Zemes garozu veido simtiem dažādu iežu. Šajā rakstā tiks apspriests tikai viens no tiem. Kas ir fosforīti? Kādas ir to fizikālās un ķīmiskās īpašības? Kurās valstīs tās tiek iegūtas un kā tās tiek izmantotas mūsdienu pasaulē? Mēs jums par to visu pastāstīsim tālāk.
Vispārīga informācija par šķirni, tās sastāvu un īpašībām
Tātad, kas ir fosforīti? Šis ir nogulumiežu izcelsmes iezis, kas galvenokārt sastāv no fosfora anhidrīta (ķīmiskā formula - P2O5), kalcija oksīdiem un dažiem citiem minerāliem - kvarcs, dolomīts, halcedons, glaukonīts un citi. Fosforīta sastāvā var būt arī dzelzs oksīdi, aluminosilikāti, organiskas vielas.
Šīs klints izskats ir ārkārtīgi daudzveidīgs. Visbiežāk fosforītiem ir dīvainas formas tumšas krāsas akmeņu izskats. Visizplatītākā ir tumši pelēka krāsa, nedaudz retāk sastopami bordo vai brūni paraugi. Bieži vien fosforīti tiek pasniegti apaļu bumbiņu veidā ar starojošu struktūru pārtraukumā vailielas plātnes līdz 0,5–1 metram biezumā.
Agrāk cilvēki šo iezi sauca par "maizes rūdu" un nezināja tās patieso vērtību. Tāpēc tos izmantoja tikai kā būvmateriālu māju un žogu celtniecībai. Vispārpieņemtais šķirnes zinātniskais nosaukums cēlies no grieķu vārda "fosfors", kas tulkojumā nozīmē "nest gaismu".
Fosforīts ir samērā ciets iezis ar mainīgu minerālu sastāvu un diezgan blīvu struktūru. Ja paskatās uz tā izrāvienu caur mikroskopu vai spēcīgu palielināmo stiklu, jūs varat redzēt atsevišķus smilšu graudus, čaulas un mazu jūras organismu skeletu fragmentus.
Fosforītu izcelsme
Šīs šķirnes izcelsme ir organiska, proti, biolītiska. Fosforīti veidojās no jūras organismu atliekām – gliemežvākiem, kauliem, gliemežvākiem, kas lielos daudzumos uzkrājās seklu reliktu jūru dibena nogulumos (līdz 1000 metriem). Nākotnē tie sadalījās un pakļāvās sarežģītai ķīmiskai transformācijai. Iespējams, ka tas notika, piedaloties dzīvām baktērijām.
Apskatīsim šo procesu sīkāk. Vienšūnu organismi (planktons) spēj absorbēt fosforu no jūras ūdens. Lielāki radījumi (piemēram, zivis vai vēžveidīgie), kas barojas ar planktonu, piesātina savus organismus ar šo elementu. Mirstot, tie veicina fosfora koncentrāciju grunts nogulumos. Un tajā pašā laikā tie visi ir vieniem un tiem pašiem mikroorganismiem. Šāds nepārtraukts un ilgs fosfora cikls dabā tikai izraisīja fosfātu iežu un minerālu veidošanos.
Fosforīti bieži sastopami seno jūru ģeoloģiskajos nogulumos noapaļotu konglomerātu vai masīvu plastmasu gabalu veidā. Bieži – melnos vai brūnos mālos. Tādu atradni, piemēram, var redzēt Maskavas upes krastā, netālu no Kolomenskoje ciema.
Galvenās fosfātu iežu šķirnes
Pamatojoties uz iežu tekstūru un piesātinājumu ar fosfātiem, tiek izdalīti vairāki ģenētiski fosforītu veidi:
- Granulēti - ieži, kas satur noteiktu daudzumu mazu graudu un līdz diviem milimetriem lielas fosfātu sloksnes, kas savienotas ar mālaina-dzelzs vai karbonāta "cementu". P2O5saturs svārstās no 7 līdz 16%.
- Rezervuārs - salīdzinoši viendabīgi ieži, kas sastāv no mikrograudiņiem, kuru biezums nepārsniedz 0,1 milimetru. Tie rodas garenisku slāņu veidā (tātad nosaukums). Saturs P2O5: 26–28%.
- Nodulāri (mezgliņi) - sastāv no noapaļotas vai nieres formas mezgliņiem, kuru izmērs pārsniedz divus milimetrus. Atšķirībā no veidošanās nogulsnēm, mezgliņu fosforītu nogulsnes ir sliktas un plānas. P2O5 saturs ir ļoti atšķirīgs (no 12 līdz 38%).
- Shell ir īpašs fosforīta veids ar augstu fosfātu čaulu saturu iežu struktūrā. Saturs P2O5: 5–12%.
Tātad, kas ir fosforīti, mēs to jau esam izdomājuši. Tagad noskaidrosim, kur tie tiek iegūti un kā tie tiek izmantoti.
Fosforīta ieguve
Fosforīti zemē visbiežāk sastopami slāņos,kuru biezums svārstās no dažiem centimetriem līdz vairākiem desmitiem metru. Vienā atradnē var būt no divām līdz piecpadsmit tonnām akmeņu uz vienu kvadrātkilometru ražošanas platības.
Fosforīts tiek iegūts, kā likums, atklātā bedrē. Ja lauks atrodas zem ūdens, tiek izmantotas īpašas iekārtas. Kopā ar fosforītiem uz virsmas parasti tiek iegūtas smiltis, augsne un daži citi ieži. Fosforīti bieži sastopami zemes zarnās blakus apatītiem. Šajā gadījumā tie tiek iegūti kompleksā.
Galvenās fosforītu rezerves ir koncentrētas šādos stāvokļos (skat. karti zemāk):
- Maroka.
- Krievija.
- ASV.
- Tunisija.
- Ukraina.
- Čīle.
- Peru.
- Nauru.
- Jordānija.
- Ķīna.
- Argentīna.
Krievijas Federācijas teritorijā galvenie ražošanas centri atrodas Jakutijas, Murmanskas, Voroņežas, Smoļenskas, Kurskas un Kaļiņingradas apgabalos. Tatarstānā var atrast arī mazākus uzņēmumus. Līdz šim šajā kalnrūpniecības jomā Krievijā tiek veiktas vairākas modernizācijas.
Jusufija Marokā joprojām ir lielākā fosforīta atradne.
Fosfātu iežu izmantošana
Šķirni galvenokārt izmanto lauksaimniecībā izmantojamā minerālmēslu - tā saukto amofosu un superfosfātu - ražošanai. Šos produktus izmanto agroindustriālajā kompleksā, lai:
- palielināt ražu;
- uzlabot augsnes kvalitāti;
- palēnināt augu novecošanās procesu;
- nodrošināt augus ar būtiskām uzturvielām (minerālvielām un organiskām).
Cits produkts, kas izgatavots no šī akmens, ir fosfātu iezis. Šis ir lēts, efektīvs un salīdzinoši nekaitīgs minerālmēsls, ko izmanto galvenokārt skābās augsnēs (tundrā, podzolā un kūdras augsnēs).
Turklāt fosforītu pārstrādes procesu pavada liela daudzuma sērskābes un fosforskābes izdalīšanās. Tāpēc iežu ieguves vietās bieži aug diezgan lielas ķīmiskās rūpnīcas ar pilnu izejvielu pārstrādes ciklu. Šādu uzņēmumu piemēri Krievijā: Phosphorit JSC, Apatit JSC, Phosphorit-Portstroy JSC un citi.
Nobeigumā…
Kas ir fosforīti? Šis ir tumšas krāsas nogulumiežu iezis un tajā pašā laikā minerāls, kas iegūts vairākās pasaules valstīs. Galvenās fosforīta ieguves jomas ir koncentrētas tādās valstīs kā Krievija, ASV, Maroka, Ķīna un Tunisija. Galvenie šī iežu "patērētāji" ir lauksaimniecība un ķīmiskā rūpniecība.
