Фосфориты

Фосфориты, широко распространенные минеральные образования, существенной составной частью которых является фосфат кальция, близкий к минералу апатиту (смотрите). Другими компонентами служат фосфаты железа и алюминия, лимонит, кварц, глинистые частицы, глауконит, углекислый и сернокислый кальций и др. Количественные соотношения всех этих составных частей крайне непостоянны; таким же непостоянством в связи со сложностью генетич. условий отличаются химич. состав, внешний вид и формы залегания Ф. Последние образовались главным образом в осадочных породах путем концентрации продуктов жизнедеятельности организмов, переотлага-ющих фосфор, сносимый в морские бассейны из выветривающихся горных пород. Другим источником образования Ф.(т.н. «островных») являются залежи гуано (смотрите), переработанных и частично переотложенных остатков помета, костей, перьев и трупов морских птиц и других животных. Ф. залегают в форме гнезд, линз, пластов различной мощности, в виде шаров, желваков, гравия, плит, кусков причудливо разнообразной формы, обычно темносерых, серо-черных, реже коричневых, беложелтых, голубовато-серых и др. В изменчивом химич. составе Ф., являющихся важнейшей фосфатно-удобрительной рудой, первенствующую роль играет содержание Р₂0₅ (от 18 до 40%). Вредными примесями являются окислы железа и алюминия, кремнекислота, а также избыток карбонатов (свыше 6—7%). Промышленная оценка фосфоритовых месторождений находится в зависимости от среднего содержания Р₂О_б и вредных примесей и мощности простирания и продуктивности пластов. По содержанию Р₂0₅ Ф. подразделяются на бедные (ниже 18% Р₂0₅), средние (18—24%) и богатые (выше 24% Р₂0₅); по продуктивности— на три типа: 1) с содержанием 60—120 килограмм на 1 м², 2) 120—240 килограмм на 1 ж² и 3) более 240 килограмм фосфоритов на 1 м².

Крупнейшие мировые месторождения Ф. находятся в США (Флорида, Тенесси, Ю. Каролина, Юта, Кентукки и др.), Сев. Африке (Алжир, Марокко, Тунис) и на нек-рых остро вах Атлантического и Тихого океанов. Лучшими Ф. считаются африканские п островные. СССР обладает многочисленными месторождениями Ф. (по суммарному подсчету свыше 5 млрд, т на площади в 19 000 км², по подсчетам Я. Самойлова—свыше 15 млрд, ж на площади в 50 000 км²); однако большая часть союзных Ф. низкосортна и залегает в неблагоприятных условиях, что делает их добычу .и техническую переработку экономически невыгодной. По степени промышленной ценности запасы Ф. в СССР разделяются на бедные Ф. (66,9%), среднего достоинства (30,6%) и высокопроцентные (2,5%). Из отдельных месторождений СССР следует отметить: 1. Верхне-Камский район, на водоразделе рр. Камы и Вятки (Горьковский край). Ф. образуют поверхностные залежи в нижнемеловых отложениях. Мощность пластов 0,60—0,85 метров Продуктивность на 1 м²—0,9 ж. Механически мытая мука дает 26—27 % Р₂0₅ при 5 % полуторных окислов (Fe0₃, А1₂0₃)и4—5% углекислоты.

2. Район г. Кинешмы—по обоим берегам Волги, в отложениях нижнемелового возраста. Мощность слоя 1—1,5 м, средняя 0,3 метров Состав руды Р₂0₅—22%, полуторных окислов до 8%; после обогащения получается до 26—27 % Р₂0₅, д~> з—4% полуторных окислов. 3. Подмосковный район. Ряд месторождений среди отложений верхнеюрского возраста, глин и глауконитовых песков. Наиболее крупное—Егорьевское месторождение в 10 км от г. Егорьевска, состоящее из двух горизонтов. Продуктивность первого 1,7 ж, второго—0,7 ж на 1 м². Состав руды верхнего (Рязанского) горизонта: 22% Р₂0₅, 8% полуторных окислов, 3—4% углекислоты; нижнего (Портландского): 25% Р₂0₅, 4—5% полуторных окислов, 3—4% углекислоты. 4. Район «Курского саморода»—полоса, проходящая через бывш. Брянскую, Калужскую, Орловскую, Курскую и Воронежскую губ. Ф. залегают здесь в верхнемеловых отложениях, образуя желваки или пропитывая и цементируя кварцевые пески. Состав руды: 13—15% Р₂0₅ при 35—60% нерастворенного остатка. ’Средняя продуктивность 0,4 ж на 1 ж². 5. Саратовский район—близ города Саратова на правом берегу Волги. Фосфоритовые слой залегают в отложениях нижнего мела. Мощность пласта: 0,15—0,20 м; продуктивность: 0,25—0,3 ж на 1 м²; состав руды: 22— 23% Р₂0₅, 3—4% полуторных окислов, 4% углекислоты и 33% нерастворимого остатка.

6. Уральский район—в 90 км к северу от гор. Свердловска у д. Антоновки. Это—единственное месторождение Ф., приуроченное к изверженным породам. Ф. образует штоки и гнезда в гранитном массиве. Содержание 32— 36% при 1—9% нерастворимого остатка.

7. Подольский район—в бассейне реки Днестра, одно из крупнейших месторождений т. н. вторичных Ф. Средняя продуктивность: 0,20—0,25 ж на 1 м². Содержание Р₂0₅до 36% при 3% полуторного окисла.

Ф. применяется в· с. х-ве как удобрение в виде фосфорной муки и суперфосфата. Фосфоритовые руды первоначально подвергаются обогащению различными методами в зависимости от качества руды и степени оборудо-ванности рудника: грохочением, мойкой в чашах или на бутарах, обжигом и ручной сортировкой. Обогащенная руда сушится на кострах, чугунных плитах, в пламенных печах или во вращающихся цилиндрич. сушилках.

Высушенный Ф. дробится и перемалывается жерновами и просеивается. Для получения фосфоритовой муки употребляют сита в 60—80 меш. Для переработки Ф. на суперфосфат фосфоритная мука в количестве 320—1 600 килограмм смешивается с таким же количеством серной кислоты (крепостью около 50° Вё) в котлах Лоренца; по истечении 2 мин. жидкая масса переливается в камеры, где в течение 6 час. затвердевает в пористую, растворимую в воде массу, называемую простым суперфосфатом. Простой суперфосфат применяется как быстро действующее удобрение. Экономически при обработке сернокислотным способом бедных советских Ф. цена пудо-процента фосфорного ангидрида в суперфосфате не оправдывается полученным при ее применении в с. х-ве приростом злаков и корнеплодов. Поэтому в последнее время были предприняты исследовательские работы по изысканию новых способов использования Ф. Ак. Брицке был предложен новый, технически более рациональный способ переработки Ф. в высокопроцентный конечный продукт. Сущность способа заключается в комбинации двух процессов: 1) процесса восстановления фосфора углеродом (в виде какого-либо топлива) из природных фосфатов в присутствии кремневой к-ты, обычно имеющейся в природных Ф., и

2) окисления восстановленного фосфора углекислотой до пятиокиси фосфора. Для этого шихту, состоящую из какого-либо горючего и Ф., загружают в генератор, в котором t° доводится до 1 600°. Образующаяся пятиокись фосфора, раскаленная углеродом топлива, немедленно восстанавливается до элементарного фосфора. Полученный обогащенный генераторный газ, содержащий пары фосфора, подвергается частичному окислению добавлением лишь того количества воздуха, какое необходимо для сжигания одного фосфора. Окисленный фосфор переходит в метафосфорную к-ту. Газы окислительной камеры охлаждаются до t° 250°, при которой газообразная метафосфорная кислота переходит в парообразное состояние и конденсируется в жидкость, причем концентрация ее зависит от ί° отходящих газов. В присутствии паров воды метафосфорная к-та переходит в ортофосфорную соответственной концентрации. Газьц состоящие почти из одной окиси углерода и азота, утилизируются в двигателях. Почти все железо, содержащееся в шихте, восстанавливается и соединяется с фосфором в фосфид железа, являясь ценным продуктом. Получаемый жидкий шлакм. б. утилизирован в различных областях пром-сти. Полученная таким образом фосфорная к-та м. б. использована на полях распылением или разбрызгиванием ее в виде разбавленных на месте потребления растворов. Выработанный пока в лабораторном масштабе, этот метод получения фосфорной кислоты позволяет рассчитывать на удешевление ее в 3—4 раза по сравнению с кислым способом.

Лит.: Аничков А., Фосфориты Рязанской губернии, Рязань, 1922; Агрономические руды СССР, «Труды НИУ», 1932, вып. 99 и 100; Б у з и к А., Результаты геологических поисков и горнопромышленной разведки на фосфориты в 1925 году в Саратовском у. Саратовской губернии, «Нижнее Поволжье», 1926, 10—12; Верховский И., Обогащение фосфоритовых руд, «Труды НИУ», вып. 22; Казаков А., Фосфориты, КЭПС, Нерудные ископаемые, т. 3, 1927; Линда С., О фосфоритах Сев.-Зап. края, Записки С.-З. отдела русск. география, об-ва, 1911, ки. 2; Самойлов Я., Определение мировых залежей фосфоритов, «Технико-экономический вестник“, 1925, т. 5, 4; е г о же, Количество фосфоритов в обла-

стях Европейской России в период 1908—11 гг., «Вест-пик сельского хозяйства», 1913; его же, Фосфориты, КЭПС, т. 4, вып. 25, 1920; его же, Работы по исследованию фосфоритовых залежей России, «Вестник сельского хозяйства», 1912; Путилов А., Фосфориты и железные руды Ульяновской губернии, Ульяновск, 1927; Фосфориты как непосредственное удобрение, «Труды НИУ», вып. 12;ЧирвинскийВ., Химическое и микроскопическое исследование подольских фосфоритов, Записки Киевск. общества естествоиспытателей, т. 20, 1907; его же, Фосфориты Украины, Материалы для изучения ест. произв. сил России, КЭПС, 1919; Лихарев М., Фосфориты, Годовой обзор минеральных ресурсов СССР за 1926/27 годах, Л., 1928. Н. Федоровский.