Козаренко А, Апатит-нефелинови находища, сп. "География" №4
А.Е.КОЗАРЕНКО
През двадесетте години на ХХ век. в Khibiny са открити огромни находища на апатит, наречени от известния геолог A.E. Ферсман е камък на плодородието, защото от този минерал се получават фосфатни торове.
В горещото полярно лято на 1926 г. геологът А.Н. Лабунцов и неговите спътници изучават в Хибините геоложката структура на южните склонове на Расвумчор (на изток от днешен Кировск). Сивото еднообразие на скалите тук-там се оживяваше от бледожълти петна лишеи. Изведнъж сред руините на мръсносиви нефелинови сиенити острото око на геолог забеляза светли зеленикаво-жълтеникави блокове. Беше апатит. Така беше открито голямо находище на апатит-нефелинови руди Расвумчор, въпреки че отделни находки на апатит в Хибини са известни от 1923 г.
Тундрите Khibiny и Lovozero1 се считат за най-големия в света (2000 km2) масив от нефелинови сиенити (хибинити, луяврити, уртити и др.). Хибинската част на масива е конична интрузия от хибинити, уртити и други скали, простираща се на дълбочина от 7 км. Нови данни показват, че масивите Khibiny и Lovozero произхождат от един и същ магмен канал. Хибинският алкален масив е образуван преди около 360 милиона години.
Централната мина пресичаше склона на планината и отиваше в долината на реката. Wuonnemiok
Снимка от К.С. Лазаревич. 1995 г
В момента работят следните мини: Кировски (находища Кукисвумчор и Юкспор), Расвумчорски (находища на Апатитния циркус и платото Расвумчор), Централен (плато Расвумчор) и Восточни (находища Коашва и Ньоркпахк). През 1963 г. капацитетът на първия завод за преработка на апатит-нефелин (ANOF-1) се удвоява. През същата година е пуснат първият етап от новата фабрика, ANOF-2; през 1984 г. е построен последниятминно-обработващ завод ANOF-3 - и двата извън планинската верига, в равнината Khibiny. В момента ANOF-1, разположен в Кировск, който отдавна е морално и физически остарял, не работи. Основното производство е съсредоточено в ANOF-2. ANOF-3 е консервирана от 1997 г. и започва работа едва през 2000 г., произвеждайки 200 000 тона апатитен концентрат всеки месец. През следващите години се предвижда въвеждане на сезонен режим на работа на фабриката за пестене на електроенергия и топлина. ANOF-3 ще работи през лятото, когато търсенето на продуктите му се увеличава.
Максималният обем на производството е достигнат през 1989 г.: добити са 60 милиона тона руда, получени са около 20 милиона тона апатитен концентрат. Обемът на производството на апатитов концентрат след промишления спад от 90-те години постепенно се увеличава: през 1998 г. той възлиза на 8 милиона тона, през 1999 г. - 9 милиона тона, а нефелиновият концентрат - 858 хиляди тона Добивът на апатито-нефелинова руда е около 24 милиона тона.Около 40% от апатитовия концентрат се изнася.
Нефелиновият концентрат се получава от отпадъци само в ANOF-3.
Делът на находищата в Хибини в структурата на световните запаси от апатитни руди е около 30%. Към днешна дата са проучени подробно девет находища на апатито-нефелинови руди. Шест находища — Kukisvumchorrskoye, Yuksporskoye, Apatite Circus, Rasvumchorr Plateau, Koashva и Nyorkpakhk — се експлоатират от ОАО „Апатит“ по лиценз за право на ползване на недрата. Детайлно са проучени, но все още не са разработени находищата Куелпор, Партомчор и Олений Ручей.
Депозитите на апатит-нефелинови руди са свързани с комплекс от скали от серия ийолит-уртит. Ийолитите (от Ijo, шведското име на селото във Финландия, където тези скали са изследвани за първи път) са скали, съставени предимно отнефелин и егирин. Уртитите (Luyavr-Urt - саамското име на тундрата на Ловозеро) се състоят почти изцяло от минерала нефелин. Рудният материал (апатит) е локализиран в магмени камери в резултат на кристализационна диференциация на магма, вероятно идваща от горната мантия.
Дебелината на рудните апатитни тела е приблизително 150 m в находището Kukisvumchorr, 90 m в находището Yukspor, 80 m в циркуса Apatite, 100 m в платото Rasvumchorr и около 60 m в Koashva и Nyorkpakhk. Рудните тела са под формата на листовидно-лещовидни находища. Рудите са представени от различни разновидности: петнисти, петнисто-лентови, брекчирани и др.
Минералогично апатит-нефелиновите руди на Khibiny се състоят от шест основни минерала: апатит, нефелин, фелдшпат, титаномагнетит, сфен и пироксен.
Понастоящем възможностите за увеличаване на запасите от апатито-нефелинови руди в експлоатираните находища чрез по-нататъшното им проучване са изчерпани. Увеличаването на производството на апатитов концентрат е възможно само чрез допълнително проучване на нови находища, които са в резерв, и разработване на дълбоки хоризонти на експлоатирани находища. При нива на годишно производство от 25-30 милиона тона, експлоатираните находища могат да се разработват поне 100 години.
Комплексното използване на апатит-нефелиновите руди също беше обсъдено от A.E. Ферсман. От апатито-нефелиновите руди в асоциацията Апатит могат да се получат апатитови, титаново-магнетитни, егиринови, сфенови и нефелинови концентрати. Още през 50-те години нефелиновият концентрат започва да се използва за производството на алуминиев оксид от завода за алуминий в Пикалевски и алуминиевия завод във Волхов. Първоначално алуминиевият завод в Кандалакша използва алуминиев оксид от нефелинов концентрат, а по-късно преминава къмпо-евтина суровина от боксити.
Нефелиновият концентрат в завода в Пикалевски се синтерова с варовик и се получава от 1 тон нефелин, 250 кг алуминиев оксид, 180 кг калцинирана сода, 80 кг поташ, 2,6 тона портланд цимент и метален галий. Сега алуминиевият оксид не се произвежда от нефелинов концентрат, защото при получаване на 1 тон алуминиев оксид по пътя се получават около 10 тона портланд цимент, който в момента не се продава в България. В централната лаборатория на сдружение "Апатит" беше изпитана нова технология за преработка на нефелин концентрат в пилотна инсталация, която произвежда алуминиев оксид, сода, поташ, калиев и натриев нитрат и аморфен силициев диоксид.
Нефелиновият концентрат под формата на пелети може напълно да замени флуорита (флуорита) в металургичното производство. Нефелиновите пелети, за разлика от флуорита, не съдържат флуор, опасен замърсител на околната среда. Промишлени тестове бяха проведени в Осколския електрометалургичен завод и в някои украински предприятия. Нефелиновият концентрат се използва и при производството на стъклена вата и керамични изделия.
Сфен концентрат може да се използва за производство на пигмент. Егиринов концентрат в момента се произвежда в пилотна инсталация от нефелинов флотационен продукт в количество от 3 тона на ден. Този концентрат се използва при производството на стъклена смазка за производство на тръби във Волжския тръбен завод. Възможно е използването на егирин концентрат за получаване на черни стъкла, глазури за керамика.
Апатитният концентрат се доставя в Череповец и Воскресенск, а също така се изнася в чужбина, главно в Холандия, Германия, скандинавските страни, Индонезия, Украйна, Белоболгария и Литва. Развитите страни купуват хибински апатитконцентрат не толкова за производство на фосфатни торове, колкото за извличане на редкоземни метали от него: ниобий, лантан, церий, самарий, неодим и много други. Предприятията в нашата страна все още не разполагат с такива технологии.
Добивът и обогатяването на апатито-нефелинова руда води до причинени от човека промени в околната среда. Откритият добив на руда в повечето находища нарушава естествения пейзаж. В този случай възникват големи антропогенни сипеи и обширни кариери. картината на мина Киров е удивителна. Огромната планина е почти наполовина разрушена, сякаш великан е отхапал част от склона ѝ. Гигантските первази на мините Rasvumchorra и Vostochny са ясно видими отдалеч. На платото на Расвумчор (Централна мина) има дупка с дълбочина стотици метри, чиито ръбове вече са прорязали склоновете на платото. В кариерите по време на работа на минно оборудване и транспортни средства се натрупват вредни изгорели газове.
Замърсяващият ефект се проявява в изтичането на отпадъчни води от апатито-нефелиновите обогатителни фабрики във водни обекти. Водите, дренирани от целулозата на хвостохранилището близо до ANOF-2 в залива, ограден от язовира, съдържат суспендирани твърди частици и разтворими вещества и се просмукват в езерото Имандра, замърсявайки го. Прахът се издухва от хвостохранилищата и се носи от ветровете на разстояние до 6 км. Прахът се утаява на повърхността на растенията, запушвайки устицата на листата и иглите, което води до тяхното потискане. От друга страна, утаяването на праха върху повърхността на почвата подобрява техните свойства, тъй като минералните прахови частици улесняват аерирането на горните, торфени почвени хоризонти, намаляват киселинността и доставят хранителни вещества (фосфор и микроелементи). В Полярната алпийска ботаническа градина на Колския клон на Руската академия на науките се работи по избор на билки за засяване в хвостохранилища, за да се спре издухването на прах от тях.повърхности.
ДОБИВ И ПРЕРАБОТА НА АПАТИТ
К.С. ЛАЗАРЕВИЧ
Комбайнът премества рудата през щолята. Копайте ги. СМ. Киров
Рудата се добива по открит и подземен начин. За подземен добив има хоризонтални минни изработки – галерии. Но в Khibiny миньорите, работещи под земята, не трябва да слизат в щолните, а да се качват. Голяма платформа - клетка - се движи успоредно на склона на планината, извежда миньорите до желаното ниво. Намиращите се на това ниво щоли се наименуват според абсолютната им марка; по този начин 570-ият хоризонт е 570 m над морското равнище.
Основните опасности, които дебнат въглищарите, не са тук. Покривът на минните изработки е здрав, срутванията са редки. Магматичните скали не са газоносни, експлозиите на метан са изключени. Но въпреки това в изработките са монтирани дървени опори, тъй като скалите са напукани, а използването на експлозиви в минното дело увеличава пукнатините, разхлабва скалните блокове.
В края на щолната (в лицето) се пробиват кладенци с малък диаметър - сондажи. Дупката може да бъде насочена надолу, настрани (хоризонтална дупка), нагоре (повдигаща се). Във всяка дупка се поставят експлозиви и след като извадят всички хора, произвеждат експлозия. Дори населението на съседните села предупреждава за най-мощните експлозии.
И след експлозията рудата се избира от лицето. В този случай се случва парчета да паднат от обема на скалата, твърде големи, за да бъдат транспортирани. В такова парче (извънгабаритно) се прави дупка и блокът се разбива с лека експлозия.
Минни комбинати работят по извличане на руда от забоя.
Сериозна опасност за миньорите е прахът. Ако не използвате предпазни средства, той се установява в белите дробове, причинявайки сериозно заболяване - силикоза. Поради това се дава задължително използване на респираторимините и обогатителните фабрики получават много внимание, а в градската здравна система работи служба за борба със силикозата.
Откритият добив се извършва в кариери. Ако рудата е от повърхността, можете да копаете директно от повърхността (миньорите винаги казват do'bycha). Ако рудното тяло е покрито с други скали - откривка, тези скали трябва първо да бъдат отстранени, т.е. да се извърши работа с откривка. Кариерата е или стъпало на планински склон, или голяма, понякога дълбока стотици метри, яма с наклони под формата на огромни стъпала, по които могат да се движат самосвали (и да се движат в голям брой).
Понякога кариера, направена под формата на вдлъбнатина на плоския връх на планина, разширявайки се, достига до нейния склон и я пресича, отваряйки се в съседна долина.
Рудата също се отделя от дъното и стените на кариерата чрез експлозии, но обикновено много по-мощни, отколкото при подземния добив. Извънгабаритните блокове, както при подземния добив, се смачкват от експлозии с ниска мощност.
В Централната мина на платото Расвумчор (миньорите неизменно казват моя) са преминати няколко рудни прохода. Самосвали изсипват руда в тях, тя попада във вагоните с руда на влак, стоящ в тунел, който пресича цялата планина. За да се предотврати попадането на големи блокове в колите, в рудния проход е монтирано нещо като сито - стоманени греди, закрепени под прав ъгъл една към друга, в клетките между тях могат да попаднат камъни - големи, но не много; устройството носи изразителното име рев. Не е трудно да се досетите, че вагоните за руда трябва да са достатъчно здрави.
Рудата се транспортира с влак до преработвателната фабрика. Разтоварването е просто: вагоните се саморазтоварват. Рудата се раздробява допълнително и се смила на прах. Отново прах; този път се изхвърля в големи количества през тръбитефабрики за горещ въздух. Когато работех в град ANOF-1, децата в околните къщи бяха болни от силикоза; градът въздъхна с облекчение, когато фабриката затвори. ANOF-2 и ANOF-3 бяха поставени разумно, далеч от жилищни райони, като се вземе предвид посоката на преобладаващите ветрове, така че тези фабрики да не развалят живота.
Смляната руда се смесва с вода; в него се разтварят вещества, поради което някои минерали, които съставляват рудата, се намокрят и остават в суспензия (нямат време да се утаят), докато други - полезен компонент на рудата - не се намокрят, поради повърхностното напрежение на течността те се придържат към въздушни мехурчета и плават. Този метод на обогатяване се нарича флотация (фр. flottation, англ. floatation - плаване на повърхността на водата). Концентратът съдържа около 40% P2O5.