Бентонит - это тонкодисперсные глины, состоящие не менее чем на 60-70% из минералов группы монтмориллонита, обладающие высокой связующей способностью, адсорбционной и каталитической активностью. Кроме монтмориллонита в бентонитах часто присутствуют гидрослюды, каолинит, палыгорскит, цеолиты и другие минералы.
Благодаря отмеченным выше свойствам, в строительной, металлургической и горнодобывающей промышленности (в виде связующей добавки при производстве керамзита, агломерации руд и в составе формовочных смесей), бентонит нашел широкое применение в приготовлении буровых смесей и тампонажных цементов (для образования вязкого геля), в бумажной и химической промышленности (в качестве минеральной активной добавки при производстве бумаги, резины, мастик, взрывчатых веществ), при производстве тонкой керамики и в мыловаренной промышленности (в качестве пластификатора), для очистки промышленных стоков и в качестве транспортера-носителя инсектицидов и фунгицидов (как адсорбционный материал), а также в качестве коагулянта, стабилизатора и осветлителя пищевых масел, вин, пива, соков, воды. В сельском хозяйстве бентонит эффективно используется при производстве комбикормов и для мелиорации кислых грунтов. Всего известно более 200 областей применения бентонита.
Наиболее качественным сырьем являются щелочные (натровые) бентониты, характеризуемые высокой пластичностью и разбухаемостью. Щелочноземельные (кальций-магниевые) бентониты уступают щелочным в этих показателях, поэтому при их переработке используется дополнительная активация и химическая модификация.
В России отсутствуют подготовленные месторождения щелочных бентонитов, а добыча осуществляется только щелочноземельных разностей бентонита. Поэтому из ежегодно добываемых 500-550 тыс. т бентонита большая часть (более 90%) используется для производства керамзита и агломерации руд. Добыча бентонитов в России осуществляются:
- ОАО «Хакасский бентонит» на месторождении «10-й хутор» в Республике Хакасия;
- ОАО «Бентонит» на Зыряновском месторождении в Курганской области;
- ЗАО «Смышляевский» на Смышляевском месторождении в Самарской области;
- ОАО «Альметьевский завод глинопорошка» на Биклянском месторождении в Самарской области;
- ОАО «Воронежское рудоуправление» на Латненском месторождении в Воронежской области; и многие другие.
Потребности в щелочных бентонитах для производства буровых растворов до 2000 года полностью удовлетворялись за счет импорта. В таблице 1 показана динамика импортных потоков щелочных бентонитов в России. Страны экспортеры щелочных бентонитов - Болгария (22%), Греция (19%), Азербайджан (19%), Индия (15%) и Украина (15%), а также Германия, Франция, Грузия, Казахстан и другие. После максимума импорта в 1999 году (174,7 тыс. т) начался его спад ввиду организации в России производства модифицированного щелочного бентонита.
Таблица 1. Динамика импортных потоков щелочных бентонитов в России за 1996-2002 гг.
|
|
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
|
Импорт, тыс. т |
146,6 |
186,2 |
131,5 |
176,1 |
149,5 |
127,7 |
54,9 |
|
Экспорт, тыс. т |
2,6 |
3,3 |
3,3 |
1,4 |
10,0 |
7,9 |
5,6 |
|
Нетто-потребление, тыс. т |
144,0 |
182,9 |
128,2 |
174,7 |
139,5 |
119,8 |
49,3 |
|
Цена импортного бентонита, $/т |
79,2 |
78,2 |
86,6 |
78,2 |
71,1 |
86,1 |
125,4 |
В 2000 году сформировался холдинг по производству модифицированных щелочных бенитонитов под руководством управляющей компании ООО «Научно-производственная компания «Бентонит» (г. Москва). В него вошли действующие добывающие предприятия ОАО «Хакасский бентонит» (г. Черногорск в Республике Хакасия) и ОАО «Бентонит» (п. Зырянка в Юргамышском районе Курганской области), а также созданы новые предприятия по активации и химической модификации бентонита и производству глинпорошков:
- ООО «Аргиллит» (г. Черногорск в Республике Хакасия) с производственными мощности по производству бентонитовой продукции до 210 тыс. тонн в год.
- ООО «Абакан-Бентонит» (г. Абакан в Республике Хакасия), до 26 тыс. тонн в год;
- ОАО «Бентонит» (г. Курган), до 248 тыс. тонн в год.
- ООО «Глинопереработка» (г. Брянск), до 94 тыс. тонн в год.
Именно благодаря деятельности холдинга НПК «Бентонит» в России начался процесс замещения импортного потока щелочных бентонитов, который уменьшился к 2002 году в три раза. В настоящее время до 150 тыс. тонн модифицированных щелочных бентонитов поступает с российских предприятий.
Тем не менее, остается серьезной проблемой отсутствие на территории России подготовленных месторождений природных щелочных бентонитов.
Бентониты образуются в результате диагенетических изменений вулканического стекла и пепла в водных бассейнах, главным образом, морских, при подводном и субаэральном выветривании и гидротермальных процессах, а также при совместной седиментации в бассейнах кремнезема и карбонатов кальция. Все крупные месторождения бентонитовых глин образовались путем подводного разложения вулканических пеплов и туфов. Поэтому необходимо продолжать продолжение поисковых работ на перспективных на щелочные бентониты площадях в Алтае-Саянской, Приморской и Сахалинской вулканических провинциях.
Необходимо также развивать новые технологии модификации щелочноземельных бентонитов. В настоящее время мокрая бентонитовая глина активируется кальцинированной содой и оксидом магния, когда в результате химической модификации ионы кальция и магния замещаются натрием. Разрабатываются и новые технологии переработки бентонитов - пластический и полусухой способы модификации с использованием различных химических соединений (NaF, MgO, Na2CO3, NaOH, КМЦ), Суспензионный способ переработки сырья, механохимическая активация.
Рынок щелочных бентонитов в России является растущим - увеличиваются объемы бурения в нефтегазовом комплексе, растет доля окомкования железных руд в металлургии, не закрыты потребности в высококачественных бентонитах в бумажной и химической промышленности. Развитие собственной промышленности по производству щелочных бентонитов (как вовлечением в производство новых месторождений щелочных бентонитов, так и организация предприятий по модификации щелочноземельных бентонитов) может привести к полному замещению импортных потоков щелочных бентонитов в Россию.
Импортозамещение щелочного бентонита - яркий пример самоорганизации экономики отрасли, закрывающий сектор дефицита спроса при наличии национальных сырьевых ресурсов и технологий улучшения качества продукции.
Работа представлена на научную конференцию с международным участием «Междисциплинарный уровень интеграции современных научных исследований», г. Анталия, Турция, 17-24 августа 2004 г.