Цирконий.

Эксперты ООН («Будущее мировой экономики», 1979 г.) подсчитали, что запасы марганца, например, составляют 358 т и современных темпах потребления, если разрабатывать эти подводные кладовые, они будут исчерпаны через 400 тыс. лет, в то время как марганца из месторождений земной коры хватит лишь на 100 лет. Запасов алюминия в морских конкрециях, оцениваемых в 40 т, меди — в 6 т, кобальта — 5,2 т, хватит человечеству на многие тысячи лет, срок же исчерпания земных запасов этих металлов при нынешнем уровне потребления исчисляется десятилетиями.

А сколько же циркония в глубоководных конкрециях? Известно, что его в марганцевых конкрециях дна Тихого океана 0,063%, Атлантического океана 0 ,054%. Если принять, что в среднем для двух океанов это составляет 0,0585%, т. е. в каждой конкреции 585 г циркония, то в 2 т этих образований будет 1,17 т циркония. Величина поистине астрономическая! Если будут освоены добыча и переработка железо-марганцевых конкреции, и люди научатся получать все содержащиеся в них металлы, в том числе и цирконий, то промышленность будет сырьем па многие тысячелетия вперед.

В следующих разделах мы опишем структуру производства п потребления концентрата. Пока же отметим, что в 80-х годах производство и потребление составило в капиталистических и развивающихся странах около 700 тыс. т в год. Если этого производства сохранится, то учтенных запасов циркона (40,7 т) хватит примерно на 60 лет. Однако существует тенденция к увеличению производства и потребления концентрата до 800-900 тыс. т в год, поэтому учтенных запасов может хватить всего лишь на 50 лет. Кроме того, есть еще перспективные, прогнозные запасы циркона. Правда, если в учтенных запасах практически все 100% минерала связаны с наиболее легко добываемыми прибрежно-морскими россыпями, то перспективные запасы приходятся в основном на коренные руды, щелочных гранитов и сиенитов, нефелиновых сиенитов и др. К ним приурочены месторождения циркона, эвдиалита. Пересчет всех прогнозных запасов диоксида, связанных с различными минералами, на условный циркон с содержанием 65% 7г02, по данным Горного бюро США, позволяет оцепить их примерно в 50 млн. т циркона, или в 37,5 млн. т 7г02. Если все эти прогнозные запасы циркона будут подтверждены детальной разведкой, если будут решены псе технологические проблемы переработки коронных руд и использования концентратов и если экономика их производства и потребления окажется благоприятной, то общие запасы циркониевых сырьевых ресурсов обеспечат нужды человечества примерно на 100 лет вперед. Ну, а что же дальше? Ведь техника и промышленность не обойдутся без циркониевых материалов. Откуда можно будет черпать новые сырьевые ресурсы? Есть ли они? Да, есть!

Погребенные прибрежно-морские с цирконом, ильменитом и рутилом, правда, более древнего происхождения (палеозойские и даже), известны и в центральной часта Азиатского континента. Многие из них детально разведаны, но пока не отрабатываются промышленностью.

Своеобразным, но мало распространенным видом циркониевого сырья являются битуминозные песчаники, обнаруженные в Канаде. По данным разведки, в этих песчаниках содержится около 2 млн. т циркона, причем достоверно установлен 1 млн. т этого минерала. Предполагается извлечение циркона из хвостов переработки нефтеносных песков и из золы, остающейся от сжигания битумного кокса. По мнению специалистов, обогащение этих продуктов позволит получать ежегодно 20 тыс. т концентрата.

Итак, мы закончили обзор месторождений циркона. А теперь посмотрим, сколько же учтенных запасов циркона, циркония и сопутствующего ему гафния имеется в недрах земной коры нашей планеты, надолго ли хватит человечеству этих столь важных для научно-технического прогресса материалов. Общие запасы циркона, точнее условного концентрата с содержанием 65% 7л02, в капиталистических и развивающихся странах оцениваются в 40,7 млн. т, или в 26,4 млн. т диоксида циркония.

Потенциальные запасы следует связывать только с запасами циркона и рассчитывать их, исходя из соотношения циркония и гафния. В среднем оно составляет 60 : 1. Поэтому мировые запасы диоксида гафния можно принять в 450 тыс. т.

Как оцепить, много это или мало — 40,7 млн. т учтенных запасов циркона, соответственно 26,4 млн. т диоксида циркония и 450 тыс. т диоксида гафния?

В горизонте сарматского яруса установлены залежи обогащенных тяжелыми минералами песков. Всего выделено три параллельные залежи, простирающиеся в направлении с запада на восток. Разделяются они между собой в плане полосами песков шириной в несколько сот метров. Местной сетью эти широтные залежи разделяются па западный, центральный и восточный участки. В поперечном сечении каждая из рудных залежей, залегающих почти горизонтально, с небольшим наклоном (2-10°) на северо-восток, представляет собой выпуклую линзу, быстро выклинивающуюся в северном и южном направлениях. Центральная часть залежи имеет максимальную мощность и наиболее высокое содержание полезных минералов.

В краевых частях как по, так и по падению залежи и мощность и содержания тяжелых минералов уменьшаются.

В вертикальном сечении залежей, кроме того, выделяется по два рудоносных пласта — верхний и нижний. Верхний пласт сложен мелкозернистыми песками сарматского яруса, а нижний — тонкозернистыми, более бедными песками полтавской свиты. Нижний пласт залегает верхним либо непосредственно, либо отделяется песков. Как правило, добывается и идет па переработку только более и более благоприятный в технологическом отношении верхний рудоносный пласт сарматских песков. Рудные минералы в них крупнее, чем в нижележащих песках; размер зерен (в мм) 0,09-0,12, рутила 0,11-0,14, ильменита 0,12-0,15, 0,16-0,18. Циркон обладает высокой степенью чистоты, содержит минимальное количество элементов-примесей (железо, титан, алюминий, кальций и др.). Получаемый при обогащении песков концентрат по содержанию диоксида отвечает уровню мировых стандартов.

Непосредственно на размытой коре выветривания залегают глинистые отложения среднего палеогена мощностью 35-40 м. Затем идет горизонт верхнего палеогена мощностью 3-35 м (в среднем 16 м), представленный песками внизу и алевритовыми глинами вверху разреза. На этих глинах залегают тонкозернистые кварцевые пески полтавской свиты верхнего палеогена, обогащенные тяжелыми минералами. Мощность их колеблется от 0 до нескольких десятков метров. На полтавских песках залегают мелкозернистые кварцевые пески сарматского яруса неогена, в которых линзообразные залежи песков, обогащенных цирконом, рутилом, и другими минералами. Выше их перекрывают глинистые отложения этого же яруса, мощность которых в среднем 9 м. Па них залегает толща четвертичных глин, суглинков, почвы общей мощностью около 30 м.

Для них характерны следующие особенности: 1) характер рудных залежей, резкое преобладание их длины над шириной мощность; 2) отчетливая горизонтальная очень пологая слоистость рудных песков, подчеркнутая скоплением тяжелых минералов; 3) существенно кварцевый состав продуктивных, сложенных преимущественно мелкозернистым кварцем с небольшим (до 20%) количеством глины; 4) комплексный характер россыпей, преобладание в составе их тяжелой фракции весьма устойчивых, хорошо минералов: ильменита, рутила, циркона, ставролита, турмалина. Распространены в небольших количествах хромит, монацит, амфиболы, пироксены и др.