Фосфатное сырье. 
Геология

Фосфатное сырье добывают из месторождений апатитовых и фосфоритовых руд. Апатит имеет переменный минеральный состав. В зависимости от содержания F, С1, и ОН выделяют фтор-, хлори гидроксилапатит. В рудах преобладает фторапатит. Фосфориты состоят из разновидностей апатита с примесью нефосфатных минералов, которые могут быть обогащены ураном, стронцием, редкими землями, реже ванадием, титаном, цирконием и др.

Фосфатное сырье используется главным образом для производства фосфатных и комплексных удобрений, добавок для подкормки скота, а также ядохимикатов для борьбы с вредителями агрокультур, в химической промышленности и медицине.

Апатитовые руды подвергаются обогащению методом флотации, фосфоритовые — промывке и грохочению, гравитации, флотации и обработке другими методами. В дальнейшем производится простой помол, термическая или кислотная переработка. Переработку фосфатного и серного сырья целесообразно по возможности осуществлять на территориально сближенных объектах, так как при кислотном разложении фосфатов используют серную кислоту.

Мировые запасы фосфатного сырья составляют более 113,2 млрд т. Содержание Р₂0₃ в фосфоритовых рудах изменяется от 3 до 42%, в апатитовых — от 6 до 35%. Крупными запасами фосфатного сырья располагают Россия и КНР. Цена за 1 т марокканских фосфатов менялась от 44 долл, в 2006 г. до 367 долл, в 2008 г. и 165 долл, в 2010 г.

Основными промышленными типами месторождений фосфатного сырья являются формация осадочных биогенных фосфоритов и фосфориты кор выветривания, а также апатит-нефелиновый и апатиг-магнегитовый в карбонатитах. В России ведущее значение имеют осадочные желваковые фосфориты (Егорьевское месторождение) и апатитнефелиновые руды (Кукисвумчорр, Олений ручей и другие в Хибинском массиве). Промышленную значимость, вероятно, приобретут месторождения бедных апатитовых руд с содержанием Р₂0₅ 2—4%, связанных с габбросиенитовыми массивами (Ошурковское).

В России отрабатываются месторождения фосфоритов Егорьевское (АО «Фосфаты»), Полпинское (АО «Фосфор») и Вятско-Камское (ОАО «БКФР»). Среднее содержание Р., 0₃ — 11,2%, в то время как в рудах зарубежных месторождений — 25—35%. Добыча апатитов ведется на месторождениях хибинской группы: ОАО «Апатит» и Ковдорском ГОК.

По сложности геологического строения промышленные месторождения фосфоритовых и апатитовых руд соответствуют 1-й и 2-й группам классификации ГКЗ.

К 1-й группе относятся такие месторождения как Егорьевское, Полпинское, Вятско-Камское, Кукисвумчорр и др., представленные горизонтально и полого залегающими, а также крутопадающими пластами и залежами выдержанной мощности с устойчивым качеством руд. Их разведка проводится в основном скважинами колонкового бурения в сочетании с горными выработками. Расстояние между разведочными пересечениями по простиранию составляет: для запасов категории А — 100—200 м, категории В — 200—400 м, категории С_х — 400—800 м, а по падению (для крутопадающей залежи) соответственно — 50−100, 100−150, 150−200 м.

Месторождения 2-й группы (Ковдорское, Белозиминское с апатит-франколитовыми рудами в коре выветривания карбонатитов), характеризующиеся сложными по форме пластовыми и линзообразными залежами с изменчивыми параметрами мощности и качества руд, разведывают с расстояниями между скважинами: по простиранию для категории В — 75—150 м, С_{ — 150—300 м, по падению соответственно — 50—75, 75—100 м. Габросиенитовые массивы с неравномерной вкрапленностью апатита (рис. 6.34) рекомендуется разведывать скважинами с расстояниями: для категории В — 100—200 м, для категории С, — 200— 400 м.

Рис. 6.34. Разведочный разрез апатитовой коры выветривания Белозиминского массива (по В. Г. Кузнецову):

• 1 — аллювий; 2 — делювий; 3 — карбонатная охра;
• 4 — обохренная «сыпучка»; 5 — необохренная «сыиучка»;
• 6 — карбонатиты кальцитовые; 7 — карбонатиты анкеритовые; 8 — ийолиты; 9 — буровые скважины

Месторождения 3-й группы могут служить резервом действующих предприятий с недостаточной обеспеченностью разведанными запасами.

Опробование керна скважин ведется послойно секциями 1—3 м. В горных выработках рудные тела и продукты их выветривания опробуются бороздами небольшого сечения на всю вскрытую мощность. При наличии избирательного выкрашивания отбор проб осуществляют двойной или широкой бороздой. Опробование ракушечных фосфоритов ведется бороздами сечением 25×5 — 40 х К) см или задиркой. Желваковые фосфориты опробуют валовым способом с весом пробы 50—150 кг.

Все рядовые пробы анализируют на содержание Р₂0₅, кроме того, в фосфоритовых рудах — нерастворимого остатка, в апатит-нефелиновых — А1₂0₃, сфенсодержащих рудах — ТЮ₂, апатит-магпетитовых — Fe₂0₃. По групповым и типовым пробам производится полный спектральный анализ.