Главная | Обратная связь

IV.7. Ракушечные фосфоритовые руды Кингисеппского месторождения

 

Кингисеппское месторождение фосфоритов является наиболее крупным из месторождений фосфоритоносного Прибалтийского бассейна. Достаточно большие промышленные запасы, неслож­ный минеральный состав, сравнительно легкая обогатимость руды и благоприятные географические и горно-геологические условия расположения обусловливают большое практическое значение Кингисеппского месторождения.

Фосфоритоносный горизонт представлен кварцевыми песками и песчани­ками рудной зернистости, получившими название «оболовых» благодаря при­сутствию в них обломков и целых створок брахиопод, являющихся носите­лями фосфора. Фосфоритоносный пласт средней мощностью 3 м (колебания 0,5 – 4,3 м) залегает почти горизонтально на глубине от 0,5 – 1,0 до 35 м. Для пласта характерна пестрота литологического состава и неравномерность распределения в нем содержания полезного (Р₂O₅) и вредного (MgO) ком­понентов. Содержание Р₂O₅ в разрезе имеет четкую вертикальную зональ­ность, уменьшаясь сверху вниз от 11 – 12 до 1 – 3%. Содержание вредной примеси (MgO) распределено в продуктивной толще также весьма неравно­мерно. Среднее содержание Р₂O₅ в балансовых запасах по блокам колеблет­ся от 5,3 до 8,7%, а содержание MgO – 0,6 – 1,1% [50, 51].

Вскрышные породы месторождения представлены в верхней части моренными суглинками и торфами средней мощностью 9 м, в нижней – карбо­натными доломитизированными известняками средней мощностью 16 м. Кре­пость известняков колеблется от 4 до 8 по шкале Протодьяконова. Геологи­ческие и горнотехнические условия месторождения предопределили открытый способ его разработки.

Промышленное освоение Кингисеппского месторождения было начато в 1963 г., на базе которого было построено горно-обогатительное предприя­тие ПО «Фосфорит», перерабатывающее руды этого месторождения. Обога­щают Кингисеппские руды на обогатительной фабрике по следующей схеме: измельчение, предварительное отделение грохочением* доломитизированных песчаников и последующая прямая флотация фосфата с двумя перечист­ками [4, 52].

Фосфоритные руды Кингисеппского месторождения в основном представ­лены фосфатными раковинами низших брахиопод, зернами кварца, доломитом и гидроксидами железа. Они содержат 6 – 6,5% Р₂O₅; 8 – 9% СаО; 0,3 – 2% MgO; 1-2,5% Fe₂О₃; 1-2,5% CО₂; 0,5 – 0,6% F и 80 – 75% нерастворимого остатка. Значительная часть поверхности крупных кварцевых зерен покрыта корочками фосфата и ожелезнена. Поверхность зерен фосфата в большей или меньшей степени также ожелезнена. Доломит присутствует в виде мик­роагрегатов, покрытых пятнами и корками гидроксидов железа. Этот минерал концентрируется преимущественно в классах крупнее 2 мм, что позволяет достаточно полно выделять его в процессе грохочения. На практике процесс называют «отгрохачивание».

Особенностью кингисеппских руд является предпочтительная концентра­ция доломитизированных песчаников в классе +2 мм (более 50% всех карбонатов руды), фосфатных ракушек в классе – 2+0,5 мм (выход 10%), в которых содержание Р₂О₅ достигает 20%. свободных зерен кварца в классе – 0,5 + 0,18 мм, а в классе 0,18 мм наряду с фосфатом – карбонатов. Для руд Кингисеппского месторождения характерно крупное вкрапление мине­ралов, отсутствие глинистых компонентов, обособленность и резкое различие физико-химических свойств зерен фосфата и кварца, что указывает на воз­можность селективного их разделения с получением соответствующих товар­ных продуктов. Все это предопределяет достаточно эффективное обогащение таких руд при применении довольно простых технологических схем и ре­жимов.

Ракушечные фосфоритные руды Кингисеппского месторождения, несмотря на низкое содержание основного полезного компонента – фосфата, в силу особенностей своего вещественного состава и свойств слагающих их мине­ралов характеризуются достаточно хорошей обогатимостью, что позволило создать для них высокоэффективную успешно реализованную флотационную технологию переработки.

Кингисеппское ПО «Фосфорит» представляет собой уни­кальное предприятие, где одновременно функционируют мощ­ный горно-обогатительный комплекс и химический завод по выпуску сложных удобрений. Продукцией горно-обогатительно­го предприятия является флотационный концентрат – фосфо­ритная мука.

Фосфоритная руда на ПО «Фосфорит» добывается откры­тым способом по бестранспортной системе вскрыши с перевал­кой торфа четвертичных отложений и взорванных скальных известняков в выработанное пространство. Последние уклады­ваются в нижнюю часть отвалов, а четвертичные отложения – в верхнюю с последующим их разравниванием и созданием до 2,0 м слоя потенциально плодородных почв. Такая технология добычи руды на Кингисеппском месторождении с использова­нием вскрышных пород обеспечивает эффективную рекультива­цию нарушенных при ведении горных работ земель.

Добытая на рудниках руда сначала усредняется на буфер­ном усреднительном складе, а затем доставляется на обогати­тельную фабрику, где подвергается двухстадийному дроблению с грохочиванием железисто-карбонатной части (доломитизиро­ванных песчаников), измельчению, классификации, обесшлам-ливанию, прямой флотации фосфата и обезвоживанию получен­ного флотационного фосфорного концентрата.

В соответствии с технологической схемой грохочение доло­митизированных песчаников крупностью +50 мм осуществля­ется на грохотах, а доломитизированных конкреционных пес­чаников крупностью +3 мм – на скруббер-бутарах. Дробленый материал крупностью – 3 мм измельчается в шаровых мельни­цах, работающих в замкнутом цикле с двухспиральными клас­сификаторами. Крупность измельченной руды составляет 30 – 40% класса +18 мм, а плотность слива классификатора – 40 – 46% твердого. Последний подвергается двухстадийному обесшламливанию в гидроциклонах, песковая часть плотностью 15 – 20% твердого через пульподелитель направляется в меха­нические флотационные машины, где процесс включает основ­ную флотацию и две перечистки чернового концентрата.

Для флотации руды применяется собирательная смесь, включающая омыленное сырое талловое масло, гудрон и трак­торный керосин. Флотацию фосфата ведут в присутствии каль­цинированной соды (0,84 кг/т) и жидкого стекла (0,15 – 0,2 кг/т), подаваемых в мельницу. Обезвоживание концентрата осуществляется с помощью коагулянтов: серной кислоты – при сгущении, хлорида кальция – при фильтрации. После сушки кека вакуум-фильтров в сушильных барабанах готовый кон­центрат поступает в силосные банки, а оттуда – потребителю.

Принятые на Кингисеппской обогатительной фабрике тех­нология и реагентный режим позволяют получать концентрат, содержащий не менее 28% Рг05 при извлечении 80 – 82%. Го­товый концентрат имеет влажность около 1% и крупность не более 20% класса +0,18 мм.

При переработке руды путем предварительного отделения железисто-карбонатной части при грохочении (отгрохачивание) с последующей прямой анионной флотацией фосфата ежегод­но в качестве отходов производства получают свыше 0,4 млн. т отгрохоченного продукта и более 4 млн. т хвостов обогаще­ния – мелкозернистых песков кварцевого типа. Последние яв­ляются камерным продуктом флотационных машин, который в виде пульпы (Т:Ж=1:4) направляется по трубопроводам в отвал. Здесь песковая часть отстаивается, а осветленная вода вновь направляется в процесс.

Хвосты обогащения складируют в два хвостохранилища, из которых по мере их заполнения поочередно предполагается за­бор строительного песка. Под хранилища хвостов ГОК в об­щей сложности занято свыше 450 га.

Кроме отторжения значительных земельных площадей, в районе Кингисеппского месторождения на сооружение хвостохранилищ и их эксплуатацию тратятся огромные средства. В частности, общая сумма капиталовложений на содержание хвостохранилищ обходится в несколько десятков миллионов рублей, которые следует рассматривать как непроизводитель­ные расходы, снижающие экономические показатели производ­ства. Кроме того, дальнейшее накопление в отвалах промыш­ленных отходов фабрики представляет большую опасность для окружающей природной среды.

Одним из наиболее рациональных путей снижения объема отходов является создание и внедрение мало- и безотходного производства, предусматривающего комплексное использование сырья.

Проблеме комплексного использования кингисеппских руд уделялось внимание практически с самого начала существова­ния ПО «Фосфорит». Однако наиболее обширные исследова­ния в этом направлении стали проводиться с начала 70-х го­дов [53 – 56].

В результате изучения вещественного состава и комплекс­ной обогатимости кингисеппских руд, а также технологических свойств получаемых из них различных товарных продуктов бы­ли выявлены основные области применения и потребители от­ходов обогащения кингисеппских руд, изучены вопросы непо­средственного использования доломитизированных песчаников, текущих флотационных хвостов, а также возможность получе­ния из них широкого ассортимента продуктов для различных отраслей промышленности.

В процессе обогащения кингисеппской руды после внедре­ния технологии с предварительным отгрохачиванием железисто-карбонатной части отходов производства кроме флотационных хвостов получают так называемые доломитизированные песча­ники. Как показали исследования, они по своему качеству, физико-химическим и механическим свойствам могут найти применение для производства тяжелых бетонов низких марок, строительства автодорог в карьерах, получения магний-аммо­ний-фосфатных удобрений (МАФУ) и в качестве удобрения для нейтрализации кислых почв.

В настоящее время эти отходы уже довольно успешно ис­пользуются для ремонта и строительства карьерных дорог. Что же касается производства МАФУ из доломитизированных песчаников, то эта технология практически пока не вышла из стадии лабораторного эксперимента, хотя уже разработана технологическая схема получения этих удобрений.

Выполненные технологические и технико-экономические рас­четы показали, что получение МАФУ из доломитизированных отходов нерентабельно, вследствие достаточно высокой их се­бестоимости.

Ниже приведены минеральный и химический состав отходов обогатительной фабрики ПО «Фосфорит»:

	Доломитизированные песчаники	Хвосты флотации
Кварц	51,5	96,0
Полевой шпат	Не определяли	0,63
Кальцит	» »	0,5
Фосфорит	10,65	1,67
Обломки пород	Не определяли	0,78
Рудные минералы	» »	0,24
Доломит	32,2	–
SiО2	61,5	93,0 – 96,0
Р2О5	4,5	0,7 – 2,0
CaO+MgO	22,7	2,1 – 4,0
Na2О+ K20	Не определяли	0,06 – 0,22
Fe2О3+Al2О3	2,5	0,12 – 0,14

 

Поскольку фосфоритная руда Кингисеппского месторожде­ния состоит, в основном, из кварца (≈75%), фосфата ( – 18%) и доломита (≈6%), то после отгрохачивания доломитизированных песчаников и флотационного извлечения фосфата отхо­ды обогатительного производства (хвосты флотации) пред­ставлены, в основном, кварцевым песком (93 – 97% SiО₂), не­значительными включениями фосфата в виде обломков фосфат­ных ракушек (1,5% Р₂О₅), доломита, глауконита, глинистых минералов и т. д.

Анализ вещественного и гранулометрического составов кварцевых отходов ПО «Фосфорит» показывает, что хвосты флотации в виде кварцевого песка выгодно отличаются от песков из специальных карьеров чистотой поверхности и отно­сительным постоянством зернового состава. Недостатком же их является мелкозернистость, повышенное содержание окси­дов щелочных и щелочноземельных металлов, фосфора и гли­нистой составляющей. Причем наибольшая концентрация Р₂О₅ наблюдается во фракции + 0,315 мм, где извлечение Р₂О₅ дос­тигает 69%. Оксиды кальция, магния и железа входят глав­ным образом в состав фосфатных раковин, что объясняет их концентрацию в тех же фракциях, где сосредоточен Р₂О₅. Ис­ключение составляют классы – 0,05 мм, где находятся желе­зисто-карбонатные шламы и глауконит, повышающие содержа­ние оксида кальция, магния и гидроксидов железа. Оксид нат­рия (47,2%) также сосредоточен в материале крупностью + 0,315 мм, а оксид калия (17%) – в классе – 0,1 мм. Содер­жание диоксида кремния во всех классах кроме +0,4 мм пре­вышает 95%, наибольшая часть его сосредоточена в материале крупностью – 0,4 + 0,1 мм.

Из сказанного следует, что кварцевые отходы обогатитель­ной фабрики являются прекрасным сырьем, из которого после предварительного обогащения можно получать высококачест­венные стекольные и формовочные пески, кварцевый абразив, сырье для силикат-глыбы, стекловолокна, стеклопластика и т. д. В естественном же виде, т. е. без предварительного обогаще­ния, исходные хвосты флотационной фабрики по своему грану­лометрическому составу и качеству соответствуют требованиям, предъявляемым только к строительным пескам и могут быть успешно использованы для производства различных строитель­ных материалов (штукатурных кладочных растворов, ячеистых и тяжелых бетонов, силикатного кирпича, облицовочных стек-лоплиток и т. д.), при возведении гидротехнических дамб, а также в жилищном и дорожном строительстве, что было под­тверждено практическими испытаниями.

Исходя из этих предпосылок, а также вследствие наличия значительных трудностей в обеспечении кварцевым сырьем строительных предприятий в Северо-западном и Прибалтий­ском регионах разработан технический проект, на основе которого предусмотрено строительство на месте Кингисеппских хвостохранилищ специального крупного карьера кварцевых песков, ввод которого позволит полностью покрыть дефицит в строительном песке по упомянутым выше районам страны. В настоящее же время лежалые хвосты флотации в объеме 200 – 400 тыс. т по мере надобности используются для строи­тельных нужд различными организациями Кингисеппа и Нарвы.

В качестве кварцевого сырья для литейной промышленнос­ти, а также в производстве стекла, стекловолокна, стеклоплас­тика, силикат-глыбы и продуктов бытовой химии – абразива – необогащенные флотационные хвосты ПО «Фосфорит» по свое­му качеству не пригодны. Это объясняется тем, что по зерно­вому составу и наличию разнообразных вредных примесей они не отвечают требованиям, предъявляемым к стекольным и формовочным кварцевым пескам и другим кварцсодержащим продуктам. Поэтому для успешного промышленного ис­пользования кингисеппских кварцевых отходов необходимо их предварительное обогащение с получением товарных продук­тов, отвечающих техническим требованиям соответствующих отраслей промышленности.

Истощение природных высококачественных и легкообогатимых кварцевых песков усложняет обеспечение ими промыш­ленных предприятий. Повышенное содержание железа и зер­нистость кварцевых песков, поступающих в настоящее время в переработку, непостоянство их химического состава значи­тельно снижают технологические и технико-экономические по­казатели заводов и фабрик. В этих условиях централизованное производство обогащенного кварцевого песка постоянного со­става для нужд различных отраслей промышленности является важной народнохозяйственной задачей. Географическое положение и масштабы производства кварцевых отходов на ПО «Фосфорит», установление потребности в высококачественном кварцевом песке позволяют считать организацию такого про­изводства на базе кингисеппской руды весьма реальной и перспективной. В связи с этим, начиная с 1971 г., проводятся обширные исследования, в ходе которых разработаны и прове­рены в опытно-промышленных условиях технологические схемы и режимы получения из кингисеппской руды, кроме основного продукта – фосфорной муки, высококачественных кварцевых стекольных и формовочных песков, кварцевого абразива для бытовой химии, песка для силикат-глыбы и стекловолокна.

Стекольные кварцевые пески в зависимости от содержания в них железа подразделяются на три основных сорта. Поэтому современные требования, предъявляемые стекольными завода­ми к качеству кварцевого песка, определяются именно этим параметром:

 

Содержание, %	I сорт	II сорт	III сорт
SiО2, не менее	98,5	98,5	98,5
Fe2О3, не более	0,03	0,05	0,08
А12О3, не более	0,06	0,06	0,06
класса +0,5 мм, не более
класса – 0,1 мм, не менее

 

По своему составу кингисеппские пески, кроме повышенного содержания оксида железа, вполне подходят для производства стекла. Анализ вещественного состава флотационных отходов показывает, что основными носителями железа являются: глауконит, в котором сосредоточено 40 – 50% общего количест­ва железа; аппаратурное железо, на которое приходится 15 – 20% общего его количества; гидроксиды железа, покрывающие в виде пленок зерна кварца и другие минералы, а также обра­зующие самостоятельные зерна (10 – 20%); зерна в различной степени ожелезненного фосфата (10 – 15%). Основная масса железосодержащих компонентов находится в крупных классах отходов, в, мелких зернах почти все железо связано с глауко­нитом.

Наличие различных видов железа, содержащихся во флота­ционных хвостах, а также необходимость получения высокока­чественного кварцевого продукта привели к необходимости разработки комбинированной схемы обогащения, включающей операции классификации хвостов по классу 0,1 мм, оттирку с последующим обесшламливанием, флотацию катионоактивным собирателем с применением высокомолекулярного органи­ческого депрессора КМЦ (натриевая соль карбоксилметилцел-люлозы), контрольную классификацию пенного продукта и электромагнитную доводку кварцевого продукта. Эта схема была испытана как в лабораторных, так и в полупромышлен­ных условиях. Результаты полупромышленных испытаний под­твердили высокую эффективность извлечения железа и воз­можность получения высококачественного кварцевого песка, содержащего 0,035% F₂О₃ и 99,2% SiО₂.

Кварцевый продукт, полученный по вышеуказанной схеме, может быть использован для изготовления оконного, техниче­ского, электроосветительного, парфюмерного и бутылочного стекла, а также для изготовления стеклоблоков, стеклопрофититов, изоляторов и труб. По заключению Государственного института стекла (ГИС) полученный по такой технологии обо­гащения кварцевый песок соответствует высококачественным сортам.

С целью упрощения технологии получения кварцевых пес­ков для стекольной промышленности в ГИГХС разработана схема с применением сепарации с сильным магнитным полем. В основу этой схемы положены доизвлечение фосфата пенной сепарацией из обесшламленных хвостов флотации, двухстадийная классификация камерного продукта и последующая элект­ромагнитная сепарация песковой части второй стадии класси­фикации после ее глубокой оттирки в контактном чане при Т:Ж=1:1. Такая технология была успешно проверена в непрерывном процессе на опытно-промышленной установке. В результате было показано, что без катионной флотации при­менение тщательной оттирки и электромагнитной сепарации обеспечивает получение из флотационных хвостов стекольного песка с содержанием SiО₂ свыше 98,5% и Fe₂О₃ не более 0,05%.

При изучении отходов, получаемых в процессе производства стекольного песка, выявлено, что продукты обесшламливания (фракция – 0,1 мм) могут быть использованы в качестве на­полнителя для чистящих и моющих средств бытовой химии.

Чистящие средства – одно из быстроразвивающихся групп бытовой химии, потребность в которых непрерывно возрастает. Однако, несмотря на высокие темпы развития, эта отрасль в нашей стране пока еще не обеспечивает все возрастающие потребности в чистящих средствах. Следует отметить, что 75% от общего объема производства чистящих препаратов состав­ляют абразивные препараты, преимущественно пастообразные. Поэтому недостаточная обеспеченность абразивами сдержива­ет расширение производства чистящих средств.

В качестве абразивного сырья для бытовой химии в нашей стране используется пемза, молотый кварц, корунд и шлак электроплавки, из которых наиболее перспективными являются первые два продукта. При разработке технологии получения высококачественного абразивного наполнителя из кингисеппс­кой руды использовали текущие отходы флотации обогатитель­ной фабрики. Технологическая схема получения абразива из них предусматривает классификацию и обесшламливание хвос­тов флотации с выделением фракции – 0,1 + 0,01 мм, обработку последней серной кислотой для удаления остатков флотореагентов и исключения их токсического действия, фильтрацию и сушку, охлаждение готового продукта, его складирование и погрузку (рис. IV-15). Эта технология положена в основу про­изводства кварцевого абразива, который пущен в эксплуатацию в ПО «Фосфорит» в 1982 г.

Мелкозернистый кварцевый песок используется не только для нужд бытовой химии, но и для производства стекловолок­на, молотого пылевидного кварца, формовочного материала для оболочковых форм, силиката натрия растворимого (сили­кат-глыба), керамики, фаянса, фарфора, резиновых изделий и т. д.

К тонкодисперсным пескам предъявляются довольно жест­кие требования. Так, песок для стекловолокна должен иметь постоянный химический состав, низкую влажность (не более 0,2%), крупность менее 100 мкм и строго ограниченное содер­жание основных оксидов (не более 0,2%); титана, марганца, железа, алюминия, фосфора. Применение песка с указанными свойствами позволяет получать однородную стекломассу, что стабилизирует процесс выработки стекловолокна.

 

Рис. IV-15. Схема производства кварцевого абразива на ПО «Фосфорит» (на рис. ошибочно приведена вместо Na₂CО₃ соль Na₂SO₃)

 

В производстве силиката натрия растворимого мелкозер­нистый кварцевый песок должен содержать не более 1 % сум­мы полуторных оксидов и щелочноземельных металлов, кото­рые снижают растворимость силикат-глыбы, а в производстве формовочного песка для оболочковых форм не более 0,5% и 10% соответственно глинистой составляющей и постоянных примесей. Кроме этого, при литье в оболочковые формы необ­ходим песок с чистой поверхностью зерен, оптимальным соче­танием их по крупности и форме и определенными термически­ми свойствами, так как это позволяет получать заготовки, при­ближающиеся по состоянию поверхности к деталям машин.

В настоящее время тонкодисперсное кварцевое сырье по­лучают сухим измельчением природных высококачественных стекольных песков. Однако, запасы таких песков весьма огра­ничены, что в значительной степени усложняет обеспечение ими соответствующих предприятий. Поэтому производство вы­сококачественных стекольных и формовочных песков, а следо­вательно, и тонкодисперсного кварцевого материала из кинги­сеппских руд в значительной степени удовлетворит потребность в этих продуктах.

При исследовании возможности получения тонкозернистого кварцевого песка из флотационных отходов ПО «Фосфорит» «была предложена схема, в основу которой, как отмечалось вы­ше, была положена пенная сепарация (без реагентов) обесшламленных (по классу 0,1 мм) текущих хвостов обогатитель­ной фабрики с выделением в пенный продукт известняка, до­ломита и крупнозернистого фосфата, направляемых на доизвлечение последнего; классификация камерного продукта пенной сепарации и обезвоживание с получением формовочного песка марок 02А и 01Б или 0063А и после измельчения последних – пылевидного кварца. Проверка пригодности полученных квар­цевых продуктов для литейного производства, производства стекловолокна и силикат-глыбы показала, что мелкозернистый -обогащенный песок марки 01Б и 0063А после измельчения по химическому и зерновому составу соответствует требованиям ГОСТ 9077 – 59 «Кварц молотый пылевидный».

Из всех видов кварцевых продуктов наибольший дефицит испытывает народное хозяйство в формовочных песках повы­шенной газопроницаемости для литейного производства. Су­ществующий стандарт на формовочный песок предусматривает ограничение в них минеральных примесей (доломита, извест­няка, фосфата), содержащих оксиды щелочных и щелочнозе­мельных металлов (не более 0,4%), поэтому флотационные пес­ки фабрики из-за повышенного количества этих элементов (до 3%) и наличия в них пентоксида фосфора и пониженной газо­проницаемости в чистом виде для литейной промышленности не пригодны (табл. IV.5).

Разработана технологическая схема для производства фор­мовочных песков из флотационных отходов ПО «Фосфорит». Схема предусматривает так же, как и при получении тонко­зернистого материала, удаление из обесшламленных хвостов методом пенной сепарации фосфата, доломита и известняка и последующее доведение продукта до требуемого класса круп­ности. Менее жесткие ограничения литейного производства к содержанию железа в формовочных песках позволяют исклю­чить предварительное выделение из отходов ожелезненных крупных зерен, а требуют удаления части мелкозернистого кварца, что обеспечивает получение среднезернистого кондици­онного по крупности и составу формовочного материала. При этом, как указывалось выше, попутно решаются проблемы производства мелкозернистых песков и доизвлечения фосфорного ангидрида с крупными фосфатными ракушками, извлекае­мыми в пенный продукт сепарации. В этом случае содержание Р205 в кварцевом песке снижается от 2 до 0,2 – 0,5%, а общее извлечение Р₂О₅ повышается на 3 – 5%, что равносильно до­полнительному выпуску свыше 150 тыс. т фосфорного кон­центрата.

Технология получения высококачественных формовочных песков прошла опытно-промышленную проверку на специально смонтированной на обогатительной фабрике установке с нара­боткой опытных партий песков для их технологического опро­бования в литейной промышленности. Результаты предвари­тельных испытаний обогащенного формовочного песка показа­ли, что его технологические свойства вполне пригодны для литья чугуна и стали.

На основании проведенных исследований по утилизации кварцсодержащих отходов обогащения кингисеппских фосфат­ных руд в ГКЗ СССР были утверждены на Кингисеппском месторождении запасы кварцевых песков в качестве формовоч­ных, а также показана принципиальная возможность создания на его базе малоотходной технологии, в которой наряду с по­лучением основного фосфатного концентрата предусматривает­ся производство кварцевых продуктов широкого ассортимента (рис. IV-16). При этом расчеты показывают, что ориентировоч­но из 1 т кингисеппской руды возможно производство следую­щих продуктов, основные из которых успешно прошли техноло­гическую проверку на специальных предприятиях:

 

	кг
Фосфатный концентрат (29% Р2О5)	215,0
Кварцевый продукт
для формовочных смесей	368,2
песок для производства стекла	95,7
сырье для стекловолокна и стеклопластиков	88,7
абразив для бытовой химии	17,7
сырье для производства стекло-глыбы	10,3
молотый пылевидный кварц	1,5
Сырье
для магний-аммоний фосфата	69,2
строительного щебня	39,8
инертного наполнителя	94,3
для строительных деталей

 

Расчеты показывают также, что внедрение малоотходной технологии позволит полностью обеспечить Северо-Западный регион СССР большинством вышеуказанных продуктов. При этом одновременно со значительным экономическим эффектом положительно решаются вопросы охраны окружающей среды.

В настоящее время отрабатываются отдельные элементы малоотходной технологии переработки кингисеппских руд, что позволит создать оптимальный ее вариант. Реализация такой технологии будет осуществляться постепенно. Так, кроме уже построенного цеха по производству кварцевого абразива, предусматривается производство из хвостов флотации обогащен­ных стекольных кварцевых песков марки БС-05-2, молотого пы­левидного кварца для литейной промышленности, формовочных песков марки К02, кварцевого концентрата для стекловолокна и фосконцентрата. Кроме того, на основе текущих хвостов кварцевых отходов обогащения предусмотрено производство силиката натрия растворимого; проектируется цех на произ­водство 50 тыс. т силикат-глыбы, ввод в эксплуатацию которого обеспечит все горнохимические предприятия собственным жид­ким стеклом, крайне необходимым при флотации фосфорсодер­жащих руд.

Во вскрышных породах некоторых южных участков Кинги­сеппского месторождения обнаружены запасы воздушно-сухо­го торфа, добыча которого в небольших количествах уже ве­дется различными сельскохозяйственными организациями.

В настоящее время имеется проект строительства на одном из участков месторождения крупного торфопредприятия. Этим проектом предусматривается разработка промышленных запа­сов торфа с производством фрейзерного торфа для подстилки скота, а также торфо-минеральных азотных удобрений.

Таким образом, осуществляется комплекс мероприятий для наиболее полного использования отходов горно-обогатительного производства: вскрышные породы используют для заполнения выработанного пространства при рекультивации земель, нача­то строительство торфопредприятия для производства фрейзер­ного торфа и торфо-минеральных азотных удобрений, практи­чески полностью

используются для ремонта и строительства подъездных и карьерных дорог доломитизированные песчани­ки; на строительные нужды из хвостохранилищ вывозится кварцевый песок, завершено строительство и пущен в эксплуа­тацию цех кварцевого абразива для бытовой химии, осуществляется строительство на хвостохранилищах карьеров на отгруз­ку кварцевого песка, принято решение о строительстве произ­водств формовочного песка с попутным получением фосмуки, обогащенных стекольных песков, молотого пылевидного кварца для литейной промышленности, кварцевого песка для стекловолокна и песка для силиката натрия растворимого.

 

Рис. IV-16. Схема безотходной технологии переработки кингисеппских фос­форитных руд

 

Таблица IV.5. Характеристика обогащенных формовочных песков (ГОСТ 2138 – 74) и кварцевых отходов

Показатель	Песок формовочный	Кварцевые отходы ПО «Фосфорит»
марка ОБ1К02Б	марка ОБ2К02А
Содержание, %:
кремнезема (Si02), не менее	98,5	98,0	93,0 – 96,0
железа (Fe203), не более	0,2	0,4	0,12 – 0,33
Оксидов щелочноземельных и щелочных металлов, не более	0,4	0,75	2,0 – 3,0
глинистой составляющей( – 0,022 мм), %, не более	0,2	0,5	1,4 – 1,9
Суммарный остаток на сетках № 0315 и 0,16 мм, не менее	80,0	80,0	56 – 59
Газопроницаемость, условные единицы, не менее			75 – 84