1.1. Состояние и перспективы использованиясырьевой базы флюорита

Ресурсно-сырьевая база металлургии включает в себя разнообразные

металлические и неметаллические полезные ископаемые, среди которых особое

место занимает флюорит - экономически и стратегически важное минеральное

сырье.

дает легкоплавкие смеси со многими минералами, что используются в

металлургии, где он применяется в качестве плавня. Отсюда его другое

название - плавиковый шпат. Окраска флюорита характеризуется

чрезвычайным разнообразием по цвету. Он может быть от бесцветного,

прозрачного до фиолетового, черно-фиолетового непрозрачного, черного.

Часто встречается зеленый, желтый, серый, белый разных оттенков. Окраска

чаще всего связана с дефектами структуры, возникающими при

гетеровалентном изоморфизме и активации центров окраски радиоактивным

излучением. Содержание изоморфных примесей обычно невелико и редко

превышает 1%, из которых в 70-90% анализов отмечаетсяSr, Mn, Mg, А1; в 40-

70% - Y, TR, Fe, Си, Si; в 10-40% - Be, Na, Ва, Ag, РЬ. Примеси во флюорите

типоморфны. Так, флюориты, генетически связанные с гранитами, отличаются

малыми примесямиBe, Pb, Sbи небольшими примесямиSr, Y, TR, Mn.

Флюориты, связанные с щелочными породами, отличаются примесямиSr, Y,

TR, но не содержатBe, Pb, Sb. Флюориты, связанные с доломитами,

относительно чисты и отличаются наименьшим содержаниемSr, Mn, Mg, Си,

практически не содержат или содержат в очень малых количествахNa, Y, TR,

Pb, Р. Твердость по шкале Мооса - 4. Плотность 3,18 - 3,20 т/м3 [1-4].

В черной металлургии гравитационный флюоритовый концентрат

используется в процессах выплавки чугуна и стали, где его значение

определяется способностью снижать температуру плавления и уменьшать

вязкость силикатных расплавов.

кускового флюорита на отдельных предприятиях налажено производство его

заменителей путем окомкования тонкоизмельченных флюоритовых

флотационных концентратов с получением обоженных флюоритовых

окатышей, а в дальнейшем - флюоритовых брикетов.

Некоторое количество флотационных концентратов используется и в

черной металлургии, но гораздо большее применение они находят в

металлургии алюминия, где флюорит служит исходным продуктом для

выработки криолита (NasAlFe) и фтористого алюминия (AIF3), синтезируемых

из предварительно произведенной плавиковой кислоты. Флюоритовый

флотационный концентрат используется в химической, атомно-энергетической,

фармацевтической отраслях промышленности, а также в производстве

сварочных материалов, керамики, белил, цемента (рис. 1.1).

Прочие гферы

производства Плавиковая

Рис. 1.1. Структура потребления флюорита

в мире (по основным видам производства),%

Ежегодная потребность черной металлургии во флюорите оценивается в

1,4-1,5 млн т. США около 80% флюоритовых концентратов расходуют на

получение плавиковой кислоты, остальные 20% идут в металлургическое

производство и другие промышленные сферы. В России, по разным

источникам, пропорции использования концентратов кусковых и

флотационных сортов варьируются от 25,2:74,8 до 50:50 [5]. По общим запасам

флюорита Россия занимает четвертое место в мире после Китая, Мексики и

ЮАР. В последние годы производство в России продукции черной металлургии

и алюминия непрерывно растет. Рост производства неизбежно вызывает

увеличение объемов потребления плавикового шпата.

обеспеченности плавиковым шпатом различных отраслей промышленности и

анализ состояния и рационального использования ресурсно-сырьевой базы

флюорита Российской Федерации приобретают в этой связи большое значение.

Промышленные месторождения плавикового шпата относятся к

нескольким формационно-генетическим типам (рис. 1.2).

120 а

греизеновь й (апокарОонатно-греизеновый)

Флюоритовый I иьрогермальиь

(эпитермальнь'й) арагиформн

Рис. 1.2. Распределение разведанных запасов

флюорита, %: а - в России; б - в мире

образом, на выделении рудных формаций. Однако основой для выделения

таких формаций часто являются разные признаки. Так, например, Г. Н.

Комарова объединяет в рудные формации флюорита месторождения близкого

минерального состава со сходными условиями образования. Она выделяет три

главные флюоритоносные формации: флюорит-слюдистую, связанную с

гранитоидами, флюорит-полиметаллическую, приуроченную к щелочным

базальтам и флюорит-кварцевую - к трахибазальтам. Другая классификация на

формационной основе, гораздо более сложная и учитывающая большее число

признаков, предложена А. А. Ивановой. По ее мнению, главнейшими типами

флюоритоносных формаций являются: флюоритовая, редкометалльно-,

полиметаллически-, редкоземельно- и бериллий-флюоритовая. Большой

интерес представляют районы с полиформационными проявлениями, где для

ранней юры характерно проявление бериллий-флюоритового оруднения, для

поздней юры - редкометалльно-флюоритового, а для раннего мела -

собственно флюоритового.

классификация месторождений, которая выделяет 10 формаций, связанных с

проявлениями магматизма, постмагматической деятельностью и экзогенными

процессами, среди которых различаются почти 20 минеральных типов

проявлений флюоритового оруднения. Основной источник плавикового шпата

для промышленности - флюоритовая формация, включающая собственно-

флюоритовый, карбонатно- и полиметаллически-флюоритовый минеральные

типы. Разные авторы выделяют формации флюоритовых месторождений,

которые не входят ни в одну из перечисленных классификаций, такие как

слюдисто-флюорит-топазовая с касситеритом, скарново-флюоритовая,

целестин-флюоритовая.

В настоящее время в России практическое значение имеют лишь два типа

формаций: флюоритовый гидротермальный и редкометалльно-флюоритовый

грейзеновый. В составе первой преобладают жильные кварц-флюоритовые

рудные объекты, залегающие преимущественно среди алюмосиликатных

пород. Эти руды, особенно жильные, довольно хорошо обогатимы. Они служат

единственным источником получения природных кусковых концентратов для

металлургического передела. Кроме того, при переработке таких руд получают

флотоконцентраты разных марок, вплоть до высокосортных. Редкометалльно-

флюоритовые месторождения содержат карбонатно-флюоритовые, слюдисто-

флюоритовые и топаз-флюоритовые руды с примесьюLi, Rb, Csи минералов

бериллия. Из руд извлекается только флюорит. Руды труднообогатимые, нигде

в мире они больше не перерабатываются. На долю России приходится 12,8%

мировых балансовых запасов флюорита промышленных категорий. И это без

учета 3,7 млн т флюорита в комплексных рудных месторождениях, при

разработке которых плавиковый шпат у нас пока не извлекается.

Основными ресурсами располагают Приморский край: Вознесенское и

Пограничное месторождения, Читинская область -18 месторождений, Бурятия

• 5.
  Месторождения флюорита этих регионов имеют общероссийское значение,

  ибо получаемая изих руд плавикошпатовая продукция находит сбыт по всей

  России. Остальные ресурсы сосредоточены на Алтае - Каянчинское

  месторождение, Башкортостане - Суранское месторождение. Добычей и

  переработкой руд в Приморском крае занимается Ярославский ГОК, в

  Читинской области - «Забайкалплавик» (Калангуйский ШИК) и рудник Усугли

• основные производители отечественных плавикошпатовых концентратов, в

  Бурятии - Кижингинский рудник, принадлежащий Забайкальскому ГОКу, в

  Башкортостане - горная компания Суран.

Произведеннаяфлюоритовая продукция направляется в адрес более 100

промышленных предприятий страны. Вместе с тем производство флюорита за

счет собственных минеральных источников не покрывает потребности

отечественной промышленности. В настоящее время потребность во

флюоритовых концентратах всех сортов оценивается в 380-390 тыс. т. За счет

собственных источников она удовлетворяется чуть больше, чем наполовину.

Недостаток компенсируется импортом плавикового шпата из Китая, Монголии

и других стран.

В России нет ни одного крупного месторождения с высококачественными

рудами. Отечественные руды в целом заметно беднее (средняя массовая доля

38,9% CaF2), чем зарубежные (45,0% CaF2). Европейская часть страны не имеет

собственной сырьевой базы флюорита. Лишь Сибирский федеральный округ

располагает детально разведанными легкообогатимыми кварц-флюоритовыми

рудами, из которых можно получать высококачественные концентраты. Все

флюоритовые руды Дальневосточного федерального округа являются

труднообогатимыми и обеспечивают получение только флотоконцентратов,

которые по качеству уступают большинству реализуемых на внешнем рынке

зарубежных флотационных концентратов. Практически все мощности по

добыче и производству концентратов сосредоточены в восточных районах

страны, в то время как основные потребители флюоритовой продукции

располагаются на Урале и к западу от него. Таким образом, структура

производства хорошо увязана с добычей, но плохо - с основными

потребителями плавикошпатовых концентратов.