7. Высокоглиноземистое сырье урала

7.1. Бокситы

Для производства высокоглиноземистых огнеупоров применяют как природное, так и искусственное сырье: гидраты глинозема, входящие в состав боксита (гидраргиллит, бемит, диаспор), корунд, минералы силлиманитовой группы – кианит (дистен), андалузит, силлиманит; искусственный, технический глинозем и электроплавленный корунд.

Бокситы – представляют собой продукты гидролитического разложения алюмосиликатов в процессе выветривания; они содержат рудные минералы в виде гидроксидов алюминия различной степени гидратации (гиббсит, бемит, диаспор) и оксида алюминия – корунда. Количество этих минералов в бокситах колеблется в широких пределах. Почти всегда в них содержатся водные силикаты алюминия (каолинит и реже другие минералы каолинитовой группы).

Химический состав бокситов (табл. 7.1) непостоянный и колеблется в широких пределах: содержание глинозема – от 36 до 80%, оксида железа – от долей до 30%. Наиболее вредной примесью является кремнезем, содержание которого изменяется от долей до 10% и более; он присутствует в виде геля, кварца, а также составной части алюмосиликатов. Кроме того, в боксите присутствуют СаО, MgО, MnО, реже К₂О, Na₂О и другие оксиды.

Структура боксита: оолитовая, бобовая, плотная (яшмовидная), землистая. Цвет – темно-красный, красный, розоватый, серый, зеленовато-серый. По внешнему виду боксит похож на глину, но отличается от нее тем, что с водой не дает пластичной массы. Иногда боксит нельзя отличить от землистого бурого железняка; в таком случае необходимо произвести химический анализ. Боксит представлен химической осадочной породой, по другим данным – конечным продуктом выветривания магматических, метаморфических и осадочных пород в жарком тропическом климате (латеритное выветривание) или осадочным продуктом после растворения известняков атмосферными водами.

Месторождения бокситов на Урале сконцентрированы на Северном, Южном и Приполярном Урале и простираются полосой вдоль восточного склона, на котором боксит встречается в виде залежей неправильной формы. На Северном Урале – в трех бокситорудных районах – Северо-Уральском, Ивдельском, Карпинском, – в разное время открыты десятки месторождений и проявлений.

Из месторождений Северного Урала наибольшее значение приобрело месторождение Красная Шапочка. Боксит этого месторождения отличается малым содержанием SiO₂, оно приурочено к полосе девонских известняков. Средняя мощность бокситового тела около 4 м. На Северном Урале месторождения бокситов известны вблизи Алапаевска – Соколовское, Богословское и другие.

В пределах района Южноуральских бокситовых рудников выделяют две пачки: нижнюю рудную и верхнюю – терригенно-карбонатную. Нижняя в районе Ново-Пристанской и Кукшинской групп месторождений, расположенных на северо-востоке Южноуральских бокситовых рудников, сложена внизу красно-коричневым, выше – серым слоистым бокситом и аллитом. К западу от этих месторождений нижняя пачка представлена железистыми бокситовыми породами с бобовинами и оолитами, затем оолитовыми пестроцветными бокситами Вязовской группы рудопроявлений и бемит-шамозитовыми железистыми рудами западного борта Сулеймановской брахиантиклинали.

На Южном Урале известны Кукшинское месторождение бокситов, недалеко от станции Сулея, Усть-Катавское, Варненское и другие. В Южноуральском районе бокситовых рудников предусмотрено проведение разведки на Улуирском месторождении. В связи с этим запасы бокситов в районе будут увеличены и обеспеченность рудника значительно повысится. Предусмотрено проведение общих поисков бокситов на Саткинской площадке и в зонах погружения формаций верхнего девона.

В Северо-Уральском бокситорудном районе предусмотрены продолжение разведки глубоких горизонтов Черемуховского и Кальинского месторождений и оценка перспектив месторождений до глубины 2000–2500 метров. Предусмотрено также проведение разведки бокситорудных участков в Ивдельском районе в целях обеспечения прироста запасов бокситов, пригодных для открытой добычи.

С позиций формационного анализа детальнее других изучен Северо-Уральский район. Здесь уже установлено, что к западу от Крутоловско-Коноваловского надвига, в Петропавловской зоне, бокситы образуют крупные месторождения, а к востоку, в Турьинской зоне, удалось обнаружить лишь бокситовые рудопроявления. Промышленные месторождения Красная Шапочка, Кальинское, Ново-Кальинское, Черемуховское, Сосьвинское и Северное разведаны детально. Все эти месторождения образуют Северно-Уральский бокситовый бассейн, который уникален в том плане, что здесь встречаются практически все известные среди девонских бокситов разновидности руд, все формации бокситоносного комплекса, весь широкий спектр пород, входящий в состав рудных, рудовмещающих формаций.

К югу от Северо-Уральского – в Карпинском районе, известно полтора десятка бокситовых месторождений и рудопроявлений (Богословское, Талицкое, Тотинское, Западно-Тотинское, Шайтанское, Любвинское и др.). Из них промышленное значение имеет лишь Тотинское.

Ивдельский район насыщен бокситами больше, чем Карпинский. В нем известны месторождения сравнительно качественных бокситов, значительных по масштабам оруднения. В Ивдельском районе известно три десятка бокситовых месторождений и рудопроявлений (Суеватское, Лозьвинское, Люльхинское, Пешинское, Новое, Вижайское, Талицкое, Северо-Тошемское, Тошемское, Юртищенское, Наталовское, Горностаевское и другие).

На обширных площадях вблизи известных рудопроявлений Суеватского, Лозьвинского, Люльхинского, Вижайского, а также Талицкого месторождения могут быть открыты новые бокситовые залежи. Не исчерпаны перспективы открытия новых рудных залежей и к западу от Крутоловско-Коноваловского надвига, восточнее месторождений Северо-Тошемского, Парминского, Юртищенского и др.

Исследования последних лет, проводимые на Приполярном Урале, непосредственно к северу от известных промышленных скоплений девонских бокситов Северо-Уральского и Ивдельского районов, позволяют положительно оценить девонские образования Тагильской структуры с точки зрения возможной бокситоносности.

Девонские карбонатные образования северной части Тагильского среднепалеозойского погружения по возрасту и условиям залегания аналогичны бокситоносным формациям Северо-Уральского бокситового района.

На Приполярном Урале, в центральной части Северо-Сосьвинского бассейна (реки Манья, Лопсия, Нахор), толща девонских крансноцветов по положению в разрезе соответствует субровскому бокситовому горизонту и служит его аналогом и перспективным районом на девонские бокситы. Выявлены проявления бокситов и высокоглиноземистых пород в пределах Карского синклинория – самого северного на западном склоне Урала.

В Южноуральском бокситорудном районе предусмотрено проведение разведки на Улуирском месторождении.

В Севоро-Уральском бокситорудном районе предусмотрено продолжение разведки глубоких горизонтов Черемуховского и Кальинского месторождений и оценка перспектив месторождений до глубины 2000–2500 м.

Предусмотрено проведение разведки бокситорудных участков в Ивдельском районе в целях обеспечения прироста запасов бокситов.