Eng | Рус | Буряад
 На главную 
 Новости 
 Районы Бурятии 
 О проекте 

Главная / Каталог книг / Электронная библиотека / Природопользование

Разделы сайта

Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
  Регистрация

Погода

 

Законодательство


КонсультантПлюс

Гарант

Кодекс

Российская газета: Документы



Не менее полезные ссылки 


НОЦ Байкал

Галазий Г. Байкал в вопросах и ответах

Природа Байкала

Природа России: национальный портал

Министерство природных ресурсов РФ


Рейтинг@Mail.ru

  

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЦЕОЛИТИЗИРОВАННЫХ ПОРОД МУХОР-ТАЛИНСКОГО КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЛИТ-ЦЕОЛИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Автор:  Приходько В.И.
Источник:  Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием 26-30 июля 2004 г., г. Улан-Удэ. - Улан-Удэ, 2004. - С. 72-74.

Природные цеолиты относятся к водным алюмосиликатам щелочных и щелочноземельных металлов. Особым образом построенная открытая кристаллическая решетка определяет их уникальные полезные свойства. Всего в природе известно более 50 минеральных видов цеолитов. Из них крупные промышленные запасы образуют клиноптилолит, морденит, шабазит, филлипсит, анальцим, ломонтит и эрионит. Последний, по причине высокой канцерогенное™, из числа промышленных цеолитов исключен.
Процессы цеолитизации имеют региональный характер. Поэтому месторождения основных промышленных видов цеолитов, приуроченных к эффузивно-осадочным толщам, характеризуются весьма крупными запасами и благоприятными для освоения горно-геологическими условиями. Запасы отдельных месторождений оцениваются в десятки и сотни миллионов тонн, мировые - в десятки миллиардов тонн.

Впервые практическое применение в различных технологических процессах нашли искусственные цеолиты. В настоящее время синтезированы десятки их видов. Во многих странах налажено крупное производство. Высокая стоимость синтетических цеолитов ограничивает их применение только в ответственных каталитических, ионообменных и т.п. технологиях.
Природные цеолиты по основным параметрам аналогичны искусственным, но на порядок дешевле. Низкая цена и огромные запасы позволяют использовать их в отраслях, где необходимо большое количество дешевого сырья (земледелие, производство строительных материалов, охрана окружающей среды, животноводство). Практическое применение цеолитов определяется их ионообменными и адсорбционными свойствами, термической и химической стойкостью, механической прочностью, строением кристаллической решетки, катионным составом. Каждый минеральный вид характеризуется вполне определенными параметрами.

Высококремнистые цеолиты обладают наиболее высокими показателями химической, термической и радиационной устойчивости. К высококремнистым относятся морденит и клиноптилолит, они могут использоваться в агрессивных высокотемпературных средах. Адсорбционная способность цеолитов тем выше, чем больше размер входных окон кристаллической решетки. В ряду основных промышленных типов по этому показателю цеолиты располагаются в следующем порядке: шабазит, морденит, клиноптилолит. Наиболее изменчивым параметром природных цеолитов является относительное содержание обменных катионов Na, Ka, Са, которое может существенно отличаться даже в пределах одного месторождения. Катионная спецификация важна для определения наиболее предпочтительных областей применения - ионный обмен, адсорбция, растениеводство, животноводство.

Наиболее широко распространены месторождения клиноптилолита, который и является основным промышленным типом. Морденит по своим свойствам несколько превосходит клиноптилолит, но распространен значительно меньше. Шабазит обладает наилучшими адсорбционными свойствами, но его месторождения редки, руды бедные, как правило, требуют обогащения. Другие промышленные типы цеолитов имеют низкие термоустойчивость и кислотостойкость, что существенно ограничивает область их применения.
Таким образом, наиболее промышленно значимыми являются месторождения клиноптилолита и морденита, причем, подавляющее большинство выявленных и разведанных сложены клиноптилолито-выми породами, месторождения морденита весьма редки. Единственным крупным объектом в нашем регионе является Мухор-Талинское перлит-цеолитовое месторождение.

Месторождение находится в Заиграевском районе Бурятии, в выгодных географических условиях - в экономически освоенном районе, на удалении 13 км от Транссибирской железнодорожной магистрали, с которой связано улучшенной фунтовой дорогой. Месторождение комплексное, первоначально оценивалось как перлитовое. Промышленная добыча перлита осуществляется с 1961 г. по настоящее время. Специализированные поисковые работы по изучению цеолитоносности пород района проведены в течение 1985-88 гг. В этот период определены масштабы распространения цеолитизированных пород, положение их в разрезе вулканогенно-осадочной толщи, изучено качество минерального сырья.

В целом структура месторождения представляет собой крупную пологую синклиналь, выполненную разнообразным комплексом пород. В основании разреза залегает пачка туфоконгломератов. Выше она перекрыта невыдержанной пачкой тридимитовых трахитов и их туфов. Средняя часть разреза сложена выдержанным горизонтом псаммито-псефитовьгх и агломератовых туфов. На агломера-товых туфах залегает продуктивная пачка перлитов, которая в свою очередь перекрывается риолита-ми и их туфами. Перлиты и риолиты сохранились на возвышенных формах рельефа. Завершает разрез структуры мощная пачка базальтов, которые сохранились только за пределами продуктивной площади месторождения.

Цеолитизация имеет наложенный гидротермально-метасоматический генезис. В той или иной степени цеолитизированы все породы, слагающие разрез Мухор-Талинской структуры. Наиболее интенсивно цеолиты замещают вулканическое стекло. Продуктивная толща приурочена к средней части разреза - суммарному горизонту витрокластических псаммито-псефитовых и агломератовых туфов. Содержание цеолитов в отдельных слоях витрокластических туфов достигает 60-65%, в среднем равно 40%.Прочие породы месторождения цеолитизированы незначительно.

Продуктивная толща распространена на всей площади месторождения (около 8 км2). Горизонт относительно выдержанный, мощность его изменяется от 20 до140 м. На значительной части площади цеолитизированные туфы выходят на дневную поверхность, где перекрыты маломощным чехлом рыхлых отложений. Общие запасы руды оцениваются в 170 млн. т.
Содержание цеолитов в разрезе продуктизной толщи довольно выдержанное. Наиболее богатые руды чаще приурочены к средней части горизонта агломератовых туфов. В нижележащих псаммито-псефитовых туфах содержание цеолитов снижается. Изменения содержаний в разрезе постепенные.
Основной минеральной формой цеолитов в породах месторождения является морденит. Эпизодически встречаются примеси клиноптилолита, содержание которого не превышает первых процентов. Наряду с цеолитами породообразующими минералами цеолитизированных туфов являются: калиевый полевой шпат, кристобалит, гидрослюды, кварц и монтмориллонит. Последний обладает определенными ионообменными и адсорбционными свойствами, прочие минералы являются инертным балластом.
Качество цеолитов месторождения изучено в ограниченном объеме. В целом руды относительно бедные, среднее содержание морденита равно 40%, в наиболее богатых интервалах - 55-65%, но обладают высокими технологическими характеристиками. По содержанию SiO? (68%) и по величине отношения Si/Al=4,3-4,6 цеолиты месторождения относятся к высококремнистым, термоустойчивым и кислотостойким, что позволяет использовать их в агрессивных средах для адсорбции кислых газов, доочистки вод гальванических производств и т.п. По суммарной емкости поглощения равной 0,8-1,37 мг-экв/г, они находятся на уровне и выше руд лучших месторождений стран СНГ.
1 Ионообменные свойства цеолитов в значительной мере определяются составом обменных катионов. Цеолиты Мухор-Талинского месторождения относятся к натриево-калиевому типу с соотношением К > Na > Ca. Обычно в морденитовых рудах преобладают катионы Na, руды в преимущественно калиевой форме встречаются очень редко. В этом отношении цеолиты месторождения являются уникальными по составу обменных катионов, а высокое содержание К определяет широкие возможности модификации с приданием им новых свойств.

Содержание нормируемых токсичных и радиоактивных элементов в породах находится на уровне фоновых, значительно ниже предельно-допустимых значений.
Природные цеолиты обладают определенной биологической активностью. Биолого-гигиеническая оценка цеолитизированных туфов Мухор-Талы выполнена Медицинским научным центром профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, г. Екатеринбург. По заключению Центра цеолиты месторождения характеризуются следующими показателями:
-    по общетоксическому действию они относятся к IV классу опасности, т.е. к малотоксичным веществам с точки зрения опасности развития острого отравления;                                                         
-    являются умеренно фиброгенными аэрозолями. Фиброгенная активность их находится на уровне таковой клиноптилолита Холинского и гейландита Пегасского месторождений;
-   обладают умеренной цитотоксичностью в сравнении с кварцитами Первоуральского месторождения и в особенности с эталонным образцом кварца DQ-12.
-    потенциальное мутагенное и канцерогенное действие менее выражено, чем активность цеолитов Пегасского и Холинского месторождений.
Основным, подлежащим регламентированию биологическим эффектом пыли цеолитов Мухор-Талинского месторождения, является фиброгенное действие; мутагенное и потенциально канцерогенное действия менее выражены и не являются лимитирующими. Предельно-допустимая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны рекомендуется равной 2 мг/м .

Приведенная выше краткая характеристика качества цеолитов месторождения, а так же опыт изучения и использования цеолитов других месторождений определяют перспективные области их применения: обезвреживание отходящих газов промышленных предприятий, в том числе тепловых станций путем извлечения оксидов серы и азота; глубокая доочистка сточных вод от тяжелых металлов, аммония, цианидов и других флотореагентов, нефтепродуктов и т.д.; очистка питьевых вод от взвешенных частиц, удаление различных вредных компонентов, в т. ч. снижение жесткости. Наиболее масштабное применение цеолиты месторождения могут найти в сельском хозяйстве и производстве строительных материалов. Высококалийный тип руд предпочтительнее других в растениеводстве, он обладает высокими мелиоративными свойствами и пролонгирующим действием минеральных удобрений.

Принципиальная возможность применения цеолитизированных туфов Мухор-Талы в производстве строительных материалов установлена опытным путем. Из керамической массы состава: глина 70% + цеолитизированный туф 30% методом сухого прессования получена глазурованная плитка для внутренней облицовки. Использование туфов в качестве активной добавки изучено на основе клинкера Тимлюйского цементного завода. Добавка в клинкер 15% туфов не снижает активности и прочности исходного портландцемента.
На заводе «Электромашина», г. Улан-Удэ проведены лабораторные и полупромышленные испытания морденитов месторождения в качестве фильтрующей загрузки при глубокой доочистке сточных вод гальванического цеха от ионов тяжелых металлов. Испытания показали высокую эффективность фильтров для очистки стоков от ионов Си, Zn, Mi, и Fe и удовлетворительные результаты по но- , нам Сг. Установлено, что насыщенная фильтрующая загрузка легко регенерируется раствором Nad, \ причем, после регенерации сорбционная емкость повышается в 1,5-2 раза.

Мухор-Талинское месторождение перлитов эксплуатируется с1961 г. В настоящее время добыча перлита осуществляется в весьма ограниченных объемах. Перспективы горнодобывающего предприятия могут быть значительно расширены за счет комплексного освоения ресурсов месторождения -вовлечения в отработку цеолитизированных туфов. Потенциальными крупными потребителями сырья только в Бурятии являются предприятия теплоэнергетики, промышленные предприятия, службы ЖКХ и сельское хозяйство. Выгодное географическое положение, благоприятные горно-геологические условия определяют минимальные затраты на организацию производства на базе действующего профильного предприятия. Добыча будет осуществляться экономичным открытым способом. Переработка сырья - экологически чистое и безотходное производство — заключается в простом дроблении и рассеве по классам крупности.

Наиболее благоприятными условиями для первоочередного освоения обладает т.н. «Южный» участок Мухор-Талинского месторождения. По инициативе и на средства ОАО Бурятэнерго» произведено геологическое доизучение небольшого участка в районе законсервированного перлитового карьера. В пределах участка цеолитизированные туфы представлены пологой пластовой залежью средней мощностью 22 м при максимальном значении 42 м. Полезная толща не обводнена, слагает в рельефе естественную возвышенность, породы вскрыши представлены маломощным чехлом рыхлых отложений. Средний объемный коэффициент вскрыши не превышает 0,1 м3/т. Запасы морденитовых туфов участка предварительно оценены в 1,6 млн.т. Среднее содержание цеолитов в туфах участка равно 50%, что выше, чем среднее по месторождению. За отсутствием средств изучение технологических свойств не производилось. В геологическом отношении площадь Южного участка изучена достаточно полно, но отсутствие технологических испытаний не позволяет квалифицировать запасы руд по промышленным категориям.

Первоочередной задачей подготовки для промышленного освоения перспективного во всех отношениях месторождения является:
-    -Определение 1-2 приоритетных направлений применения цеолитов месторождения;
-    -проведение общетехнологических и специальных исследований с разработкой соответствующих технических условий и регламентов;
-    -утверждение запасов.
Суммарная продолжительность этих работ составит 1-1,5 года, стоимость 4-5 млн. руб. Источником финансирования может быть как бюджет Бурятии, так и средства заинтересованных ведомств и предприятий.

Назад в раздел






СПРАВОЧНАЯ СЛУЖБА

Национальная библиотека Республики Бурятия

Научно-практический журнал Библиопанорама

Охрана озера Байкал 
Росгеолфонд. Сибирское отделение   
Туризм и отдых в Бурятии 
Официальный портал органов государственной власти Республики Бурятия 





Copyright 2006, Национальная библиотека Республики Бурятия
Информационный портал - Байкал-Lake