Брусит - уникальный природный минерал с многогранным применением

Брусит - уникальный природный минерал с многогранным применением

6 дек 2021

Брусит - уникальный природный минерал с многогранным применением

Майя Ким
Автор статьи
ЗГД по развитию
  • 10 лет опыта
    • Член Евразийского союза экспертов по недропользованию (2019) – ID 6144 4629 6229 7879
      • Эксперт в сфере недропользования (СПбГУ)
        • Prince2 Practitioner (2020)
        • Экспертные области: управление геологоразведочными проектами - поиски, разведка; подготовка и защита проектов ГРР и ТЭО, постановка запасов на государственный баланс, подбор и формирование команды для выполнения различных ГРР задач
Статьи этого автора
Брусит, природная кристаллическая гидроокись магния — породообразующий минерал одноименных пород, рекордсмен по содержанию оксида магния среди промышленных магнезиальных минералов. В нем скрыт гигантский потенциал, который способен решить глобальные проблемы рационального природопользования, энергоэффективности и энергосбережения. Уже сейчас брусит положительно влияет на развитие промышленности, металлургии, сельского хозяйства и повышает качество жизни людей. Больше о пользе и ценности этого экологически чистого минерала — в материале.

Что такое брусит

Брусит — уникальное явление природы не только с точки зрения сырьевых ресурсов, но и в научном геологическом смысле. Это невиданные доселе по масштабам скопления вещества с максимально возможной в естественном состоянии концентрацией магния. Брусит является породообразующим минералом одноименных пород, а также бруситовых мраморов – пенкатитов и предаццитов.

Свое применение это полезное ископаемое нашло только в 70-ых годах ХХ века. До открытия и разведки месторождений брусита на Малом Хингане, крупнейшими из которых являются Кульдур и Савкинское, в СССР были известны лишь мелкие линзы бруситов в метаморфизованных карбонатных породах на Байкале, Сатке и в Якутии, а также в некоторых уральских массивах гипербазитов, не представляющие промышленного интереса.

Месторождения мономинеральных бруситов в мире очень редки — известны лишь несколько в США и Китае, но они резко уступают хинганским как по масштабам, так и по качеству руд.

Основными потребителями брусита являются США, Китай, Канада. В России же рынок брусита находится только в начале своего роста и развития.

Основные диагностические признаки, химические и физические характеристики брусита

  • Химическая формула – Mg(OH)2

  • Внешний облик – кристаллические, плотные, листоватые, чешуйчатые, реже волокнистые агрегаты

  • Цвет- белый, серый, голубовато- зеленый, коричневатый, желтый

  • Блеск- перламутровый, стеклянный

  • Сингония - тригональная

  • Примеси – Mn, Fe, Ca

  • Разновидности – немалит, ферробрусит, манган- брусит

  • Содержания компонентов, % - MgO – 69, H2O – 31

  • Плотность, г/см3 – 2,4

  • Твердость по шкале Мооса – 2,5-3,0

  • Хрупкость – расщепляется на пластинки, волокна

  • Люминисцентность – в УФ голубоватый, темно- малиновый

  • Температура диссоциации, 0С – 490

  • Растворимость – разлагается в кислотах

Разновидности брусита

Выделяются несколько разновидностей брусита: немалит, ферробрусит, манган – брусит.

В брусите магний иногда частично замещается железом- ферробрусит, марганцем- манган- брусит. Цвет манган-брусита буро-красный.

Встречается волокнистый асбестовый брусит- немалит.

История открытия месторождений брусита в России

В начале 1960-ых годов перед Дальневосточным территориальным геологическим управлением (ДВТГУ) была поставлена задача создания в крае сырьевой базы для производства облицовочных материалов за счет как выявления новых месторождений, так и переоценки ранее известных.

В 1965 г. Б.А. Пелюховский при проведении поисковых работ на цветной мрамор в Облученском районе ЕАО выявил Кульдурское месторождение брусита, которое в 1966-68 гг. было разведано, и передано промышленности. Оно было освоено в кратчайшие сроки, что объясняется не только уникальной чистотой руд, благоприятным экономико-географическим положением, назревающей потребностью в такого рода сырье, но и должной настойчивостью в этом важном деле руководства ДВТГУ.

Горы
Рис.1 Кульдурское месторождение

Сегодня Кульдурское месторождение является единственным эксплуатируемым объектом высокомагнезиального сырья в России; недропользователем выступает Группа компаний Brucite+. На данный момент балансовые запасы месторождения оцениваются в 6.6 млн. тонн бруситовых руд, а объемы добычи из карьера Основной залежи месторождения составляют порядка 450 тыс. тонн в год. При указанной производительности сырьем составит порядка 13-14 лет.

В 2021 году с целью увеличения минерально-сырьевой базы на флангах Кульдурского месторождения были проведены геологоразведочные работы; предварительная авторская оценка запасов позволяет говорить о том, что на государственный баланс будет поставлено еще 1,8-2 млн. т. брусита, что позволит увеличить срок службы рудника на 5-7 лет.

После открытия Кульдурского месторождения в регионе продолжился поиск сырьевой базы. В начале 70-ых годов ХХ века Южно-Хинганская партия под руководством Успенского В.В. и Кузьмина С.В. провела поисково-разведочные работы на восьми разобщенных друг от друга участках, расположенных на территории двух административных районов Еврейской автономной области Хабаровского края — Октябрьском и Облученском. Тогда и было обнаружено крупнейшее в мире месторождение брусита по разведанным запасам – Савкинское, расположенное в первом из указанных районов в верховьях реки Самары.

Однако инфраструктурные ограничения Савкинского месторождения – удаленность и расположение на малоосвоенной территории – не позволили приступить к его разработке.
Гораздо позже, уже в новом столетии, на месторождение обратило внимание руководство Группы компаний Brucite+. Помимо огромных запасов брусита, которые позволят добывать до 500 тыс. тонн руды ежегодно, месторождение вызвало интерес благодаря непосредственной близости к новым рынкам сбыта Юго-Восточной и Восточной Азии. В 2019-2021 годах на месторождении были проведены геологоразведочные работы, а в начале 2022 года планируется защита ТЭО временных разведочных кондиций и постановка запасов на государственный баланс в ГКЗ РФ. В настоящий момент запасы бруситовой руды на Савкинском месторождении оцениваются в 33 млн. т.

Горы
Рис.2 Савкинское месторождение

Области применения брусита

Благодаря своим уникальным свойствам брусит находит применение в различных отраслях: от промышленности до сельского хозяйства.

Металлургия

Одна из сфер применения брусита — металлургия. Магнезиальный флюс широко используется в конвертерном, электросталеплавильном и аглодоменном производствах. Флюс на основе брусита позволяет повысить качество выплавляемой стали и увеличить сроки службы футеровки конвертера, снижает себестоимость изготовления стали, улучшает экологичность производственных процессов.

Антипирены

На основе брусита изготавливаются минеральные антипирены. Гидроксид магния эффективно поглощает токсичные газы, выделяющиеся при горении, значительно снижая дымообразование. Он способен образовывать прочную защитную корку, препятствуя образованию горящих капель. Использование гидроксида магния позволяет достичь самых высоких классов горения материалов. Брусит применяется в производстве ПВХ, HFFR кабелей, алюминиевых композитных панелей, битумных и ТПО кровельных мембран, инженерных пластиков.

Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве брусит применяется для изготовления натуральных удобрений, кормовых добавок, антислеживателя, а также в производстве сложных удобрений типа NPK. На основе минерала изготавливают удобрения для листовой подкормки сельскохозяйственных культур, кроме того, магний участвует в процессах корневого питания растений и улучшает свойства почвы. Включенный в состав сложных удобрений, компонент увеличивает их эффективность и нейтрализует избыточную кислотность в ходе производства, снижает слеживаемость и пористость удобрений, а также значительно увеличивает прочность гранул. В животноводческих хозяйствах брусит используется в качестве важного компонента – магния – в рационе крупного рогатого скота, свиней и кур-несушек.

Брусит также активно применяется в производстве аммиачной селитры. Благодаря ему снижается слеживаемость и пористость готового удобрения, улучшается цвет, увеличивается прочность гранул и оптимизируется гранулометрический состав.

Экология

Брусит известен как сырье с самым высоким содержанием магния (до 65% MgO) среди промышленных магнийсодержащих минералов, и благодаря этому свойству он способен эффективно обрабатывать и очищать сточные воды и дымовые газы от вредоносных примесей.

Продукты на основе минерала применяются в виде концентрированной суспензии в процессах нейтрализации кислых стоков, осаждения тяжелых металлов, для снижения выделения сероводорода, снижения ХПК и фосфатов, сокращения объема и улучшения обезвоживания осадков сточных вод. При очистке дымовых газов в скрубберах они выделяет ценный побочный продукт – сульфат магния.

Промышленность

В рецептуру галогенсодержащих каучуков всегда добавляется высокоактивный оксид магния, который за счет высокой площади поверхности улавливает выделяющиеся кислоты, снижает скорость подвулканизации, что приводит к большей безопасности резиновой смеси в процессах переработки. Поэтому брусит — важный компонент производства резинотехнических изделий, шин, кабелей и др. Кроме того, высокоактивный оксид магния применяется в качестве загустителя для пасты SMC/BMC.

В целлюлозно-бумажной промышленности натуральный, экологически чистый брусит постепенно вытесняет токсичные компоненты. Так, при отбеливании целлюлозы гидроксид магния заменяет каустическую соду и сульфат магния в процессе щелочного отбеливания и кислородной делигнификации целлюлозы. Брусит не вызывает коррозии, безопасен для людей и окружающей среды.

Продукты брусита

  • ЭкоПирен® — минеральный поглотитель дыма и антипирен для полимерных компаундов. Он придает трудногорючие свойства полимерным материалам, снижает дымообразование и препятствует образованию капель при горении.

  • АгроМаг® — линейка продуктов, которые применяются в производстве натуральных удобрений, тукосмесей, а также кормов и премиксов. Использование АгроМаг® существенно повышает качество продукции растениеводства и животноводства.

  • МагТрит® — суспензия на основе брусита, которая используется для обработки сточных вод и очистки дымовых газов. МагТрит®, не являясь химикатом, способен полностью заменить химические реагенты, снижая вред окружающей среде.

  • МагПро® — акцептор кислот, вулканизующий агент для производства галогенсодержащих резинотехнических изделий и деталей пневматических шин, загуститель для композитов SMC/BMC.

  • БличМаг® — суспензия для отбеливания целлюлозы, которая приходит на замену стандартному хлорному отбеливанию.

  • ФлюМаг® — продукт на основе минерала брусит, который применяется в качестве высокомагнезиального флюса (оксида магния) при выплавке чугуна и стали в конвертерном, электросталеплавильном, аглодоменном производстве и при производстве окатышей.

  • МагЭдд® — сырье для производства магнийсодержащих соединений: сульфата, нитрата, хлорида, стеарата и других.


От геологии к инновациям,
Brucite+

Источники:
  1. Минералы и месторождения России
  2. Окамнях.ру
  3. Камневеды
  4. Минералогическая база данных
  5. Каталог минералов
  6. Кристаллов.net
  7. Brucite+
  8. Mindat.org
  9. Биробиджанская областная универсальная научная библиотека им. Шолом-Алейхема
  10. АгроБизнес
  11. Экология России
  12. Сайт о камнях
  13. Научные разработки / Сорбционные свойства брусита и глинистых смесей на его основе
  14. Science Direct
  15. Белое золото ЕАО

image
image
Майя Ким
Автор статьи
ЗГД по развитию
  • 10 лет опыта
    • Член Евразийского союза экспертов по недропользованию (2019) – ID 6144 4629 6229 7879
      • Эксперт в сфере недропользования (СПбГУ)
        • Prince2 Practitioner (2020)
        • Экспертные области: управление геологоразведочными проектами - поиски, разведка; подготовка и защита проектов ГРР и ТЭО, постановка запасов на государственный баланс, подбор и формирование команды для выполнения различных ГРР задач
Статьи этого автора
Другие статьи
Подробнее
29 дек 2021
Антипирены: виды составов и принцип работы
Антипирен – специальная добавка, предназначенная для снижения горючести пластиков, текстиля, дерева и т.д.
Антипирены: виды составов и принцип работы