Добыча природных калийных солей

Способы добычи калийной соли

Калийная соль — полезное ископаемое, которое принадлежит к неметаллической группе. Соль легкорастворима, поскольку образована путем химического осаждения из водных растворов или при испарении воды. Активно применяется в химической промышленности, в сельском хозяйстве.

Виды минеральных удобрений

К видам калийных удобрений относят:

• хлорид калия (KCl) — легкорастворимый в воде белый кристаллический минерал;
• сульфат калия (K2SO4). Содержит около 50 % K2O, что делает вещество достаточно концентрированным. Пользуется большим спросом, чем хлорид калия из-за отсутствия в составе хлора;
• калиймагнезию (K2SO4*MgSO4). Относится к комплексным удобрениям, чувствительным к хлору, положительно отзывающимся на магний.

Как производится добыча

Залежи соли активно разрабатываются в Северной Америке (США, Канада), а также Европе (Германия, Италия, Белоруссия, Украина). Производится добыча также в Китае, Индии, Казахстане, Великобритании, Израиле и Иордании, в меньшем объеме — и в некоторых других странах мира. В России сосредоточена почти четвертая часть всех мировых запасов этого минерала, которые активно разрабатываются. Крупнейшее российское месторождение находится в Пермском крае — Верхнекамское, площадь более 6000 км2. Оно отличается сравнительной простотой добычи, а руда в нем — большой концентрацией оксида калия. Существует также Восточно-Сибирский калиеносный бассейн. Предполагается, что в нем сосредоточено около 60 % всех запасов калийной соли в России, но в настоящее время из них исследовано всего 3 %. Кроме этого, в Прикаспийском бассейне расположены Гремячинское и Эльтонское месторождения. Их минералы наиболее качественные благодаря повышенному количеству сильвинитов в составе.

Калийная соль, наряду с каменной, добывается в шахтах. Во время разработок повышенное внимание уделяется технике безопасности. Такие меры продиктованы хрупкостью и неустойчивостью слоев соли, которые склонны к обрушениям.

Способы добычи соли

Существует несколько способов разработки калийных месторождений.

1. Бассейновый способ. Предполагает добычу соли, которая образуется в соленой морской воде. Добыча заключается в сборе минералов, которые оседают на песчаных морских лиманах благодаря засушливой и знойной погоде. Такой простой способ солеобразования дал возможность самостоятельно репродуцировать его. Для этого в прибрежных морских экологически чистых территориях конструируются бассейны. Они сообщаются между собой и с морской зоной. Солнце и ветер воздействуют на воду, и солевые испарения оседают на дне бассейнов.
2. Минералы, которые залегают под землей, добываются шахтным способом. Шахта представляет собой тоннель, от которого ответвляются галереи и камеры. По всей длине тоннеля проложена шахтная железная дорога, с помощью которой добытая соляная порода доставляется на поверхность. Добыча происходит врубовыми машинами или штрекопроходческими комбайнами. Крупные куски дробятся на месте для удобства транспортировки.
3. Некоторые подземные месторождения вырабатываются с помощью подземного выщелачивания. Суть процесса состоит в бурении глубокого колодца, в котором находится минерал. Проем заполняется пресной водой, которая «втягивает» в себя солевые отложения. Далее с помощью насосов эта вода извлекается и подается в особые вакуумные резервуары, где выпаривается на дно. Такой способ требует меньше человеческих ресурсов (и, соответственно, меньше риск несчастного случая из-за обрушения). Но концентрированный соляной раствор имеет агрессивную среду, поэтому оборудование должно быть устойчивым к такому сильному химическому воздействию.

Специфическое расположение минералов может потребовать внедрения новых способов разработки соляных месторождений.

Переработка

Осуществляется двумя методами. Менее распространенный, химический, метод состоит в термическом выщелачивании хлористого калия с последующей вакуум-кристаллизацией. Метод очень эффективный (содержание в готовом продукте хлористого калия — около 98 %). Но он требует высоких тепловых затрат и частой замены оборудования из-за воздействия агрессивной среды.

В настоящее время около 80 % производства готового продукта осуществляется методом флотации. Он состоит в механическом разделении минеральных частиц, которые предварительно обработаны специальными реагентами.

Основные сферы использования

Область применения калийной соли широка. Она используется при производстве стекла, красок, пиротехнических изделий, мыла, а также выделке кожи. Минерал применим в электрометаллургии, медицине. Самое популярное направление — в сельском хозяйстве в качестве удобрения для подкормки растений.

Применение в сельском хозяйстве

Калийная соль — незаменимый элемент подкормки растений. Она повышает урожайность, устойчивость к заболеваниям, улучшает качественные показатели урожая.

На основе калийной соли делают несколько видов подкормок:

1. Калиймагнезия. В нее входят оксид калия (около 28 %) и оксид магния (до 18 %). Применяется по отношению к растениям, чувствительным к хлору.
2. Помеленный сильвинит, т. е. раздробленная руда, добытая и не переработанная, а сразу упакованная для применения. Подходит для культур, которые нечувствительны к хлору.
3. Хлористый калий — наиболее популярное удобрение. Используется для окисления почвы, повышения урожайности и общей подкормки большей части садовых и огородных растений.
4. Калийная соль — смесь хлористого калия и сильвинита. Такой вид удобрения достаточно мощный, поэтому использовать его рекомендуется только в пропорциях, указанных в инструкции.
5. Сернокислый калий. Является заменителем хлористого калия по отношению к культурам, чувствительным к хлору.
6. Каинит. Наиболее частое применение для подкормки капусты и свёклы. Но для других растений он практически бесполезен из-за большого процента примесей в составе подкормки.

Калийная соль — многофункциональный продукт, который пользуется большим спросом во многих сферах жизнедеятельности человека.

Источник

Калийная соль: описание, добыча, использование

Калийной солью называют особый минеральный ресурс неметаллической группы, представляющий собой смесь каинита, сильвинита и хлористого калия. Формируется она в результате испарения воды в водоемах. В природе калийная соль залегает в основном в непосредственной близости от каменной.

Как производится добыча

Месторождения этого минерала имеются во многих странах мира: США, Германия, Италия, Индия и т. д. Россия по добыче калийной соли занимает второе место после Канады. На долю нашей страны приходится почти четверть мировых запасов этого сырья.

Как и в случае каменной, добыча калийной соли ведется шахтным методом. Предприятие это довольно-таки опасное. Дело в том, что соляные слои отличаются хрупкостью и неустойчивостью. А поэтому в шахтах зачастую случаются обвалы.

Одним из самых больших у нас в стране является Гремячинское месторождение калийных солей. Расположено оно в Волгоградской области, неподалеку от районного центра Котельниково. Площадь его составляет почти 100 км 2 . Здесь добывают очень ценную сальвинитовую разновидность калийной соли. Еще одно большое месторождение расположено неподалеку от Верхнекамска. Здесь разработки ведутся на площади более 6 тыс. км 2 . Основными видами калийных солей на Верхнекамском месторождении являются также сильнивиты.

Гремячинское месторождение калийных солей, Верхнекамское, а также Эльтонское и Непское учтены Государственным балансом запасов РФ.

Переработка

Добытые природные каменные соли путем механической обработки преобразуют в так называемые сырые. Последних существует всего две разновидности: сильвиниты и каиниты. Таким образом перерабатываются не слишком концентрированные слои соли. Богатые породы идут в основном на переработку на химические предприятия.

Основные сферы использования

Применяется калийная соль в народном хозяйстве очень широко. Используют их:

• в электрометаллургии;
• пиротехнике;
• медицине;
• фотографии;
• производстве стекла и мыла;
• в выпуске кожи и красок;
• в химической промышленности для изготовления разного рода соединений.

Но чаще всего калийные соли используются в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Существует несколько разновидностей подкормок этого вида.

Использование в сельском хозяйстве

Применение калийных удобрений для улучшения состава почв позволяет значительно увеличивать урожаи огородных, садовых и сельскохозяйственных культур. На настоящий момент наибольшей популярностью пользуются следующие виды подкормок, изготовленных с использованием калийной соли:

• Калимагнезия. Это удобрение содержит наиболее полезного для растений К2О (окись калия) в количестве 26-28%. Также в его состав входит 11-18% MgO. Используется калимагнезия в основном для культур, чувствительных к хлору.
• Молотый сильвинит. Представляет собой обыкновенную размолотую чистую горную породу. К2О в ней содержится 12-15%. Используется этот зернистый порошок для удобрения растений, нечувствительных к хлору.
• Хлористый калий. Это, пожалуй, самое распространенное удобрение этой химической группы. К2О в него входит 52-62%. Хлористый калий может применяться для подкормки практически всех огородных, сельскохозяйственных и садовых культур. При систематическом применении это удобрение может подкислять почву.
• Калийная соль. Удобрение этого вида получают путем смешивания молотого сильвинита и хлористого калия. В результате получается концентрированная подкормка, содержащая не менее 40% окиси калия.
• Сернокислый калий. Эту разновидность часто используют вместо хлористого калия для удобрения культур, чувствительных к хлору. В его составе К2О доходит до 45-52%.
• Каинит. Это удобрение часто применяется в качестве основного для подкормок таких культур, как клевер, капуста и сахарная свекла. Недостатком этого вида подкормки считается большой процент содержания разного рода бесполезных примесей, затрудняющих транспортировку. Именно по этой причине каинит используется в качестве удобрения очень редко.

Калийная соль — порода, безусловно, для народного хозяйства очень полезная. В особенности это касается огородничества и земледелия. Получать богатые урожаи без нее будет попросту невозможно. А поэтому освоению ее месторождений следует уделять особое внимание.

Источник