МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГИПСОВОГО СЫРЬЯ

Гипс принадлежит к числу наиболее ранних геологических осадков, наряду с ангидритом, и располагается в нижних горизонтах залежей. Все его месторождения относятся к трем типам: осадочные, остаточные и метасоматические. Осадочные месторождения по условиям их образования делятся на сингенетические (породы и включенный в них гипс образовались одновременно) и эпигенетические (результат процесса гидратации ангидрита под действием подземных вод). В первых месторождениях залежи гипса принимают форму линз. Такие пласты имеют мощность до 20 м и более. В месторождениях второго типа — пласты, осложненные внутренней тектоникой, складчатостью, раздувами и пережимами. Месторождения гипса в России почти всегда именно осадочного типа. Остаточный (накопление гипса при выщелачивании минералов в соляных залежах) и метасоматический (замещение гипсом карбонатных пород под воздействием сернокислых вод) тип месторождений в российской гипсовой промышленности практически не встречается.

Гипс чаще всего залегает пластами, горизонтальными или под небольшим углом. Мощность пластов составляет от 1–3 до 20–25 м и более, слои обычно чередуются со слоями других пород (рис. 3). В зависимости от условий залегания месторождения разрабатываются:

• открытым способом, если залежи выходят на поверхность или расположены на глубине не более 15–20 м;
• подземным, если покрыты толщами наносных пород мощностью до 100–130 м.

Мощные гипсоносные толщи залегают по Западному Приуралью, Татарстану, Башкортостану, Северному Кавказу, Горьковской, Вологодской, Архангельской, Московской областям, в бассейнах Волги и Камы. Россия располагает практически не ограниченными запасами гипсового сырья, залегающего на относительно небольшой глубине. По данным портала http://newchemistry.ru на 2003 год в нашей стране существовало 86 месторождений (см. табл. 1). Из них разрабатывается только 24 месторождения, что составляет 28%. Самыми большими запасами сырья обладает Центральный федеральный округ. Имеющиеся в его распоряжении 6 месторождений очень крупные, в них сосредоточено более половины гипсового камня. Значительными запасами располагают Приволжский и Южный федеральные округа (в сумме около 35%). Большинство из имеющихся месторождений гипсового сырья имеют относительно небольшие запасы. К крупным месторождениям, с запасами более 25 млн т, можно отнести только 19, но зато на их долю приходится около 90% всего гипса России. Более 75% природного гипса сосредоточено в девяти крупнейших место ‑ рождениях с запасами более 100 млн т каждое — Павловское, Скуратовское, Плетневское, Баскунчакское, Лазинское, Новомосковское, Порецкое, Болоховское и Оболенское.

Таблица 1

Запасы гипсового сырья в России

Полезная толща 79 месторождений этих полезных ископаемых является смесью двуводного гипса и ангидрита, с преобладанием первого до 90%. На долю ангидрита приходится менее 10% от общего объема запасов. Мировые разведанные запасы CaSO4 ·2H2O составляют более 7500 млн т. Примерно половина из них приходится на Россию. Что касается гипсосодержащих пород, то их многочисленные месторождения находятся на территории Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей и на Кавказе (см. табл. 2). В Свердловской области своих месторождений гипса нет, поэтому заводы вынуждены вести сырье с месторождений Пермского края и Башкортостана.

Таблица 2

Химический состав гипсовых пород,  мас.%

Необходимо отметить, что двуводный гипс является сырьем не только для изготовления вяжущих, но используется и в других отраслях. Цементная промышленность применяет его как добавку, регулирующую сроки схватывания. В сельском хозяйстве гипсовая мука нужна для удобрения солонцовых почв, а в целлюлозно-бумажной промышленности он служит наполнителем при получении высокосортной белой бумаги. Химическая промышленность нуждается в нем при производстве серной кислоты, азотных удобрений, сульфата аммония и других веществ. Требования к природному гипсу как к сырью определены ГОСТ 4013–82 «Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия» [7]. Согласно ему гипсовый камень по содержанию гипса и гипсоангидритовый камень по суммарному содержанию гипса и ангидрита в пересчете на гипс подразделяют на сорта, при этом содержание CaSO4 · 2H2O в первом определяют по кристаллизационной воде, а во втором — по серному ангидриту.

Для производства гипсовых вяжущих поставляют только гипсовый, а для производства цемента возможно использовать как гипсовый, так и гипсоангидритовый камень. В последнем должно быть не менее 30% двуводного гипса. При производстве вяжущих, применяемых в фарфоро-фаянсовой, керамической и медицинской промышленности, должны поставлять только гипсовый камень 1‑го сорта. Он же используется при изготовлении белого, декоративного и гипсоглиноземистого расширяющегося цемента. Гипсовый и гипсоангидритовый камень применяют в зависимости от размера фракции: · 60–300 мм — для производства гипсовых вяжущих; · 0–60 мм — для производства цемента. По согласованию с потребителем допускается поставка камня других фракций с максимальным размером не более 300 мм. При этом у фракции 60–300мм содержание камня размером менее 60мм не должно превышать 5, а более 300 — 15%. Максимальный размер камня не должен превышать 350мм. Фракции размером 0–60 должны содержать не более 30% камня 0–5мм. В отдельных случаях по согласованию с потребителем доля содержания последней фракции допускается более 30, но не выше 40%. Для производства эстрих-гипса желательно минимальное содержание примесей карбонатов и равномерное их распределение в сырье.

Список используемой литературы

1. Е.Н. Потапова. «История вяжущих материалов».
2. Парикова Е.В. «Материаловедение (сухое строительство)».
3. Ферронская А.В. «Гипсовые материалы и изделия. Производство и применение» — Москва, АСВ 2004 год.
4. Рихтер Я.А. «Геология полезных ископаемых», учебное пособие — Саратов, 2015 год.