Михайлов В.А., Виноградов Г.Ф та ін. Неметалічні корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

220

Вапняки Гасфортського родовища поблизу м. Балаклава виріз-

няються високою якістю флюсової сировини. Воно складене потуж-

ним (до 600 м) покладом вапняків верхньої юри. Доля конверторних

вапняків першого сорту сягає тут 70–75 %, що при значних запасах,

невеликій потужності розкривних порід (3,6 м), низькій закарстова-

ності робить цей об'єкт найперспективнішим у майбутньому. Розвіда-

ні запаси

вапняків складають 347,1 млн т, у тому числі флюсових –

305,5 млн т, їх середній хімічний склад (%): CaO – 54,31, MgO – 0,56, S

– 0,013, P – 0,026, нерозчинний залишок – 1,50. 84 % запасів флюсо-

вих вапняків придатні для конверторного виробництва.

Якість вапняків інших родовищ низка: середній вміст СаО (%): За-

хіднокадиківське – 50,5; Псилерахи – 51,9; Каранське – 54,8; Західно-

балаклавське – 53,2–54,3; Краснопартизанське – 53,8; Іванівське –

54,7; Південнобачерівське – 49,3–54,4; Східнобачерівське – 52,2; Лас-

пінське – 54,3; Агармиське – 53,3–54,1. Їх запаси затверджені лише

для доменного виробництва.

Перспективи виявлення в Україні нових родовищ вапняків високої

якості, аналогічних родовищу Гасфорт, украй обмежені. Більш-менш

впевнено такі родовища можна прогнозувати у вододільній частині і

на південних схилах Кримських гір, де будівництво нових крупних

гірничодобувних підприємств неприпустимо.

Масштаб 1:10 000

2 3

Рис. 43. Кадиківське родовище флюсових вапняків (схематичний гео-

логічний розріз за матеріалами В.Ігнаткіна, 1966)

1 – вапняки, 2 – пісковики, 3 – глини, пісок

221

Масштаб 1:10 000

123

Рис. 44. Псилераське родовище флюсових вапняків (схематичний гео-

логічний розріз за матеріалами Б.Мещанінова, 1983)

1 – вапняки, 2 – пісковики, 3 – глини, 4 – тектонічні порушення

ДОЛОМІТИ

Ресурси і запаси доломіту, а також найбільші обсяги їх видобутку

зосереджені у Великій Британії, Канаді, США, Іспанії, Бельгії, Японії,

Індії. В СНД розвідано 44 родовища доломіту для флюсів і вогнетри-

вів із запасами 3180 млн т, 70 родовищ для виробництва будівельних

матеріалів із запасами 700 млн т. Для виробництва скла, вогнетривів і

флюсу розроблялося 17

родовищ із видобутком більше 20 млн т.

Україна має достатні ресурси доломітової сировини для металургії.

Родовища осадового типу локалізовані в Донецькій і Карпатській

складчастих областях, метаморфізованого – на УЩ [30, 34, 35]. Дер-

жавним балансом враховані запаси 7 родовищ (2 з них комплексні)

доломіту для металургії в Донецькій і Дніпропетровській областях,

розробляється 4 родовища (2 комплексних) в Донецькій області. Запа

си доломіту за категорією А+В+С

складають 343,5 млн т, С

– 42,9

млн т. В 2003 р. всього було видобуто доломіту 697 тис. т. Відомі і за-

балансові родовища: Велика Глеюватка, Негребівське, Завадське, Ро-

сішанське та ін. [33]

Основні запаси і весь видобуток доломіту для металургії зосередже-

ні в Донбасі, де в карбоні Волноваської зони розміщені Стильське,

Новотроїцьке, Оленівське, Північношевченківське, Каракубське родо-

вища, а також

перспективні об'єкти (Першотравневе, Родниківське,

Заводське). Потужність карбонатної товщі 300–450 м, вона складена

флюсовими вапняками, доломітизованими вапняками, доломітами,

які вміщують (%): CaO – 54,2–54,4; MgO – 0,6–0,8; SiO

– 0,8–1,1 (вап-

няки); CaO – 38,6–44,9; MgO – 8,5–14,2; SiO

– 0,9 (доломітизовані ва-

пняки); MgO – 17,9–19,7; CaO – 29,3–35,0; SiO

– 0,38–3,1 (доломіти).

222

Прогнозні ресурси вапняків – 1841 млн т; доломітів і доломітизованих

вапняків – 2031,7 млн т. Розробляються родовища: Стильське, Оленів-

ське і Новотроїцьке (запаси А+В+С

– 79,2 млн т). На жаль, породи

всіх родовищ, крім Стильського, можуть використовуватися тільки

для доменного і мартенівського виробництва.

Стильське родовище (рис. 45) вміщує високоякісний доломіт,

придатний для виробництва конверторних вогнетривів. Загальні очі-

кувані запаси доломіту оцінюються в 50 млн т (конверторних – 30 %),

що може забезпечити чорну металургію нашої країни на 15–20 років

роботи. Резервних родовищ

і площ з сировиною для конверторних

вогнетривів немає.

З нижньопермськими відкладами пов'язані родовища вапняків,

доломітів, доломітизованих вапняків в межах Слов'янського і Коруль-

ського куполів, де розвідані родовища Ямське (розробляється Сіверсь-

ким доломітовим комбінатом з річним видобутком 100 тис. т) і Аннів-

ська Гольма з сумарними запасами 15 млн т (4,6 млн т

доломіту 1–2

класу), Покровське родовище, встановлений ряд перспективних ру-

допроявів (Микитівський, Нирківський, Вікторівський), сировина

яких придатна для доменного і мартенівського виробництв, але не

придатна для конверторного.

223

Рис. 45. Геологічна карта і розріз Стильського родовища [33]

1–10 – грабовська світа: 1 – перешарування сланців, пісковиків, вап-

няків, прошарки вугілля; 2 – вапняки з прошарками та жовнами кре-

меню; 3 – вапняки, мергелі, сланці; 4 – вапняки із жовнами кременю; 5

– вапняки різнозернисті; 6 – перешарування вапняків та сланців; 7 –

вапняки дрібнозернисті; 8 – вапняки середньо-крупнозернисті; 9 – ва-

пняки зливні, доломітизовані, доломіти, сланці; 10 – вапняки доломіти-

зовані, доломіти, сланці; 11 – роздольненська світа: пісковики, конгло-

мерати, алевроліти, туфи; 12 – антон-тарамська світа: вулканогенні

лужно-базальтові породи; 13 – миколаївська світа: пісковики, сланці,

вапняки; 14 – граніти; 15 – маркуючі горизонти вапняків; 16 – межі

родовища; 17 – площа детальної розвідки; 18 – контур кар'єру; 19 –

розломи (достовірні та ймовірні); 20 – лінія розрізу

На УЩ тіла доломітів і доломітизованих мармурів представлені лін-

зами і

пластами (від 10–20 до 400 м) в товщах ранньодокембрійських

гнейсів в Коростишівському (Негребівське родовище), Побузькому

(Завалівське) районах і в Кривбасі (Криворізьке, Велика Глеюватка).

Негребівське родовище представлено пластоподібним покладом

доломітових мармурів в товщі гнейсів і амфіболітів. Це середньозер-

224

нисті, масивні світло-сірі породи, місцями з дрібною темною вкрап-

леністю силікатних мінералів, придатні як один з компонентів шихти

для виробництва стекла, для содової промисловості, для мармурової

крихти і вапнування кислих ґрунтів. Запаси за В+С

– 34,9 млн т,

прогнозні ресурси 220–240 млн т. Серпентинізовані доломітові мар-

мури і кальцифіри (запаси В+С

– 2,4 млн м

) придатні для облицюва-

льних плит і блоків, а кальцифіри (3,8 млн м

) – для будівельного ще-

беню. Докембрійський комплекс перекривають кора вивітрювання,

палеоген-неогенові глини і четвертинні суглинки потужністю 18–50 м

(середня 30,5 м). Вихід конверторного доломіту незначний.

Завалівське родовище приурочене до хащувато-завалівської сві-

ти, де встановлено 10 лінзоподібних тіл доломіту потужністю 2,2–7,0

м, простежені за падінням на 140 м. Хімічний і мінеральний склад

порід неоднорідний – від

вапняних (кальцієвих) мармурів до мармурів

доломітових. Мінеральний склад: доломіт (6–90 %), кальцит (0–30 %),

магнезит (7–25 %), хімічний (%): SiO

– 4,93, MgO – 20,0, полуторних

оксидів – 3,68; CaO – 30,49; в.п.п. – 40,82. Запаси доломіту 85 млн т,

потужність покрівлі до 10 м.

В Кривбасі доломіти залягають серед сланців гданцевської світи,

розвідані попутно на родовищах залізистих кварцитів (Криворізьке з

запасами 111 млн т, Велика Глеюватка). В доломітових мармурах

вміст Mg – 16–21 %, CaO – 28–34 %, SiO

– до 7 %. Якість сировини

низька, переважає доломіт металургійний другого сорту і неконди-

ційний. Родовища не розробляються.

На Волино-Подільській плиті відоме Завадівське родовище доломіту

(девон), придатного тільки для доменного виробництва, прояви вап-

няків, мергелів, доломітів силуру в Придністров'ї, що можуть служити

сировиною для цементної промисловості (басейни річок Збруч, Му-

киш

, Смотрич). В Рахівському районі Закарпаття розвідано Кузинсь-

ке родовище доломіту для скляної промисловості, із запасами 56,5

млн т, ресурсами 221 млн т; відомо Росішанське родовище із загаль-

ними прогнозними ресурсами в 130 млн т, з них доломітових порід,

придатних для виробництва доломіту – 26 млн т. На Тарханкутському

півострові виявлені доломітизовані вапняки і доломіти сарматського

віку (Першотравневе родовище) з прогнозними запасами сировини

3,5 млрд т.

ФЛЮОРИТ

Загальні відомості, галузі використання і вимоги до сировини

225

Флюорит є комплексною сировиною широкого використання, його

детальний опис було надано в розділі 2 (“Гірничохімічна сировина”),

тут наводиться його характеристика лише як флюсової сировини для

металургії. Залежно від вмісту фтористого кальцію флюоритові руди

поділяються на власне плавиковошпатові (Ca більше 30 %) і комплек-

сні (Ca менше 30 %), а за мінеральним складом – на кварц-

флюоритові, карбонатно-флюоритові, польовошпат

-флюоритові, флю-

орит-берилієві, флюорит-олов'яні, барит-флюоритові, топаз-

флюоритові; ртутно-сурм’яно-флюоритові, флюорит-залізорудні, флю-

орит-олов’яно-вольфрамові тощо. Основним споживачем плавикового

польового шпату є чорна й кольорова металургія, де використовується

плавиковий шпат різних марок (табл. 52). Хімічний склад плавиково-

го шпату, призначеного для металургійної промисловості, має

відпо-

відати вимогам, що наведені в табл. 53.

Таблиця 52

Види й марки плавикового шпату та їх призначення (за ДСТ 7618-70)

Призначення Марка Вид

ля отримання фтористих солей

в алюмінієвій промисловості

ФФ-95А, ФФ-95Б,

ФФ-92

При виплавлянні сталей та

сплавів спец. призначення

ФК-95А, ФГ-95А,

ФО-95А

При виплавлянні середньо-

та низьколегованих сталей

ФК-92, ФГ-92, ФО-

При виплавлянні якісних

сталей

ФК-85, ФГ-85, ФО-

85, ФК-75, ФГ-75

Як флюс

При виплавлянні звичайної

сталі

ФГМ-75, ФК-65,

ФГ-65, ФР-55

ля збагачення (безпосередньо в

металургії не використовується)

ФР-40, ФР-30, ФР-

ФФ – флюорит, кон-

центрат флотацій-

ний

ФР – флюорит зви-

чайний

ФК – флюорит груд-

ковий сортований

ФГ – флюорит, кон-

центрат гравітацій-

ний

ФО – флюоритові

окатиші обпалені

Таблиця 53

Вимоги до плавикових концентратів і руд для металургії

Вміст домішок, у %, не більше

Марки

CaF, %,

не менше

SiO

CaCO

S Р

ФФ-95А

95 1,5 2,0 0,2 0,1

ФФ-95Б

95 1,5 - 0,15 0,1

ФФ-92

92 3,0 3,0 0,2 -

ФК-95А, ФГ-95А, ФО-95А

95 1,5 - 0,15 0,1

ФК-92, ФГ-92, ФО-92

92 5,0 - 0,2 0,1

ФК-85, ФГ-85, ФО-85

85 10,0 - 0,3 0,3

ФК-75, ФГ-75, ФГМ-75

75 20,0 - 0,3 0,3

ФК-65, ФГ-65

65 30,0 - 0,3 0,3

226

ФР-55 55 Не нормується

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

Плавиковий шпат утворюється в результаті різних процесів (магма-

тичних, пегматитових, карбонатитових, скарнових, гідротермальних,

осадових) в широкому діапазоні температур. Він утворюється як у ре-

зультаті високотемпературних (в асоціації з такими мінералами, як то-

паз, берил, каситерит, вольфраміт і літієвими слюдами), так і низько-

температурних гідротермальних процесів (сульфіди, кіновар, барит,

кальцит, каолініт

та інші низькотемпературні мінерали).

За походженням виділяють родовища гідротермальні, грейзенові,

карбонатитові, пегматитові, залишкові [29]. За запасами вони поді-

ляються на (млн т): дрібні – 0,5–2, середні – 2–5, великі – 5–1, унікаль-

ні – більше 10. За вмістом СаF

розрізняють руди (%): багаті – більше

50, середні – 35–50, рядові – до 35.

Виділяється ряд рудних формацій: флюорит-слюдисто-берилієва,

флюорит-бертрандитова, флюорит-карбонатна, флюорит-гематит-

бастнезитова, флюорит-кіновар-антимонітова, флюорит-галеніт-

сфалерит-халькопіритова (флюорит-поліметалічна), флюорит-кварцова,

флюорит-польовошпатова тощо. Основне промислове значення мають

флюорит-слюдиста, флюорит-поліметалічна й флюорит-кварцова фор-

мації.

Родовища України

В Україні родовища флюориту відомі в зоні зчленування УЩ з ДДЗ

(Покрово-Кириївське родовище, Докучаєвський, Каракубський, Ново-

троїцький прояви), на Поділлі (Бахтинське родовище, Новоселківсь-

кий, Сказинецький, Посухівський, Перекоринський, Ізраїльський, Мо-

гилів-Подільський, Мільківський прояви), в Сущано-Пержанській зоні

(прояв Центральний), в Кіровоградській зоні (Бобринецький, Компані-

євський, Первозванівський прояви), в

Приазов’ї (Константинопольсь-

кий прояв) [16–18, 21-24, 36].

Балансові запаси плавикового шпату в Україні складають 3,9 млн т

СаF

, але власний видобуток флюориту поки що не ведеться, потреби

України (до 60 тис. т на рік) задовольняються за рахунок імпорту із

Таджикистану, Росії, країн Південно-Східної Азії.

Покрово-Кириївське родовище в Донецькій області приурочене до

зони зчленування Донбасу та Приазовського мегаблоку на перетині

субширотної та субмеридіональної зон розломів. Плавиковошпатові

227

руди сформувалися в результаті гідротермально-метасоматичних

процесів у товщі вапняків нижньокам'яновугільних відкладів візейсь-

кого й турнейського ярусів. Потужність розкривних порід від 80 до

190 м. Рудні поклади (Головний, Північний і Південний) мають лінзо-

подібну форму, розміри до 250 х 180 м, потужність від 4,4 до 70 м

(середня 40 м), падіння 25–30

на захід, меридіональне простягання,

згідне з породами, що вміщують. За мінеральним складом руди пред-

ставлені двома типами: карбонатно-флюоритовими, що утворилися в

результаті заміщення флюоритом вапняків із середнім вмістом Ca

65 % (максимальний 95 %) і карбонат-польовошпат-флюоритовими –

продуктом флюоритизації магматичних порід (середній вміст Ca

45 %). Виділяються багаті карбонатно-флюоритові руди (73–83 % Ca),

які не потребують збагачення

і придатні для одержання металургій-

них марок ФК-75, а також концентратів ФК-95 (Ca 95 %) і ФК-85 (Ca

85 %). Крім того, є руди рядові карбонатно-флюоритові (Ca 38–71 %) і

карбонат-польовошпат-флюоритові (Ca 54,3 %), а також вивітрілі, що

складають своєрідний "капелюх" над корінними рудами. Такі руди

потребують збагачення флотаційним методом. Текстури руд масивні,

смугасті, брекчиєвидні, прожилкові. Плавиковий шпат дрібнокриста-

лічний з індивідами до 1 мм, фіолетовий, рідше блідо-зелений. Харак-

терна тісна асоціація з кальцитом. Руди вміщують також карбонати,

альбіт, калішпат, кварц, серицит, хлорит, каолініт, кіновар, пірит,

галеніт та ін. Запаси родовища за категорією С

складають 1927 тис.

т руди (СаF

– 1231 тис. т), С

– 300 тис. т (СаF

– 167 тис. т). Родо-

вище не розробляється.

Бахтинське родовище приурочено до однойменної палеодепресії

на західному схилі УЩ, яка складена платформними відкладами ри-

фею і мезокайнозою. Флюоритове зруденіння пов’язане з товщею оль-

чедаївських пісковиків, представлене субгоризонтальними покладами

серповидної та ізометричної форми довжиною 4–9,4 км, шириною 1–

3,5 км, глибина залягання – від 21,3 до 118,5 м. Поклади

складаються

з 20 рудних тіл середньою потужністю 0,75–1,45 м, розташованих ку-

лісоподібно. Руди відносяться до флюорит-карбонатного типу, виді-

ляють пластово-вкраплені і прожилкові різновиди. Основні мінерали –

флюорит і кальцит, рідше – кварц, дикіт, пірит. Текстури руд пере-

важно рівномірно вкраплені. Руди бідні, комплексні, без шкідливих

домішок, вміст флюориту від 11,1 до 40,8 % (в середньому 17,1–20,6

%). Середній мінеральний склад (%): кварц – 54,9, калієвий польовий

шпат – 18,4, флюорит – 14,20, плагіоклаз – 3,5, кальцит – 2,7, гли-

нисті й гідрослюдисті мінерали – 5,3. Промислове значення мають

флюорит, польовий шпат і кварц, з яких можна отримувати високо-

якісний флюоритовий, керамічний польовошпатовий, кварц-

228

польовошпатовий і кварцовий концентрати. Запаси за категорією С

складають 4,2 млн т руди (СаF

– 0,6 млн т), С

– 13710,3 тис. т (СаF

– 1920,8 тис. т), перспективні ресурси руди категорії Р

– 10,8 млн т.

На північному заході території УЩ рідкіснометально-флюоритова

мінералізація (прояв Центральний) приурочена до грейзенізованих

кварц-слюдистих сланців, мігматитів і сієнітів Сущано-Пержанської

зони, представлена тілами пласто- та лінзоподібної форми, потужніс-

тю від перших сантиметрів до 25 метрів. Основні мінерали – флюо-

рит, циркон, циртоліт, бастнезит, паризит, монацит, ксенотим. Флюо-

рит утворює

гнізда та прожилки у кварц-польовошпатовій масі, його

вміст змінюється від перших відсотків до 53,8 % (середній 28 %). Він

зазвичай вміщує біля 0,5 % Y і TR. Ресурси ітрій-флюоритових руд за

категорією Р

складають 4 млн т, ресурси польовошпатового концент-

рату – 1,8 млн т. Вміст Ca у гніздово-вкраплених та вкраплених руд-

них тілах – 11–39 % при потужності 0,8–24 м.

СТАВРОЛІТ

Головні типи родовищ ставроліту: корінні (ставролітові сланці),

розсипи, він видобувається в США, Австралії, Бразилії, Шрі-Ланці та

ін. Ставролітовий концентрат використовується лише на деяких ме-

талургійних заводах України (Макіївський, Криворізький та ін.), його

використання стримується відсутністю мінерально-сировинної бази,

хоча в Україні відомі прояви ставролітвміщуючих порід – неогенові

морські розсипи (Малишівське

родовище) і докембрійські пластові

поклади ставролітвміщуючих сланців (Осипенківське родовище).

Малишівське родовище залягає в товщі морських пісків неогену,

звідки разом з концентратами рутилу, ільменіту, циркону, дистен-

силіманіту вилучається і ставролітовий концентрат (в 2002 р. – 71

тис. т ставроліту). Запаси ставроліту (А+В+С

) становлять 1586 тис. т.

Осипенківське родовище приурочене до центральної частини

Сорокинської зони, де виділяється серія пластових тіл сумарною по-

тужністю 55–220 м, збагачених ставролітом (середній вміст 19,6–21,9

%). Ставролітові сланці складаються з кварцу, плагіоклазу, ставролі-

ту, біотиту, силіманіту, гранату, андалузиту, мусковіту, дистену; акце-

сорних (циркон, турмалін, кордієрит). Прогнозні ресурси за категорі-

ями С

+Р

до глибини 300 м оцінюються в 25 млн т ставроліту, Р

–

400–460 млн т руди або 90–96 млн т ставроліту. Збагачення сланців

магнітною сепарацією і флотацією просте й економічне.

ВОГНЕТРИВКА СИРОВИНА

229

Для виробництва вогнетривких матеріалів використовуються різні

неметалічні корисні копалини: кварцити і кварцові пісковики, квар-

цові піски, вогнетривкі глини, доломіт, графіт, магнезіальна сировина

та ін. – в залежності від умов використання вогнетривкого матеріалу і

від вимог до його якості [27, 28, 38, 39, 49]. Найпоширенішими вог-

нетривами є шамотні: близько 70 % усіх вогнетривів припадає на їх

частку. Значну кількість

вогнетривких матеріалів одержують шляхом

обпалювання доломіту, а також подрібненого дуніту, серпентиніту,

олівініту та інших магнезіально-силікатних порід (форстеритові вог-

нетриви).

До вогнетривкої сировини відносять гірські породи, що використо-

вуються для виробництва вогнетривких виробів, які зберігають свою

механічну міцність, форму та розмір під дією високих температур.

Головною властивістю цих виробів є

вогнетривкість – здатність проти-

стояти дії високих температур без плавлення. Вона визначається тем-

пературою, при якій стандартний зразок (конус Зейгера) з випробову-

ваного матеріалу, схиляючись у результаті розм'якшення, торкнеться

своєю вершиною поверхні підставки. Вогнетривкі матеріали поділя-

ються на вогнетривкі (температура розм'якшення 1580–1770

С), висо-

ковогнетривкі (1770–2000

) і вищої вогнетривкості (понад 2000

Вогнетривкий матеріал застосовують у вигляді вогнетривких виро-

бів (цегла, фасонні й великоблочні вироби) та мертелів (порошки різ-

ного ступеня подрібнювання, пластичні маси й рідкі суміші). Якість

вогнетривких виробів регламентується державними стандартами та

технічними умовами залежно від мети їхнього застосування в різних

галузях промисловості: металургійній, машинобудівній, коксохімічній,

цементній, скляній, керамічній та

ін. Значну частину вогнетривких

матеріалів (близько 60 %) споживає металургійна промисловість, чор-

на та кольорова.

За хімічним і мінеральним складом виділяють кремнеземисті (ква-

рцові та динасові), алюмосилікатні (напівкислі, шамотні, високогли-

ноземисті), магнезіальні (магнезитові, доломітові, форстеритові, шпі-

нелеві), хромітові (хромітові, хроммагнезитові, магнезито-хромітові),

вуглецеві (графітові, коксові), цирконієві (баделеїтові, цирконієві) ка-

рбідні та нітридні (карборундові

), оксидні вогнетривкі матеріали.

Різні види вогнетривких матеріалів використовуються залежно від

фізико-механічних і фізико-хімічних властивостей вихідної сировини.

Так, динасові вогнетриви застосовують для будівництва та ремонту

коксових, скловарних і меншою мірою сталеплавильних печей. Напів-

кислі та шамотні вогнетривкі матеріали загального призначення ви-

користовуються для футерування паровозних і котлових топок, нагрі-

вальних, випалювальних і плавильних печей та для інших цілей. Ша-