Стронций

Основоположник науки о геохимии академик А. Е. Ферсман называл стронций «металлом красных огней». Действительно, стоит только бросить в пламя щепотку соли стронция, как пламя тотчас окрасится в яркий карминово-красный цвет. Поэтому соли стронция издавна использовались в пиротехнике.

Сейчас применение стронция гораздо разнообразней. Сотни тысяч тонн карбоната стронция расходуются для производства специального стекла экранов цветных телевизоров, компьютеров, радаров и различных дисплеев. Добавка стронция необходима, поскольку она задерживает смертельно опасные для человека рентгеновские лучи, проникающие через обычное стекло. На каждый цветной телевизор приходится до килограмма оксида стронция. Десятки тысяч тонн идут на производство высококачественных ферритов – керамических магнитов, необходимых в электротехнике для производства портативных электромоторов.

Стронций широко используется также в электронике, как добавка при производстве титаната бария, из которого делают современные многослойные керамические конденсаторы. Стронциевые глазури украшают изделия из фарфора и в отличие от свинцовых глазурей они безвредны. Добавка стронция повышает твердость алюминия и меди. Соли стронция по-прежнему окрашивают огни ракет для салютов.

Хлорид стронция – ключевой компонент зубной пасты. Карбонат стронция необходим в производстве высокочистого цинка для устранения примеси свинца. Алюминат стронция используют для изготовления светящихся красок. Хромат стронция является антикоррозионным покрытием для цинка, алюминия и магниевых авиационных сплавов. Короче говоря, стронций – необходимый металл в современной высокотехнологической промышленности.

Для России стронций имеет особое значение, поскольку это уникальная легирующая присадка для производства морозостойкой стали. Опытные промышленные плавки, проведенные еще в 1991 году на Иркутском заводе тяжелого машиностроения, а также на Магнитогорском и Тульском (ОАО «Ванадий») металлургических комбинатах показали, что легированная стронцием сталь не ломается при низких температурах. А ведь в России тысячи километров железнодорожных путей проходят по Сибири с ее знаменитыми морозами. Для катастрофы достаточно одного лопнувшего на морозе рельса… Многочисленные машины, экскаваторы, бульдозеры работают у нас за Полярным кругом, где зимой обычная сталь становится хрупкой.

Но прогнозные ресурсы резко отличаются от разведанных запасов. Почти весь «прогнозный» стронций теряется, поскольку экономически приемлемые технологические схемы его извлечения из апатита не разработаны. При добыче лопарита десятки тысяч тонн стронция также шли в отвал.

В России тоже имеются собственно стронциевые (преимущественно целестиновые) месторождения. Вместе со стронцием часто присутствует барий. Прогнозные ресурсы по оксиду стронция на начало 2007 года оценивались в 161 млн. т. Наиболее перспективные по содержанию стронция и технологическим свойствам целестиновые руды выявлены на месторождении «Синие камни» в горах Дагестана, среди известняков верхнеюрского-мелового возраста. Руды содержат от 10 до 18% SrO, хорошо обогащаются, разведанные запасы по категории С2 составляют 680 тыс. т., район весьма перспективен для дальнейшей разведки. Однако сложная геополитическая обстановка мешает освоению месторождения.

В Пермской области у деревни Мазуевка разведано Мазуевское месторождение целестина в виде вкрапленности в глинисто-карбонатной брекчии пермского возраста. Содержание оксида стронция от 2 до 32%. Балансовые запасы – 270 тыс. т., забалансовые – около 1,5 млн. т, про-гнозные – до 7 млн. т. По экономическим показателям, значительным запасам, хорошей обога-тимости руд, небольшой мощности вскрыши. Мазуевское месторождение является наиболее перспективным для разработки.

Крупные месторождения целестина известны также в Центральной России, в Тульско-Рязанской провинции, среди доломитов и известняков верхнего девона. Здесь в Кимовском районе Тульской области предварительно разведано очень крупное Табольское месторождение с запасами до трех млн. т целестина, с содержанием в рудах 5-6% оксида стронция и без вредной примеси бария. Руды хорошо обогащаются, но добыча для экономической эффективности должна быть комплексной – с использованием попутно добываемого известняка и доломита.

В этом районе располагаются также Арсеньевский, Верхнеупьевский и Гайский участки с про-гнозными ресурсами целестиновых руд около 230 млн. т. при содержании целестина от 5 до 20%. Разработка целестиновых руд в центре России весьма перспективна - повысится занятость населения, а Тульский и Липецкий металлургические комбинаты получат ценную леги-рующую присадку для морозостойкой стали рельсов, бульдозеров, самосвалов.

Месторождения стронция обнаружены также в Бурятии, на Мурунском горном массиве в Иркутской области, в Красноярском крае и Якутии. Здесь накопление стронциевых минералов происходило не в осадочных породах, а в различных типах глубинных пород – карбонатитах, сиенитах, базальтах.

Разведанные запасы оксида стронция достигают здесь сотен тысяч тонн при довольно высоком качестве руды и могут использоваться для нужд Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов. Последний выпускает 70% объема железнодорожных рельсов России. В Иркутске действует завод тяжелого машиностроения, производящий драги и навесное оборудование для бульдозеров, для которых пригодилась бы морозостойкая стронциевая сталь.

Когда говорят о необходимости развития современного производства и нанотехнологий, словно забывают, что наша страна вывозит на экспорт не только нефть и газ, но также почти все стратегически ценные металлы – алюминий, титан, никель, сталь, медь, платиноиды, золото, серебро, кобальт, молибден и др. Россия стала крупнейшим экспортером минерального сырья.

Но Россия – не СССР, она уже не имеет, как прежде, собственных богатых месторождений хрома, марганца и титана. Заброшены месторождения олова и вольфрама. В стране с атомной энергетикой – резкий дефицит урана. Надо помнить, что Россия прекратила добычу и использование важнейших редких металлов, таких, как бериллий, литий, рубидий, цезий, тантал, ниобий, лантан, церий, европий, скандий, иттрий и др.

Однако без добычи и использования редких металлов бессмысленны разговоры о «нанотехнологиях». В числе этих отсутствующих, но абсолютно необходимых для развития России элементов, находится стронций.

На основе диоксида титана получают лучшие по качеству белила, используемые в производстве бумаги, резины, пластмасс, керамики, а также для стойких покрытий автомобилей, морских судов и самолетов. Мировое производство пигментной двуокиси титана превышает 4 миллиона тонн, металлического титана – 100 тысяч тонн. Тонна диоксида титана стоит 2500 долларов, титанового металлического проката – до 30 тысяч долларов, и суммарно годовое производство такого титанового полуфабриката оценивается в 14 миллиардов долларов, что вдвое превосходит стоимость мировой добычи сырых алмазов.

Производство и использование титана на нашем внутреннем рынке резко снизилось: в 2006 г. было произведено всего 32 тысячи тонн титановой губки, но уже в 2012 г. - 42 тыс. т.

Специфика титанового производства в России заключается в том, что титановую руду у нас не добывают, и почти весь металл и краску производят из импортного сырья. Концентрат поступает на заводы из россыпных месторождений Украины, хотя по запасам титановых руд Россия занимает одно из ведущих мест в мире. С распадом СССР вкладывать деньги в организацию добычи руды в России у новых хозяев желания не возникло. Ведь вместо геологической разведки гораздо выгоднее прокручивать деньги за рубежом.

Титан в России добывается только на Ловозерском месторождении в Мурманской области. Руда здесь комплексная, в ней содержатся церий, лантан, ниобий, тантал и титан. Из концентрата получают около двух тысяч тонн двуокиси титана в год. Все остальные крупные месторождения титана России не используются, так как нуждаются в детальной разведке, технологических испытаниях и геолого-экономической оценке.

Для добычи титанового концентрата обычно используются древние речные или морские россыпи с примесью титанового минерала ильменита (FeTiO3). Залежи ильменитовых песков, возникших при выветривании основных магматических пород типа габбро и базальтов, имеются в Тамбовской, Нижегородской, Новосибирской, Томской и Омской областях.

Ильменит содержится также в кристаллических сланцах, среди которых залегают крупные месторождения золота. В ильменитовых сланцах расположено, например, гигантское золоторудное месторождение Сухой лог в Ленском золотоносном районе. При выветривании сланцев возникают золотоносные россыпи, где вместе с золотом накапливается ильменит.

Нами было установлено, что многие золотоносные пески Ленского золотоносного района содержат промышленные количества ильменита - десятки килограммов на кубометр песка. Ильменит сопровождает россыпное золото, но при добыче драгоценного металла золотодобытчики с ильменитом возиться не хотят и выбрасывают его, как «мешающий» минерал.

Ежегодно в России при разработке золотоносных россыпей промываются десятки миллионов кубометров песков, из которых можно извлечь сотни тысяч тонн ильменитового концентрата с содержанием 50 процентов двуокиси титана. Из кристаллических сланцев в россыпи переходит также более ценный титановый минерал рутил (ТiO2). Попутное извлечение титана при добыче россыпного золота может повысить эффективность работ на золото и избавить Россию от нехватки титановой руды.

Кроме Ленского золотоносного района, титансодержащие сланцы в ассоциации с месторождениями золота имеются на Енисейском кряже, на Алдане и в других районах России. Титановые минералы золотоносных россыпей уходят в отвал, хотя они являются важным и явно недооцененным источником титана.

Литература

• Воронин В.В. Экономическая география Российской Федерации: Уч. пособие в 2-х частях (томах). СГЭА. Самара, 2011, 352 + 280с.

• Гладкий Ю.Н., Доброскок В.А., Семенов С.П. Социально-экономическая география России: Учебник - М.: Гардарики, 2010 - 752с.: ил.

• Морозова Т.Г. Экономическая география России: Учебник для вузов 3 -е изд. - М.: Юнити-Дана, 2012. – 479 с.

• Морозова Т.Г. Региональная экономика: Учебник для вузов 3 -е изд. - М.: Юнити-Дана, 2012. – 526 с.

• Рекорд СССР по годовым объемам производства стали пал. // Металлоснабжение и сбыт.2012,№ 2.

• Экономическая география России: Учебник / Под общей ред. акад. В.И. Видяпина, д.э.н., проф. М.В. Степанова. — М.: ИНФРА-М, 2012. Российская экономическая академия.