Глауконитовые породы – источник экологически чистого минерального удобрения в Западной Сибири

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-77-10042

НазваниеГлауконитовые породы – источник экологически чистого минерального удобрения в Западной Сибири

Руководитель Рудмин Максим Андреевич, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" , Томская обл

Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-303 - Фундаментальные проблемы обогащения минерального сырья

Ключевые слова Глауконит, минеральное удобрение, калийное удобрение, химическое выщелачивание, технология обогащения, электромагнитное обогащение, Западная Сибирь

Код ГРНТИ38.51.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Калий наряду с азотом и фосфором является одним из важнейших макроэлементов, который требуется растениям для здорового роста. Около 90 % производимого калия используется в производстве удобрений. В настоящее время отмечается ежегодное (около 3 %) повышение мирового спроса на калийные удобрения. Сегодня мировой спрос на калийные удобрения обеспечивается в основном за счет добычи калийных солей (хлоридов и сульфатов калия) из морских эвапоритовых залежей. Большая часть этих месторождений находится в Канаде, России и Беларусии. Во многих густонаселенных развивающихся странах, таких как Китай, Индия, страны африканского континента, дефицит калийных удобрений компенсируется их экспортом. В России основная часть запасов калийных солей сосредоточена в Пермском крае (Верхнекамское месторождение) и разрабатывается крупнейшим мировым производителем (ОАО «Уралкалий»), который является монополистом по производству калийных удобрений на внутреннем рынке. Многие сельхозпроизводители сибирских регионов (Томской, Новосибирской, Кемеровской, Омской областей) используют в основном азотные минеральные удобрения, такие как аммиачная селитра и карбамид. Преимущественное использование азотных удобрений относительно калийных и фосфатных объясняется их низкой стоимостью и транспортной доступностью за счет местного производства. Критически низкое использование калийных удобрений может быть связано с их высокой стоимостью, на что влияет транспортная составляющая и относительно монопольное положение основного производителя на внутреннем рынке. Как один из вариантов решения этой проблемы в сибирских регионах можно предложить развитие местного производства калийных удобрений на основе собственной сырьевой базы. Изучение альтернативных источников калия, таких как калийсодержащие гидросиликаты, может быть одним из вариантов повышения спроса на калийные удобрения в целях развития производства сельскохозяйственных культур и снижения экологических рисков при их удобрении. В этом аспекте достаточно перспективным для сибирских регионов является Бакчарское месторождение, которое находится в Томской области в 200 км от г. Томска вблизи с. Бакчар. В разрезе месторождения среди горизонтов оолитовых железняков, алевролитов и песчаников верхнемелового возраста (славгородская и ганькинская свиты) на глубине от 180 до 220 метров залегают пласты глауконитовых песков и песчаников. За счет сыпучей, слабо сцементированной текстуры глауконитовых пород их первоочередную добычу можно реализовывать нетрадиционным методом скважинной гидродобычи параллельно с сыпучими оолитовыми железняками. К группе глауконитов относятся слоистые низкотемпературные магнезиально-железистые гидрослюды с условной формулой (K, Na, Ca)(Fe, Al, Mg, Mn)2(Si, Al)4O10(OH)2, обладающие структурой слюды и широкими вариациями химического состава. Глауконитовые породы имеют ряд преимуществ перед калийными солями. Глауконит не содержит хлора, что позволяет избежать проблем с засолением почвы, а также исключает загрязнение грунтовых вод хлором. Глауконит содержит множество примесных элементов, включая Cu, Zn, Fe, Mn, B, Se, Co, Mo, Cr, Vd, Y, большинство из которых являются необходимыми питательными микроэлементами для роста растений. Благодаря своим структурно-текстурным особенностям глауконитовые пески улучшают пористость и проницаемость почв. Данный проект имеет два основных направления: 1) систематическое исследование технологии получения калийного удобрения из глауконитовых пород Томской области при помощи методов электромагнитного и химического обогащения; 2) изучение эффективности использования новых минеральных продуктов для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Проектом предусматривается решение следующих задач: 1) отбор репрезентативных проб глауконитовых пород для проведения опытов обогащения; 2) определение особенностей вещественного состава репрезентативных проб (структурно-текстурные свойства, минеральный и химический состав); 3) разработка и выбор оптимального способа получения глауконитового концентрата при помощи сухого/мокрого ситования и электромагнитной сепарации; 4) изучение химического выщелачивания калия из глауконитовых песчаников и продуктов их обогащения в присутствии различных кислот; 5) оценка эффективности использования в качестве минерального удобрения глауконитовых пород, глауконитовых концентратов и продуктов химического обогащения; 6) разработка рекомендации по наиболее оптимальному варианту использования глауконитовых пород Томской области в сельском хозяйстве. Изучение экономически выгодного способа извлечения калия из глауконита или использования глауконита в минеральной форме в качестве удобрения является весьма востребованной на сегодняшний день задачей, решение которой может спровоцировать повышение уровня потребления минеральных удобрений в российском агрохозяйстве. Научная новизна проекта объясняется получением новых данных за счет междисциплинарного изучения глауконитовых пород в качестве нового вида минерального удобрения. Междисциплинарный подход заключается в интеграции геологических, минералого-геохимических, физико-химических и агрономических методов исследований.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ