Реферат: Химическое и агрохимическое сырье Беларуси

Важное место в минерально-сырьевой базе страны занимают полезные ископаемые, представляющие собой сырье для использования в химической промышленности и в производстве сельскохозяйственных удобрений. Это калийные и каменная соли, промышленные рассолы, доломит, фосфориты, сапропель, давсонит, цеолитсодержа-щие силициты, глауконит, глинистая охра.

Калийные соли — основное минеральное богатство Беларуси, важнейший экспортный товар. Они залегают в Припятском прогибе и связаны с нижней и верхней солевыми толщами верхнего девона и пока еще слабо изученной толщей нижней перми. Промышленное значение имеют калийные соли глинисто-галитовой (калиеносной) подтол-щи верхней солевой толщи, их общая масса составляет около 200 млрд т. В разрезе этой подтолщи выявлено около 60 калийных горизонтов. Калийные залежи сложены, в основном, красноцветными сильвинитами, карналлитсодержащими сильвинитами, смешанными породами карналлит-сильвин-галитового состава и карналлитами.

Основной сырьевой базой калийной промышленности Беларуси является Старобинское месторождение, открытое в 1949 г. (рис. 43). Проведены детальная разведка Петриковского и предварительная разведка Октябрьского месторождений калийных солей. В Припятском прогибе имеется также ряд высокоперспективных участков, на которых сосредоточены значительные ресурсы калийных солей (Нежинский, Смоловский, Новодубровский, Копаткевичский, Житковичский и др.).

Строение старобинского месторождения калийных солей

На Старобинском месторождении, расположенном в северозападной части Припятского прогиба, — четыре калийных горизонта, из которых два (второй и третий) отрабатываются, а первый находится в опытно-промышленной разработке. Основным объектом эксплуатации является третий горизонт, залегающий на глубине 450—1000 м и более и имеющий мощность до 20 м. Мощность продуктивного пласта в разрезе этого горизонта 4-5, 5 м; в его разрезе выделяется до шести сильвинитовых слоев. Средние содержания КС1 в этих слоях колеблются от 30 до 45 %. Второй калийный горизонт распространен на меньшей площади и залегает на глубинах 360-700 м. Мощность его 1, 3—2, 8 м. Разрез горизонта обычно состоит из двух сильвинитовых слоев; содержание КС1 в них в среднем составляет 34^11 %.

Месторождение разрабатывается четырьмя рудоуправлениями РУП «ПО «Беларуськалий». На четырех шахтных полях этих рудоуправлений балансовые запасы сырых калийных солей категорий A+B+Cj составляют 2, 7 млрд т. Начинается подготовка к строительству пятого рудоуправления.

Петриковское месторождение расположено на западе центральной зоны Припятского прогиба. Здесь в калиеносной подтолще верхней солевой толщи выявлено около 20 калийных горизонтов. Промышленное значение имеет только один из них, залегающий на глубине 520-1200 м. Мощность его варьирует от 3 до 25 м. В его разрезе, в свою очередь, промышленное значение имеет нижний пласт с содержанием КС 1, достигающим 40—5 5 %. В калийных рудах Петриковского месторождения повышенные концентрации MgCl2 (1, 5—5, 5 %) и низкие содержания нерастворимого остатка (0, 5—1, 5 %). Балансовые запасы сырых калийных солей категорий Cj+C2 составляют 1, 28 млрд т. Петриковское месторождение по сравнению со Старобинским характеризуется более сложными горно-геологическими условиями: промышленный горизонт залегает глубже, углы падения слоев более крутые. Благоприятными факторами являются низкое содержание нерастворимого остатка и высокая концентрация КС1 в рудах. Для введения в эксплуатацию месторождения необходима доработка технологии обогащения руд, обладающих повышенным содержанием MgCl2.

Октябрьское месторождение калийных солей расположено в центральной части северной зоны Припятского прогиба. Здесь два промышленных калийных горизонта, которые сложены красноцвет-ными сильвинитами с содержанием КС1 около 50 %; концентрация MgCl2 в них 0, 1 %, нерастворимого остатка около 5 %. Балансовые запасы сырых калийных солей, подсчитанные по категориям Cj и С2, составляют 637, 2 млн т.

Несмотря на то, что Беларусь обладает очень большими запасами калийных солей, имеется целый ряд проблем, связанных с их добычей. Эти проблемы обусловлены наличием разломов в продуктивной толще, обводненностью перекрывающих глинисто-мергельных отложений надсолевого девона, а также нарастающим негативным влиянием калийного производства на окружающую среду, неизбежным при принятом способе отработки сильвинитов. Стратегия развития минерально-сырьевой базы калийной промышленности заключается не только в наращивании разведанных запасов, но и во внедрении новых технологий добычи калийных солей, в частности метода подземного выщелачивания. Этот прогрессивный метод, дающий большой экономический эффект и оказывающий минимальное негативное воздействие на окружающую среду, нашел применение при разработке калийных залежей в Канаде и США.

Каменная соль — одно из важнейших полезных ископаемых Беларуси. Ее ресурсы, приуроченные к девонским солевым толщам Припятского прогиба, практически неисчерпаемы. В настоящее время разведаны три месторождения в верхнесолевых отложениях — Мо-зырское, Старобинское и Давыдовское. Два первых эксплуатируются.

Мозырское месторождение разведано в 1963-1964 гг. Оно приурочено к соляному поднятию, которое вытянуто в субширотном направлении на 10 км. Вскрытая часть соленосного разреза имеет мощность 40—750 м. Содержание NaCl в продуктивных пластах каменной соли составляет 94—99 %. Запасы поваренной соли — около 600 млн т по категории Сг Месторождение эксплуатируется методом подземного растворения через скважины с земной поверхности ступенями снизу вверх. Предельная глубина отработки 1500 м. Ежегодное производство пищевой поваренной соли «Экстра» составляет 185-360 тыс. т.

При разведке каменной соли на Старобинском месторождении калийных солей было выявлено и изучено шесть ее пластов мощностью 4, 1—28, 2 м, которые залегают в интервале глубин 362—845 м. В 1992 г. первое рудоуправление РУП «ПО «Беларуськалий» параллельно с эксплуатацией калийных солей начало шахтную отработку двух продуктивных пластов каменной соли, расположенных между вторым и третьим калийными горизонтами. Каменная соль нижнего пласта соответствует 1—му и 2—му пищевым сортам, а верхнего — техническим сортам. Было создано экологически безопасное, практически безотходное производство поваренной соли с высоким уровнем автоматизации важнейших технологических процессов. Ежегодные объемы производства пищевой и технической соли в 1997—2000 гг. составили 500—550 тыс. т.

Давыдовское месторождение открыто в 1941 г. Запасы каменной соли на нем в настоящее время относятся к неактивным. Это обусловлено относительно невысоким содержанием NaCl в соляных пластах и их небольшой мощностью.

В Припятском прогибе могут быть выявлены новые месторождения каменной соли, пригодные для отработки методом выщелачивания и находящиеся в лучших горно-геологических условиях, чем эксплуатируемое Мозырское месторождение.

В Беларуси широко распространены промышленные рассолы. Они развиты в пределах Припятского прогиба и приурочены, главным образом, к девонским межсолевым и подсолевым отложениям и верхнепротерозойской толще. Рассолы залегают на глубинах от 1, 5 до 5-6 км. Их общие геологические запасы, определяемые объемом пустотного пространства карбонатных и терригенных пород-коллекторов, весьма значительны и составляют около 1830 км3. Минерализация рассолов — 300-460 г/л; химический состав хлоридный натриевый, натриево-каль-циевый и кальциевый. В рассолах присутствуют высокие количества хлоридов магния, калия, аммония и целого ряда микроэлементов: брома (3, 5-6 г/л), йода (до 100 мг/л), стронция (1, 5-4, 5 г/л), бора (до 500 мг/л), лития (до 110 мг/л), рубидия (до 50 мг/л) и др.

Рассолы Припятского прогиба могут найти применение как сырье для извлечения ценных компонентов, для приготовления антиобледенителей дорожных покрытий, производства бетона по малоэнергоемкой технологии, выпуска уже прошедшего медицинские испытания лечебно-профилактического препарата «Беломин». Рассчитывать на рентабельность использования промышленных рассолов можно только в том случае, если оно будет комплексным.

Месторождения доломита сосредоточены в северной и северо-восточной частях Беларуси — в Витебском, Оршанском и Верхнедвинском районах Витебской области. Они связаны с отложениями франского яруса верхнего девона, которые в названных районах залегают неглубоко и обнажаются по берегам Западной Двины, Днепра и их притоков. В настоящее время эксплуатируется месторождение Руба, расположенное близ Витебска. Продуктивная толща сложена серыми и желтовато-серыми трещиноватыми, в верхней части кавернозными доломитами мощностью 16—24 м. Кровля толщи находится на глубине от 4 до 16 м. Среднее содержание карбонатов около 94 %. Общие разведанные запасы месторождения составляют 755 млн т. Месторождение разрабатывается открытым способом (карьер Гралево). Ежегодная добыча Ъ-А млн т доломита. Основная продукция — доломитовая мука для известкования кислых почв.

В Оршанском районе разведано месторождение Орша, а в Верхнедвинском — месторождение Сарьянка. Имеются перспективы открытия новых месторождений доломитов на северо-востоке Беларуси.

Фосфориты на территории Беларуси впервые были обнаружены во второй половине XIX века в районе Мстиславля, Чаусов и Бы-хова. В 1930—х годах в Могилевской области действовали три небольших предприятия по производству фосфоритовой муки из местного сырья. На этой территории, в пределах Сожского фосфоритоносного бассейна, фосфориты приурочены к толще кварцево-глауконитовых песков сеноманского яруса верхнего мела. Завершена предварительная разведка двух месторождений — Мстиславльского и Лобковичско-го, на которых фосфориты представлены разрозненными или сцементированными фосфатом (фосфоритовая плита) желваками. На Мстиславльском месторождении запасы руды по категориям Cj+C2 составляют 175 млнт, глубина залегания продуктивной толщи — 3, 5-85 м, мощность рудных горизонтов - 0, 05^ м, содержание Р2О5 в руде - до 18 %. Лобковичское месторождение характеризуется следующими показателями: запасы руды по категориям Cj+C2 — 246 млн т, глубина залегания продуктивной толщи — 20—80 м, мощность рудных горизонтов - 0, 1-3 м, содержание Р2О5 в руде - до 18 %. В Сожском фосфоритоносном бассейне выявлен также ряд перспективных участков — Слободской, Чаусский, Белыничский и др.

Второй, менее изученный, фосфоритоносный бассейн Беларуси — Припятский—представлен двумя месторождениями, расположенными в Брестской области—Ореховским и Приграничным. Фосфориты здесь желваковой разновидности, локализованы в отложениях палеогена (эоцен). Средняя концентрация Р2О5 в рудах здесь около 6 %.

Сапропель - органоминеральное образование, сосредоточенное в озерах и в отложениях, подстилающих торфяные залежи. Органическая составляющая сапропелей представлена остатками животных организмов и растительным детритом, минеральная — карбонатным, песчано-глинистым, железистым и фосфатным веществом. Мощность сапропелевых залежей в озерах варьирует от 0, 5-1 до 5-10 м и более, под торфяниками - от 0, 2-0, 5 до 0, 8-1, 2 м. Прогнозные ресурсы сапропелей в Беларуси превышают 4 млрд т. В настоящее время выявлено более 560 месторождений. Наиболее крупные запасы этого минерального сырья сосредоточены в озерах Освейское (118 млн м3) и Жеринское (33 млн м3) Витебской области, Червоное (70 млн м3) Гомельской области. Разрабатывается около 30 месторождений. Сапропели используются, в основном, в сельском хозяйстве в качестве удобрений и кормовых добавок.

Давсонит [NaAlCO3 (OH2)] - потенциальное сырье для получения алюминия и соды. Впервые боксит-давсонитовые породы были обнаружены в начале 1970—х годов на Осташковичской, а несколько позже на Заозерной площадях Припятского прогиба в нижнекаменноугольной (визейской) толще. В результате поисково-оценочных работ, проведенных в 1973-1980 гг., выявлено Заозерное месторождение с залеганием рудных линз мощностью 0, 4—5, 7 м на глубине от 240 до 950 м. Давсонитовые породы находятся в тесном парагенезисе с бокситами. По составу руды неоднородные. Содержание основных компонентов изменяется так: А12О3 — от 16 до 63 %, Na2O — от 0, 2 до 20 %. Среднее содержание давсонита в рудах отдельных залежей составляет 26—38 %. Ресурсы давсонитовых и боксит-давсонитовых руд (категория Pj) на Заозерном месторождении составляют около 400 млн т. Разработка этого месторождения возможна методом подземного выщелачивания.

Кремнистые породы распространены преимущественно в Могилевской и Гомельской областях и приурочены к верхнемеловым отложениям. Практический интерес представляют неглубоко залегающие трепелы, опоки и смешанные глинисто-карбонатно-кремнистые породы коньякского яруса верхнего мела на востоке Могилевской области. Характерной особенностью силицитов является присутствие в них цеолитов (до 25—30 %). В Могилевской области выявлено шесть месторождений цеолитсодержащих силицитов с суммарными запасами по категориям Cj+C2170 млн т. Наиболее крупным среди них является месторождение трепела Стальное, расположенное близ Хотимска. Здесь средняя мощность продуктивной толщи — 18, вскрышных пород —8 м. Химический состав трепелов (%): SiO2 - 42-67, А12О3 - 5-8, Fe2O3 - 2-3, СаО - 11—24, MgO — 0, 6—1, 2, прочие компоненты — 11—21.

В настоящее время на месторождении проводятся геологоразведочные работы с целью создания на его основе местной сырьевой базы активных минеральных добавок. Цеолитсодержа-щие силициты могут использоваться в различных отраслях промышленности в качестве адсорбента для очистки масел, технологической и природной воды, водно-спиртовой смеси. Из них может приготовляться универсальный мелиорант для сельского хозяйства (трепельная мука).

Глауконит — глинистый минерал зеленого и желтовато-зеленого цвета с повышенным содержанием железа и калия, способный к катионному обмену. Он в виде микроагрегатных зерен (0, 01—10 мм) присутствует в кварцевых песках палеогена на юге Беларуси. Наиболее крупными и доступными для открытой разработки являются залежи глауконитово-кварцевых песков по правому берегу Днепра близ Лоева. Содержание глауконита в среднем по разрезу продуктивного пласта мощностью до 10 м составляет 12 %. Глауконитово-кварцевые пески и собственно глауконит в перспективе могут найти практическое применение. Эти материалы могут служить для производства сорбционных материалов, пигментов, использоваться в качестве удобрений и для повышения биопродуктивности водоемов.

Глинистая охра издавна известна в урочище Ляхова Гора в Лоевском районе Гомельской области. Этот минеральный пигмент залегает в виде линз и невыдержанных прослоев мощностью от 5—10 до 50—80 см в кварцевых песках неогенового возраста. Охра представляет собой глину с большим количеством неравномерно распределенных гидроксидов железа, из-за чего имеет пятнистую текстуру и ярко-желтую или золотистую окраску. Этот материал пригоден для приготовления эмалей, масляных и клеевых красок, устойчивых к световому и атмосферному воздействию.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://geology.by