Нерудные полезные Ископаемые РФ

Содержание

1.  Введение………………...………………………………………………...…3

2.  Нерудные полезные ископаемые РФ………………………………………4

2.1  Основное горно-химческое сырье……………………………..….5

2.1.1  Поваренные, калийные 5и каменные соли…………………6

2.1.2  Фосфор (апатиты и фосфориты)……………………………7

2.2  Основное строительное сырье…………………………………...10

2.2.1  Глина………………………………………………………..11

2.2.2  Плавиковый шпат……………………………………….….12

2.2.3  Мрамор……………………………………………………...14

2.2.4   Асбест………………………………………………………14

2.3  Сырье многоцелевого назначения………………………………..15

2.3.1  Слюды……………………………………………………….15

2.3.2  Графит……………………………………………………....17

3.  Заключение………………………………………………………………...19

4.  Список использованной литературы……………………………………..20

1. Введение

Неметаллические полезные ископаемые наиболее многочисленны. Область их применения чрезвычайно широка: по существу нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы в той или иной мере не использовалось это сырье. В настоящее время насчитывается свыше 150 видов неметаллических полезных ископаемых, используемых в естественном или переработанном виде.

Важная особенность неметаллического сырья - его взаимозаменяемость, в силу тождественности тех или иных свойств: для одной и той же цели используются различные виды сырья. Так, в качестве электроизоляторов могут выступать не только слюды, но и мрамор, а в качестве смазочных веществ наряду с графитом может применяться слюдяной порошок.

Неметаллические полезные ископаемые играют значительную роль в экономике всех стран, определяемую широкомасштабным многоцелевым использованием в производстве промышленной и сельскохозяйственной продукции, при создании наукоемких технологий и получении конструкционных материалов, композитов, специальной керамики. Их отдельные виды относятся к стратегическому сырью. По данным В.П.Петрова, Е.М.Аксенова и Н.Н.Ведерникова суммарный объем продукции, производимой на основе неметаллов, в развитых странах превышает объем металлорудной в два раза и более, в слаборазвитых странах соотношение обратное.

Целью данной работы является изучение основных нерудных полезных ископаемых РФ, их месторождений и качество сырья.

2. Нерудные полезные ископаемые РФ

Неметаллический комплекс использует три различающиеся группы сырьевых ресурсов: горно-химическое сырье (апатиты, фосфориты, сера, калийная и каменные соли, поваренная соль); сырье для производства строительных материалов (глина, цементное сырье, мрамор, асбест); сырье многоцелевого значения (слюда, графит).

Основные месторождения неметаллического сырья разведаны в горных районах Урала, Кольского полуострова, Сибири и Дальнего Востока. Максимальной концентрацией уникальных месторождений неметаллического сырья отличаются Средний Урал, Забайкалье и Кольский полуостров. Здесь ведется добыча и частично переработка сырья крупнейшими предприятиями-монополистами.

При геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых одним из главных показателей являются запасы сырья. В табл. 1 приведена группировка месторождений некоторых неметаллических полезных ископаемых по разведанным запасам, принятая в России.

2.1 Основное горно-химческое сырье

2.1.1 Поваренные, калийные и каменные соли.

Промышленное использование солей разнообразно. По главнейшим отраслям применения выделяют три основных сорта поваренной соли: пищевую, кормовую и техническую. Пищевая соль используется в пищевой промышленности, кормовая - на корм скоту и для заготовки различных кормов, техническая - как исходный продукт в химической промышленности для получения различных химических соединений с натрием и хлором (соляная кислота, нашатырь, хлористый кальций и др.), а также в лакокрасочной, текстильной, фармацевтической, кожевенной, нефтяной, металлургической и других отраслях промышленности, в органическом синтезе, холодильном деле, мыловаренном производстве и пр. В 2004 году уровень добычи поваренной соли в России составил 2,9 млн т. В 2005 он снизился и составил 2,7 млн т.

Запасы поваренной соли находятся на Урале (месторождения Верхнекамское в Пермской и Илецкое в Оренбургской областях), в Нижнем Поволжье (Баскунчакское и Эльтонское), в Восточной Сибири (Усольское в Иркутской области), на Дальнем Востоке (Олекминское в Якутии).

Калийные соли служат исходным сырьем для производства калийных удобрений. На долю России приходится 16% мировых запасов калийных солей. Крупнейшее месторождение калийных солей – Верхнекамское – расположено на Урале, в Пермской области, где содержится основная часть всех запасов калийных солей России.

Основным потребителем калийных солей является туковая промышленность: свыше 90% их добычи идет на производство различных сельскохозяйственных удобрений и лишь около 10% - в химическую промышленность для производства разнообразных соединений (хромпик, едкий калий, цианистый калий, перекись калия и др.) и металлического калия. Динамика производства минеральных удобрений неустойчива. К 2000 г. производство калийных удобрений увеличилось в 1,03 раза по сравнению с 1990 г.(табл. 2)

По производству калийных удобрений в 2002 году Россия (в пересчете на K2O 4,1 млн т, 15,2% мирового производства) занимала второе место, уступая Канаде(8,8 млн т, или 32,5%).

Оз. Баскунчак - современное месторождение соли

Озеро Баскунчак находится в 50 км восточнее г. Ахтубинска Астраханской области. Оно представляет низменную континентальную котловину, находящуюся на 20 м ниже уровня моря. В плане это овал площадью около 120 км, вытянутый на север-северо-запад на 18 км при ширине до 10 км. Опускание котловины, начавшееся в конце неогена, продолжается и в настоящее время: южная часть озера прогибается со скоростью 20 мм в год, а северная - 8,5 мм.

Котловина озера оказалась выполненной мощной толщей пластов и пачек галита, чередующихся с терригенным материалом - глинами и илами. Разрез этой толщи (сверху вниз) представляется следующим:

·  верхний пласт сплошной соли (галита) - 4-19 м;

·  глина и соленосные илы - около 13 м;

·  средний пласт сплошной соли (галита) - около 2 м;

·  глина и соленосные илы - около 12 м;

·  чередование мощных пластов сплошной соли (галита) с менее мощными слоями черного ила с запахом сероводорода - более 250 м.

Эти отложения сверху перекрыты 10-12 см столбом рапы, которая в летнее время полностью испаряется с выпадением тонкого рыхлого слоя соли - новосадки.

Промышленное значение имеет верхний современный пласт соли, залегающий горизонтально на неровной поверхности подстилающих соленосных илов и глин.

Верхний пласт соли является единой пластовой залежью. Содержание галита в ней превышает 90%; минералы-примеси – гипс, кальцит, единичные зерна карналлита. Средний химический состав соли (мас.%): натрий - 36,16; хлор - 56,63; кальций - 0,92; магний - 0,23; сульфат-ион - 1,91; нерастворимый остаток - 3,66; кроме того, в тысячных долях %% устанавливаются бром, бор и калий. Запасы соли в верхнем рабочем пласте оцениваются в 775 млн т. Озеро Баскунчак в настоящее время является одним из главнейших источников пищевой поваренной и кормовой соли в России с ежегодной добычей около 3,2 млн т.

Илецкое месторождение каменной соли

Месторождение расположено к югу от г. Соль-Илецка в Оренбургской области. Геологически оно связано с соляным куполом (штоком), перекрытым песчано-галечными четвертичными аллювиальными отложениями. В плане купол имеет форму эллипса, вытянутого в северо-западном направлении, с размерами 2x0,9 км. Его контакты с вмещающими породами крутые, субвертикальные. По данным гравиметрии соль прослеживается до глубины свыше 2600 м.

Месторождение разрабатывается с давних пор. Каменная соль добывалась открытым (карьеры) и подземным (камерным) способами. В настоящее время старые горные выработки затоплены водой. Разработки ведутся лишь подземным способом. Добываемая соль отличается высоким качеством: содержание NaCl составляет 97,8%.

Верхнекамский бассейн калийно-магниевых солей

Верхнекамский калиеносный бассейн расположен на западном склоне Урала в Пермской области, соответствуя Соликамской впадине Предуральского краевого прогиба. Бассейн вытянут более чем на 200 км, имея ширину около 50 км. Площадь распространения соленосных отложений составляет 6,5-8 тыс. км2, а калийных солей - около 3,5 тыс. км2.

На участке Соликамского месторождения геологический разрез пород (снизу вверх) выглядит следующим образом:

·  нефтеносные известняки и перекрывающие их доломиты, известняки и глины артинского яруса (основание разреза);

·  глинисто-доломит-ангидритовые отложения нижнекунгурского подъяруса - 150-300 м;

·  подстилающие каменные соли среднекунгурского подъяруса - 300-350 м;

·  калийные и калийно-магниевые соли (продуктивная толща, состоящая из нижнего сильвинитового и верхнего сильвинит-карналлитового горизонтов) - 100-150м;

·  покровные каменные соли верхнекунгурского подъяруса - 18-20 м;

·  известняки, глины, мергели верхнекунгурского подъяруса;

·  известняки и песчаники казанского яруса верхней перми;

·  четвертичные отложения. Суммарная мощность верхнекунгурских, казанских и четвертичных отложений колеблется от 70 до 250 м.

В бассейне на Соликамском и Березниковском участках действует четыре рудника производственных объединений "Сильвинит" и "Уралкалий". Руды отрабатываются на глубинах 250-350 м. При разработке сильвинитовых пластов используется камерная система без закладки выработанного пространства; разработка карналлита осуществляется камерной системой с почвоуступной выемкой. Геологические запасы сырых калийных солей бассейна составляют 219 млрд т.

2.1.2 Фосфор (апатиты и фосфориты)

Фосфатное сырье представлено двумя главнейшими типами руд: апатитовыми и фосфоритовыми.

Вследствие значительно более легкой обогатимости апатитовые руды являются более ценным сырьем, чем фосфоритовые. Однако в мировом балансе добываемого фосфатного сырья основная роль принадлежит фосфоритовым рудам (90%); в нашей стране, наоборот, благодаря наличию уникальных месторождений Хибинского массива, доля апатитовых руд в составе фосфатного сырья является доминирующей. Большая часть общих мировых запасов апатитовых руд сосредоточена в России.

Области использования апатитовых и фосфоритовых руд одинаковы. Подавляющая масса фосфатного сырья (более 95%) используется для получения фосфатных и комбинированных минеральных удобрений: суперфосфата, двойного суперфосфата, преципитата, аммофоса, нитрофоса, нитрофоски, термофосфатов, фосмуки; с этой целью трудно растворимые и плохо усваиваемые растениями природные фосфаты обрабатываются различными кислотами, спекаются со щелочными и другими соединениями, либо просто размалываются до тонкой муки. Остальное количество фосфатного сырья идет на производство фосфора и фосфорной кислоты (а из богатых фтором апатитовых руд получают также кремнисто-фтористо-водородную кислоту) - исходных веществ для получения разнообразных химических соединений, используемых в металлургии, пиротехнике, органическом синтезе, производстве минеральных подкормок для скота и птицы, моющих и огнестойких веществ, спичек, лекарственных препаратов, инсектицидов, флотореагентов, матовых стекол и др. В керамической промышленности из апатита изготавливают так называемый "костяной фарфор".

Динамика производства минеральных удобрений неустойчива. К 2000 г. производство фосфорных удобрений сократилось в 2,1 раза по сравнению с 1990 г.(табл. 2)

Апатиты

Промышленные концентрации апатита в земной коре устанавливаются среди магматических, контактово-метасоматических, карбонатитовых (сложных магматически-метасоматических), гидротермальных, метаморфических и экзогенных (коры выветривания) образований.

Апатитовые руды разнообразны. По своему минеральному составу они подразделяются на силикатно-оксидные, силикатные, карбонатно-силикатные, карбонатные и гидросиликатно-гидрооксидные. По средним содержаниям фосфора (мас. %) среди них выделяют убогие (до 4%), бедные (4-8%), средние (8-16%) и богатые (свыше 16%). В зависимости от минерального состава апатитовые руды могут быть легко-, удовлетворительно- и труднообогатимыми. В первых извлечение P2O5 в апатитовый концентрат превышает 90%, во вторых - находится в пределах 70-90%, в третьих - составляет менее 70%. Наиболее легко обогащаются силикатные (апатит-нефелиновые и др.) руды, наиболее трудно - карбонатные и гидросиликатно-гидрооксидные.

Апатит-нефелиновые месторождения Хибинского массива

Хибинский массив щелочных пород находится в центральной части Кольского полуострова между крупными озерами Имандра и Умбозеро. В плане он имеет эллипсоидальную несколько вытянутую в субширотном направлении форму (45x35 км) общей площадью 1327 км2. Эти месторождения разрабатываются с 1929.

Месторождения различаются по морфологии, размерам, условиям залегания рудных тел и качеству слагающих их руд. Это могут быть простые, весьма значительные по размерам (100-200 м мощностью и протяженностью в несколько км) пологопадающие пластовые апатит-нефелиновые залежи (месторождения Кукисвумчорр, Юкспор, Расвумчорр и др.), либо сложно построенные многоярусные рудные зоны, образованные крутопадающими согласными рудными линзами или горизонтами брекчиевых руд (месторождения Коашва, Ньоркпахк, Олений ручей и др.).

Руды сложены апатитом (20-70%), нефелином (20-45%), эгирин-авгитом (5-20%), сфеном (1-18%) и титаномагнетитом (0,5-5%).

Следует иметь ввиду, что апатит-нефелиновые руды месторождений Хибинского массива являются комплексными и их глубокая полная переработка является важнейшей народнохозяйственной задачей. Помимо основного компонента - фосфора, они содержат в промышленных количествах фтор, алюминий, титан и редкие земли.

Добыча идет как открытым, так и подземным способами.

Балансовые запасы этого месторождения оцениваются в 2,7 млрд т. Доля хибинских месторождений в структуре мировых запасов апатитовых руд составляет около 30%. Добываемые здесь апатитовые руды поставляются как сырье основным суперфосфатным заводам страны, а также служат сырьевой базой для получения глинозема, так как содержат большое количество нефелина.

В настоящее время в Мурманской области работает крупнейшее в России производственное объединение по добыче фосфатных руд ОАО «Апатит», которое производит около 9 млн т/год апатитового концентрата с содержанием фосфора не менее 39%,значительная часть которого идет на экспорт, а основная часть - на химические заводы страны для выработки удобрений. ОАО «Апатит» экспортными поставками связан с 30 странами мира.

Апатитовое месторождение Белая Зима

Месторождение находится в Восточном Саяне (Иркутская область) и связано с остаточной корой выветривания массива позднедокембрийских апатит-редкометалльных карбонатитов, нефелиновых сиенитов, пикритовых порфиритов и вмещающих его осадочно-метаморфических и изверженных пород.

Глубина развития коры выветривания непостоянна, варьируя от 10-20 до 70-100 м и составляя в среднем 32 м

В составе коры выветривания выделяют три продуктивных горизонта: верхний - охристый (среднее содержание Р2O5 13,7%), промежуточный - обохренной сыпучки (Р2O5 9,8%) и нижний - необохренной сыпучки (Р2O5 около 5%). Подавляющая часть разведанных запасов оксида фосфора сосредоточена в охристом горизонте, выделяемом в центральной части месторождения в виде пластообразной залежи сложного строения; фосфаты здесь представлены слабо измененными фтор-апатитом.

Продуктивный участок коры выветривания вытянут вдоль долины реки на 4 км при ширине от 0,5 до 1,2 км. Общие запасы Р2O5 на месторождении составляют 26 млн т при среднем содержании в рудах 10,4%. Обогащение руд позволяет получить из них высококачественный апатитовый концентрат с содержанием Р2O5 34-39%. Обогатимость руд - удовлетворительная: извлечение Р2O5 в концентрат составляет 70-75%.

Фосфориты

Подавляющее большинство фосфоритов являются продуктом литогенеза морских осадков, сформировавшихся химическим, биохимическим и механическим путем. В мировом балансе запасов фосфоритов резко преобладают зернистые руды (свыше 60%), доля микрозернистых руд составляет около 30%, а желваковых - около 7%.

Основные месторождения фосфоритов расположены в европейской части страны. Наиболее крупные из них расположены в Кировской области (Вятско Камское месторождение), в Московской (Егорьевское), в Курской (Курско-Щигровское), в Брянской (Полпинское), в Ленинградской областях (Кингисеппское месторождение), а также в Западной Сибири (Горная Шория), в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Отдельные месторождения фосфоритов имеются также в Башкортостане и в Чувашии.

Вятско-Камское месторождение

Это месторождение, площадью 1900 км2, находится в Кировской области. Оно разрабатывается с 1917 года. На данный момент разведанные запасы составляют около 2100 млн. т руды, содержание фосфора в которой составляет 11-17%.

Добыча ведется открытым способом. Основной центр добычи - пос. Рудничный.

Егорьевское месторождение

Егорьевское месторождение желваковых фосфоритов занимает обширную площадь около 950 км2 на территории Воскресенского, Егорьевского и Коломенского районов Московской области.

В состав продуктивной фосфоритной серии входят породы волжского яруса верхней юры и рязанского горизонта нижнего мела. Она включает нижний и верхний фосфоритные слои (горизонты), разделенные пачкой кварцево-глауконитовых песков (рис. 1).

Нижний фосслой представлен желваковыми фосфоритами. Содержание Р2O5 в таких желваках достигает 25-29%.

Верхний фосслой также сложен желваковыми фосфоритами, сгруженными в глинистом кварцево-глауконитовом песке. Содержание P2O5 в этих желваках колеблется от 13 до 25%. В верхней части слоя желваки нередко сцементированы песчано-фосфатным ожелезненным материалом с образованием плиты.

Систематическое изучение месторождения производится с 1925 года. За это время разведано более 24 участков с общими запасами фосфоритовой руды более 360 млн т.

Месторождение эксплуатировалось Подмосковным горно-химическим комбинатом (ОАО "Фосфаты"). Фосфоритовая руда из работавших сезонно карьеров подвергалась мокрому грохочению с получением промышленного концентрата. Последний путем помола и флотационного обогащения перерабатывался в фосфатную муку, содержащую не менее 19% P2O5 (фосмука 2-го сорта по ГОСТу). В настоящее время добыча прекращена по экологическим причинам.

2.2 Основное строительное сырье

В качестве основного строительного сырья выступает цементное сырье, глины, мрамор, асбест и др. Это сырье используется в промышленности строительных материалов для производства цемента, стеновых материалов, крупных стеновых блоков, асбестоцементных листов, труб и муфт, нарудных строительных материалов и т.д. В таблице 4 отмечено количество произведенных строительных материалов в РФ.