ДОБЫЧА, ОБОГАЩЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА ФОСФАТНЫХ РУД

Фосфатные руды добываются общеизвестными в горном деле способами. Подземная добыча применяется лишь на Хибинском апатитовом месторождении, а в ближайшем будущем начнется на одном из рудников Каратау. Во всех остальных случаях ведутся открытые работы, так как они во всех отношениях рациональнее. Этот способ позволяет уменьшать потери, удешевлять процесс добычи, применять более мощное, современное горное оборудование. Поэтому и в Хибинах, и в Каратау тоже намереваются развертывать добычу в открытых карьерах и лишь по мере исчерпания верхних частей залежи переходить на подземные работы.
Так, например, в Каратау на рудниках Ак-Сай и Джаны- Тас глубина карьера намечается свыше 100 м. Это позволит значительную часть руды добывать открытым путем. На всех остальных фосфоритных месторождениях платформенного типа, с горизонтальным залеганием продуктивных слоев, эксплуатация в течение всего времени существования рудника будет только открытая.
Этому способствует неглубокое залегание фосфоритов некоторых месторождений в Актюбинском Брянской, Калужской и других областях. Что же касается Егорьевского месторождения Московской области и Вятско-Камского месторождения Кировской области, где значительная часть запасов, расположенных близко к поверхности, уже выработана, то в дальнейшем там будут производиться вскрышные работы при помощи нового горного оборудования — роторных экокавато-
23
ров, что позволит получать дешевую руду и на участках 601- лее глубокого залегания фосфоритов.
Добытая руда — будет ли это апатитово-нефелиновая порода, пластовые, желваковые и зернисто-ракушечниковые фосфориты — вся без исключения нуждается в обогащении. Без этого невозможна ее дальнейшая переработка.
Наиболее простой способ обогащения — промывка руды на ситах или грохотах с отверстиями различного диаметра;, фосфоритные желваки обычно гораздо крупнее, чем вмещающая их песчаная или глинистая порода.
Благодаря обогащению из руды, содержащей меньше 10% Р2О5, можно получить первичный концентрат, содержащий уже 20—25% Р2О5.
Освобождаясь от пустой породы, желваки тем не менее не меняют своего качества, и зацементированные в них нефосфатные минералы переходят в концентрат. Для более совершенного обогащения необходимо весь фосфоритный слой, включая и желваки фосфорита, измельчить в порошок и уже его подвергнуть так называемой флотации. Флотационное обогащение заключается в том, что тонко измельченная руда энергично перемешивается, с водой. При этом происходит засасывание воздуха, в воде появляется множество мелких пузырьков. В пульпу (смесь воды, порошка и воздуха) вводятся в небольших количествах химические вещества, которые на поверхности минерала образуют тонкую пленку. Частица минерала, покрытая тонкой водонепроницаемой пленкой, легко пристает к пузырьку воздуха и вместе с ним поднимается на поверхность, образуя своеобразную пену, которая собирается в специальный приемник.
В результате такого флотационного обогащения получается значительно более высококачественный концентрат. Флотации подвергается и зернисто-ракушечниковый фосфорит. Руда с 5—7% Р205 дает концентрат, содержащий 29—30% Р2О5.
Благодаря флотационному обогащению из хибинской апатито-нефелиновой руды вырабатывается лучшая в мире фосфатная продукция: концентрат имеет уже около 40% Р2О5.
Сложнее обстоит дело с пластовыми фосфоритами Кара- тау. В них фосфатные зерна проросли карбонатом и, кроме того, пронизаны мельчайшими вкраплениями халцедона. Это затрудняет обогащение, не дает возможности добиваться высокого качества концентрата. Новую методику обогащения этих руд только начали разрабатывать, впереди предстоит еще большая исследовательская работа.
Но и полученный тем или иным способом из различных фосфатных руд концентрат не является конечной продукцией, а поступает на дальнейшую переработку. Переработка эта может быть механической, химической, термической.