Жаростойкие металлы и неметаллы
К этой группе минерального сырья относятся руды циркония, хрома, графита, а также пирофилит, присутствие которых в огнеупорах значительно повышает качество изделий по разным показателям, и в первую очередь увеличивает огнеупорность, удлиняет срок использования.
Главными областями применения циркония являются выпуск циркониевой керамики, огнеупоров, металлургия, литейное производство. Используется металл в ядерных реакторах, химической промышленности, изготовлении металлических сплавов, абразивов, покрытий сварочных стержней и в пескоструйных аппаратах.
Украина владеет мощной минерально-сырьевой базой циркония (90 % в производстве бывшего СССР). Важным промышленным типом этого сырья являются комплексные россыпи (ильменит-рутил-цирконовые). Крупнейшим месторождением этого типа является Малышевское, разрабатываемое Вольногорским горно-металлургическим комбинатом. Месторождения подобного типа, такие, как Волчанское, Воскресеновское, Тарасовское, Злобичское, Краснокутское и др., являются резервными.
На юго-востоке УЩ выявлены мономинеральные россыпи (Мокрые Ялы и др.).
Коренные месторождения циркониевого сырья в Украине являются комплексными: Азовское циркон-редкометаллическое, Мазуровское редкометаллическое и др. Разведанные и освоенные промышленностью запасы циркония нашей страны значительны и занимают ведущее положение в мире.
Руды хрома используются при изготовлении хроммагнезиальных и других хромсодержащих огнеупоров и хромбетона для футеровки мартеновских и индукционных печей, конвертеров, вращающихся печей в цементной промышленности. Основные потребители хрома – ферросплавное производство (80 %), огнеупорная и химическая (по 10 %) промышленность.
Украина пока что не имеет собственной минерально-сырьевой базы хрома, ежегодная потребность в котором составляет 300-330 тыс.т (в пересчете на 100 % Cr2O3). Однако в ближайшие годы наша страна может сократить импорт хромовых концентратов – за счет введения в эксплуатацию Капитановского месторождения хромитов в ультрабазитовом комплексе УЩ. В районе Среднего Побужья известно более 20 массивов гипербазитов дунит-гарцбургитовой формации. Наиболее изучен как раз Капитановский массив длиной 4,5 км. Прогнозные ресурсы одного лишь месторождения этого массива до глубины 600 м – 6,5-7 млн.т руды при среднем содержании Cr2O3 28 %. Общие же прогнозные ресурсы рудного поля – 50 млн.т. Кроме того, хромовые руды содержат аномальные значения платины. Коры выветривания содержат также никелевые и кобальтовые руды, повышено содержание золота.
Графит – минерал одной из кристаллических модификаций углерода. Делится на кристаллический и серно-кристаллический. Применяется в металлургии (тигли, литейные формы, противопригарные краски), ядерной технике (блоки и детали реакторов), химическом машиностроении, электротехнике, реактивной и космической технике и т.п.
Месторождения графита обнаружены на Украинском щите, где образуют графитоносную провинцию, в которой выделяются Бердичевский, Побужский, Криворожский и Приазовский регионы. Насчитывается примерно 100 месторождений и рудопроявлений графита. Все они относятся к метаморфическому типу, приурочены к породам архея и нижнего протерозоя. Глубина залегания графитовых руд – от 10 до 80 м. Залежи графита образуют пластовые и линзовидные тела мощностью до 300 м. Длина рудных тел – от 5 до 1500 м, изредка 3,5 5 км. Графит чешуйчатый, с содержанием в рудах 2,5 20 %.
Пластообразные залежи руд Завальевского месторождения приурочены к архейским биотит-графитовым гнейсам. Разрабатываются с 1930 г. большей частью хрупкие руды коры выветривания приповерхностной зоны. Ныне разрабатывается лишь Юго-Восточный участок, работы ведет Завальевский графитовый комбинат государственного концерна «Укрцемент». Проектная мощность карьера – 800 тыс.т руды в год. Руды высокого качества, а качество готовой графитовой продукции часто превосходит качество зарубежных аналогов.
Завальевское месторождение – пока что единственная база выпуска графита в Украине. Альтернативными являются Балаховское, Петровское и Троицкое месторождения. Их запасы дают возможность не только поддерживать на нужном уровне, но и при необходимости значительно расширить существующую минерально-сырьевую базу, благодаря чему Украина способна стать одним из крупнейших поставщиков качественной графитовой продукции в мире.
Основные области применения пирофилита – производство керамики, огнеупоров, футеровки металлургических печей, ковшей сталеразливочных стаканов, изготовление горелок маяков. Также применяется в бумажной, резиновой промышленности как наполнитель. Мономинеральные материалы красивого рисунка и цвета (агальматолит) используются как поделочное и ювелирное сырье.
Пирофилит (пирофилитовые сланцы) распространены на севере Украинского щита. Залегают среди кварцитов овручской серии протерозоя незначительными по мощности телами.
Разведано 2 месторождения: Курьяны и Нагорянское. После реконструкции на месторождении Курьяны подготовлена к эксплуатации шахта ОАО «Кварц-самоцветы».
На Нагорянском месторождении для потребностей металлургии в небольших объемах (5 тыс.т) ведется эпизодическая добыча кварцита и пирофилитового сланца.
При необходимости может быть расширена минерально-сырьевая база пирофилита, а также талька, который по своим физико-химическим свойствам очень близок к пирофилиту и распространен в Криворожском железорудном бассейне. Прогнозные запасы его оцениваются в 10 12 млн.т.
Таблица 3.1 – Запасы кварцевого сырья для огнеупоров, тыс.т
