Карело-Мурманский край. 1933, N3-4.

50 КАРЕЛО-МУРМАНСКИЙ КРАЙ 3—4 может получить непосредственное применение в самых разнообразных отраслях промышленности, как например, в стеклоделии, керамике, пропитке тканей и дерева, в удоб­ рительном деле (нефелинование почвы) и т. д. Раньше, чем перейти к сжатому освещению этого двоя­ кого использования нефелина, дадим в немногих словах физико-химическую его характеристику, описание его свойств, запасов и проч. Нефелин в чистом виде представляет собой соединение, известное под названием а л ю м о с и л и к а т а н а т р и я и к а л и я . Состав этого минерала схематически выражается хими­ ческой формулой: (N a, К)20. А120 3. F 2Si02 -f- неболь­ шой избыток Si02. Другими словами, чистый нефелин содержит в среднем 45% к р е м н е з е м а, 34% г л и н о ­ з е м а , 2 2 % щ е л о ч е й (окиси натрия и калин). По со­ ставу он, стало-быть, напоминает полевые шпаты, при­ меняемые при получении фарфора и фаянса. Но нефе­ лин отличается ог полевых шпатов тем, что во-первых содержит больше чем шпат глинозема, во-вторых заклю ­ чает щелочи (в том числе около 6% калийной щелочи), в третьих чрезвычайно легко растворяется, в отличие от шпатов, даже слабыми кислотами. Нефелин указанного состава включен в апатитовую породу таких месторождений, как Кукисвумчорр, Расвум- чорр и пр. Здесь нефелин составляет от 25 до 75% всей породы (в среднем 3 5— 4 0% ) и является главным образом сырьем для химической переработки. Но наряду с этим включенным в апатит нефелином на Кольском полуострове имеются -богатейшие самостоя­ тельные месторождения нефелинов, которые количественно значительно превосходят месторождения нефелинов в дру­ гих местах Союза (УССР, Урал, Туркестан, Сибирь). К ним относятся прежде всего н е ф е л и н о - с и е н и - т о в ы е п е с к й , расположенные по восточному берегу озера Имандры и непосредственно примыкающие к линии Мурманской ж. д. между ст. Хибины и Имандра. Их за ­ пасы исчисляются, примерно, ,в 5 миллионов тонн; мало пригодные для химической переработки, вследствие неболь­ шого содержания глинозема (2 0— 2 2% ), они, однако, применяются в стекольной и керамической промышлен­ ности. Но самыми примечательными месторождениями являются породы у р т и т о в и и й о л и т о в , занимающих площадь примерно в 30 квадр. километров. В ийолитах содер­ жится до 5 0— 60% нефелина, в уртитах его содержится до 75— 90 °/0. Уртитовые месторождения и количествен­ но, и качественно заслуживают особенного внимания. Они тесно связаны с апатитовой дугой Хибинских тундр. Запасы их исчисляются в несколько м и л л и а р д о в т о н н , представляют по простиранию широкий фронт, могут быть добыты открытыми работами, близко расположены к железной дороге. Правда, не все виды Хибинских урти- 1 ов отвечают необходимым для переработки требованиям, но есть участки, в которых содержание глинозема соста­ вляет, примерно, 28— 2 9 °/0, содержание железа не пре­ восходит 3— 5 % . Возможность использования таки х ^р ти - тов не вызывает сомнений; а так как запасы уртитов можно считать практически б е з г р а н и ч н ы м и , то перед ними открываются самые широкие перспективы в отноше­ нии их применения в сыром или переработанном виде. Нефелин, как мы видели, содержит свыше 30% окиси алюминия или глинозема. В связи с этим встал вопрос о возможности и з в л е ч е н и я из нефелина этого глино­ зема, который является сырьем для получения м е т а л ­ л и ч е с к о г о а л ю м и н и я . Для пояснения заметим, что традиционным сырьем для получения глинозема, а следовательно, металлического алюминия, в мировой практике до сих пор является минерал б о к с и т . Месторождения этого минерала имеются и в С ою зе— в Тихвинском районе и на Урале; недавно пущенный Званковский завод и строящийся в Днепров­ ском Комбинате алюминиевый завод исходным сырьем имеют тихвинский боксит. Но запасы последнею не так значительны (менее 4 миллионов тонн), чтобы на них одних можно было строить все производство окиси алю ­ миния (глинозема) по наиболее изученному на данный момент, так называемому, щелочному методу. Поэтому научно-исследовательская мысль напряженно искала и ищет других „не бокситовых" источников полу­ чения алюминиевого сырья. С р е д и э т и х и с т о ч н и к о в н а с е г о д н я ш н и й д е н ь п е р в о е м е с т о п р и н а д ­ л е ж и т н е ф е л и н у , под который работами ГИПХ'а и ГЕОХИ подведена та опытно-научная база, о которой говорилось выше. Результаты этих р абот и положены в основу технического проекта завода окиси алюминия, разработанного Гипрохимом для строительства в Канда­ лакш е в составе Кандалакшского Химического Комбината. Хотя работы велись на у р т и т е, однако, по проекту они принимаются действительными и для того вида нефе­ лина, о котором речь идет ниже. В качестве основного сырья для получения глинозема принят нефелин, получающийся из апатито-нефелиновой породы после расщепления последней на два компонента. Расщ епление,производимое на о б о г а т и т е л ь н о й ф аб­ рике в Хибинах путем ф л о т а ц и и (обработки руды водой, к которой примешаны минимальные количества олеиновой кислоты, растворимого стекла, березового дегтя и т. д.), покоится на различных физических свой­ ствах компонентов породы: удельный вес апатита 3 ,2 , нефе­ л и н а— 2,6. В результате флотации получается обога­ щенный апатит или а п а т и т о в ы й к о н ц е н т р а т , содер­ жащий 3 8 —4 0% фосфорного ангидрида и идущий на и з­ готовление фосфатных удобрений, и н е ф е л и н о в ы е х в о с т ы , содержащие глинозем с некоторыми примесями (эгирин, сфен и т. д.). Эти хвосты не могут непосредственно идти на выра­ ботку окиси алюминия, так как они содержат относи­ тельно слишком мало глинозема и слишком много окиси железа и фосфорного ангидрида. Поэтому нефелиновые хвосты должны подвергнуться вторичной перечистке или о б о г а щ е н и ю на специальной обогатительной фабрике, откуда выходит н е ф е л и н о в ы й к о н ц е н т р а т с со­ держанием 2 9— 30% глинозема, 3 ,5% окиси железа, менее 1% фосфорного ангидрида. Такой концентрат вполне отвечает условиям глиноземного производства. Указанный концентрат поступает из Хибиногорска в Кан­ далакшу, где в составе Кандалакшского Химического Комбината запроектирован и начат строительной подго­ товкой завод окиси алюминия, производительностью на 40 000 тонн окиси в год. Физико-химические свойства нефелина предопределяют и метод его переработки. В основу Кандалакшского проекта положен, как выше сказано, щелочный метод, р азр аб о ­ танный научно-исследовательскими учреждениями (ГИПХ и ГЕОХИ). Он заключается в том, что нефелин обжигается (спекается) с известняком при высокой температуре. Так как при таком обжиге глинозем нефелина переходит в растворимое соединение (в форме алюминатов), то вы­ шедший из печи спек подвергается в ы щ е л а ч и в а н и ю в о д о й , отмывающей алюминат от нерастворимого остатка ш л а м м а. Раствор затем освобождают от кремнезема,