Характеристика магниевых руд. Основные месторождения магниевых руд в России

29.01.2017

Основными видами промышленного сырья для производства магния являются: магнезит, доломит, карналлит, а также хлористый магний, содержащийся в морской воде и воде соляных озер.
Применение сульфатов и силикатов магния в качестве сырья для получения магния пока еще не вышло из стадии опытных работ.
Магнезит — это минерал, отвечающий химической формуле карбоната магния MgCО3. Теоретически магнезит должен содержать 47,82% MgO и 52,18% CO2.
Минерал магнезит кристаллизуется в гексагональной системе. Существуют две разновидности магнезита: кристаллический и аморфный. Кристаллический магнезит отличается стеклянным блеском, иногда с перламутровым отливом. Цвет — обычно белый или желтоватый; однако окраска может быть весьма разнообразна и зависит от количества и характера примесей.
Аморфный магнезит представляет собой минерал раковистого излома, отличающийся от кристаллического магнезита отсутствием блеска.
Техническим магнезитом называют горную породу, состоящую в основном из минерала магнезита и сопутствующих ему примесей. Обычными примесями в магнезите являются карбонаты кальция, железа и марганца, а также кремнекислота. Средний минералогический состав магнезита, по данным акад. А. А. Байкова, следующий: 98,03% MgCO3, 0,71% CaCO3, 0,87% FeCO3; другие примеси составляют примерно 0,39%. Твердость магнезита: кристаллического — от 4 до 4,5; аморфного — от 3 до 5.
Удельный вес: кристаллического — 2,9—3,1, аморфного — 2,85—2,95.
Россия обладает большими запасами магнезита. Наиболее крупным из эксплуатируемых в России месторождений магнезита является Саткинское месторождение в Челябинской области. Магнезит Саткинского месторождения представляет собой кристаллическую породу белого, серовато-белого и гслубовато-серого цвета. Саткинский магнезит характеризуется высоким содержанием окиси магния (44—46,9%) и постоянством состава.
Наиболее крупное месторождение аморфного магнезита — Халиловское, находится в районе г. Орска, Чкаловской области (43,3-47,7% MgO).
Месторождения высококачественного магнезита, содержащего 45—46% MgO, обнаружены в Красноярском крае по р. Рыбной. В этом же районе, в бассейне р. Удороги, находятся залежи магнезита, содержащего 46,7% MgO.
Известны также многие другие месторождения магнезита в России.
Зарубежные месторождения магнезита сосредоточены главным образом в Азии (Маньчжурия, Корея. Индия). Значительные месторождения магнезита имеются также в ряде европейских стран (Австрия, Чехия, Греция).
Запасы магнезита в США и Канаде сравнительно невелики. Значительные запасы магнезита имеются в Бразилии.
Доломит — это минерал, отвечающий химической формуле двойного карбоната магния и кальция CaMg (CO3)2 и теоретически содержащий 30,4% CaO, 21,8% MgO и 47,8% CO2. Теоретическое весовое отношение CaO:MgO в доломите равно 1,39.
Доломит кристаллизуется в гексагонально-ромбоэдрической системе. Удельный вес чистых разновидностей доломита — 2,86, твердость от 3,5 до 4,0.
Техническим доломитом называют карбонатную горную породу, в основном состоящую из минерала доломита кристаллического или скрыто-кристаллического строения. Примесями в доломите являются обычно кварц, глинистые вещества, кальцит, гипс и др. В зависимости от количества и характера примесей доломиты имеют различную окраску. Доломит весьма распространен в земной коре; в общей массе карбонатных пород количество его составляет 40%.
Крупнейшими и наиболее разведанными месторождениями доломита в России являются: Новотроицко-Никитовское, Еленовское и Ямское, Шелковское (Московская область), Саткинское (Урал), Изварское (Ленинградская область) и др. Доломит содержит 20—21% MgO.
Значительные запасы и большое количество месторождений доломита имеются также в зарубежных странах, в частности в Китайской народной республике, в Чехии, в Корейской Народно-демократической республике, а также в Англии, Франции, Австрии, Норвегии, США и Канаде.
Карналлит. Карналлитом называют минерал, отвечающий по составу шестиводной двойной соли хлористого магния и хлористого калия, MgCl2.KCl.6H2O. Кристаллизуется он в ромбической системе. Окраска карналлита обусловлена большей или меньшей примесью частиц соединений железа и их взаимным расположением и изменяется от интенсивно краснобурой до светлой оранжево-желтой. Встречается также карналлит почти бесцветный или слабо окрашенный. Твердость карналлита колеблется от 1 до 2 (по шкале твердости), удельный вес равен 1,618. Карналлит очень гигроскопичен.
Теоретически карналлит Должен содержать 34,5% MgCl2, 26,7% KCl, 38,8% H2O. Молекулярное отношение KCl:MgCl2 должно быть равно единице. Практически в карналлитовой породе содержится значительное количество NaCl (галита), а отношение KCl:MgCl2 колеблется от 0,879 до 1,043.
Карналлит относится к числу ископаемых магниевых солей. Он находится в природе в виде залежей, состоящих из смеси различных минералов, в число которых обычно входит галит (NaCl), ангидрит (CaSO4) и сильвин (KCl).
По запасам магниевых и калийных солей России занимает первое место в мире. Основным месторождением, где сосредоточена добыча и переработка магниевых и калийных солей, является Верхнекамское месторождение (Пермская область). Здесь карналлит залегает в виде нескольких пластов, суммарная мощность которых составляет около 45 м.
Карналлит промышленных пластов Верхнекамского месторождения имеет в среднем следующий состав: 24% MgCl2, 19,3% KCl, 24,4% NaCl, 29,9% H2O; нерастворимый остаток составляет примерно 2,4%. Характерной особенностью этого месторождения является отсутствие или весьма незначительное содержание сульфатов, что значительно облегчает переработку карналлитовой породы.
Другие месторождения калийно-магниевых солей в России представлен сульфатами калия и магния (в г. Стебник, Дрогобычской области), а также сульфатом магния и хлоридом калия (г. Калуги).
Кроме указанных месторождений, в России имеется еще ряд соляных залежей, содержащих соли магния (Индерское соляное месторождение, а также месторождения солей в Волга-Эмбенском районе и др.).
Крупные месторождения ископаемых магниевых солей в зарубежных странах немногочисленны и находятся главным образом в Германии, Испании и США.
В Германии залежи калийных и магниевых солей имеются в ряде районов. Наиболее значительным месторождением в Германии является Страссфуртское. представленное преимущественно карналлитом и так называемой «твердой солью», представляющей собой смесь сильвина (20—25%), кизерита (20—28%) и галита (50—08%). Мощность карналлитовой породы составляет 15—20 м. «твердой соли» 8—15 м.
Крупные месторождения калийно-магниевых солей, из которых 80% представлены карналлитом, находятся в Испании, в 70 км к северо-востоку от Барселоны.
Залежи хлористых и сернокислых солей магния и калия имеются также в США.
Природные растворы магниевых с о л ей. Самым распространенным источником растворенных солей магния является морская вода. Содержание магния в морской воде относительно невелико и составляет в среднем 3,8 г MgCl2, 1,7 г MgSO4, 0,1 г MgBr2 в 1 кг воды.
Вода соляных озер представляет собой более концентрированные растворы солей (в том числе и магниевых), нежели морская вода. Количество соляных озер в России исчисляется десятками тысяч. В Крыму находятся Сакское и Сасык-Сивашское соляные озера.
Несмотря на относительно низкое содержанке хлористого магния в первичной рапе, она служит источником получения хлористого магния при комплексной переработке, с одновременным извлечением таких ценных продуктов, как поваренная соль, бром.
Практически неисчерпаемым источником магниевых солей, по данным акад. П.П. Будникова, является залив Сиваш Азовского моря. В воде Сивашского залива в настоящее время содержится около 36 млн. т сернокислых и хлористых солей магния.
Перспективными промышленными источниками магниевого сырья являются соляные озера района Волга-Эмбы, Индерское (площадь 120 км2), Баскунчак (площадь свыше 100 км2) и Эльтон (площадь 180 км2). Первичная рапа этих озер содержит в среднем 4—7% MgCl2.
Мощным потенциальным источником получения хлористого магния является залив Карабогаз-Гол (содержание хлористого магния в рапе составляет до 30%).
Согласно приведенным данным о магниевых рудах и сырье России обладает исключительно богатыми сырьевыми ресурсами для развития магниевой промышленности.