Характеристика руд и минералов

По составу породообразующих минералов выделяются следующие разновидности калийных руд.

Сильвинит представляет собой породу, состоящую из сильвина KCl (15–40 %) и галита NaCl (25–60 %) с небольшими примесями MgCl₂, CaSO₄ и глинистых веществ. В некоторых разновидностях сильвинита за счет прослоев ангидрито-мергелистых пород количество примесей (нерастворимого в воде осадка) возрастает до 15–20 % и больше (Рейнский грабен, Калуш).

Сильвин содержит 52,5 % К и 47,5 % Cl. В виде механических примесей в нем часто обнаруживают NaCl и Fe₂O₃. В чистом виде он прозрачен и бесцветен. Включения газов придает ему молочно-белый цвет. Чаще он окрашен в красный цвет (от примесей гематита). Твердость составляет 1,5–2, удельный вес – 2,0. Он хрупок, гигроскопичен, легко растворим в воде, вкус у него горьковато-соленый.

Галит (поваренная соль) содержит 39,4 % Na и 60,6 % Cl. В виде механических включений в нем присутствуют глинистые и органические вещества, KCl, MgCl₂, CaSO₄ и др. В чистом виде галит прозрачен и бесцветен. Примеси окрашивают его в серый, бурый, красный, розовый и другие цвета. Твердость равна 2, удельный вес – 2,1–2,2. Он хрупок, хорошо растворяется в воде, гигроскопичен, но меньше, чем сильвин. Вкус у него соленый.

Карналлитовая порода сложена преимущественно карналлитом (40–85 %) и галитом (18–50 %) с небольшим содержанием ангидрита, кизерита и глинистого вещества.

Карналлит – MgCl₂∙KCl∙6H₂O содержит 26,7 % KCl, 34,5 % MgCl₂ и 38,8 % H₂O. В виде механических примесей присутствуют NaCl, CaSO_4, Fe₂O₃ и глинистые вещества. В чистом виде он прозрачен и бесцветен. Примеси окислов железа окрашивают его в бурый и красный цвет различных оттенков. Карналлит хрупок, твердость его составляет 2–3, удельный вес – 1,6. Он весьма гигроскопичен, расплывается на воздухе, разлагаясь при этом на KCl и MgCl₂∙6H₂O. Вкус у него горько-соленый.

Каинитовая порода состоит из каинита (10–50 %) и галита (30–40 %). Почти всегда встречаются полигалит (до 10 %), карбонаты и глинистые минералы. Отдельные линзы каинитовых пород известны у Калуша на Западной Украине и Сицилии. В Германии каинитовые породы образуются из карналлито-кизеритовых под гипсовыми шляпами.

Каинито-лангбейнитовые и лангбейнито-каинитовые породы состоят из породообразующих лангбейнита (10–25 %), каинита (10–30 %), галита (30–40 %). В качестве примеси в них всегда присутствуют сильвин (до 10 %), полигалит (до 8 %) и кизерит (до 5 %). Содержание нерастворимого остатка доходит до 15–20 %. Эти породы обладают хорошо выраженной полосчатостью (сезонной). Они известны в предкарпатских месторождениях Западной Украины и в Румынии. Под влиянием поверхностных вод лангбейнит и каинит переходят в шенит (K₂SO₄∙ MgSO₄∙6H₂O), который в свою очередь после удаления калия переходит в эпсонит (MgSO₄∙7H₂O). На выходах этих пород образуется своебразная глинисто-гипсовая шляпа.

Лангбейнитовая порода состоит из лангбейнита (30–60 %, галита (15–45 %) и нерастворимого остатка (10–12 %). В ней постоянно присутствуют в качестве второстепенных полигалит (до 3–6 %), кизерит (до 4 %), сильвин (до 7 %) и некоторые другие. Лангбейнитовая порода образует линзы в нижней части каинито-лангбейнитовых пород в районе Стебника (Западная Украина). В новой Мексике (США) в шахтном поле Южного рудника лангбейнитовая порода составляет часть сильвинитовых линз.

Полигалитовые породы почти мономинеральные, обладают часто большой мощностью. Иногда пласты полигалитовой породы чередуются с каменной солью, ангидритами и мергелями. Содержание полигалита в породе составляет 30–80 % и галита – 10–40 %. В качестве примесей присутствуют сильвин, кизерит, карбонаты, глинистое вещество. Полигалитовые породы пользуются достаточно широким распространением. Разведано Жилянское месторождение у Актюбинска с мощными линзами полигалитовых пород (до 90 м), в среднем содержащих 58 % полигалита. Полигалитовые породы в большом количестве обнаружены также в калийных месторождениях Новой Мексики в США, в соленосной толще цехштейна Англии, в районе Калининграда и др.

Промышленные месторождения калийных солей встречаются редко и известны в немногих странах. Большая часть мировых запасов этих солей сосредоточена в СНГ, Канаде и Германии.

В СНГ преобладают хлористые соли (около 92 % общих запасов), в которых содержание окиси калия колеблется в пределах 10–27 %. На долю сернокислых солей, содержащих 7–12 % окиси калия, приходится немногим более 8% запасов. Большая часть разведанных запасов (примерно 60 %) сосредоточена в Верхне-Камском месторождении, расположенном в Пермской области. Значительные запасы находятся в Белоруссии (Старобинское месторождение), в Предкарпатском соленосном бассейне (Стебниковское, Калушское и др. месторождения), в Туркмении (Карлюкское, Гаудакское и Кызыл-Мазарское месторождения), в Казахстане (Жилянское) и Узбекистане (Тюбегатанское). Один из крупнейших в мире бассейнов калийных солей расположен на территории Германии. Калийные соли имеются в Китае (провинция Цинхай), в Канаде (Саскачевань), во Франции (Эльзас), в США (Делаварский бассейн). Основные запасы калийных солей капиталистических и развивающихся стран Азии сосредоточены в Иордании и Израиле.

Как и по большинству неметаллических полезных ископаемых, ГОСТов и общепринятых технических условий на сырье калийных и магнезиальных солей нет. Это объясняется, с одной стороны, большим разнообразием этого сырья по его химическому и минеральному составу, с другой – различием горнотехнических условий его добычи и многообразием применяемых методов обогащения и переработки, в совокупности определяющих себестоимость готовой продукции, а следовательно, и рентабельность работы предприятия. Могут помочь ГОСТы к уже готовой продукции, в особенности, когда она представляет собой сырье, подвергшееся только размолу.

Согласно действующему ГОСТу 4568-95 хлористый калий, получаемый в результате переработки калийных руд, должен отвечать условиям, приведенным в табл.10.2.

Таблица 10.2

Технические требования к хлористому калию

по ГОСТ 4568-95 (статус: действующий)

Показатель	Норма для марки
мелкий	гранулированный
1-й сорт	2-й сорт	1-й сорт	2-й сорт
Внешний вид	Мелкие кристаллы серовато-белого цвета или мелкие зерна различных оттенков красно-бурого цвета	Спрессованные гранулы неправильной формы серовато-белого или различных оттенков красно–бурого цвета или крупные кристаллы серовато-белого цвета
Массовая доля калия в пересчете на K2O, %: не менее
Массовая доля воды, %, не более	0,5	0,5	0,5	0,5
Гранулометрический состав (массовая доля фракций), %:
более 6 мм			Не нормируется
от 1 до 4 мм, не менее	Не нормируется
менее 1 мм, не более	Не нормируется
Динамическая прочность (массовая доля неразрешенных гранул), %, не менее	Не нормируется
Рассыпчатость, %

П р и м е ч а н и я: 1. Хлористый калий, предназначенный для розничной торговли, должен изготовляться марки «Мелкий» серовато-белого цвета.

Для производства лечебно-профилактической соли используют указанный хлористый калий, не обработанный реагентами – реагентами антислеживателями.

2. Хлористый калий, предназначенный для сельского хозяйства, должен изготовляться марки «Гранулированный» или в крупнокристаллическом виде. По согласованию с потребителем хлористый калий может поставляться марки «Мелкий».

3. Гранулометрический состав должен составлять: свыше 6 мм – не более 2 %, от 1 до 4 мм – не менее 65 %, менее 1 мм – не более 5 %.