Каолины - это породы с преобладанием минералов каолинитовой группы (каолинит, галлуазит, диккит). В качестве полезного ископаемого ценность представляют в первую очередь белоцветные каолины, имеющие низкое содержание других минеральных компонентов. Кроме природно богатых каолин используются обогащенные каолины, получаемых за счет удаление из каолина-сырца песчаных и алевритовых частиц.
Полезные свойства природных и обогащенных каолинов обусловлены огнеупорностью, химической инертностью, белизной, дисперсностью, низкой диэлектрической проницаемостью и другими ценными особенностями их ведущего минерального компонента - каолинита.
Бедные сорта каолин-сырца используют для производства огнеупоров, кислотоупоров, фаянса, строительной керамики, электрокерамики, в качестве пластифицирующей добавки в фарфоровые массы.
Наиболее емкая область использования обогащенного каолина - в производстве бумаги, где он служит в качестве эффективного и дешевого наполнителя, а также как белый пигмент для покрытия бумаги гладкой глянцевой пленкой. Каолин легко диспергирует в воде, инертен к другим составляющим бумаги, имеет низкую абразивность, высокую белизну, хорошо удерживается между волокнами целлюлозы. В зависимости от типа и сорта бумаги в целлюлозную массу добавляют до 30% обогащенного каолина. Для покрытия бумаги используют особенно тщательно приготовленные каолиновые продукты, прошедшие процесс тонкого фракционирования (2-5 мм), деламинацию, а также высокоградиентную электромагнитную сепарацию и химическое отбеливание.
В качестве наполнителя каолин используется в производстве пластмасс, резины, искусственных кож, тканей, линолеума, лаков, красок, косметических и парфюмерных паст, кремов, мазей, пудр, карандашных грифелей, мыла и т.п.
Структура потребления обогащенного каолина в России следующая: 56% используют в бумажной промышленности, 28% -- в производстве пластмасс, резины, тканей и других изделий, 16% - в производстве керамики и огнеупоров.
После распада СССР Россия осталась без качественной сырьевой базы каолинов. Крупнейшие месторождения элювиальных каолинов и базирующиеся на них предприятия, выпускающие высококачественные каолиновые продукты для производства бумаги и тонкой керамики остались за пределами России (на Украине и в Казахстане).
На территории России добычу каолинов осуществляют:
- Боровичский комбинат огнеупоров на базе Окладиевского, Малиновецкого и Шиботовского месторождений в Новгородское области;
- Свердловский завод керамических изделий на Невьяновском месторождении в Свердловской области;
- ЗАО «Ксанта» на Кыштымском месторождении в Челябинской области;
- ОАО «Пласт-Рифей» на месторождении Журавлиный Лог в Челябинской области;
- ОАО «Новокаолиновый ГОК» на Еленинском месторождении в Челябинской области;
- ООО «Компан» на месторождении Компановском месторождении в Красноярском крае;
- Амурский НЦ на Чалганском месторождении в Амурской области.
Качество каолинов из этих месторождений даже после обогащения значительно уступает украинскому сырью, поэтому используются они преимущественно в качестве неответственных наполнителей и для производства керамики.
В таблице приводится динамика потоков каолина в России, свидетельствующая о высокой доле импорта в его потреблении - 56-82% на сумму 7-10 млн. долл. США. Подавляющий объем поставок каолинов осуществляется с Украины с Глуховецкого и Просяновского ГОКов (86-96%). Поставки каолина с Алексеевского ГОКа в Казахстане (составлявшие ранее 4-9% импорта) к 2000 году практически прекратились. Начиная с 1997 года наращиваются поставки высококачественных каолинов из США - в 2002 году их доля в российском импорте составила 6,9% по массе и 30% по стоимости.
Таблица 1. Динамика товарных потоков каолина в России за 1996-2002 гг.
|
|
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
|
Производство, тыс. т |
39,1 |
48,4 |
40,6 |
64,9 |
104,4 |
98,5 |
103,2 |
|
Импорт, тыс. т |
159,9 |
131,2 |
101,9 |
133,1 |
190,5 |
165,3 |
132,5 |
|
Экспорт, тыс. т |
3,1 |
0,5 |
0,3 |
1,2 |
1,0 |
1,2 |
1,5 |
|
Нетто-потребление, тыс. т |
195,9 |
179,1 |
142,2 |
196,8 |
293,9 |
262,6 |
234,2 |
|
Доля импорта, % |
81,6 |
73,3 |
71,7 |
67,6 |
64,8 |
62,9 |
56,6 |
Проблема замещения импортного потока каолинов российскими источниками в условиях роста их потребления является весьма актуальной. Вместе с тем следует отметить, что увеличение спроса происходит в секторе высококачественных каолинов для целлюлозно-бумажной промышленности предъявляющей весьма высокие требования к сырью. В настоящее время российские предприятия не выпускают тонкодисперсных каолинов высокой белизны, что является следствием невысокого качества каолина-сырца и ограниченных возможностей применяемых технологий обогащения.
Выпуск каолинов высокого качества на российских предприятиях возможен в результате следующих новаций:
- разведка мелких месторождений высококачественных каолинов;
- раздельная выемка высококачественных природных каолинов путем более дробного расчленения разрезов каолиновых месторождений и геометризации тел различных сортов сырья.
- использование для улучшения качества обогащенных каолинов химических методов выбеливания и высокоградиентной магнитной сепарации, в т.ч. сверхпроводниковой магнитной сепарации (CMC). Применять эти методы возможно и при разработке объектов с низким качеством каолина-сырца, возможность эксплуатации которых показана В.М. Сорокиным (2003) на примере рядового по качеству сырья Ульяновского месторождении огнеупорных глин в Калужской области.
Геологические формации, включающие каолиновые месторождения (коры выветривания, озерные и прибрежно-морские осадки и др.), размещены на территории России достаточно широко. В то же время основные промышленные потребители обогащенных каолинов находятся в Европейской части России (65% потребления) и Уральском регионе (26%).
Решение проблемы замещения импорта высококачественных каолинов возможно за счет технологического перевооружения действующих производств на месторождениях Южно-Уральской каолиноносной провинции с одновременным увеличением их мощностей.
Переход с реализации дешевых сортов керамических и резинотехнических каолинов (50-75 $/тонна) на выпуск достаточно дорогие химически модифицированные ультрадисперсные каолины с высокой белизной (125-400 $/тонна) может существенно повысить рентабельность каолиновых предприятий.
Кроме Южно-Уральского региона возможна организация новых производств каолиновой продукции на базе резервных месторождений огнеупорных глин в Новгородской Псковской, Курской, Липецкой, Калужской, Владимирской и Самарской областях, а также в виде попутного продукта при отработке подготавливаемых к освоению титан-циркониевых месторождений (Туганского, Георгиевского) в Томской области.
Возможно обнаружение и новых высококачественных каолиновых месторождений на территории Республики Коми, Воронежской и Амурской областей, в Красноярском и Приморском краях.