CC BY
51ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ МИНЕРАЛОВ КАРАКАЛПАКСТАНА Тахирова Н.Б.1, Худойбердиев Ф.И.2, Акрамова Г.Т.3
1Тахирова Наргиса Бахриддиновна - ассистент, кафедра химической технологии, Навоийский государственный горный институт, г. Навои;
Худойбердиев Фазлиддин Исроилович - директор, Нукусский филиал Навоийский государственный горный институт, г. Нукус;
Акрамова Гулноза Туйчи кизи - студент, кафедра химической технологии,
Навоийский государственный горный институт,
г. Навои, Республика Узбекистан
Аннотация: в Республике Каракалпакстан принимают меры по восстановлению экологического баланса на высохшем дне Аральского моря. Прежде всего, анализируется состав почвы для определения ее засоленности. Поддержание влажности почвы, снижение засоленности и обогащение ее минералами, которые поддерживают рост растений в этой зоне, являются основными целями исследования. Ключевые слова: почва, влажность, соли, количество, соленость, минералы, природные, экология, морская среда, саксофон, глауконит, фосфорит.
Общие прогнозные запасы фосфоритов Каракалпакстана оценивается 70 - 80 млн т. [8]. По расположению на территории Республики Каракалпакстан имеется 7 зон месторождений фосфоритов. Содержание Р2О5 в пробах фосфоритов сравнительно невысокое и находится в пределах 6,19-22,84%. Наибольшее содержание Р2О5 отмечается в руде Ходжакульского, Борлытауского и Султануиздагского проявлений, особенно во фракции менее 3 мм. Около 2,55,5% пятиокиси фосфора (Р2О5) от общего его количества связано в цитратно-растворимое соединение. Фосфориты Султан-Уиздага содержат 16-19,9% Р2О5, 15,5-21% СаО, 1013
11% н.о. и до 7,70% СО2, карбонатные минералы в руде в пересчете на кальцит достигают 26-45%. Отношение Fe2O3: Al2O3 < 2. Образцы из Бештюбе, Уштаган, Борлытау наиболее бедны по содержанию Р2О5 и в них колеблются в пределах от 5,8 до 7,78%. В них кальцит достигают 55-58% от массы руды. Во всех образцах содержание натрия в два и более раз выше, чем калия; среднее соотношение F:P205 в образцах находятся в пределах 0,025-0,049. Глауконит - ценное промышленное сырье многоцелевого назначения. Глауконит (от греческого «glaucos» - голубовато-зеленый) - минерал группы гидрослюд класса слоистых силикатов, широко распространен в осадочных породах. Представляет собой водный алюмосиликат калия, магния и железа. Они встречаются в виде мелких округленных зеленых зерен размером 0,1-0,9 мм в фосфоритных рудах, песках и глинах, которые при большом содержании его называются глауконитовыми. Содержание его в руде может достигать 70-80%.
Основные мировые запасы глауконита размещены: Северная Америка штат Нью Джерси (компания Inversand, Clayton, N. J.); Великобритания район Devon (компании Hanson Aggregates - South, E & J W Glendinning Ltd) и Wiltshire (Bardon Aggregates South West, Hills Minerals and Waste Ltd); Австралия - месторождение Dandaragan-Gingin, Россия - месторождения Саратовской и Челябинськой областей; Эксперты прогнозируют развитие рынка глауконита, особенно в отраслях экологиии сельском хозяйстве [5; 1].
Глауконитовые пески следует рассматривать как многофакторное удобрение, позволяющее не только обогащать почву калием, фосфором, магнием и микроэлементами: марганец, медь, цинк, бор и др., но и улучшать ее структуру, препятствовать выносу питательных веществ, сохранять влагу, стимулировать рост, снижать заболеваемость растений. Кроме того, глаукониты оказывают влияние на миграцию и распределение токсичных элементов между почвой и растениями, заметно снижая тем самым их концентрацию в продуктах питания.
На территории Узбекистана геологоразведочные работы по изысканию глауконита начали проводиться с 50-х годов. Более подробные сведения о глауконитах на территории Каракалпакстана, их характеристика даны в многолетних трудах А.Г. Бабаева [2; 36-42 е.]. Один из ведущих литологов М.Э. Эгамбердиев [3; с. 30-32], детально изучивший фосфоритные отложения Южного и Западного Узбекистана, Центральных Кызылкумов, указал, что фосфориты и глаукониты могут служить индикатором подводного перерыва и первоотложения осадков, и определил их роль в формировании ловушек нефти и газа.
Научные труды Ш.Жураева [4; 206-216с], посвящены верхнемеловым и палеогеновым глауконитам Каракалпакстана и указываются пути их комплексного использования в народном хозяйстве.
В пределах территории Каракалпакстана было определено 7 перспективных месторождений глауконита: Кызылжарская, Крантауская, Ходжейлийская, Кетменчинская,
Чукайтугайская, Бештюбинская и Ходжакульская. Наиболее перспективной из них является Крантауская, с общей площадью распространения 4,5 км , при средней мощности 4,7 м, со средним содержанием глауконита 37% [8].
Глауконит имеет очень изменчивый химический состав, обычно в составе имеется окись калия (К2О) 4,4-9,4%, окись натрия (№2О) 0-3,5%, окись алюминия (А1203) 5,5-22,6%, окись железа ^е2О3) 6,1-27,9%, закись железа ^еО) 0,8-8,6%, окись магния (MgO) 2,4-4,5%, двуокись кремния ^Ю2) 47,652,9%, вода (Н2О) 4,9-13,5%. Глауконит обладает способностью к поглощению влаги и катионному обмену, улучшает структуру почвы, уменьшает жесткость воды, в нем присутствуют биологически активные микроэлементы из-за наличия калия и магния [5; с. 622-631].
Во всём мире глауконит чаще всего используется как калийное или калийно-фосфорное удобрение. Применение глауконита в сельском хозяйстве позволяет:
- быстро восстанавливать естественное плодородие почвы, улучшает ее структуру и минерализацию полезными веществами;
- существенно сократить сроки прорастания семян, ускорить рост и цветение растений, сократить сроки созревания плодов на две-три недели;
- обеспечить высокую приживаемость саженцев и рассады;
- значительно повысить урожайность выращиваемой продукции;
- связывать в почве тяжелые металлы, радионуклиды, вредные органические соединения, выводить их из пищевой цепочки обеспечивая стабильным высоким экологически безопасным урожаем.
В США глаукониты применяются непосредственно для производства калийных удобрений в объеме 2600 тыс. тонн ежегодно, а также во многих зарубежных странах, таких, как Канада, Голландия, Италия, Израиль. Способ получения калийных удобрений из глауконита основан на обработке смеси последнего гашеной известью и водой при определенных условиях и под давлением; из образующегося едкого калия получают хлористые, сернокислые и др. соли калия. Применение глауконита, как бесхлорного удобрения, усиливает интенсивность размножения микрофлоры, определяющей почвенное плодородие, и повышает урожайность. Внесение глауконита под кормовые культуры способствует росту растений в высоту, положительно влияет на накопление растениями сухого вещества, увеличение белка, жира, «сырого» протеина, зольных элементов. Подвижные формы удобрений, адсорбированные глауконитом, сохраняются от вымывания; уменьшаются потери аммонийного азота за счет нитрификации и улетучивания.
Нитрификация определяется как превращение веществ, включающих в себя восстановленные формы азота, в азотсодержащие вещества с более окисленными формами азота. Процесс нитрификации представляет собой особый практический интерес, поскольку нитрат является формой неорганического азота, которая наиболее подвержена
потерям из почвы. Потери нитратного азота могут происходить посредством выщелачивания, либо через дальнейшую трансформацию нитрата в газообразные продукты при денитрификации [6; с. 31].
Во всем мире производство минеральных удобрений неуклонно возрастает, так как это один из важнейших факторов обеспечения продуктами питания всевозрастающего населения планеты. Обеспеченность в фосфорсодержащих удобрениях в Узбекистане составляет 25-30%. Это объясняется дефицитом качественного фосфатного сырья. Для удовлетворения всевозрастающей в фосфорных удобрениях потребности сельского хозяйства, в частности Республики Каракалпакстан, разработка нетрадиционных методов переработки отходов производства фосфоритов в фосфорсодержащие удобрения с приемлемыми технико-экономическими показателями является весьма актуальной задачей.
В связи с этим в настоящее время в Каракалпакстане стоит проблема замены привозных дорогих минеральных удобрений на местные удобрения, которые позволят восстановить плодородность почвы в условиях дефицита водных ресурсов.
Одним из альтернативных способов восстановления плодородности почв является применение обогащенного глауконитового песка. Результаты существующего опыта применения глауконита в сельском хозяйстве, показывает, что глауконит обладает свойством восстановления плодородности почв. Наряду с этим водоудерживающее свойство глауконита позволит более рационально использовать воду. К тому же глауконит содержит различные микроэлементы, повышающие плодородность почв.
Разработка нетрадиционных способов переработки низкокачественных фосфоритов и глауконитов Каракалпакии, которая должна способствовать налаживанию производства фосфорсодержащих удобрений, которые являются большим дефицитом в Республике.
Создание научных основ, разработка и внедрение принципиально новых, более экономичных, ресурсосберегающих технологий получения новых видов сложных удобрений на основе переработки минералов Каракалпакстана с наилучшими технико-экономическими показателями являются актуальной задачей.
Отходы производств фосфоритов бедны по фосфору и вовлечение их в производство возможно лишь в случае создания такой технологии, которая обеспечивает получение квалифицированных удобрений. Для этого в первую очередь требуется обогащение руд, чтобы свести к минимуму содержание в ней нежелательных примесей и повышать содержание Р2О5, за счет снижения доли кварца, кальцита и соединений полуторных окислов, а это весьма затруднительно. Исходя из этого, можно ограничиться получением сложного удобрения с использованием активированного глауконитового песка.
Наличие больших площадей глауконитосодержащих песков на территории Каракалпакстана, их доступность и большие запасы обеспечивают их использование как местных минеральных удобрений.
Применение глауконитовых песков в качестве микроэлементсодержащего удобрения, высокие
агрохимические свойства имеют большое экономическое значение для регионов Республики [7, 2092].
Анализ рассмотренных материалов показывает, что в настоящее время глауконит добывается в США, Великобритании, России, Украине, Австралии, Канаде. Потенциал месторождения Мабика в Дехканабадском районе Узбекистана высоко оценивается специалистами УзНИИХ (около 1,2 млн т в год). Поэтому продолжается процесс разработки проекта по промышленному освоению данного месторождения.
Список литературы
1. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //www.glauko s .ru/site/index/product/pesok/,http: //sotki.ru/ obmen_opito m/article/glaukonit-novoe-horosho-zabytoe-staroe-4025/ (дата обращения: 22.09.2020).
2. Бабаев А.Г. Глауконит в меловых отложениях Средней Азии.Изд.АНУССР,1953. № 3. 36-42 с.
3. Эгамбердиев М.О. Глаукониты в меловых отложениях Южного и Западного Узбекистана // Узб. геол. журнал. № 1,1972. 30-32 с.
4. Жураев И. и др. О комплексном использовании Крантауского месторождения глауконита Каракалпакии.// Всесоюз. конф.научно-технич.проблем. Комплекс.использования месторождений полезных ископаемых. Вып. 111. М., 1977. 206-2016 с.
5. Яковлева Е.А., Бакалов А.Н. Глауконит как потенциальное местное удобрение на Кубани // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2012. 82. С. 622-631
6. Эмер Н.Р. Структурно-функциональные особенности микроорганизмов цикла азота в почвах с длительным применением минеральных удобрений. Дис. канд. биол. наук. М., 2016.
7. Khudoyberdiev F.I., Tadjiev S.M., Taxirova N.B. Development of Mineral Fertilizers From Agricultural Resources of Karakalpakstan for use in the Creation of the Forests on the Dried Bottom of the Aral sea // International Journal of Advanced Sciense and Texnology. Vol. 29. № 9s. (2020). Рp. 2092.
8. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://old.uzgeolcom.uz/ (дата обращения: 22.09.2020).
