Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
«Запасы апатитов и фосфоритов, основные месторождения, добывающие компании, основные экологические проблемы»
Выполнила Голубева П.М
ФОСФАТНОЕ СЫРЬЕ (АПАТИТЫ И ФОСФОРИТЫ)
Промышленное значение имеют два главных вида минерального сырья - апатиты и фосфориты - это горные породы, существенную часть которых составляют фосфаты и многочисленные включения других минералов (кварца, глауконита, кальцита, глинистых минералов и др.). Часто наблюдается содержание элементов-примесей: U, TR, Sr, реже V, Ti, Zr и др. Таким образом, фосфатное сырье представлено двумя главнейшими типами руд: апатитовыми и фосфоритовыми; в первых апатит образует яснокристаллический агрегат, во-вторых - фосфаты кальция из группы апатита представлены скрыто- или микрокристаллическими образованиями.
Апатит Ca 5[ PO 4]3(F , Cl , OH ) . В зависимости от содержания выделяются фтор-, хлор-, гидроксил-апатит, чаще встречается фтор-апатит. В качестве примесей могут присутствовать Sr, Ba, Mg, Mn, TR и др. Апатит отмечается во всех интрузивных, многих метаморфогенных, осадочных, реже эффузивных породах. Часто ассоциирует с нефелином, эгирином, ильменитом, сфеном. Качество определяется содержанием фосфора в пересчете на P2O5. Химический состав - содержание (в %): СаО -53-56; P 2 0s-41; F - до 3,8 (фторапатит); Cl - до 6,8 (хлорапатит); часто отмечаются примеси марганца, железа, стронция, алюминия, тория, редких земель, карбонатной группы -- С0 2 (карбонат-апатит) и др.
Апатит является сырьём для производства фосфорных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты, его применяют в черной и цветной металлургии, в производстве керамики и стекла. Апатит используют ювелиры. Ювелирные апатиты имеют небольшие размеры - обычно до 5 карат, изредка до 20 карат. Самый крупный кристалл апатита ювелирного качества был найден в Кении и весил 147 карат
Фосфориты -- породы различного происхождения, как правило, осадочные, которые содержат P2O5 и пригодны для дальнейшего обогащения. Осадочные горные породы, сложенные минералами из группы апатита. В основном используются для изготовления фосфатных удобрений. Наиболее распространенный фосфатный минерал - фторкарбонатапатит (франколит), отличающийся от апатита наличием в структуре анионов CO 2- 2 или иные изоморфные замещения: атомов Ca на Sr, Na и др.; атомов F на ОН - Сl. Фосфориты содержат также нефосфатные минералы: основные - глауконит, доломит, кальцит, кварц, халцедон; второстепенные - глинистые, алюмосили-катные, пирит, гидроксиды Fe. В Фосфоритах присутствуют также органическое в-во (фосфатизированные обломки ихтиофауны, рептилий, моллюсков и т. п.), часто U, лантаноиды цериевой группы, Sr, реже примеси Pb, V, Sc(скандий), Zr, Se и др. Фосфориты имеют обычно темный (до черного), серый, буро-серый, редко белый, иногда зеленый, красный и желтый цвет; P 2 O 5 от 5 до 38-40% по массе.
Фосфориты подразделяют на морские и континентальные. Среди морских Фосфоритов выделяют пластовые, или микрозернистые (разновидность - оолитово-микрозернистые), зернистые, желваковые, ракушечные; среди континентальных - породы коры выветривания (карстовые, вторичные, или остаточные) и органогенные (гуано). В СНГ пром. значение имеют в осн. оолитово-микрозернистые, желваковые и ракушечные фосфориты, залегающие преимущественно в России и Казахстане.
· Оолитово-микрозернистые фосфориты. (Каратауский бассейн, Казахстан) сложены округлыми фосфатными зернами и оолитами (агрегаты шаровой и эллипсоидной формы) размерами 0,07-0,30 мм, содержат 20-35% P 2 O 5 . Ф. Каратау труднообогатимы, поэтому кислотной переработке на р-римые удобрения подвергают непосредственно руды, содержащие не менее 24,5% P 2 O 5 ; др. направление использования - электротермическое восстановление с получением желтого фосфора.
· Желваковые фосфориты - фосфатные конкреции (желваки) размерами от 0,03-0,05 до 15-30 см и более (6-12% P 2 O 5). Грохочением и промывкой из них получают концентрат (от 16-18 до 22-23% P 2 O 5), флотацией к-рого содержание P м. б. немного повышено. Если осн. примесь в таких концентратах - кварц, их можно перерабатывать на р-римые удобрения (Чилисайское месторождение, Казахстан). Из-за высокого содержания Fe 2 O 3 и Al 2 O 3 концентраты из Ф. самых крупных месторождений этого типа (Вятско-Камское, Егорьевское) непригодны для кислотной переработки.
· Ракушечные фосфориты развиты в Прибалтийском бассейне (месторождения Кингисеппское, Маарду и др.) и представлены фосфатными раковинами, сцементированными кварцевым песком (мощность пластов от неск. десятков см до 1-2 м). Руды бедные (6-14% P 2 O 5), но хорошо обогащаются флотацией (28-30% P 2 O 5).
К категории С 1 относятся запасы на участках месторождений, в пределах которых выдержана принятая для этой категории сеть скважин, а полученная при этом информация подтверждена на разрабатываемых месторождениях данными эксплуатации, на новых месторождениях - результатами, полученными на участках детализации.
Контуры запасов категории С 1 определяются по скважинам и на основании геологически обоснованной экстраполяции, учитывающей изменение морфоструктурных особенностей, мощностей рудных тел и качества руд.
Запасы категории С 2 . К этой категории относятся предварительно оцененные запасы, подсчитываемые путем экстраполяции по простиранию и падению от разведанных запасов более высоких категорий на основе геофизических работ, геолого-структурных построений и единичных рудных пересечений, подтверждающих эту экстраполяцию, а по самостоятельным рудным телам - исходя из совокупности рудных пересечений, установленных в обнажениях, горных выработках и скважинах с учетом данных геофизических, геохимических исследований и геологических построений. При определении контуров подсчета запасов категории С 2 рекомендуется учитывать условия залегания рудных тел и установленные на месторождении закономерности изменения их размеров, формы, мощности и качества руд.
Области использования апатитовых и фосфоритовых руд одинаковы. Подавляющая масса фосфатного сырья (более 95 %) используется для производства фосфорных и комбинированных минеральных удобрений. В результате химической переработки получают простой и двойной суперфосфат, аммофос, нитрофос и нитрофоску. Удобрения указанных видов получают переработкой сырья, содержащего около 28 % P2O5 и ограниченного количества вредных примесей. Принципиально иная технология производства так называемых термофосфатов. Они содержат 20 -34 % усвояемого P2O5 и для их производства могут использоваться руды с содержанием P2O5 24 - 27 %. Из фосфоритов при измельчении получают фосфоритовую муку. Она употребляется как удобрение для кислых почв. Соединения фосфора - неотъемлемый компонент растений и животных, участвующий в жизнедеятельных процессах. Благодаря обмену веществ в растительных и животных организмах, происходит круговорот фосфора в природе: извлекаясь из почв растениями в виде хорошо растворимых солей с переводом последних в белковые вещества, он попадает с растительной пищей в организм животных, участвуя в строении костной, мозговой и нервной тканей (в теле человека содержится около 1,16% органического и неорганического фосфора). С остатками растений и животных химически связанный фосфор возвращается обратно в почву. Естественная убыль соединений этого элемента обуславливает необходимость внесения в нее фосфатных удобрений. Одна тонна оксида фосфора Р 2 O 5 , внесенная в почву, может повысить урожайность пшеницы на 7-8 т, хлопка - на 5-6 т, картофеля - на 40-50 т, сахарной свеклы - на 50-55 т.
Соединения фосфора используют и в других отраслях промышленности: для смягчения воды, в качестве моющих веществ, для пропитки деревянных изделий, в спичечном производстве, пиротехнике, органическом синтезе различных лекарственных препаратов.
Фосфатные руды (апатиты, фосфориты) относятся к стратегическим видам полезных ископаемых, способствующих обеспечению продовольственной безопасности страны.
Месторождения апатита связаны с изверженными и метаморфическими породами, образуясь в результате эндогенных процессов, в то время как месторождения фосфоритов - с осадочными породами, формируясь в результате экзогенных процессов.
Разведанные запасы составляют 100 млрд.т. 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:
· Бразилии
· Финляндии
· Замбии.
Россия по ресурсам фосфатного сырья занимает одно из первых мест в мире, они составляют 12,8 млрд.т., из которых значительная часть промышленных запасов приходится на апатитовые руды.
Наиболее крупные общие запасы фосфоритовых руд сосредоточены в:
· Марокко
· Казахстане
· Монголии
· Мексике
· Иордании
· Алжире.
Разведанных запасов - 967 млн т, предварительно оцененных - 315 млн т. Прогнозные ресурсы по состоянию на 01.01.2003 г. оценивались в 690 млн т пентоксида фосфора, из них в фосфоритах - 434 млн т пентоксида фосфора.
Наиболее крупные рудники: "Ли-Крик", "Клир-Спрингс", "Гей", "Хейнсуорт", "Хукерс-Прэри", "Кингсфорд", "Лоунсом", "Николе", "Палметто", "Рид-жвуд", "Рокленд" и др. (США), "Бен-Герир", "Юсуфия", "Бен-Идер", "Хурибга" (Марокко), "Эль-Xaca", "Py-сейфа" (Иордания), "Гафса" (Тунис), "Джебель-Онк" (Алжир), "Акашат" (Ирак), "Тапира", "Араша" (Бразилия), "Орон" (Израиль), "Пхалаборва" (ЮАР).
РФ: России?ские запасы фосфатных руд составляют 1,26 млрд т Р2О5 (примерно 6,5% мировых), благодаря чему Россия находится на третьем месте в мире после Марокко и Китая. России?ские прогнозные ресурсы фосфатного сырья относительно невелики, они оцениваются в 714,5 млн т в пересчете на пентоксид фосфора.
Россия располагает обоими типами фосфатного сырья, при этом основои? ее фосфатнои? промышленности являются апатитовые руды, в отличие от других стран, богатых фосфатным сырьем (Марокко, Китая, США), где минерально-сырьевая база представлена преимущественно фосфоритами. На апатитовые руды в России приходится 811 млн т Р2О5 или почти две трети запасов.
В то же время более 70 % ресурсов страны (508,2 млн т) составляют фосфоритовые руды, сосредоточенные, главным образом, в ее европеи?скои? части.
Более 44% запасов пентоксида фосфора (558 млн. т) России сосредоточено в Карело-Кольскои? апатитоноснои? провинции (Кольскии? полуостров Мурманскои? области), причем более 40% (530 млн т Р2О5) заключены в уникальных нефелин-апатитовых месторождениях Хибинскои? группы. Их руды являются одними из лучших в мире и пригодны для получения любых видов фосфорных удобрении?. Аналогов этим объектам в мире не обнаружено.
Кроме того, здесь локализованы объекты, относящиеся к апатит-редкометально-магнетитовому геолого-промышленному типу в карбонатитах - Ковдорское месторождение и проявление Салмагорское.
Особенностью отечественной базы фосфатного сырья является резкое преобладание в ее структуре апатитовой составляющей над фосфоритовой (757 млн т и 211 млн т пентоксида фосфора соответственно). Фосфатное сырье России по сравнению с ведущими странами мира характеризуется низким качеством руд за исключением апатит-нефелиновых руд Хибинской группы месторождений (Кукисвумчорр, Юкспор, Апатитовый цирк, Плато Расвумчор). Особенно низким качеством руд и трудной обогатимостью характеризуются фосфориты. Среднее содержание пентоксида фосфора на лучших отечественных месторождениях фосфоритов не превышает 13-14%, а на зарубежных месторождениях - 26-28%. Они относятся преимущественно к типу труднообогатимых желваковых (конкреционных) фосфоритов и могут использоваться в основном для получения фосфоритнои? муки и низкоконцентрированных туков.
Основные месторождения фосфоритов расположены в Волго-Вятском районе (Вятско-Камский бассейн), Центральном (Егорьевское, Полпинское) и Северо-Западном (Кингисеппское); меньшее значение имеют месторождения Аша (на Урале), Белкинское (Западная Сибирь) и Черногорское (Восточная Сибирь).?Крупнейшие в мире запасы апатитов сосредоточены в Северном районе на Кольском полуострове в районе г. Кировска. (Хибинская группа месторождений)
Кроме того, месторождения открыты в Восточной Сибири (Ошурковское, Маган) и Якутии (Селегдарское). Отдельные месторождения фосфоритов имеются также в Башкортостане и в Чувашии.
Крупнейшие месторождения фосфоритов известны в Казахстане (хр. Каратау). Cреднее по масштабу Белозиминское месторождение находится в Иркутскои? области.
Наибольшее значение имеет Волжскии? фосфоритоносныи? бассеи?н, расположенныи? на территории Кировскои?, Московскои?, Брянскои?, Калужскои?, Тульскои?, Тамбовскои?, Рязанскои? областеи? и Республики Татарстан. Здесь сосредоточена почти четверть запасов пентоксида фосфора России; почти все они сконцентрированы в двух объектах: уникальном по масштабу Вятско-Камском месторождении и среднем Егорьевском. Руды их представлены желваковыми фосфоритами. Вероятность обнаружения в бассеи?не новых скоплении? фосфатных руд оценивается как невысокая.
На долю Алдано-Становои? провинции (Республика Саха (Якутия), Забаи?кальскии? краи?, Амурская обл.) приходится около 7,5% запасов фосфора России, причем подавляющая их часть сосредоточена в редкоземельно-апатитовых рудах Селигдарского месторождения в Республике Саха (Якутия), Содержание Р2О5 в них невысоко (6,7%).
В Днепрово-Донецком фосфоритоносном бассеи?не (Брянская, Смоленская, Калужская области), заключающем около 6% запасов Р2О5 страны.
В Северо-Западном фосфоритоносном бассеи?не в Ленинградскои? области подсчитаны небольшие запасы (все - на Кингисеппском месторождении) и локализованы ресурсы фосфоритовых руд ракушечного типа.
Значение других фосфоритоносных бассеи?нов России невелико.
Таким образом, основные и наиболее качественные запасы фосфатных руд России сосредоточены в Мурманскои? области. В других регионах страны минерально-сырьевая база либо неудовлетворительна по качеству, либо находится на территориях со слабо развитои? инфраструктурои? и/или сложными географическими условиями.
Государственным балансом РФ учтено 20 апатитовых (в том числе два - только с забалансовыми запасами) и 33 фосфоритовых месторождения (четыре - с забалансовыми запасами). В распределенном фонде находится 21 месторождение (четырнадцать апатитовых, включая Ковдорское техногенное, и семь фосфоритовых).
Основные разведанные запасы апатитов сосредоточены в Мурманской области (69%), Республике Бурятия (14%) и Республике Саха (Якутия) (11%). Более 95% эксплуатируемых запасов и добычи апатитов находятся в Мурманской области. Прогнозные ресурсы сосредоточены в Мурманской (43%), Челябинской (25%) областях и Республике Саха (Якутия) (32%).
Разведанные запасы фосфоритов характеризуются более равномерным территориальным размещением: Кировская область (48%), Московская область (14%), Ленинградская область (7%), Красноярский край (11%). Практически вся добыча фосфоритов (98%) сосредоточена в Ленинградской области. В нераспределенном фонде недр числится 10 месторождений апатитов (52% запасов) и 25 - фосфоритов (82% запасов).
Фосфориты морского происхождения обычно содержат 20-30% P 2 O 5 . Однако после обогащения процент фосфорного ангидрида в них может быть увеличен примерно до 32. В случае нахождения морских фосфоритов в прибрежных водах ряда стран мира значительно снизится стоимость доставки фосфоритов в эти страны. В настоящее время фосфатная порода по условиям добычи является весьма недорогим товаром и стоимость отгружаемой на руднике 1 короткой тонны сырой фосфатной породы составляет примерно 6 долл. Однако в результате транспортных расходов цена такой фосфатной породы для многих областей мира почти удваивается.
В составе морских донных осадков фосфориты найдены пока близ берегов Японии, Южной Африки, Аргентины, вдоль восточного побережья США и вдоль западных берегов американского континента. Однако на сегодня состав донных осадков, по данным драгирования, для прибрежных районов моря большинства стран известен крайне слабо, поэтому можно ожидать, что со временем фосфориты будут найдены во многих частях земного шара. Такие открытия и их промышленная разработка приведут к освобождению многих стран от необходимости импортировать значительные количества фосфатных пород и фосфорных удобрений.
В 1870 г. участники экспедиции "Челленджер" обнаружили фосфоритовые конкреции в нескольких участках океанского дна. На современном шельфе и континентальном склоне встречаются две разновидности фосфоритов. Одна из них, найденная у берегов Флориды, на северо-западном шельфе Африки, у берегов южной части Африки, у Аравийского полуострова и в других районах прибрежного мелководья -- это фосфориты, вымытые из древних (мезозойских, третичных) отложений и снесенные в море с берега либо вымытые со дна подводными течениями. Эти фосфориты не аутигенные, они просто переотложены из коренных месторождений. Особого интереса такие фосфориты не представляют ни в научном, ни в практическом отношении. Другая разновидность фосфоритов образуется на шельфах в настоящее время или образовывалась недавно. Такие фосфориты залегают, например, на юго-западном шельфе Африки, на шельфе и континентальном склоне штата Калифорния в США, у берегов полуострова Калифорния, возможно, у берегов Перу, вблизи Японии и Новой Зеландии в Тихом океане. Образуются такие фосфориты в условиях, когда масса отмирающих организмов при разложении обогащает фосфором среду осадконакопления, и при повышенном содержании фосфора в воде образуются фосфатные соединения. Сначала возникают гелевые (студнеобразные) сгустки, которые впоследствии твердеют и превращаются в обычный «желвак» -- окаменевают. Такие отложения характеризуются крупными запасами. Например, около побережья Калифорнии их масса составляет многие десятки, а возможно, сотни миллионов тонн, разработка же могла бы вестись без особых затруднений. Сейчас таким разработкам препятствует то, что на суше в тех же странах имеются крупные месторождения фосфоритов и, кроме того, морские фосфориты уступают добываемым на суше по качеству. В фосфоритовых рудах, пригодных для переработки на суперфосфат, должно содержаться не менее 31% пятиокиси фосфора. В морских же фосфоритах это содержание обычно много ниже, редко более 20%.
Своеобразно происхождение фосфоритов на «фосфоритовых» островах Науру, Ошен -- в Тихом океане и на острове Рождества -- в Индийском. Это бывшие атоллы, построенные кораллами на погружающихся вулканических подводных горах. Но атоллы эти в противоположность большинству таких островов перестали погружаться, а, наоборот, несколько приподнялись, так что отложившиеся в лагунах осадки оказались выше уровня океана. В этих лагунах обитала, по-видимому, богатая фауна, продукты разложения которой, после ее отмирания, обогащали осадки фосфором. Оказавшись над уровнем океана, осадки лагуны, преимущественно известковые, начали растворяться под воздействием дождевых вод, а малорастворимый фосфат кальция накапливался в поверхностном слое. Таким путем, по мнению геологов Океании, образовались крупнейшие месторождения фосфоритов на нескольких островах. Любопытно, что первый такой остров был открыт во время плавания «Челленджера» в Индийском океане -- остров Рождества. Участник экспедиции, а впоследствии научный руководитель группы обработки материалов Джон Меррей, будучи не лишен деловой сметки, организовал компанию по добыче фосфоритов, которая и поныне продолжает разработку месторождения. Уже через пять лет после начала разработок доходы от продажи фосфоритов покрыли расходы по экспедиции «Челленджера».
Кроме этого, резко подчиненную роль в общем балансе фосфатного сырья имеют крупные скопления гуано - продукты выделения морских птиц, приуроченные главным образом к островам и прибрежным районам низких широт. В результате их разложения содержание фосфата возрастает. Современное гуано содержит 10 - 12 % P2O5, выщелоченное - 20-32 %. Этоо остатки экскрементов различного рода морских птиц (главным образом Pelecanus thajus, Carbo Gaimardi и albigula, Sula variegata, Plotus aahinga, Rhyncops nigra, Larus modestus, Spheniscus Humboltii, Puffinuria Garnotii, Sterna una). Эти остатки находятся в большом изобилии по берегам Перу и на островах, лежащих близ последнего. До недавнего времени главным местом добычи этого вещества, имеющего значение в земледелии в качестве азотисто-фосфористого удобрения, служили острова Чинха,
Россия : Добыча апатитовых руд в 2009 г. по сравнению с предыдущим годом снизилась примерно на 6,1 % и составила 4,17 млн т Р2О5. Тем не менее, Россия сохранила четвертое место в мире по объему добываемого фосфатного сырья после Китая, США и Марокко.
Основные добывающие компании представлены на слайде
Добыча велась только на рудниках Мурманскои? области: около 71,4% извлекла из недр компания ОАО «Апатит» на месторождениях Хибинскои? группы, остальное - ОАО «Ковдорскии? ГОК» на Ковдорском апатит-магнетитовом и Ковдорском техногенном месторождениях. Все добытые руды - апатитовые.
Переработка сырья ведется непосредственно на горнодобывающих предприятиях. В 2009 г. произведено 8,9 млн т апатитового концентрата, что составило примерно 5,2% мирового выпуска концентратов фосфора. Главныи? его продуцент, компания ОАО «Апатит» снизила производство по сравнению с 2008 г. на 0,18 млн т, выпустив чуть более 7 млн т. Постепенное снижение выпуска концентратов предусматривается стратегиеи? развития ОАО «Апатит» и фиксируется с 2005 г. Оно обусловлено ограниченностью запасов, пригодных для открытои? добычи и необходимостью перехода на подземныи? способ разработки месторождении? Хибинскои? группы.
ОАО «Ковдорскии? ГОК» также снизил производство концентратов, примерно на 0,09 млн т.
Фосфориты из недр России в 2009 г. не добывались.
Мировые компании
"Agriсо Chemical Со.", "Amax Chemical Соrp.", "Texas-Gulf", "Hopewell Land Соrp." (США),
"Office Chrifien des Phosphates" (Марокко),
"Phosphates de Gafsa" (Тунис),
"lordan Phosphates Mines Со." (Иордания),
"Kemira" (Финляндия),
"Negev Phosphates" (Израиль),
"Rofomex" (Мексика),
"Foskor" (ЮАР)
Австралийские компании Union Resources Ltd. и Bonaparte Diamond Mines NL совместно с намибийской компанией Tungeni Investments CC образовали совместное предприятие под наименованием "Phosco" для освоения морских фосфоритов у побережья Намибии. В новой компании доли Union и Bonaparte составят по 42,5% и доля Tungeni - 15%. В ее пользование перейдут лицензионные площади Сандпайпер проджект (от Union), Меоб проджект (от Bonaparte) и Роки Пойнт проджект (от Tungeni).
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
минеральный апатит фосфорит горный
Добыча полезных ископаемых всегда влечет за собой тяжелые экологические последствия.
Например, в Оленегорске и Мончеорске добыча фосфоритов привела к следующим последствия:
Огромную опасность таят в себе отходы, образующиеся как при добыче, так и в ходе первичной обработке сырья. Около карьеров и заводов громоздятся отвалы отработанной породы. В тихие, безветренные дни в карьерах, где происходит добыча полезных ископаемых, скапливаются тяжелые ядовитые выхлопные газы. Они стекают по кругам и концентрируются на дне карьера.
Сточные воды всех этих предприятий сильно загрязняют озеро.
Химическое загрязнение Имандры предприятиями Мончегорска и Оленегорска видно на космических снимках, и мутные воды, образовавшиеся при обогащенииапатитовых руд , растеклись далеко по озеру и выглядят на снимке как огромный светлый шлейф. Чтобы избежать загрязнения, построили плотину-дамбу, отделив от озера залив - губу Белую. Его превратили в «отстойник» - место, куда сливают мутную воду и где постепенно накапливаются отходы производства. Дамба, однако, не слишком хорошо защищала озеро.
· Фосфаты, попадающие в окружающую среду, приводят к эвтрофикации водоемов. Поэтому использование фосфатов в стиральных порошках запрещено во многих странах. В странах ЕС обсуждается запрет на использование фосфатов с 2011 года.
· Помимо удобрений и стиральных порошков, антропогенным источником фосфатов в окружающей среде являются необработанные сточные воды.
· Так же одной из самых важных экологических проблем является уничтожение ландшафтов и биооцензов, соответственно и мест обитания многих животных и растений.
· Выбросы в атмосферу: выбросы газообразных фтористых соединений (HF), серной кислоты, дифосфора пентаоксида (Р2О5),пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота и бенз(а)пирены. Пыль и химические соединения негативно влияют на здоровье людей, животных, растений. Пыль оседает на листьях растений, вызывает заболевания дыхательных путей. Серная кислота - приводит к кислотным дождям. Фтороводород - Очень ядовит, обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.
· Загрязнение подземных вод из шламоотстойника: отмечена повышенная минерализация, содержание натрия, калия, кадмия и свинца.
Основные источники загрязнения - шламонакопители, отвалы фосфогипсов, огаркохранилище. На промплощадке в подземных водах ордовика и кембро-ордовика содержание аммония достигает 11160 мг/дм 3 , сульфатов - 24760 мг/дм 3 ,минерализация - 55 г/дм 3
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. «Неметаллические полезные ископаемые» Автор: Н.И. Ерёмин. Двухсотпятидесятилетию Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова посвящается. Издательство Московского Университета 2004 г. Издание второе, исправленное и дополненное.
2. Геология месторождений фосфоритов, методика их прогнозирования и поисков, M., 1980; Блисковский В. 3., Вещественный состав и обогатимость фосфоритовых руд, M., 1983; Яншин А. Л., Жарков М. А.,Фосфор и калий в природе, Новосиб., 1986; Горная энциклопедия, т. 5, M., 1991, с. 334.
3.Казаков А.В. Фосфатные фации. Происхождение фосфоритов и гeoлогические факторы формирования месторождений. М., 1939
4. «СОСТОЯНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ РОССИИ?СКОИ? ФЕДЕРАЦИИ» http://www.mineral.ru/Facts/russia/index.html Информационно-аналитический центр Минерал
5. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов РФ в 2009 году»
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Геологическая характеристика и анализ состава минералов Верхнекамского месторождения калийных солей. Определение соотношения чисел минералов разных химических элементов. Описание минералов-микропримесей нерастворимого остатка соляных пород месторождения.
курсовая работа , добавлен 27.06.2015
Изучение механических свойств пород и явлений, происходящих в породах в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. Классификация минералов по химическому составу и генезису. Кристаллическая решетка минералов. Структура и текстура горных пород.
презентация , добавлен 24.10.2014
Изучение свойств минералов. Возможности использования их в промышленности. Структурное исследование кристалла. Применение рентгеноструктурного анализа в нефтяной геологии. Диагностика глинистых минералов, определение их содержания в полиминеральной смеси.
курсовая работа , добавлен 04.12.2013
Морфология минералов как кристаллических и аморфных тел, шкала Мооса. Свойства минералов, используемые в макроскопической диагностике. Выветривание горных пород. Источник энергии, факторы, виды выветривания, геологический результат: кора выветривания.
контрольная работа , добавлен 29.01.2011
Классификация и структурные особенности глинистых минералов. Электронографический и электронно-микроскопический метод. Подготовка образцов к анализу. Особенности структуры минералов группы каолинита. Определение структурных характеристик монтмориллонита.
курсовая работа , добавлен 09.06.2015
Принцип действия поляризационного микроскопа. Определение основных показателей преломления минералов при параллельных николях. Изучение оптических свойств минералов при скрещенных николях. Порядок макроскопического описания магматических пород.
контрольная работа , добавлен 20.08.2015
Декриптометрические методы исследования минералов, пород и руд, их распространение. Типизация вакуумных декриптограмм пород гранитоидного ряда. Обработка и интерпретация результатов вакуумно-декриптометрических анализов метасоматически измененных пород.
контрольная работа , добавлен 21.06.2016
Оптические и электрические свойства минералов, направления использования минералов в науке и технике. Характеристика минералов класса "фосфаты". Обломочные осадочные породы, месторождения графита, характеристика генетических типов месторождений.
контрольная работа , добавлен 20.12.2010
Понятие метаморфизма как процесса твердофазного минерального и структурного изменения горных пород. Классификация метаморфических пород по типу исходной породы. Основные типы метаморфизма, факторы их определяющие. Описание некоторых типичных минералов.
презентация , добавлен 20.04.2016
Характеристика основных условий образования глинистых горных пород. Особенности их классификации: элювиальные и водно-осадочные генетические группы глин. Анализ химического, минерального состава, структуры, текстуры и общих свойств глинистых горных пород.
Стремительный рост населения планеты, ожидаемое его удвоение к 2020 году обостряет проблему продуктов питания. Они на 95% поставляются сельским хозяйством, прежде всего, растениеводством. Возможности расширения посевных площадей в мире ограничены и основные пути увеличения сельскохозяйственной продукции связаны с повышением урожайности полей. Последнее в значительной степени предопределяется внесением в почву минеральных удобрений и, в первую очередь, фосфатов.
Исторически нарастающее значение фосфатов отчетливо видно в динамике их мировой добычи (рис. 1). Особенно крутой ее рост был отмечен в период с 1960 по 1980 гг., когда за 20 лет общая добыча фосфатов в три раза превысила их производство за предшествующие сто лет. Начиная с 1982 года темп несколько снизился и приобрел неравномерность, что частично объясняется разразившимся в 1982 году в США кризисом перепроизводства продуктов в связи с наложением эмбарго на их экспорт в СССР. Вместе с тем в 1988 году мировая добыча фосфатов достигла рекордного уровня - 166.1 млн.т P2O5, из которых 45.1 дали США и почти столько же - 39.5 млн.т бывший СССР (рис. 2). Но в последующем в СССР началась экономическая деструкция, прогрессировавшая во всех выделившихся из него государствах. Производство фосфатов в странах СНГ снизилось за этот период в три раза, отразившись и на мировой продукции, сократившейся в 1994 году до 124 млн.т.
Имеющий место спад в производстве фосфатов носит временный характер и не связан с уменьшением потребности полей в фосудобрениях, а вызван, в основном, как указывалось выше, политическими и экономическими аспектами.
Для России и стран СНГ потребности в фосудобрениях исходя из объективных почвенно-климатических и других условий очень обстоятельно были оценены в 16.9 млн.т P2O5 ежегодно на период 2000-2005 гг. В пересчете на фоссырье это составит 20 млн.т P2O5, в т.ч. для России 11.6 млн.т. Экономическая деструкция не повлияла на эти объективные потребности полей, хотя они даже несколько возросли, учитывая необходимость покрытия истощения полей в фосфоре за последнее пятилетие, когда удобрения практически не использовались. В дальнейшем потребности в фосудобрениях будут нарастать и в пересчете на фоссырье этот прирост выразится примерно в 2 млн. т P2O5 в год. К 2015-20 гг. потребности России в фоссырье ожидаются в объеме 20-25 млн. т P2O5.
Рост мировой потребности в фосфатах оценить очень трудно. Отрывочные сведения из зарубежных источников позволяют ориентировочно определить масштабы мирового производства фосудобрений. К 2000 г. оно достигнет уровня 1988 года - 166 млн.т. Главный спрос - более 50 млн.т - ожидается в странах Азии, до 25-30 млн.т в России и странах СНГ, около 22 млн.т в Латинской Америке. В странах Африки потребности будут еще низкими - около 5 млн.т. В дальнейшем производство фосфатов будет неуклонно возрастать и достигнет к 2010 г. 180-185, а к 2020 году 200 млн.т товарных фосфатов.
Развитие фосфатной промышленности в любой стране и в мире в целом приоритетно определяется ресурсами фосфатных руд. Они весьма разнообразны по генезису, составу, условиям залегания и другим особенностям и разделяются на две главных группы - фосфоритовые и апатитовые.
Апатитовые руды обычно более бедные по P2O5 , но в большей части комплексные и кроме апатита содержат другие компоненты, нередко более ценные. Месторождения их генетически делятся на три типа: магматические, карбонатитовые и коры выветривания.
По числу месторождений и общим за-
пасам ведущую роль играют карбона-титовые руды, часто содержащие, кроме апатита, редкометальную, магнетитовую и другую минерализацию. Магматические апатитоносные месторождения играют второстепенную роль, но среди них выделяются уникальные Хибинские месторождения с крупными запасами тоже комплексных апатит-нефелиновых руд, дающие самую значительную среди апатитовых руд продукцию - апатитовый концентрат с высоким содержанием P2O5 и низкими концентрациями экологически и технологически вредных примесей. По ряду осо-
бенностей Хибины весьма сходны с карбонатитовым типом.
Месторождения апатитосодержащих руд коры выветривания образуются в основном на карбонатитовых массивах. Выщелачивание карбонатов приводит к обычно трехкратному обогащению этих руд апатитом и другими компонентами. Это, а также приповерхностное залегание придает этим месторождениям приоритеты в освоении.
Фосфоритовые месторождения значительно распространенней, обладают в сумме гораздо большими запасами и являются главным источником продукции фосфатов. Среди них выделяются следующие геолого-промышленные типы: микрозернистые, зернистые, желваковые, ракушечные, фосфатно-зернистые породы и остато-чно-метасоматические.
О географическом размещении месторождений фосфатных руд и провинций их концентрации дает представление рис. 3.
Отмеченные типы фосфоритов развиты на континентах. Но, кроме того, в океанских просторах расположены так называемые островные фосфориты, а на шельфах - фосфатоносные породы, многие месторождения которых разведаны, получили промышленную оценку и в недалеком будущем начнут разрабатываться.
Общие учтенные запасы фосфатных руд оцениваются в 69515 млн.т. Распределение их по выделенным типам представлено на рис. 4.
Запасы фосфатных руд учтены в 58 государствах, основными из которых являются США, Марокко, Китай, Россия, Мексика, Казахстан (рис. 5).
Особенностью фосфатно-сырьевой базы большинства государств и мира в целом являются весьма значительные общие запасы, обеспечивающие покрытие потребностей на несколько столетий. Вместе с тем из этих ресурсов лишь небольшая часть представляет запасы, изученные с детальностью достаточной для сегодняшнего освоения, они существенно лимитируют фосфатную промышленность. Требуется развитие и совершенствование геолого-горно-технологических исследований для значительного наращивания подготовленных для освоения рентабельных запасов. Это одна из главных проблем развития фос-фатно-сырьевой базы.
Запасы фосфатов в России и странах СНГ представлены в укрупненном виде в таблице. Из таблицы видно, что разведанные в России запасы по категориям А, В, С составляют лишь 25% , но даже и они далеко не все являются рентабельными для освоения. В новых экономических условиях они требуют генеральной переоценки и большая часть этих запасов перейдет в забалансовые.
Очень узким местом фосфатно-сырье-вой базы России является неравномерность ее расположения. Обширные восточные районы не только лишены предприятий по добыче фосфатов, но и располагают очень ограниченными разведанными запасами, из которых большая часть при переоценке перейдет в забалансовые (Ошурко-во, Селигдар и др.). Перспективы Сибири представлены в основном апатитами, однако их месторождения расположены в весьма неблагоприятных транспортно-географических условиях.
Запасы фосфоритов в Европейской части страны представлены близким к их исчерпанию Кингисеппом и многочисленными месторождениями желваковых фосфоритов, для которых технология обогащения и переработки в растворимые удобрения не разработана. Но из них получают качественную фосфоритную муку и в настоящее время намечается создание разветвленной сети малых предприятий по ее производству. Простота технологии добычи и обогащения и исключение дальних перевозок определяют приоритеты получения фо-смуки местного значения.
В последний период в Европейской части России выявлен новый тип фосфоритовых руд - фосфатно-зернистые породы. Они бедные по P2O5 (4-10%), но фосфат представлен зернами, пленками, руды содержат титан-циркониевую минерализацию и перспективны для освоения. Первоочередным, вероятно, является Унеч-ское месторождение в Брянской области.
В отличие от России в странах ближнего зарубежья фосфатно-сырьевая база представлена в основном фосфоритами. Здесь особое место принадлежит богатейшему фосфоритонос-ному бассейну Каратау в Казахстане. До распада СССР в Каратау были детально разведаны запасы более 600 млн.т P2O5, превышающие даже хибинские. Они многообразно использовались - для кислотной переработки на удобрения, электротермического получения желтого фосфора, для кормовых фосфатов. В настоящее время в Каратау добывается лишь около 3 млн.т руды. Наметившаяся активизация экономической интеграции, несомненно, проявится в совместном расширении добычи и использовании фосфоритных руд Каратау. В них заинтересованы, и Узбекистан и Туркмения и др.
Оценивая в целом состояние мировой фосфатно-сырьевой базы и перспективы ее развития можно сделать следующие основные выводы:
Потребности в фоссырье постоянно возрастают и, несмотря на имеющие место отдельные спады в его производстве достигнут в первом десятилетии следующего столетия не менее 180-200 млн.т P2O5;
Разведанные мировые запасы фосфатов обеспечивают потребности в фоссырье на несколько столетий. Вместе с тем лишь незначительная часть из них представляет запасы, изученные с детальной достаточностью для сегодняшнего освоения.
В этой связи возникает необходимость решения целого ряда задач и проблем, основными из которых являются:
Углубленное геолого-горно-технологическое изучение выявленных ресурсов;
Перевод ресурсов в подготовленные для рентабельного освоения в современных и перспективных экономических условиях. В России решение этой задачи должно начаться с генеральной переоценки всех числящихся на балансе запасов и отбраковки не отвечающих требованиям разработки. Для таких на сегодня по существу забалансовых руд, а также для предварительно оцененных запасов категории С2 и прогнозных ресурсов категории Р1 необходимы крупномасштабные и углубленные исследования с разработкой принципиально новых методов их добычи, обогащения и переработки, обеспечивающих перевод максимально возможной части их в подготовленные для рентабельного освоения;
Значительное расширение поисков новых месторождений, отвечающих требованиям рентабельности разработки с учетом новых создаваемых технологий. Важно, чтобы поиски проводились наиболее современными и эффективными методами с широким использованием геофизики, геохимии и других перспективных и прогрессивных способов на основе фундаментальных исследований по теоретическому обоснованию эффективных поисковых критериев и методов. Геологические исследования все более тесно должны увязываться с технологическими по обогащению и переработки фосфатов, что позволит по-новому оценить фосфатно-сырьевую базу;
Решение проблемы экологии и охраны окружающей среды. Здесь прогрессивно возрастающее значение имеет проблема содержания потенциально токсичных элементов в составе фоссырья и фосудобрений, разработка надежных ПДК этих элементов. Нерешенной экологической проблемой остается катастрофическое нарастание отвалов и отходов горно-обогатительных предприятий. В связи с этим особую актуальность приобретают эколого-экономические оценки, в результате которых неизбежен перевод той или иной части разведанных
запасов в забалансовые по экологическим соображениям;
Комплексное использование фосфатных руд и месторождений, разработка и освоение малоотходных и безотходных технологий, которые должны стать приоритетными. Должны сократиться, а затем и исчезнуть объекты с некомплексным использованием руд и месторождений. Гигантские отходы горно-обогатительных предприятий, в том числе фосфатных, должны не только прекратить накапливаться, но и значительно сократиться путем утилизации;
В заключение следует подчеркнуть, что большинство проблем развития фосфатно-сырьевой базы - это проблемы, прежде всего, геологические. Это развитие должно осуществляться со значительным опережением. Наращиваемые сегодня запасы предназначены в основном для покрытия не текущих потребностей, а перспективных. От открытия месторождения до его освоения проходит длительный период, измеряющийся даже в лучших случаях одним-двумя десятками лет. Поэтому в развитии фосфатно-сырьевой базы необходим солидный задел с учетом будущих условий и требований, с ориентировкой на запросы и научно-технический уровень грядущих десятилетий.
Пахотные земли сокращаются во всем мире. Предполагается, что к 2050 году показатели их площади в расчете на одного человека уменьшатся в 2 раза, что связано с ростом населения, урбанизацией, засухами и экологическими проблемами. Около 9 млрд человек в 2050 году будут формировать спрос на продовольствие, что потребует увеличение производства на 70 % по сравнению с сегодняшним уровнем . Безусловно, это один из глобальных вызовов человечеству, который будет все отчетливее ощущаться с годами.
Один из методов его преодоления – это развитие сельскохозяйственных технологий, в том числе использования минеральных удобрений, наиболее распространенными из которых являются азотные, фосфорные и калийные. Спрос на фосфаты, используемые в качестве сырья для производства значительной части удобрений, будет значительно расти с годами. А ввиду отсутствия категоричных альтернатив этому минералу наличие доступа к нему станет важной составляющей продовольственной безопасности многих стран. «Белое золото», как стали называть фосфаты в последние годы, может даже стать причиной войн на Земле, как это сегодня происходит с нефтью .
Ввиду истощения месторождений одним из немногих регионов на планете, где они останутся в достаточном количестве, будет Марокко. Оно содержит до 75% мировых запасов фосфоритов (руд, содержащих фосфорные элементы) и сегодня является крупным игроком на рынке минеральных удобрений и сырья для него. В связи с этим роль страны на глобальном рынке будет возрастать, а королевство, по мнению некоторых ученых, может значительно обогатиться в ближайшие десятилетия.
С другой стороны, ввиду возможного дефицита на удобрения фосфорные богатства Марокко могут стать причиной очередного конфликта. Особенно это касается самого взрывоопасного региона страны, Западной Сахары, чьи доказанные запасы фосфоритов составляют 1,7 млрд тонн (причем самого лучшего качества), а оценочные до 10 млрд тонн. Ситуация в этом регионе относительно стабильна уже более 20 лет, чему в значительной степени способствует отсутствие крупных и доказанных запасов углеводородов в его недрах и других высокорентабельных ресурсов, в связи с чем потенциальная война не окупит себя. Однако из-за месторождений фосфоритов, значение которых в мире будет повышаться, конфликт может вновь напомнить о себе спустя какое-то время.
Впрочем, прогнозы на такие периоды представляются очень поверхностными и подверженными влиянию многих факторов, поэтому ограничимся анализом сегодняшней ситуации и более краткосрочных перспектив.
Марокко занимает второе место в мире по объему добычи фосфатов (30 млн тонн в 2014 году), уступаю Китаю (100 млн тонн в 2014 году). Далее следуют США (27,1 млн тонн в 2014 году), Россия (10 млн тонн в 2014 году), Бразилия (6,75 млн тонн в 2014 году), Египет и Иордания (по 6 млн тонн в 2014 году), Тунис (5 млн тонн в 2014 году), Израиль (3,6 млн тонн в 2014 году) . При этом в США и Китае имеется тенденция по снижению объемов добычи. К 2018 году прогнозируется рост общемировой добычи до 258 млн тонн с 225 млн тонн в 2014 году, который будет обеспечиваться главным образом за счет Марокко и в меньшей степени России, Казахстана, Перу, Иордании. Рабат планирует расширить объемы добычи до 55 млн тонн к 2020 году . Сегодня объемы доходов, получаемые королевством за счет добычи, переработки и экспорта фосфатов оцениваются в 25 млрд долл. США. Растет и производство удобрений, объемы которого должны составить 12 млн тонн в 2017 году (еще в 2011 году показатель был 4,5 млн тонн в год, в 2013 – 7,4 млн тонн в год).
Запасы этого сырья были открыты здесь в 1920 г., тогда же была создана компания Office Cherifienne des Phosphates (далее по тексту – OCP), являющаяся монополистом в этой сфере. Основными эксплуатируемыми месторождениями королевства являются Хурибга, Юсуфия, Бу-Краа, Бен-герир. Имеются мощности по переработке фосфоритов и производству удобрений в Сафи и Джарф Ласфаре, а в Эль-Аюне, Сафи, Джарф Ласфаре и Касабланке имеются портовые мощности, оборудованные для погрузки фосфатного сырья и продукции из них.
Мировые цены на удобрения и сырье для их производства сильно зависят от ряда объективных факторов, таких как климатические условия, состояние мировой экономики, цены на сельскохозяйственную продукцию. Так, 2014 год показал очень низкий рост в сельскохозяйственном производстве, что вызвало снижение спроса на сырье для удобрений. Этому способствовало и совершенствование использования удобрений с целью их экономии в Северной Америке и Европе. По этой причине доходы добывающего сектора Марокко сильно зависят от внешних факторов.
Глобальные объемы потребления фосфорных удобрений оценивается в 179 млн тонн/год. Из них только 75 млн тонн удовлетворяются за счет внешних поставок, и в ближайшее десятилетие этот показатель должен вырасти до 98 млн тонн. Борьба за рынки сбыта удобрений и сырья к ним – часть стратегии OCP на ближайшие годы.
Главные потребители фосфорных удобрений – США, Индия, Китай и Бразилия, в последней потребление увеличивается самыми быстрыми темпами. Предположительно, рост спроса будет происходить за счет стран Латинской Америки и государств Азии, в первую очередь Индии.
Имеются серьезные предпосылки для роста спроса на удобрения в Африке, что связано прежде всего с демографической ситуацией. При этом средний уровень потребления удобрений на территориальную единицу здесь один из самых низких в мире, а в количественном выражении Черный континент потребляет только 3 % фосфорных удобрений. В такой ситуации необходимость роста производства сельскохозяйственной продукции и, как следствие, потребления удобрений на африканском континенте очевидна. Марокко прилагает в последние годы усилия не только по расширению производственных мощностей, но и пытается способствовать формированию устойчивого и развивающего рынка для сбыта продукции в Африке.
Главный сделанный шаг на этом направлении – открытие в феврале 2016 года комплекса по переработке фосфатов, продукция которого полностью предназначена для стран Африки. Строительство было запущено в 2012 году, объем инвестиций составил 484 млн евро, а сооруженные мощности позволят производить 1,4 млн тонн серной кислоты, 450 тыс тонн фосфорной кислоты и 1 млн тонн фосфорных удобрений в год. Проект включил в себя и сооружение помещений для хранения 200 тыс тонн продукции. Дополнительно построено предприятие по опреснению воды производительностью 25 млн куб. м в год, которую планируется утроить в ближайшие годы . Инвестором проекта выступила OCP, которая также провела комплексный анализ почв в некоторых странах Африки на предмет наличия питательных веществ с целью адаптации производимых удобрений к африканскому терруару.
OCP утверждает, что решение о создании мощностей для нужд Африки принималось королем Мухаммедом VI единолично с целью способствовать развитию Африки . И роль Марокко как ведущего производителя фосфатных удобрений в Африке должна способствовать «зеленой революции» на континенте, то есть быстрой и коренной модернизации сельского хозяйства. Эта стратегия OCP связывается ее руководством с выдвинутым Мухаммедом VI лозунгом во время визита в Нигерию в 2014 году о том, что «Африка должна доверять Африке» . То есть, Рабат должен превратиться в важного и надежного поставщика удобрений в страны Черного Континента.
Соглашение о сотрудничестве в сфере производства и поставок удобрений подписано в 2014 году с Габоном, развивается сотрудничество с Мали, Эфиопией и другими странами в этой сфере.
Таким образом, Рабат принимает активные усилия для расширения своего влияния в области сельского хозяйства на континенте. Помимо экспорта удобрений и иной фосфатной продукции, это подтверждает и так называемый «зеленый план» по развитию сельского хозяйства, который претендует на некий эталон для Африки .
Цель Марокко – выйти на лидирующие позиции в регионе в такой важной сфере, как сельское хозяйство. С учетом своего потенциала, обусловленным гигантскими запасами фосфоритов, Рабат может уже в среднесрочной перспективе значительно расширить и свое политическое влияние, став сельскохозяйственным донором и важным поставщиком «белого золота» для некоторых стран Африки. Как, например, в свое время была Ливия.
Конечно, преувеличивать потенциал королевства не стоит: запасы фосфоритов и возможности их переработки важная, но не определяющая составляющая сельского хозяйства. Тем более, что научно-технический прогресс не стоит на месте, а завтрашние технологии вполне могут снизить значение фосфорных удобрений. Однако Африка при всех ее проблемах — это огромный и быстрорастущий центр спроса на продовольствие и связанные с ним товары и технологии. В каких-то странах сектор сельского хозяйства в любом случае успешно пойдет по пути модернизации и динамичного развития, другого выхода по решению продовольственной безопасности для континента просто нет. И возможности по превращению королевства в крупного и постоянного поставщика удобрений как неотъемлемой составляющей сельского хозяйства очень важны. В отличие от Туниса, где фосфатная промышленность оказалась в кризисе, вызванной революцией и политической нестабильностью, в Марокко имеются хорошие условия по развитию и поддержке сектора.
На наш взгляд, африканский рынок удобрений может быть интересен и России как один из путей диверсификации экспортной политики и снижения зависимости от углеводородного сектора. В том числе в виде возможной кооперации с Марокко. Для этого есть и природные ресурсы в виде относительно крупных запасов фосфатов и иного сырья, и опыт в экспорте технологий производства удобрений, в том числе с советских времен. И занимать нишу здесь целесообразнее сейчас, так как инвестиции в этом секторе относительно не дорогие, а рынок имеет хороший потенциал роста.
Еще один заявленный проект OCP – расширение добывающих мощностей на месторождении Бу-Краа в Западной Сахаре и сооружение предприятий по производству удобрений, а так же строительство портовых мощностей в Эль-Аюне. Общая стоимость проекта оценивается в 1,5 млрд евро, ожидаемая продолжительность – 5 лет .
Помимо Африки, важным направлением для экспорта марокканских удобрений и фосфатов рассматриваются Индия, а также страны Латинской Америки.
98 % марокканского экспорта в Южную Америку приходится на удобрения (41,3 млн долл. США в 2013 году). Главным экономическим партнером Рабата здесь является Бразилия, где в 2013 году OCP 50 % долю акций производителя минеральных удобрений Bunge Limited
Среди многочисленных земных пород встречаются камни темного и серого цвета, источающие неприятный запах фосфора – это фосфориты . Они представляют собой осадочную породу, содержащую соединения фосфата кальция.
Общая формула фосфорита : ЗСа 3 (РО 4)2*СаСО 3 *Са (ОН, F) 2 (содержание P 2 O 5 не менее 8%). Помимо фосфата кальция в состав породы входят фториды, гидроксиды, фосфор, а так же минералы : , , , глаукониты, железистые и глинистые минеральные соединения.
Описание и свойства фосфорита
Название «фосфорит» произошло от греческого слова «фосфорос» — что значит несущий свет и связано с наличием фосфора в составе. Цвет породы может быть: белым, красным, бардовым, коричневым, серым, черным. Обычно окраска распределена по минералу неравномерно.
Форма неровная. Находится фосфорит в песке, глине и органическом материале, часто выступая в виде «цемента». Часто образуются большие залежи этой органической породы – пласты, где в качестве примеси выступает песок и органические остатки. Запах специфический, напоминает жженые кости.
Происхождение природного фосфорита биолитическое, так как в составе породы находятся остатки скелета живых организмов (раковины, кости, панцири) и продукты их жизнедеятельности.
Свойства фосфоритов весьма разнообразны. Поэтому выделяют следующие типы месторождений:
Пласты.
Желваки.
Костные брекчии.
Концентрационные.
Наличие в составе фосфора и минеральных веществ оказывает влияние на физико – химические свойства породы, особенно на растворимость и плотность. Частички фосфорита являются аморфными и или зернистыми (0,2 – 1 мм). Твердость варьируется от средней до высокой по .
Для установления того, что горная порода действительно является фосфоритом, проводят химические реакции. Для проверки понадобится 10% азотная кислота и порошок молибденевокислого аммония (формула: (NH 4) 2 MoO 4)).
На взятый кусочек породы в или керамической посуде помещают пинцетом порошок, а затем капают азотной кислотой. Если в образце присутствует P 2 O 5 1,2% и выше, то через несколько минут появится яркое оранжевое окрашивание. Оно обусловлено образованием осадка фосфорно – молибденовокислого аммония.
Чтобы избежать ошибки при определении из-за наличия на поверхности карбонатов и других органических примесей, испытание проводят с небольшим количеством измельченной породы. Помещают на фосфорную подставку или лист растения. Если все реакции проведены правильно и без нарушений, то можно достоверно определить есть ли в породе соединения с фосфором, а следовательно является ли образец фосфоритом.
Месторождения и добыча фосфорита
Фосфориты располагаются чаще всего в земле пластами, толщиной от нескольких сантиметров до двадцати метров. Добывается чаще всего совместно с , песком, землей и другими горными породами. Месторождения фосфоритов находятся на больших глубинах океана, добыча происходит с помощью специальных установок. Глубина может достигать 200-450 м. Помимо глубин, раскопки производятся на побережьях и в истоках крупных водных источников.
Пласты с породой находятся на расстоянии нескольких метров от поверхности, а глубина достигает сотен метров. Часто помимо одной породы фосфоритов, находятся залежи апатита, доломитов, кальцитов, глины и кремнезема. Страны, добывающие фосфориты: США, Чили, Перу, Россия (входит в пятерку лидеров), Аргентина, Южная Африка, Япония и острова в Индийском океане.
Пятерка лидирующих стран по фосфоритам : США, Китай, Морокко , Россия, Тунис. Объем залежей в одном месторождении колеблется от 2 до 15тонн на один квадратный километр. Фосфориты в России распространены в таких областях, как: Смоленская, Ярославская, Курская, Брянская, Калининградская (кингисеппский фосфорит ), Воронежская. Большие запасы в Мурманском регионе, около 69% и Якутии 32%. – это основные центры добычи. Более мелкие производства можно встретить в Республике Татарстан (сердюковское).
Добыча фосфоритов в России составляет около 90% от всей в мире. В последние годы в этой сфере проходит ряд модернизаций, по уменьшению времени добычи и сокращения потерь, но существуют и проблемы, которые еще предстоит решить.
Главные недостатки:
Высокая территориальная концентрация сырья, что затрудняет доставку породы в другие регионы страны для переработки.
Монополия производства. Это снижает конкурентную способность предприятий малого бизнеса и повышает цены на всю продукцию, так как большие концерны сами определяют, какая цена для них наиболее выгодна.
Низкое качество добываемой породы и получаемых ресурсов.
Экспорт сырья наносит вред сельскому хозяйству страны.
Зачастую, залежи фосфоритов находятся рядом с апатитовыми, и тогда их добывают параллельно. Апатиты – это минералы класса фосфатов (формула: Ca 10 (PO 4) 6 (OH,F,Cl) 2 .). Цвет: от зеленого до голубого. На свету апатиты почти прозрачны. Используется для получения фосфорных удобрений, фосфорной кислоты, в производстве керамики и стекла, а так же в металлургии.
Применение фосфорита
Есть несколько основных путей реализации породы. Первый, это изготовление фосфорных удобрений, так называемых суперфосфатов и аммофосов. Они применяются в сельском хозяйстве для:
Замедления процесса старения растения.
Улучшения урожая.
Питание растения всеми необходимыми минеральными и органическими веществами.
Ускоряет период перехода ранения в фазу плодоношения и цветения.
Так же фосфориты используют для получения фосфоритной муки (около 440т в год). Так же для получения соединений фосфора (например: фосфорита кальция , кальция фосфата, фосфорит минералов и т.д.).
При переработке фосфоритов получают высокий выход фосфорной и серной кислоты в промышленных масштабах, для этого были оснащены специализированные цехи с новейшим передовым оборудованием.
Там, где добывают фосфориты , обычно располагаются и заводы по их переработки. Среди крупнейших предприятий по переработке следует отметить: ОАО “Фосфорит-Портстрой”; ОАО “Апатит”, ОАО “Ковдорский ГОК” и ОАО “Фосфорит”. Произведенное компаниями сырье идет на Российские рынки и Европейские.
Цена фосфорита
Цена фосфорита зависит во многом от процентного содержания в породе P 2 O 5 . Самым распространенным образцом породы является с содержанием 32-33%, а цена достигает 44 долларов за одну тонну. Чем больше процентное содержание фосфорных соединений, тем стоимость становится выше. Помимо содержания учитываются примеси (песок, камни, остатки скелета животных и т.д.), а так же район нахождения породы.
Минеральные удобрения из фосфоритов (суперфосфаты) стоят 750-1045 долларов за тонну. Здесь стоимость зависит от содержания других органических соединений и минеральных компонентов, а так же способа обработки. Чем качественнее удобрение, тем выше цена и наоборот.
В сельском хозяйстве применяют в основном двух и трех компонентные составы, не дорогие. А вот в выращивание декоративных растений, особенно прихотливых к грунту и концентрации удобрений, используются сложные многокомпонентные органические комплексы, стоимость которых существенно выше.
ФОСФАТНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (а. phosphate industry; н. Phosphatindustrie, Phosphatbergbau; ф. industrie des phosphates; и. industrie de fosfatos) — отрасль горнохимической промышленности , объединяющая предприятия по добыче и обогащению фосфатных руд и производству фосфатного сырья и фосфоритной муки.
Зарождение фосфатной промышленности относят к 1855, когда во Франции началась добыча фосфоритов , используемых для получения удобрений (с 1842 фосфорные удобрения вырабатывались в Великобритании из костной муки). В России первые опыты по добыче фосфоритов и получению из них фосфоритной муки были начаты в 1866 А. Н. Энгельгардтом и в 1867-69 Д. И. Менделеевым . До 1917 фосфориты в России добывались в небольших количествах главным образом на Украине, в Подолии и в некоторых центральных губерниях. В 1913 было добыто всего 25 тысяч т.
После Октябрьской революции 1917 и окончания Гражданской войны были активизированы геологические поиски месторождений фосфоритов и подготовка их к освоению. С 1922 началась добыча на Егорьевском месторождении , в 1927 — на Вятско-Камском, в 1929 — на Полпинском, в 1930 — на Щигровском. В 1932 вступил в строй Лопатинский рудник. Добыча велась в основном открытым способом. После простейшего обогащения получали фосфоритную муку. С 1930 главным поставщиком фосфатного сырья для производства водорастворимых удобрений является производственное объединение "Апатит" (свыше 1 млн. т апатитового концентрата в 1936). В конце 30-х гг. был выявлен один из крупнейших в мире Каратауский фосфоритоносный бассейн . Здесь в 1946 на руднике "Чулак-Tay" было получено первое фосфатное сырьё (см. "Каратау"). С 1976 апатитовый концентрат для производства кормовых фосфатов начал выпускать Ковдорский горно-обогатительный комбинат. В западном Казахстане в Актюбинском фосфоритоносном бассейне на базе Чилисайского месторождения введён (1987) проектной мощностью 5 млн. т руды в год.
Сырьевая база фосфатной промышленности представлена различными типами месторождений. О промышленных и генетических типах см. подробно и . Общая добыча фосфатных руд в составила (1988) 87,9 млн. т, из них 70,7 млн. т открытым способом, 17,2 млн. т — подземным (карта).
Открытые работы ведутся транспортной (производственное объединение "Апатит" и производственное объединение "Каратау"), транспортно-отвальной (производственное объединение "Фосфаты", Брянский фосфоритный завод) и бестранспортной (производственное объединение "Фосфорит", Верхнекамский рудник, производственное объединение "Эстонфосфорит") системами разработки. При подземной добыче применяются системы разработки этажного принудительного обрушения со скважинной отбойкой руды в зажатой среде (производственное объединение "Апатит") и с торцовым выпуском руды (производственное объединение "Каратау"). Слабосцементированные фосфоритные руды на Кингисеппском месторождении с глубины 35 м в опытном порядке добываются методом скважинной гидродобычи .
Фосфатная промышленность CCCP выпускает апатитовый концентрат, фосфоритную муку как удобрение и для промышленной переработки, фосфоритную муку сухого помола, фосфориты для электротермической переработки и мелкокусковые — для агломерации . Динамика производства фосфатного концентрата дана на рис.
Значительные запасы фосфатных руд выявлены во , Китае и Монголии . В CPB разрабатываются апатиты в бассейне реки Хонгха. В KHP эксплуатируются около 200 месторождений, большая часть которых разрабатывается открытым способом. Значительная часть фосфоритов используется без переработки. Общее производство фосфатного сырья в середины 80-х гг. достигло 12-15 млн. т. В Монголии в Хубсугульском фосфоритоносном бассейне разведано благоприятное для разработки открытым способом месторождение Бурэнхан.
В промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах сконцентрировано 3/4 мировых запасов фосфатов. Первое место по добыче фосфатов (табл.) занимают США.
Добычу фосфатных руд осуществляют открытым (США, Марокко , Мексика) и подземным (Марокко, Мексика) способами. Крупнейшие компании: "Agriсо Chemical Со.", "Amax Chemical Соrp.", "Texas-Gulf", "Hopewell Land Соrp." (США), "Office Chйrifien des Phosphates" (Марокко), "Phosphates de Gafsa" (Тунис), "lordan Phosphates Mines Со." (Иордания), "Kemira" (), "Negev Phosphates" (Израиль), "Rofomex" (Мексика), "Foskor" (ЮАР) и др. Наиболее крупные рудники: "Ли-Крик", "Клир-Спрингс", "Гей", "Хейнсуорт", "Хукерс-Прэри", "Кингсфорд", "Лоунсом", "Николе", "Палметто", "Рид-жвуд", "Рокленд" и др. (США), "Бен-Герир", "Юсуфия", "Бен-Идер", "Хурибга" (Марокко), "Эль-Xaca", "Py-сейфа" (Иордания), "Гафса" (Тунис), "Джебель-Онк" (Алжир), "Акашат" (Ирак), "Тапира", "Араша" (Бразилия), "Орон" (Израиль), "Пхалаборва" (ЮАР).
Широко развита мировая торговля фосфатами. Почти 1/2 мировой продукции фосфатного сырья вовлекается в экспортно-импортные операции. Главные страны — экспортёры фосфатного сырья и концентратов: Марокко, Иордания, Израиль, Того, Сенегал, Тунис, Алжир , . Главные страны — импортёры товарных фосфатов: