ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КРЕМНИЕВЫХ ПОРОДАХ

Москва, 2018

Методические рекомендации по применению Классификации запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Кремниевые породы. Разработаны Федеральным бюджетным государственным учреждением «Всероссийский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского (ФБГУ «ВИМС») по заказу Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации.

Одобрены секцией НТС Минприроды России, протокол от 18.12.2018 № 15

Предназначены для работников предприятий и организаций, осуществляющих свою деятельность в сфере недропользования, независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности. Настоящие Методические рекомендации направлены на обеспечение пользователей информацией по кремниевым породам, необходимой для проведения работ по этапам и стадиям геологоразведочного процесса, для выбора современных и эффективных методов исследования геологических объектов, для принятия решений о продолжении или прекращении геологоразведочных работ, о вовлечении запасов месторождений в промышленное освоение, а также о проектировании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых.

Принятые сокращения:

ГРР — геологоразведочные работы

ГИС — геофизические исследования в скважинах

МПР — Министерство природных ресурсов РФ

МСБ — минерально-сырьевая база

ОПР — опытно-промышленная разработка

ВЭЗ — вертикальное электрическое зондирование

ПР — прогнозные ресурсы

ТПИ — твердые полезные ископаемые

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КРЕМНИЕВЫХ ПОРОДАХ.. 4

2 СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ТЕРРИТОРИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА КРЕМНИСТЫЕ ПОРОДЫ ПО МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИМ (МИНЕРАГЕНИЧЕСКИМ) ЗОНАМ, БАССЕЙНАМ, РУДНЫМ РАЙОНАМ, ПОЛЯМ, РУДОПРОЯВЛЕНИЯМ, ФЛАНГАМ И ГЛУБОКИМ ГОРИЗОНТАМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 10

3 ОЦЕНКА ПРОГНОЗНЫХ РЕСУРСОВ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД, В ТОМ ЧИСЛЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АПРОБАЦИИ ПРОГНОЗНЫХ РЕСУРСОВ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД, ПОСТАНОВКЕ ИХ НА КАДАСТРОВЫЙ УЧЕТ. 11

4 ГРУППИРОВКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД ПО СЛОЖНОСТИ СТРОЕНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ, ПОИСКОВ, ОЦЕНКИ, РАЗВЕДКИ.. 15

5 ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.. 16

6 ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.. 30

7 ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ДРУГИХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.. 33

8 ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД, В ТОМ ЧИСЛЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРЕСЧЕТЕ И ПЕРЕУТВЕРЖДЕНИЕ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.. 35

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 44

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 46

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 56

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. 60

СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ТЕРРИТОРИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА КРЕМНИСТЫЕ ПОРОДЫ ПО МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИМ (МИНЕРАГЕНИЧЕСКИМ) ЗОНАМ, БАССЕЙНАМ, РУДНЫМ РАЙОНАМ, ПОЛЯМ, РУДОПРОЯВЛЕНИЯМ, ФЛАНГАМ И ГЛУБОКИМ ГОРИЗОНТАМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

14. Степень изученности минерагенических таксонов (зон, районов, узлов, полей, рудопроявлений и месторождений) определяется оцененными и подсчитанными в их пределах категориями прогнозных ресурсов и запасов в соответствии с требованиями Классификации запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Степень изученности разноранговых минерагенических таксонов определяет целесообразность продолжения геологического изучения недр в их пределах.

Минерагенические таксоны (зоны, районы, узлы, рудные поля, рудопроявления и месторождения), принятые для оценки прогнозных ресурсов и запасов рудных полезных ископаемых, не соответствуют специфике некоторых нерудных ТПИ, когда объектом изучения является не минеральное образование, а непосредственно горная порода, например песок и гравий, глинистые породы, плотные горные породы (осадочные, магматические, метаморфические, используемые в качестве строительных и облицовочных камней, технологического сырья). В этих случаях следует использовать упрощенный ряд таксонов: перспективная площадь (область распространения соответствующей литологической формации) — проявление — месторождение.

Степень изученности территорий обусловлена оцененными и подсчитанными в их пределах категориями прогнозных ресурсов и запасов кремнистых пород в соответствии с требованиями «Классификации запасов и прогнозных ресурсов…» [3], а также — определяет целесообразность продолжения геологического изучения недр в их пределах.

Запасы месторождений подсчитываются при проведении оценочных и разведочных работ на потенциальных месторождениях, месторождениях и их частях.

На стадии оценочных работ подсчитываются запасы основных и попутных твердых полезных ископаемых и компонентов в основном по категории C₂ и, в ограниченном количестве, на участках детализации — по категории C₁. Подсчет запасов производится на основании технико-экономического обоснования временных разведочных кондиций данного месторождения. На разведочной стадии производится подсчет запасов основных и попутных твердых полезных ископаемых и компонентов по категориям C₁ и B, в менее изученных частях месторождений — C₂. Подсчет запасов осуществляется на основании технико-экономического обоснования разведочных кондиций, учитывающего данные по геологическому строению, вещественному составу, качественным показателям выявленных геолого-промышленных типов руд, технологическим свойствам руд (технологическим типам и сортам), гидрогеологическим, инженерно-геологическим и горно-техническим условиям эксплуатации, экологической обстановке, инфраструктурному развитию территории и актуальным рыночным показателям.

На протяжении стадий разведки и эксплуатационной разведки ведется учет движения запасов с оценкой изменений запасов твердых полезных ископаемых в результате их прироста, погашения, пересчета, переоценки или списания с баланса горно-добычного предприятия.

15. Государственным балансом на 01.01.2017 г учтены запасы кремнистого (опал-кристобалитового) сырья (Таблица R.2) промышленных категорий в 49 месторождениях в 6 федеральных округах (Центральном 22, 4 %, Северо-Западном 8, 2 %, Южном 14, 3 %, Приволжском 34, 7 %, Уральском 18, 4 % и Дальневосточном 2, 0 %).

Таблица R.2 — Структура использования кремнистого сырья, по состоянию на 01.01.2017 г.

Назначение кремнистого (опал-кристобалитового) сырья	Добыча	Запасы (тыс. м³)		Количество месторождений
Назначение кремнистого (опал-кристобалитового) сырья	Добыча	А+В+С₁	С₂	Всего	разрабатываемые
Глины опоковидные, трепеловидные и диатомитовые	9	8342	3420	3	1
Трепела	6	63540	70035	16	7
Опоки	4	64321	4258	9	2
Диатомиты	105	123069	55692	21	12

Большая часть запасов (34, 7 %) кремнистого сырья и подавляющая (52 %) часть добычи сосредоточены в Приволжском ФО (Ульяновская область).

Степень промышленного освоения месторождений кремнистого сырья достаточно высока. Наиболее крупным по производству диатомитов, является Инзерское месторождение.

Нераспределенный фонд недр РФ на данный момент времени представлен балансовыми запасами 24 месторождений кремнистого сырья, среди которых находятся 2 крупных месторождения — Саринское (Оренбургская область) и Потанинское (Челябинская область).

Запасы в известных месторождениях удовлетворяют текущую потребность страны в кремнистом сырье с учетом экспорта, а также потребность в среднесрочной перспективе. Но на более дальнюю перспективу требуется расширение (укрепление) МСБ кремнистых пород, которое возможно за счет отработки объектов нераспределенного фонда.

16. В Российской Федерации учет прогнозных ресурсов кремнистых пород по всем категориям не ведется. Эта группа ТПИ не включена в «Перечень твердых полезных ископаемых, по которым проводится количественная оценка и учет прогнозных ресурсов …» (приложение к приказу МПР 390 от 27.02.2002 г «Об оценке, апробации и учете прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых по состоянию на 01.01.2003 г и в последующие годы»).

17. Изученность территории РФ на кремнистые породы следует считать достаточной с учетом потребности в данном сырье и имеющихся на данный момент технологий промышленного обогащения и переработки руд.

Оценка степени изученности территории на кремнистые породы может меняться во времени как в связи с пересмотром металлогенического районирования на базе полученных новых геологических данных, так и в связи с новыми технологическими решениями и экономической конъюнктурой, следствием чего может быть вовлечение в оборот объекты кремнистых пород, ранее не считавшимися перспективными.

Москва, 2018

Одобрены секцией НТС Минприроды России, протокол от 18.12.2018 № 15

Принятые сокращения:

ГРР — геологоразведочные работы

ГИС — геофизические исследования в скважинах

МПР — Министерство природных ресурсов РФ

МСБ — минерально-сырьевая база

ОПР — опытно-промышленная разработка

ВЭЗ — вертикальное электрическое зондирование

ПР — прогнозные ресурсы

ТПИ — твердые полезные ископаемые

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КРЕМНИЕВЫХ ПОРОДАХ.. 4

5 ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.. 16

6 ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.. 30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 44

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 46

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 56

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. 60

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КРЕМНИЕВЫХ ПОРОДАХ

1. Настоящие Методические рекомендации разработаны в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов и экологии Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 11 ноября 2015 г № 1219 [1], Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г № 293 (в редакции от 07.07.2016 г) [2] и содержат основные положения по применению Классификации запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых [3] в отношении кремниевых породах.

2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи недропользователям и организациям, осуществляющим:

- планирование и проведение геологоразведочных работ ранних стадий, нацеленных на выявление перспективных объектов и реализацию потенциала разноранговых металлогенических таксонов (рудные зоны, районы, узлы, рудные поля, рудопроявления) с количественной оценкой прогнозных ресурсов разных категорий;

- проектирование и проведение оценочных и разведочных работ на месторождениях с подготовкой материалов по подсчету запасов полезных ископаемых для представления их на государственную экспертизу;

- сбор данных и подготовку материалов для проектирования разработки месторождения.

3. Кремнистые породы, в составе которых преобладают опал, кристобалит и их промежуточные разности, по петрографическим признакам подразделяются на две группы. В первую группу входят диатомиты, спонголиты, радиоляриты и силикофлагеллиты, во вторую — опоки и трепелы. Промышленный интерес среди них представляют диатомиты, опоки и трепелы, в меньшей степени — спонголиты.

Диатомит — мягкая, легкая тонкопористая порода белого или светло- и желтовато-серого, иногда серого и темно-серого цвета, состоящая более, чем на 50 % из мельчайших (обычно 0, 01–0, 04 мм) опаловых панцирей (цельных или обломков) диатомей. В качестве примесей присутствуют: обломочный материал (обычно кварц), глауконит, глинистые минералы. Объемная масса диатомитов в куске обычно не превышает единицы (увеличивается с возрастанием содержания обломочного и глинистого материала) и у лучших разностей составляет 0, 5–0, 7 т/м³, пористость достигает 70–75 %.

Спонголит — кремнистая порода, состоящая более, чем на 50 % из спикул кремневых губок (спонгий), представленных опал-кристобалитом, преобладающий размер их 0, 02–1 мм. Цементирующая масса — опал-кристобалитовая и кристобалит-халцедоновая. В различном количестве присутствуют остатки раковин радиолярий и фораминифер. Цвет от светло-серого до зеленовато- и буровато-серого. Обычно спонголиты представлены твердыми, уплотненными (напоминающими по внешнему виду опоки) разностями, среди которых нередко встречаются линзы, прослои и гнезда рыхлых разновидностей, сложенных преимущественно окатанными обломками спикул губок (спонгиевые пески). Объемная масса спонголитов изменяется от 0, 8 до 1, 5 т/м³, пористость составляет 60–70 %.

Трепел — рыхлая или слабо сцементированная тонкопористая порода, сложенная в основной своей массе мельчайшими (менее 0, 01 мм) глобулярными частицами опал-кристобалитового кремнезема. По внешнему виду напоминает диатомиты — окраска от светло-серой, почти белой, до желто- и буровато-серой, объемная масса трепела в зависимости от содержания обломочного материала колеблется от 0, 5 до 1, 25 т/м, пористость составляет 60–70 %. Наблюдаются разности с существенным (до 15–20 % и более) содержанием цеолита из группы гейландита-клиноптилолита.

Опока — легкая плотная микропористая порода, сложенная в основном мельчайшими (менее 0, 005 мм) частицами опал-кристобалитового кремнезема. В различном количестве присутствует обломочный (преимущественно кварцевый) и глинистый материал. Органические остатки (панцири диатомей, раковины радиолярий, спикулы губок) редки и плохой сохранности. Цвет от светло-серого, буровато-серого до темно-серого и даже черного. Объемная масса составляет 1, 1–1, 8 т/м³, пористость до 55 % (обычно 30–40 %). Прочность «нормальных» разностей от 5 до 20, выветрелых (трепеловидных) — от 3 до 7, крепких кремнеподобных — до 150 МПа, в некоторых разностях (обычно слабокарбонатных) присутствует цеолитовый компонент (до 10–20 %).

4. Большая часть месторождений рассматриваемых кремнистых пород (Таблица R.1) приурочена к морским отложениям как платформенных областей, так и молодых геосинклиналей и предгорных прогибов. К этому типу относятся наиболее крупные продуктивные залежи. Их размеры в плане достигают сотен метров, иногда километров, мощность колеблется от единиц до десятков метров, изредка превышая 100 м. Форма залежей преимущественно пластовая (Инзенское месторождение диатомитов, Зикеевское — опок), в отдельных случаях (обычно в областях молодых прогибов) они имеют форму уплощенных линз со сравнительно выдержанной мощностью. Залегание залежей, расположенных в платформенных областях, горизонтальное, в пределах молодых прогибов нередко наблюдается падение в 12–25 °, встречаются отдельные разрывные нарушения.

Залежи кремнистых опал-кристобалитовых пород морского происхождения обычно характеризуются выдержанным составом. Связаны они с отложениями терригенно-кремнистой (преимущественно палеоцен-эоценовой) и терригенно-карбонатно-кремнистой (преимущественно верхнемеловой) формацией. Ассоциируют с кварцевыми и кварц-глауконитовыми, нередко фосфоритоносными песками, мел-мергельными породами, для кремнистых разностей характерна цеолитоносность, отмечаются в ряде случаев проявления марганцевых руд. В геосинклинальных областях кремнистые породы связаны с отложениями туфогенно-кремнистой формации (Закавказье, Приморье, о-в Сахалин), падение некоторых залежей достигает 70 ° (Кисатибское месторождение диатомитов в Грузии).

Таблица R.1 — Промышленные и потенциально-промышленные типы месторождений и промышленные (технологические) типы кремнистых опал-кристобалитовых пород

Генетический тип месторождений	Геолого-промышленный тип	Основные минеральные (промышленные) типы руд	Геологическая формация. Возраст рудовмещающих комплексов Геологическая характеристика рудовмещающих формаций	Формы и размеры рудных тел	Минеральный состав пород	Попутные полезные компоненты	Содержания в балансовых запасах, %	Промышленное значение: доля в балансе /доля в мировых запасах	Примеры месторождений
Осадочный	Морской	Диатомит, опока, спонголит	Терригенно-кремнистая (палеоген) формация. Кварц-глауконит-кремнистые породы	Пласты и линзы. Мощностью до 50 м	Опал (Опал –А), кристобалит (Опал — С), опал-кристобалит (Опал — СТ), халцедон, кварц	Глинистые минералы, гидроокислы Fe, Mn, Al, карбонаты, хлориды, терригенный материал	Породы состоящие полностью или ˃ 50 % из водного или свободного кремнезема	50/-	Инзерское, Вольское
Осадочный		Опока, трепел, спонголит	Терригенно-карбонатно-кремнистая (верхний мел) Мел-мергельно-кремнистые породы	Пласты и линзы. Мощностью 5–20 м				30/-	Зикеевское, Кутейниковское (Украина)
Вулканогенно-осадочный		Диатомит, опока, спонголит	Туфогенно-кремнистая (неоген) Вулканогенно-терригенные и туфо-кремнистые породы	Пласты и линзы. Мощностью до 100 м				15/-	Ломпок (США), Шебунинское
Озерный (постледниковых ландшафтов)	Континентальный	Диатомит	Органо-диатомитовая (четвертичный) Торф	Линзы, гнезда. Мощностью до 7 м				5/-	Щучье
		Диатомит	Органо-диатомитовая (четвертичный) Торф	Линзы, гнезда. Мощностью до 7 м				5/-	Щучье
Озерный (вулканических ландшафтов)		Диатомит	Туфогенно-кремнистая (неоген-четвертичный) Туфогенный	Линзы, пласты. Мошностью до 15 м				0/-	Кисатибское (Грузия)
		Диатомит	Диатомитовая (неоген-четвертичный) Диатомит	Линзы, мощностью до 10 м				0/-	Джрадзорское (Армения)


Выветривания		Трепел	Карбонатно-кремнистая Мел-мергельно-кремнистые породы	Пласты и линзы. Мощностью до первых единиц				0/-	Сенатовское (Молдавия)

Частое совместное нахождение кремнистых, мел-мергельных и глинистых пород (в едином структурно-вещественном комплексе) благоприятствует созданию сырьевой базы для предприятий цементной промышленности.

Залежи озерного происхождения обычно более мелкие, чем морские. В современных озерах постледниковых ландшафтов они представлены диатомитами, содержание цельных створок диатомей в которых достигает 80–85 %. Значительна примесь органического вещества (обычно в пределах 15–25 %, иногда достигает 50 %). В различном количестве присутствует глинистый и обломочный материал. Объемная масса в сухом состоянии у лучших разностей (оз. Масельское, Ковдорское и др.) в пределах 0, 3–0, 35 т/м³. Размеры залежей в плане редко превышают первые сотни метров, мощность залежей не выдержана, обычно составляет 1–3 м, иногда снижается до долей метра. Форма залежей пластовая и линзовидная; реже наблюдаются гнездовые скопления кремнистых пород. К этому типу относятся месторождения диатомитов Кольского п-ва, Карелии и Прилужской низменности в Ленинградской области (Таблица R.1).

Залежи диатомитов, образовавшиеся в озерах вулканических ландшафтов (Закавказье, Приамурье) залегают обычно в виде различных по мощности линз (иногда до 10 м и более) среди вулканогенных образований (базальтовых лав, туфов, туффитов и пр.). По запасам они уступают месторождениям морского генезиса, однако некоторые из них (Джрадзорское, Кисатибское, Парбийское) имеют весьма высокое качество. Состоят они почти целиком из опаловых панцирей диатомей, объемная масса в куске в пределах 0, 25–0, 6 т/м³. Залежи диатомитов обычно имеют четкие контакты с вмещающими их вулканогенно-осадочными отложениями, форма их линзовидно-пластовая с плавными очертаниями в разрезе, протяженность до сотен метров, мощность — от единицы до 10–15 м (Кисатибское).

Месторождения опок и трепелов подразделяются по запасам (млн м³) на весьма крупные (более 50), крупные (20–50), средние (3–20) и мелкие (менее 3). Месторождения диатомитов и спонголитов с запасами (млн м³) более 20 относятся к весьма крупным, 5–20 — к крупным, 1–5 — к средним и менее 1 — к мелким.

5. Промышленное использование кремнистых пород основано на ряде их физических и химических свойств, из которых главными являются их высокая пористость, малая объемная масса, значительная термостойкость, наличие «активного» кремнезема и химическая стойкость по отношению к кислотам. Эти уникальные свойства делают кремнистые породы сырьем многоцелевого назначения. Требования различных отраслей к кремнистому сырью в зависимости от областей его применения регламентируются соответствующими государственными и отраслевыми стандартами и техническими условиями (Приложение 1).

6. Основной потребитель кремнистых пород (более 70 % добываемого сырья) — цементная промышленность, где они используются в качестве активных минеральных добавок, которые устраняют вредное влияние гидрата оксида кальция, переводя его в трудно растворимые в воде гидросиликаты кальция. Как минеральные добавки разрабатываются в основном месторождения опок и трепелов. Пригодность кремнистых пород как активной минеральной добавки определяется требованиями ТУ 21-26-11-90.

При производстве белого и цветных портландцементов, которые применяются для архитектурно-отделочных работ, активные минеральные добавки должны обладать белизной, регламентируемой ГОСТ 965-89 и ГОСТ 15825-80.

7. Из диатомитов и трепелов изготовляется легковесный кирпич, применяемый для кладки наружных стен малоэтажных зданий, устройства внутренних перегородок, а в сочетании с обычным строительным кирпичом — в качестве теплоизоляционного прослоя («тепловкладыша»). Качество легковесного кирпича зависит в основном от компонентного состава и объемной массы исходного сырья и регламентируется ГОСТ 530-95. Для его производства обычно используют низкосортные глинистые разности кремнистых пород.

8. Диатомиты, трепелы, опоки применяются также как заполнители в производстве легких (термиз и теплопорит) и ячеистых бетонов, приготовленных на основе портландцемента и извести. В термизе кремнистые попорды составляют 55 % массы, в теплопорите — около 70 %.

В качестве заполнителей легких бетонов используется и искусственный пористый материал термолит, изготавливаемый из диатомита и трепела путем их термической обработки при температуре 1150–1200 °С. Требования к качеству пористого заполнителя в легкие бетоны определяются соответствующим руководством по технологии производства искусственного пористого заполнителя из трепельных пород. Свойства пористых заполнителей должны соответствовать требованиям ГОСТ 9757-90.

9. Высокая пористость, а также значительная термостойкость диатомитов и трепелов позволяют применять их в производстве теплоизоляционных изделий как в естественном состоянии, так и в виде различных обжиговых изделий.

Диатомитовые и трепельные теплоизоляционные обжиговые изделия изготовляют в виде кирпича, скорлуп и сегментов. Их применяют для тепловой изоляции сооружений, промышленного оборудования и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей до 900⁰С.

Качество диатомитов и трепелов, используемых для производства этих изделий, регламентируется требованиями ТУ 36–132–77, согласно которым объемная масса в сухом состоянии должна быть не более 0, 8 т/м³, а содержание глинистого материала не превышать 30 %. Снижение объемной массы у глинистых разновидностей достигается введением выгорающих добавок и различных пенообразователей (в качестве выгорающих добавок чаще всего применяют древесные опилки). Качество изделий регламентируется ГОСТ 2694-78.

В молотом виде обожженный диатомит и трепел употребляются для засыпки перекрытий сводов печей, изоляции ледников, утепления стен и тд.; качество засыпок должно соответствовать требованиям ТУ 36-888-77.

Диатомитовый порошок применяется также для изготовления теплоизоляционных мастик (для обмазки изолируемых поверхностей) — асбозурита, новоасбозурита, асботермита и асбослюды. Эти мастики состоят из диатомитового порошка и 15–30 % асбеста (асбозурит), к которым добавляют отходы шиферного производства (новоасбозурит, асботермит), а наряду с ними и слюду (асбослюда).

Для тепловой изоляции горячих поверхностей трубопроводов и промышленного оборудования с температурой до 600 °С применяются известково-кремнеземистые и вулканитовые теплоизоляционные изделия, изготовленные путем термической обработки и сушки массы, состоящей из извести, кремнеземистого компонента, асбеста и воды.

10. Порошки диатомитов, обладающих высокой чистотой, применяют в пищевой промышленности для очистки и осветления сахарных сиропов, вин, фруктовых соков и растительных масел. Для получения порошков пригоден диатомит с объемной массой не выше 0, 7–0, 8 т/м³, состоящий не менее, чем на 80 % из кремнезема. Содержание вредных примесей не должно превышать ( %): Al₂O₃ — 5, Fe₂O₃ — 3–4, воднорастворимых солей — 1. Согласно требованиям пищевой промышленности, порошки диатомитов, используемые для фильтрации сахарных сиропов, должны содержать не менее 90 % SiO₂, не более 2 % Fe₂O₃ и не более 3 % Al₂O₃. Стандартные фильтрующие порошки США, используемые для фильтрации пива, вин, сиропов (Суперсел, Хайфло, Фильтерсел Е), содержат ( %): SiO₂ общее — 90, 8–91, Fe₂O₃ — 1, 24–1, 64, Al₂O₃ — 3, 2–3, 6. В импортных твердых носителях США (Хромосорб, Хроматон) содержание SiO₂ в пределах 88, 9–93 %, Fe₂O₃ — 0, 4–1, 6 %, Al₂O₃ –3, 3–3, 4 %. Еще более жесткие требования предъявляются к носителям катализаторов (никелькизельгурового, фосфоркизельгурового, используемых в хроматографии), они должны содержать ( %): SiO₂ не менее 90–93, Al₂O₃ — не более 2, Fe₂O₅ — не более 0, 5.

Технология получения высокосортной порошковой продукции предусматривает удаление (при необходимости) обломочной и глинистой составляющих, а также термохимическую обработку с солями щелочных металлов, а в отдельных процессах и кислотную обработку.

Имеется опыт получения адсорбционно-фильтровальных порошков из трепелов (Первозвановское и Кутейниковское месторождения, Украина).

11. На адсорбционных свойствах кремнистых пород основано также и их применение для очистки и осветления различных нефтепродуктов. Порошки трепела и опоки осветляют эти продукты от 30 % до полного обесцвечивания. Диатомитовые порошки осветляют нефтепродукты в меньшей степени (20–45 %), но вместе с тем производят их интенсивное обезвоживание и обессоливание. Даже при внесении небольшого количества диатомитового порошка нефтяные эмульсии, прошедшие предварительную термохимическую обработку, полностью освобождаются от влаги, одновременно в нефти резко снижается содержание солей.

Опоки применяются как естественный осушитель природных газов. По осушающим свойствам эти породы не уступают искусственным силикагелям; они имеют влагоемкость до 5, 0 %, способны к многократной регенерации, устойчивы к капельной влаге и коксообразованию. Опоки, используемые для этого назначения, должны содержать активную кремнекислоту в количестве 65–75 % и обладать удельной поверхностью в 100–120 м²/г. При оценке качества сырья как осушителя следует учитывать выдержанность состава и прочностных свойств опок в пределах пласта. Необходимо, чтобы прочность опок, обуславливающая устойчивость к капельной влаге, механическим воздействиям и при процессах регенерации, была не менее 50 кг/см³.

12. В кремнистых породах, применяемых для получения жидкого стекла гидротермальным способом (ГТШ), а на его основе и стекольной шихты, временными техническими требованиями, разработанными Институтом стекла Минстройматериалов СССР совместно с ВНИИгеолнеруд Мингео СССР, нормируется содержание ( %): растворимого в пятипроцентном растворе КОН кремнезема — не менее 60, глинистой составляющей — не более 25, обломочного материала — не более 5, SiO₂ — не менее 70, Al₂O₃ — не более 7, Fe₂O₃ — не более 3, СаО — не более 3.

Кроме перечисленных направлений использования кремнистые породы (в основном диатомиты и трепелы) применяются также:

- в качестве различных наполнителей пластических масс, резины, красок, гигиенических картонов и тд.;

- как абразивы при полировке изделий из мягкого металла (меди, алюминия), мрамора, стеклянных изделий; основной показатель качества сырья — отсутствие песчано-алевритовых механических примесей; как кондиционирующие добавки (опудривающие вещества) при производстве сложных гранулированных удобрений для сохранения качества и предохранения от слеживаемости;

- как компонент связующих материалов при брикетировании пылеватых руд.

Опыт зарубежных стран (США, Канады) и отечественные разработки свидетельствуют о больших возможностях использования кремнистых пород в очистке сточных, промышленных, питьевых и прочих вод, что особенно важно в связи с возрастающими требованиями к охране окружающей среды. Заслуживают внимания, в частности, перспективы использования опок и цеолитов в качестве зернистых адсорбентов на станциях водоподготовки.

13. В отраслях сельскохозяйственного производства и охраны природной среды в качестве приоритетных следует назвать следующие направления:

- мелиорация почв и пролонгация действия химических удобрений;

- кормодобавки в животноводстве;

- утилизация стоков и отходов ското- и птицеводческих ферм, создание на их основе эффективных органоминеральных удобрений;

- экологическая реабилитация загрязненных радионуклидами почв и водоемов.

Наиболее жесткие требования предъявляются к сырью, используемому в качестве биостимулирующих добавок в кормопроизводстстве. Содержание активного кремнезема в них должно быть не менее 60 %, Al₂O₃ — не более 6 %, Fe₂O_{3 —}не более 3 %. Благоприятна цеолитовая минерализация.

Таблица R.2 — Структура использования кремнистого сырья, по состоянию на 01.01.2017 г.

Назначение кремнистого (опал-кристобалитового) сырья	Добыча	Запасы (тыс. м³)		Количество месторождений
Назначение кремнистого (опал-кристобалитового) сырья	Добыча	А+В+С₁	С₂	Всего	разрабатываемые
Глины опоковидные, трепеловидные и диатомитовые	9	8342	3420	3	1
Трепела	6	63540	70035	16	7
Опоки	4	64321	4258	9	2
Диатомиты	105	123069	55692	21	12

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2019-05-04; Просмотров: 95; Нарушение авторского права страницы