Сырье для химической промышленности и сельского хозяйства

Глины

Глины представляют собой землистую горную породу сложного минерального состава с преобладанием алюмо­силикатов, размеры частиц менее 0,01 мм

В народном хозяйстве глина применяется для произ­водства кирпичей и черепицы, цемента, гончарной посу­ды, фарфора и фаянса, труб, плит, химической посуды, красок, для приготовления литейных форм, глинистых растворов, для очистки нефтепродуктов, органических масел и жиров, а также в бумажной, резиновой, химиче­ской и других отраслях промышленности. Промышленное использование глин основано на их свойствах принимать любую форму в сыром виде, твер­деть при обжиге и давать материал, не размокающий в воде, на их сорбционной способности, клейкости, связую­щей способности.

Среди глин, учитывая их применение, различают кера­мические, огнеупорные, кислотоупорные, формовочные, цементные, кирпичные и бентонитовые глины.

По минеральному составу различают следующие наи­более распространенные разновидности глин:

Каолинитовые, галлуазитовые и монотермитовые породы (глины); отличаются светлой (белой, желтой) ок­раской; в воде не разбухают.

Монтморилонитовые («бентониты») и бейделитовые глины восковидные, окрашенные в желтоватые, голу­бовато-зеленоватые или коричневые тона. С водой дают высокопластичное, липкое, мылкое тесто.

Гидрослюдистые глины, часто пестроцветные; как правило, песчанисты и пылеваты; малопластичны, в воде не разбухают.

Генезис месторождений глин различный. Различают глины и суглинки остаточные (в коре глинистого вывет­ривания на полевошпатовых породах) и переотложенные осадочные — морские, озерные, ледниковые, речные.

В качестве сырья для основной химической промыш­ленности и сельского хозяйства используются природные минеральные вещества: фосфатные образования, соли, бораты, сера и серный колчедан, барит, флюорит и др. [2].

1. Фосфатное сырье

Среднее содержание фосфора в земной коре состав­ляет 0,08—0,12% (по весу).

Природным фосфатным сырьем являются минералы из группы апатита.

Наиболее распространены фторапатит Са5[Р04]зF и хлорапатит Са5[Р04]зCl. Эти минералы входят в состав магматических и некоторых метаморфических горных пород. Аморфные и микрокристаллические разности апа­тита являются основной составной частью фосфоритов.

Фосфориты представляют осадочную горную породу, состоящую из фосфатов кальция и ряда других минера­лов— кварца, глауконита, кальцита и др. Окраска фос­форитов желтовато-серая, зеленовато-серая, коричнева­тая, бурая до черной.

Основу фосфатного вещества фосфоритов составляет высокодисперсный апатит.

Апатитовые магматические месторождения, связан­ные с комплексом щелочных пород (Хибины).

Фосфоритовые осадочные месторождения геосинклинального типа, к которым относятся крупнейшие ме­сторождения РФ (Каратау), Северной Африки (Ал­жир, Тунис, Марокко), западных штатов США. Необхо­димо отметить, что некоторые месторождения фосфоритов этого типа имеют промышленный интерес не только как источник фосфорита, но также урана, ванадия, циркония и редких земель. Вмещающими породами для фосфоритов являются мощные толщи карбонатных пород с подчинен­ным значением терригенных осадков. Фосфатные пачки содержат большое количество фосфоритовых пластов общей мощностью в десятки метров. Фосфориты преиму­щественно пластового типа с высоким содержанием Р205 — 22—36"%.

Фосфоритовые осадочные месторождения платформенного типа характеризуются широким распространени­ем на больших площадях, но имеют небольшую мощность пластов и соответственно меньшие запасы фосфатного сырья сравнительно с геосинклинальными месторождени­ями. К платформенным месторождениям фосфоритов от­носятся Вятско-Камское месторождение в Кировской об­ласти, Егорьевское месторождение в Московской области, Богдановское и Ново-Украинское в Северном Казахстане месторождения в Красноярском крае (Гурьевское), в Кемеровской области, в Ленинградской области и др. Вмещающими породами для фосфоритов являются слабо сцементированные песчаные, реже глинистые породы. Преимущественный тип фосфоритов желваковый. Содержание Р2О5—12—16%, но при обогащении получают промышленный концентрат с содержанием Р205 26— 35%.

Метаморфогенные месторождения образуются из осадочных фосфоритов на контакте с интрузивными по­родами или в процессе регионального метаморфизма. В результате раскристаллизации фосфатного вещества образуется апатит (месторождение Чулак-Тау в районе Каратау, Слюдянка в Восточной Сибири).

Рис. 8.13. Геологическая карта Хибинских тундр (по Е. Н. Володину):

1 — апатито-нефелиновые руды; 2 — ийолит-уртиты, малиньиты, рисчорритьг 3 — нефелиновые сиениты; 4 — фойяиты; 5 — щелочные сиенит-порфиры; 6 — хибиниты трахитоидные; 7 —хибиниты гравитоидные; 8— контактовые роговики; 9 — эффузивно-осадочная толща (докембрий); 10 — гнейсы (докембрий)

Было открыто в 1921 г. научно-исследовательской экспедицией, возглавляемой А. Е. Ферсманом. Эти месторождения, уникальные по сво­ему составу, строению и промышленному значению, име­ют мировую известность. Расположены они в центральной части Кольского полуострова и приурочены к массиву щелочных пород. Хибинский массив занимает площадь 1327 зале­гает среди докембрийских образований в форме лополита и имеет зонально-кольцевое строение (рис. 7.14.). Возраст щелочной интрузии последевонский (герцинский). В на­правлении от периферии к центру массива следуют разно­видности щелочных пород: нефелиновые сиениты, хибини­ты, ийолит-уртиты, рисчорриты, эгириновые нефелиновые сиениты, фойяиты

По генезису, апатитовые тела Хибинского массива представляют тип магматических месторождений. Они образовались при внедрении апатитонефелиновой маг­мы, обогащенной летучими и редкими элементами, в коническую полость внутри массива щелочных пород. Подчиненное значение имеют апатитонефелиновые поро­ды метасоматического происхождения, связанные с гид­ротермальной деятельностью щелочной интрузии является крупным объектом нашей фосфатной промышленности. В настоя­щее время здесь разведано и эксплуатируется несколько месторождений. Среди них известны Кок-Су, Ак-Джар, Ак-Сай, Чулак-Тау, Джаны-Тос, Герес и др