Калийно-магниевые соли, применение в промышл. Геолого-пром типы. Саскачеванское (канада) и Верхнекамское (россия) м-р
Основным элементом калийных и калийно-магниевых солей является калий. Калий – один из весьма распространенных элементов в земной коре. Кларк калия – 2,6 вес.%. Различают три большие группы калийсодержащих минералов: 1) алюмосиликатная; 2) сульфатная; 3) галогенная. Наибольшее практическое значение представляют минералы сульфатной и галогенной групп.
Галогенная группа калийных минералов выделяется по присутствию галогенных элементов – хлора или фтора. Среди них бывают чисто калийно-хлоридные, например минерал сильвин (KCl), либо в них присутствуют также магний или кальций, реже железо, марганец и медь. В залежах калийных солей наряду с сильвином широко распространен калийно-магниево-хлоридный минерал – карналлит (KCl . MgCl2 . 6H2O). В составе галогенной группы имеются смешанные минералы: хлоридно-сульфатный калийный минерал – каинит (KCl . MgSO4 . 3H2O) и хлоридно-сульфатно-содовый минерал – ганксит (KCl . 2Na2CO3 . 9Na2SО4).
Сульфатная группа калийных минералов характеризуется присутствием сульфат-иона (SO42-): Глазерит (3K2SO4 . Na2SO4); лангбейнит (K2SO4 2MgSO4), леонит (K2SO4. MgSO4. 4H2O), шенит (K2SO4 . MgSO4 . 6H2O); сингенит (K2SO4. CaSO4 . H2O) и гергеит (K2SO4. 5CaSO4. H2O) полигалит (K2SO4. CaSO4. MgSO4. 2H2O).
Применение в промышленности. Основным потребителем калийных и калийно-магниевых солей является туковая промышленность: свыше 90 % их добычи идет на производство различных удобрений и лишь 10 % в химическую промышленность. Производятся калийные удобрения с содержанием хлористого калия от 25–40 до 80–95 %. Вырабатываются и сложные калийсодержащие удобрения: «нитрофоска», содержащая азот, фосфор и калий, «потазот», представляющий смесь хлористого калия и хлористого аммония и др. На мировой рынок поступают также сульфатно-магневые калийные удобрения, важнейшим компонентом которых является К2SO4.
|
|
Химическая промышленность выпускает свыше 30 различных веществ, в которых основной составляющей является калий. Главнейшие из них: каустический калий, хлористый калий, поташ (углекислый калий), сернокислый калий, калиевая селитра, бертолетовая соль, цианистый калий, бромистый калий, йодистый калий и др. + в фармацевтической, лакокрасочной, стекольной, кожевенной и шерстяной промышленности, а также в медицине, пиротехнике, электрометаллургии и т. д.
Металлический магний, извлекаемый из карналлита, применяется в составе различных сплавов, используемых в авиационной, автомобильной, металлургической и других отраслях промышленности.
Геолого-промышленные типы месторождений. Калийные месторождения по составу солей подразделяют на три типа – хлоридный (бессульфатный), сульфатно-хлоридный и сульфатный. Наиболее широко распространены месторождения хлоридного типа (Старобинское, Верхнекамское, Саскачеванское, Эльзасское, Непское и др.). Это весьма крупные и крупные месторождения. Месторождения сульфатного типа имеются в Предкарпатском прогибе (Калуш-Голынское, Стебникское), на о. Сицилия и др. Состав руд этих месторождений преимущественно каинитовый, по масштабам запасов они мелкие, редко – средние.
|
|
В зависимости от сложности геологического строения калийные месторождения также подразделяют на три группы. К первой группе относят месторождения, представленные пластовыми залежами протяженностью в десятки километров, выдержанные по мощности и качеству солей (Верхнекамское месторождение в Пермской области, Старобинское в Беларуси и др.).
Во вторую группу включены месторождения, состоящие из чередующихся линзообразных залежей солей различного состава, характеризующихся изменчивой мощностью и сравнительно выдержанным качеством солей в пределах отдельных линз (Стебникское, Калуш-Голынское месторождения Украины, месторождения миоценового возраста Румынии и о. Сицилия).
К третьей группе отнесены месторождения, приуроченные к солянокупольным структурам и представленные залежами с резко изменчивой морфологией и исключительно не выдержанным распределением полезных компонентов и вредных примесей (Индерское и Эльтонское месторождения в Прикаспийской впадине).
|
|
Саскачеванское месторождение расположено в бассейне Эльк Пойнт, который находится в западной части Канады, прослеживаясь частично на территории США. В тектоническом отношении он приурочен к западному склону Североамериканской платформы. Калиеносными являются отложения среднего девона – формация Прери Эвапорайт. Мощность этой формации колеблется от 15 до 220 м. В верхней части разреза формации Прери Эвапорайт выделяются три калийных горизонта (снизу вверх): Эстерхази, Белл Плейн и Пейшенс Лейк. Мощность их варьирует от нескольких метров до 24,5 м. Калийные соли представлены сильвином и карналлитом. Эти минералы встречаются как раздельно, так и в тесной ассоциации друг с другом, образуя совместно с галитом породы смешанного состава. Калийные породы по внешнему виду бледно-окрашенные, характеризуются низким содержанием Н. О. (1–3 %) и высоким содержанием полезного компонента (К2О более 18 %). По оценке канадских геологов общие запасы калийных солей составляют 16–50 млрд т.
|
|
Калийные горизонты эксплуатируются шахтным способом на глубине 1000–1200 м. Функционируют 10 крупных рудников. Компания «Kalium Chemical Ltd.» осуществляет разработку калийных солей в районе г. Реджайна на глубине 1585–1600 м методом подземного растворения через скважины с земной поверхности.
Верхнекамское месторождение расположено в Соликамской впадине, представляющей одну из отрицательных структур в системе Предуральского прогиба. Калиеносные отложения (Р1 кg) распространены на площади около 3,5 тыс км2. Они относятся к бессульфатному типу и представлены сильвинитом и карналлитовой породой. В калиеносной части разреза выделяются сильвинитовая и сильвинит-карналлитовая зоны.
Сильвинитовая зона (средняя мощность 21 м) представлена калийными пластами, представленные красными слоистыми сильвинитами со слоями и прослоями каменной соли. В пласте полосчатого сильвинита А преобладают бледные и розовые разновидности сильвинита. Сильвинит-карналлитовая зона мощностью 30–45 м расчленяется на две пачки: нижнюю карналлитовую и верхнюю карналлит-галитовую. Калийные соли этой зоны на одних участках представлены карналлитовой породой, на других – пестрым сильвинитом. Внутренняя тектоника сильвинитной зоны относительно сложная: калийные пласты образуют складки с линейно-слоистой текстурой в синклиналях и сложно-складчатым строением в ядрах антиклиналей. Геологические запасы месторождения огромны и оцениваются по карналлитовой породе в 96,4 млрд т, по сильвинитам – 113,2 млрд т, по каменной соли – 4 650 млрд т. Разрабатываются два крупных участка – Березниковский (на юге месторождения) и Соликамский (на севере). В настоящее время функционируют шесть рудников.
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 29; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!