . . . . . . .

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Inhaltsverzeichnis

7. Lateritische Lagerstatten 8. Infiltrationslagerstatten . 9. Sedimentare Lagerstatten

10. Metamorphogene Eisenerzlagerstatten

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung des Erzes

V. Metallurgische Verarbeitung von Erzen und Konzentraten

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt ....... .

A. Metallurgische und bergbauliche Erzeugung von Eisen in der Welt

B. Rohstoffbasis der Welt . .

VII. Preise von Erzen und Metallen

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten

A. Qualitat der Erze

B. Erzvorrate

C. Transport

Literatur

Mangan . .

I. Erze und Lagerstatten

A. Minerale und Erze .

B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen 1. Skarnlagerstatten . . . . . . . . . 2. Hydrothermale Lagerstatten .... 3. Vulkanogen·sedimentare Lagerstatten 4. Verwitterungslagerstatten 5. Infiltrationslagerstatten . . . 6. Sedimentare Lagerstatten 7. Metamorphogene Lagerstatten

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt

A. Metallurgische und bergmannische Produktion B. Rohstoffbasis der Welt

Vll. Preis von Mn·Erzen ...

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten

A. Qualitat der Erze

B. Erzreserven. . . . .

C. Abbaubedingungen

D. TransportverhaItnisse

Literatur

Chrom

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x InhaItsverzeichnis

A. Minerale und Erze . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen . . . . . . .

1. Stratiforme Lagerstatten (schichtfOrmige Lagerstatten) 2. Podiforme Lagerstatten (sackfOrmige Lagerstatten) 3. Seifenlagerstatten

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung A. Ferrochromerzeugung B. Chromit fiir die feuerfeste Industrie C. Chromsalzerzeugung ...... .

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Metallurgische und bergmannische Produktion B. Rohstoffbasis der WeIt

VII. Chromitpreise . . . . . . . . . . . . . . . .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes . . . . . . . .

1. Metallurgisches Erz . . . . . . 2. Chromerz als feuerfester Rohstoff 3. Chemische Industrie .

B. Erzreserven. . . . . C. Abbaubedingungen D. Transportverhaltnisse

Literatur

Zinn

I. Erze und Lagerstatten A. Minerale und Erze B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Pegmatitische Lagerstatten . 2. Kassiterit-Quarz-Formation 3. Kassiterit-Sulfid-Formation 4. Seifenlagerstatten

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Bergbau und Hiittenproduktion B. Rohstoffbasis der Welt

VII. Zinnpreise . . . . . . . . . . .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes B. LagerstattengroBe

Literatur

Wolfram

I. Erze und Lagerstatten

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Inhaltsverzeichnis

A. Minerale und Erze . . . . . . . . . . . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Erzaufbereitung

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt

A. Bergmannische und hiittenmannische Gewinnung B. Rohstoffbasis der Welt . . . . . . . . . . .

VII. Preise der Erze, der Konzentrate und der Metalle. .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten

A. Qualitat der Erze

B. Erzreserven .

Literatur

Molybdiin .

I. Erze und Lagerstatten

A. Minerale und Erze .

B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen 1. Stockformige Impragnationslagerstatten 2. Skarnlagerstatten . . . . . . . . . . 3. Ganglagerstatten . . . . . . . . . . 4. Schichtenformige sedimentare Lagerstatten .

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Bergbau· und Hiittenproduktion B. Rohstoffbasis der Welt

VII. Preise des Molybdans . . . . . . .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes . . B. Erzvorrate ..... C. Allgemeine Faktoren .

Literatur

Nickel . ..

I. Erze und Lagerstatten

A. Minerale und Erze . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Magmatische Lagerstatten . . . 2. Hydrothermale Ganglagerstatten 3. Silikatlagerstatten.

II. Suche und Erkundung

III, Abbau

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XII Inhalt~verzeichnis

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt

A. Bergwerks- und Hiittenproduktion .

B. Rohstoffbasis der Welt

VII. Nickelpreise . . . . . . . . . . . .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes

B. Erzreserven .

Literatur

Kohalt

I. Erze und Lagersta tten

A. Minerale und Erze .

B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

II. Suche und Erkundung

Ill. Abbau ...... .

IV. Aufbereitung und technologische Verarbeitung

V. Produktion und Rohstoffbasis der Welt ... A. Betgmiinnische und hiittenmannische Gewinnung B. Rohstoffbasis der Welt

VI. Kobaltpreise . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten

Literatur

Kupfer

I. Erze und Lagerstatten A. Minerale und Erze . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Magmatische Kupfererzlagerstatten 2. Skarnlagerstatten . . . . . 3. Hydrothermale Lagerstatten . . .

a) Pyritlagerstatten . . . . . . . b) Stockformige Impragnations-Lagerstatten c) Ganglagerstatten . . . . . . . . d) Kupferfiihrende Sandsteine ..... . e) Lagerstatten mit gediegen Kupfer

4. Impragnationen in roten Sandsteinen und tonigen Schiefern 5. Sedimentare Lagerstatten

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Bergwerks- und Hiittenproduktion .

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B. Rohstoffbasis der Welt

VII. Die Kupferpreise . . . .

Inhaltsverzeichnis

VIIT. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstiitten

A. Qualitiit des Erzes

B. Erzvorriite

Literatur

Blei. Zink

1. Erze und Lagerstiitten A. Minerale und Erze .

B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstiittentypen 1. Skarnlagerstiitten . . . . . . . . . . 2. Hydrothermallagerstiitten in Silikatgesteinen 3. Metasomatische Lagerstiitten in Karbonatgesteinen 4. GangfOrmige Lagerstiitten . . . . . . . . . . . 5. Erzkorper in Schiefern und tuffig-effusiven Gesteinen 6. Sedimentiire Lagerstiitten

II. Suche und Erkundung

A. Aufsuchung. . . .

B. Erkundung der Lagerstiitten

III. Abbau

IV. Aufbereitung . A. Flotation . B. Schwerkraftaufbereitung

V. Metallurgische Verarbeitung A. Bleiverarbeitung. . . . B. Zinkverarbeitung . . .

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt

A. Bergwerks- und Hiittenproduktion . B. Rohstoffbasis der Welt . . . . .

VII. Preise der Konzentrate und Metalle. .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstiitten A. Qualitiit des Erzes . . B. GroBe der Lagerstiitte

Literatur

Aluminium

I. Erze und Lagerstiitten A. Minerale und Erze . R. Wirtschaftlich wichtige Lagerstiittentypen

1. Magmatische Lagerstiitten . 2. Pegmatitische Lagerstatten. . . . . . 3. Lateritische Lagerstiitten ..... . 4. Sedimentare Lagerstatten des Kalksteintyps

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

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XIV Inhaltsverzeichnis

V. Metallurgische Verarbeitung

A. Verarbeitung von Bauxit 1. Das Bayer-Verfahren 2. Brennmethode . . .

B. Verarbeitung von Nephelin

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Bergwerks- und Hiittenproduktion . B. Rohstoffbasis der Welt . . . . ,

VII. Preise des Bauxits und Aluminiums. .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes . . . .

1. Bauxit ....... . 2. Nephelinisches Gestein .

B. GroBe der Lagerstatten . C. Transportverhaltnisse

Literatur

AntimOD . .

I. Erze und Lagerstatten A. Minerale und Erze . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Lagerstatten reiner Antimonerze . . 2. Lagerstatten komplexer Antimonerze

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Erzaufbereitung

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Bergwerks- und Hiittenproduktion . B. Rohstoffbasis der Welt.

VII. Preise der Erze und Metalle .....

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qua.litat des Erzes B. Erzreserven .

Literatur

Quecksilber

I. Erze und Lagerstatten A. Minerale und Erze . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

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Inhaltsverzeichnis

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Bergwerkserzeugung . B. Rohstoffbasis der Welt

VII. Preise von Quecksilber

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten

Literatur

Gold

I. Erze und Lagerstatten A. Minerale und Erze . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Erzfiihrende Konglomerate . 2. GangfOrmige Lagerstatten 3. StockfOrmige Lagerstatten 4. Sulfidlagerstatten 5. Seifenlagerstatten

II. Suche und Erkundung

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

IV. Produktion und Rohstoffbasis der Welt Rohstoffbasis der Welt

VII. Weltmarktpreis des Goldes

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes B. Erzreserven .

Literatur

Uran

I. Erze und Lagerstatten A. Minerale und Erze . B. Wirtschaftlich wichtige Lagerstattentypen

1. Ganglagerstatten . . . . . 2. Pegmatitische Lagerstatten . 3. Uranfiihrende Konglomerate 4. Uranfiihrende Sandsteine 5. Uranfiihrende Schiefer. . 6. Uranfiihrende Phosphate .

II. Suche und Erkundung .

III. Abbau

IV. Aufbereitung .

V. Metallurgische Verarbeitung

VI. Produktion und Rohstoffbasis der Welt A. Forderung des Urans . B. Rohstoffbasis der WeIt

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XVI Inhaltsverzeichnis

VII. Uranpreise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VIII. Die wirtschaftsgeologische Bewertung der Erze und Lagerstatten A. Qualitat des Erzes .. B. Erzreserven. . . . . C. Transportverhaltnisse

Literatur

Scite

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