CC BY
52
Труды Карельского научного центра РАН № 6. 2020. С. 58-74
DOI: 10.17076/them1253
УДК 553.613
ПОЛЕВОШПАТОВОЕ СЫРЬЕ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ И ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
Т. П. Бубнова, Л. С. Скамницкая, В. П. Ильина
Институт геологии КарНЦ РАН, ФИЦ «Карельский научный центр РАН», Петрозаводск, Россия
Приводится краткий обзор состояния минерально-сырьевой базы полевошпатовых пород Республики Карелия. По разведанным запасам керамических пегматитов Карелия занимает первое место в России. Наибольший интерес в полевошпатовой промышленности представляют калиевые и калий-натровые полевые шпаты (микроклин, микроклин-пертит, ортоклаз, плагиоклазы), используемые в основном для стекольной и керамической отраслей. Горные породы и промышленные минералы Республики Карелия представляют практический интерес в качестве перспективного минерального сырья для изготовления широкого ассортимента фарфоровых, фаянсовых и других видов керамических изделий, в том числе и различных технических силикатных материалов. Промышленные типы месторождений полевошпатового сырья республики представлены гранитными пегматитами, гранитами-рапаки-ви, аляскитами, нефелиновыми и щелочными сиенитами, кислыми вулканическими и субвулканическими образованиями, анортозитами. Большая часть пегматитовых месторождений активно разрабатывалась, отдельные объекты с подсчитанными запасами являются резервной базой. Наиболее детально минералого-технологи-ческие особенности нетрадиционного полевошпатового сырья изучены на примере гранитов-рапакиви (Салминский массив), вскрышных пород Костомукшского железорудного района, кварцевых порфиров (Роза-Лампи), сиенитов (Елетьозеро и Элисенваара) и анортозитов (Нижнее Котозеро). Геолого-технологическое изучение различных объектов полевошпатового сырья показало, что породы имеют в основном благоприятные для обогащения текстурно-структурные характеристики и минеральный состав. Обогащение с использованием методов магнитной сепарации позволяет получить кондиционные микроклиновые, кварц-полевошпатовые, нефелин-полевошпатовые концентраты различного качества, пригодные для использования в фарфоро-фаянсовой, электротехнической, стекольной и др. отраслях. Комплексный характер исследований минерального сырья позволяет оценить возможность переработки не только полевошпатового, но и других видов полезных ископаемых, в том числе и отвалов крупных отработанных месторождений. Транспортная доступность, умеренно суровые климатические условия, глубокая изученность минерально-сырьевой базы открывает широкие перспективы для восстановления и дальнейшего развития горнопромышленного комплекса в Карелии.
Ключевые слова: пегматит; микроклин; анортозиты; сиениты; обогащение; магнитная сепарация; технологическая минералогия; Карелия.
T. P. Bubnova, L. S. Skamnitskaya, V. P. Ilyina. FELDSPAR RAW MATERIAL IN THE REPUBLIC OF KARELIA AND ITS TECHNOLOGICAL ASSESSMENT
The article provides a brief overview of the state of the mineral resource base of feldspar rocks in the Republic of Karelia. Karelia ranks first in Russia in terms of proven reserves
of ceramic pegmatites. The feldspar industry is interested the most in potassium and potassium-sodium feldspar (microcline, microcline-pertite, orthoclase, plagioclases), used mainly for the glass and ceramic industries. Rocks and industrial minerals of the Republic of Karelia are of practical interest as a promising mineral raw material for the manufacture of a wide range of porcelain, faience and other types of ceramic products, including various technical silicate materials. Industrial types of feldspar raw material deposits in Karelia are represented by granite pegmatites, rapakivi granites, alaskanites, nephe-line and alkaline syenites, acidic volcanic and subvolcanic formations, and anorthosites. Most of the pegmatite deposits have been actively exploited, and some objects with measured reserves are kept as stand-by reserves. The mineral and technological features of non-traditional feldspar raw materials were studied the most thoroughly for rapakivi granites (Salma massif), overburden rocks of the Kostomuksha iron ore district, quartz porphyry (Rosa-Lampi), syenites (Eletyozero and Elisenvaara) and anorthosites (Nizhnee Kotozero). The geological and technological study of various objects bearing feldspar raw materials has shown that the textural and structural characteristics and mineral composition of the rocks are mainly conducive to enrichment. Enrichment using magnetic separation methods yields conditioned microcline, quartz-feldspar, nepheline-feldspar concentrates of varying quality, applicable in the faience, electrical, glass and other industries. The integrated approach to the study of mineral raw materials will enable us to assess the feasibility of processing not only feldspar, but also other types of minerals, including waste dumps of large exhausted deposits. Transport accessibility, moderately harsh climatic conditions, and profound knowledge of the mineral resource base opens up broad prospects for the revival and further development of the mining sector in Karelia.
Keywords: pegmatite; microcline; anorthosites; syenites; enrichment; magnetic separation; technological mineralogy; Karelia.
Введение
Полевошпатовое сырье чаще всего используется в технологических процессах производства различных видов и сортов керамических материалов. Высококалиевые полевошпатовые концентраты применяются в основном в керамической промышленности для производства мелкой (бытовая, декоративная фарфоровая и фаянсовая) и строительной (санитарно-кера-мические изделия, облицовочная и декоративная плитка, низкотемпературная фарфоровая посуда и т. д.) керамики. Натровый полевой шпат предпочтительно использовать в производстве стекла.
Сырье со строго ограниченными массовыми долями К20 и Ыа20 используется в электрокерамическом производстве для изготовления высоковольтных фарфоровых изоляторов и других электрокерамических изделий. Полевой шпат и кварц-полевошпатовые продукты являются важным материалом, используемым в качестве флюса глиноземных и щелочных компонентов и инертного наполнителя в определенных отраслях промышленности. Флюсы в керамической массе действуют как инертные добавки. В процессах обжига они способствуют образованию легкоплавкого расплава, уменьшают температуру обжига продуктов и увеличивают плотность керамики. Натриево-калиевый полевой шпат с преобладанием ортоклаза - лучший флюс
для твердого фарфора. В полевых шпатах этой группы наблюдаются низкие температуры плавления и большой интервал между спеканием и плавлением (140-220 °С), а отношение K2O/ Na2O должно быть не менее 2 [Tanner, 2016]. Нефелиновый концентрат, который также используется в качестве флюса, проявляет относительно раннее спекание. За счет однородности и стабильности условий, в которых протекают технологические процессы, требуется меньшее количество более дорогого сырья.
На мировом рынке полевошпатового сырья странами-лидерами, обеспечивающими около 60 % мировой добычи и производства, являются Турция, Китай и Италия [Feldspar...]. Россия обладает значительными запасами как традиционного пегматитового, так и нетрадиционного полевошпатового сырья. Имея реальные перспективы развития промышленного производства полевых шпатов, Россия стоит на пятнадцатом месте среди мировых продуцентов.
Горные породы и промышленные минералы Республики Карелия также представляют практический интерес в качестве перспективного минерального сырья для изготовления широкого ассортимента фарфоровых, фаянсовых и других видов керамических изделий, в том числе и различных технических силикатных материалов.
Начиная с 20-х годов XX века Карелия являлась основным поставщиком молотого обо-
гащенного кварц-полевошпатового сырья в бывшем СССР и затем в России. В изучение минерально-сырьевой базы керамической промышленности Карелии большой вклад внесен П. А. Борисовым [1954]. Именно он предложил назвать сырье керамическим пегматитом. После открытия нескольких пегматитовых месторождений в Лоухском районе республики в 1922 г. была создана частная контора Чупин-ских разработок (Чупгорн). С этим предприятием связано начало промышленной добычи микроклина. Впоследствии создается трест «Союзслюдкомбинат», работающий с производительностью до 40-60 тыс. т в год на керамическом сырье месторождений Чупино-Лоух-ского пегматитового района [Борисов, 1954]. С 1968 г. начинает действовать Чупинская ПОФ, единственная в бывшем СССР, где производился помол и обогащение полевошпатового сырья с получением кварц-полевошпатового и плагиоклазового концентратов для производства тонкой керамики, фаянсовых и керамических масс. Помимо этого еще несколько десятилетий назад первостепенное промышленное значение как сырьевая база для стекольной промышленности имело Пит-кярантское пегматитовое поле. Более 400 неравномерно распределенных пегматитовых тел [Пекки, Разоренова, 1977] с 1947 г. разрабатывались Приладожским рудоуправлением. В 1960-е годы возросло производство кварц-полевошпатового сырья на Кондопожском заводе, сырьевой базой которого было месторождение гранит-пегматитов Люпикко. На многих месторождениях жилы керамических пегматитов выработаны.
Основные месторождения полевошпатового сырья Республики Карелия
Промышленные типы месторождений полевошпатового сырья республики представлены гранитными пегматитами, гранитами-рапаки-ви, аляскитами, нефелиновыми и щелочными сиенитами, кислыми вулканическими и субвулканическими образованиями, анортозитами [Голованов и др., 2006]. Месторождения пегматитов Карелии территориально приурочены к Северной и Южной группам (рис. 1, табл. 1). На севере - Хетоламбинская (Уракка, Кив-губа, Блинковые Варакки и др.) и Чкаловская (жила им. Чкалова, уч. Климовский, Черная Салма, Попов Наволок, Жила 32 и др.) группы. Большим развитием иризирующих плагиоклазов интенсивной окраски характеризуются пегматиты месторождений Длинная Ламбина, Плот-
ная Ламбина (Пиземский куст). Южные месторождения в свою очередь разделены на При-ладожскую (Лупикко, Линнаваара, Хепониеми, Серая Горка, Булка) и Улялегскую (Кюрьяла, Брусничное, Жильный шток (Большое)) группы. В Беломорском районе выделяются керамические месторождения (Картешный Бор, Остров Еловец, Охтинское поле и др.) и слюдяно-кера-мические (Слюдяной Бор, Торлов ручей и др.).
Широкое распространение в республике имеют нетрадиционные виды полевошпатового сырья (табл. 1), перспективные для получения продукции различного назначения. Эти породы можно объединить в группы: граниты (рапаки-ви, аляскитовые и пегматоидные); образования кислого вулканогенного комплекса (кварцевые порфиры, геллефлинты, лептитовые гнейсы); сиениты (щелочные альбит-ортоклаз-нефелиновые) и анортозиты.
В результате многолетних исследований сотрудниками Института геологии накоплен значительный фактический материал по геолого-минералогическим особенностям полевошпатовых месторождений, проведены лабораторные и промышленно-технологиче-ские испытания, выполнена систематизация и создан банк данных [Белов и др., 1973; Пекки и др., 1976, 1986; Пекки, Разоренова, 1977; Пекки, Скамницкая, 1977; Гродницкий, 1982; Скамницкая и др., 1988; Precambrian..., 1993; Каменева, Скамницкая, 2003; Щипцов, 2007; Щипцов и др., 2008а, 2010 и др.]. На различных этапах исследования минерального сырья результаты дополнялись данными, полученными с использованием современного аналитического и технологического оборудования Института геологии КарНЦ РАН. Химический состав технологических проб и продуктов обогащения определялся методами силикатного и рентге-нофлюоресцентного спектрального анализа (рентгенофлюоресцентный спектрометр ARL А^ап^Х Thermo Scientific). Вариации химического состава отдельных минералов и микроструктурных особенностей изучались на сканирующем электронном микроскопе СЭМ VEGA II LSH (Tescan) с энергодисперсионным микроанализатором INCA Energy 350. Петрографическое изучение пород проводилось с использованием оптических микроскопов, в т. ч. ПОЛАМ Р-211, оснащенного цифровой фотокамерой.
Минералого-технологическая оценка полевошпатового сырья
Области применения и качество полевошпатовых, кварц-полевошпатовых, а также нефелин-полевошпатовых концентратов определя-
(60)
Рис. 1. Карта размещения месторождений полевошпатового сырья РК:
1 - Блинковые Варакки (пегматит); 2 - Уракка (пегматит); 3 - Малиновая Варакка (пегматит); 4 - Хетоламбина (пегматит); 5 Кив-губа (пегматит); 6 - Чкаловское (пегматит); 7 - Нижнее Котозеро (анортозиты); 8 - Елетьозеро (нефелиновые сиениты); 9 - Торлов Ручей (пегматит); 10 - Роза-Лампи (кварцевый порфир); 11 - Слюдяной Бор (пегматит); 12 - Корпанга (леп-титовые гнейсы); 13 - Костомукша (геллефлинта); 14 - Кюрьяла (пегматит); 15 - Брусничное (пегматит); 16 - Юка-Коски (гранит-рапакиви); 17 - Люпикко (пегматит); 18 - Линнаваара (пегматит); 19 - Яккима (пегматит); 20 - Кайвомяки (сиенит); 21 - Райвимяки (сиенит)
Fig. 1. Map of deposits of feldspar raw materials in the Republic of Karelia:
1 - Blinkovye Varakki (pegmatite); 2 - Urakka (pegmatite); 3 - Malinovaya Varakka (pegmatite); 4 - Khetolambina (pegmatite); 5 - Kiv-guba (pegmatite); 6 - Chkalovskoe (pegmatite); 7 - Nizhnee Kotozero (anorthosites); 8 - Eletyozero (nepheline syenite); 9 - Torlov Ruchei (pegmatite); 10 - Roza-Lampi (quartz porphyry); 11 - Slyudyanoi Bor (pegmatite); 12 - Korpanga (leptite gneiss); 13 - Kostomuksha (halleflinta); 14 - Kyuryala (pegmatite); 15 - Brusnichnoe (pegmatite); 16 - Yuka-Koski (rapakivi granite); 17 -Lyupikko (pegmatite); 18 - Linnavaara (pegmatite); 19 - Yakkima (pegmatite); 20 - Kaivomyaki (syenite); 21 - Raivimyaki (syenite)
ются лимитируемыми показателями, основными из которых являются содержание калия, натрия и калиевый модуль - соотношение массовой доли К20/Ыа20. К вредным лимитируемым соединениям относятся Ре203, ТЮ2, А1203, СаО+МдО. В соответствии с ГОСТ 23034-783, суммарное содержание К20+Ыа20, в зависимости от отрасли потребления, должно составлять 7-14 % и более, а калиевый модуль -не менее 0,5-3. Содержание железа наиболее жестко ограничивается для фарфоро-фаянсо-
вого производства (до 0,5-0,3 %). Нефелин-полевошпатовые концентраты для стекольной промышленности должны содержать не более 0,3 % Ре203 Практически аналогичны требования к составу полевошпатовой продукции, выпускаемой зарубежными предприятиями. Так, на обогатительной фабрике Кемио (Финляндия) производится полевой шпат для изготовления стекла и керамики, с содержанием К20+Ыа20 8,6-13 %, Ре203 0,09-0,12 % и К20/ Ыа20 от 0,9 до 1,7 [Щипцов, 2019а].
Таблица 1. Средний минеральный состав различных видов полевошпатового сырья РК
Table 1. Average mineral composition of various types of feldspar raw materials of the Republic of Karelia
Объекты Objects Содержание, % Content, %
Микроклин Microcline Плагиоклаз Plagioclase Кварц Quartz Биотит Biotite Мусковит Muscovite Амфибол Amphibole Нефелин Nepheline Апатит Apatite
Керамические пегматиты Ceramic pegmatites
Пегматиты недифференцированные Люпикко, Большое, Хепониеми, Кюрьяла, Брусничное Undifferentiated pegmatites Lyupikko, Bolshoe, Kheponiemi, Kyuryala, Brusnichnoe 11-65 16-49 18-31 1-3 1-5 н/о н/о н/о
Пегматиты дифференцированные Хетоламбина, Чкаловское, Малиновая Варакка, Тэдино, оз. Постельное, оз. Кривое, Пиртима, Торлов Ручей, Слюдяной Бор, Длинная Ламбина, Плотная Ламбина Differentiated pegmatites Khetolambina, Chkalovskoe, Malinovaya Varakka, Tedino, oz. Postelnoe, oz. Krivoe, Pirtima, Torlov Ruchei, Slyudyanoi Bor, Dlinnaya Lambina, Plotnaya Lambina 65-96 1-42 1-31 0,1-3 0,1-32 н/о 1-4 н/о
Нетрадиционное полевошпатовое сырье Non-traditional feldspar raw materials
Граниты-рапакиви Салминский массив Rapakivi granite Salminskii massif ортоклаз 37-45 15-19 30-46 2-5 н/о 3 н/о н/о
Граниты аплитовидные Озеро Долгое Granites aplite Lake Dolgoe 49-52 7-18 31-37 1-3 н/о н/о 1-4
Анортозиты Нижнее Котозеро Anorthosites Nizhnee Kotozero н/о 77-95 0-5 0-2 н/о 2-18 н/о 0,09
Сиениты нефелиновые Нижнее (Елетьозеро) Nepheline syenite Eletyozero 40-66 3-22 н/о 3-12 н/о 0-26 0-26 0-0,5
Сиениты барий-стронциевые Элисенваара Barium-strontium syenite Elisenvaara massif 13-80 0-4 6-40 н/о 1-50 н/о 1-15
Кварцевые порфиры Роза-Лампи Quartz porphyry Roza-Lampi 45-51 1-4,5 35-50 0-3 4-10 н/о н/о н/о
Геллефлинты Костомукша Halleflinta Kostomuksha 55-65 20-30 5-10 н/о н/о 0,03 н/о
Выбор метода и технологии обогащения зависит напрямую от текстурно-структурных, минералогических особенностей сырья и стабильности состава (минерального и химического) в пределах месторождения. Значительными минералогическими вариациями характери-
зуются керамические пегматиты - от существенно микроклинового до плагиоклазового и плагиоклаз-микроклинового состава. В связи с этим отмечается нестабильность и химического состава исходного сырья в пределах месторождения. А также и основного минераль-
50мкт 1 1 500мкт 1 1 ЗООмкт 1 1 1тт '
а б в г
Рис. 2. Микроструктурные особенности пегматитов месторождений: а - Малиновая Варакка, б, в - Длинная Ламбина, г - Кюрьяла. Изображение СЭМ VEGA II LMU.
Mc - микроклин, Ab - альбит, Og - олигоклаз, An - анортит, Qtz - кварц, Ms - мусковит
Fig. 2. Microstructural features of pegmatites deposits: а - Malinovaya Varakka, б, в - Dlinnaya Lambina, г -Kyuryala. Image of SEM VEGA II LMU.
Mc - microcline, Ab - albite, Og - oligoclase, An - anorthite, Qtz - quartz, Ms - muscovite
ного компонента - полевого шпата (табл. 1, рис. 2), что связано, как правило, с изоморфными замещениями или микроминеральными включениями. Например, на месторождении Кюрьяла содержание Ре203 варьирует от 0,08 до 0,14 %, К20 - от 9 до 2 2 %, Ыа20 - от 2,5 до 3 %.
Используя для обогащения керамических пегматитов экологически щадящую технологию электромагнитной сепарации, можно получить кондиционные концентраты различного состава (табл. 2) и назначения.
Сводным балансом запасов полевошпатового сырья по Карелии учитываются 19 ме-
сторождений пегматита [Государственный..., 2015], некоторые из них более чем за 80 лет частично выработаны. На территориях, оставшихся после отработки пегматитовых месторождений, скопились значительные объемы отвалов, в которые выводились вскрышные породы, жильная пегматитовая масса различной крупности и отсевы - материал менее 20 мм. В результате промышленной оценки отвалов горных пород мусковитовых и керамических пегматитов Лоухского района [Родионов, 2007] были геометризованы и подсчитаны ресурсы мусковита и кварца по месторождениям северной группы Малиновая Варакка, Плотина, Тэди-
Таблица 2. Средний химический состав концентратов из различных типов полевошпатовых пород Карелии Table 2. Chemical composition of concentrates from various types of feldspar rocks of Karelia
Обогащаемая порода Enriched rock Состав концентрата, содержание, вес. % Concentrate composition, the content, weight. %
SiO2 AlA FeA MgO CaO Na2O K2O K2O/Na2O
Пегматиты Pegmatites плагиомикроклиновый plagiomicroclin 69,00 17,35 0,09 0,07 0,35 4,15 9,00 2,15
микроклиновый microcline 71 ,B3 15,4B 0,10 0,10 0,35 2,30 9,40 4,10
плагиоклазовый plagioclase 77,45 13,25 0,16 0,04 0,40 4,70 2,B0 0,5B
Анортозиты Anorthosites 52,33 29,39 0,16 0,00B 11 ,B7 4,50 0,24 0,44
Сиениты Syenite щелочные alkaline 64,36 20,43 0,17 н/о н/о 6,77 6,93 1,02
барий-стронциевые barium-strontium 60,3B 21,26 0,13 0,09 1,3B 5,67 6,20 1,1
Геллефлинта Halleflinta 73,65 15,33 0,22 0,52 2,92 6,56 0,35 0,05
Кварцевые порфиры Quartz porphyry 76,B 11,19 0,20 0,64 0,2B 0,6B 7,60 11,2
Гранит-рапакиви Rapakivi-granite 77,0B 11,B5 0,19 0,33 1,19 3,22 5,91 1,B5
но. Сотрудниками группы обогащения Института геологии проведено ревизионное обследование и технологическое опробование на этих объектах. Комплексная оценка потенциала георесурсов слюдяных отвалов показала, что они сложены фракцией менее 20 мм на 50-60 %. При обогащении минеральной отвальной массы с использованием методов гравитации (гидравлического сепаратора и концентрации на столах) и последующей магнитной сепарации получены мусковитовый концентрат и кварц-полевошпатовый продукт. Корректируя технологическую схему, возможно выделить отдельно кварцевый и полевошпатовый концентраты. Минералого-технологические исследования кварца показали, что основная масса минеральных включений в нем однотипна, представлена мусковитом, гидроксидами железа, размером от микронных долей до миллиметровых. Среди газово-жидких включений преобладают включения с высоким процентом газовой фазы. Для повышения сортности кварца требуется его глубокое обогащение с использованием как минимум магнитной сепарации и очистки в кислотах [Скамницкая и др., 2015].
Пегматитовые тела месторождений Улялег-ской группы (Северное Приладожье), числящиеся в качестве резервных баз [Государственный..., 2015], сложены слабо- или недифференцированным микроклин-плагиоклазовым пегматитом (табл. 1; рис. 2, г). При ручной ру-доразработке выделяется пегматит существенно микроклиновый (калиевый модуль > 2) и существенно плагиоклазовый пегматит (калиевый модуль < 1).
Более стабильны по составу и качеству полевошпатовой составляющей породы различного генезиса, относимые к нетрадиционным видам (табл. 1). Эти объекты характеризуются важным преимуществом - достаточными запасами и относительно легкой обогатимостью сырья. Наиболее детально минералого-тех-нологические особенности нетрадиционного полевошпатового сырья изучены на примере гранитов-рапакиви (Салминский массив), вскрышных пород Костомукшского железорудного района, кварцевых порфиров (Роза-Лампи), сиенитов (Елетьозеро и Элисенваара) и анортозитов (Нижнее Котозеро).
Граниты-рапакиви
В пределах Салминского массива анор-тозит-рапакивигранитного комплекса с возрастом 1547-1530 млн лет перспективными на полевошпатовое сырье являются граниты-
рапакиви, благодаря соответствующему минеральному составу и значительным площадям, которые они занимают [Ларин, 2011; Ладожская., 2020]. Широко распространены средне- и крупнозернистые разновидности - пи-терлиты (рис. 3, а), в которых плагиоклазовой оболочкой окаймлены не более 10 % порфиро-видных включений калиевого полевого шпата. Электронно-микроскопическое изучение показало, что среди минеральных включений в полевом шпате присутствует значительное количество редкоземельных минералов: монацита, ортита, паризита и др., а также циркона, в отдельных зернах которого содержание оксида ниобия достигает 3,2 %. Отмечается присутствие апатита, в отдельных случаях содержащего до 2,5 % Се2О3 и 2,32 % 1ЧС203. Циркон, апатит, оксиды щелочноземельных металлов используются в производстве керамики в качестве добавок-минерализаторов [Августиник, 1975; Гузман, 2003]. Их присутствие в исходном полевошпатовом сырье может способствовать улучшению эксплуатационных свойств конечной продукции.
Широкое распространение в породах процессов перекристаллизации приводит к увеличению доли кварца (около 35 %) и калиевого полевого шпата (до 60 %) (рис. 3, б), с образованием относительно легкообогатимых разновидностей. Минеральные включения, имеющие микронные размеры, в процессе обогащения практически не удаляются, что может влиять на изменение белизны получаемых в дальнейшем керамических изделий. Тем не менее полевошпатовые концентраты (табл. 2) характеризуются высоким калиевым модулем (К20/ Ыэ20 от 1,85 до 2,65) и соответствуют требованиям, предъявляемым к полевошпатовым материалам для различных производств.
Анортозиты
В архейском комплексе Беломорского подвижного пояса на участке Котозеро (Лоухский район, оз. Нижнее Котозеро) выделяются крупно-, среднезернистые анортозиты, сложенные на 70-95 % средним плагиоклазом (табл. 1), состав которого варьирует от андезина до лабрадора (рис. 3, в, г). В подчиненном количестве присутствует амфибол. Несмотря на широкую вариацию составов плагиоклазов в пределах крайних членов изоморфного ряда и структурные особенности анортозитов, в промышленных целях может использоваться как необога-щенная порода, так и анортозитовый концентрат [Щипцов и др., 2004; Скамницкая, Бубнова, 2012]. Технология обогащения анортозитового
(64)
1 бООмкт 1 1 ЮОмкт 1 1 200мкт 1 1 ЮОмкт '
а б в г
Рис. 3. Микроструктурные особенности гранитов-рапакиви (а, б) и анортозитов (в, г). Изображение СЭМ VEGA II LMU.
Or - ортоклаз, Og - олигоклаз, Ad - андезин, Lab - Лабрадор, An - анортит, Bt - биотит, Ap - апатит, Amf - амфибол Fig. 3. Microstructural features of rapakivi granites (a, б) and anorthosites (в, г). Image of SEM VEGA II LMU. Or - orthoclase, Og - oligoclase, Ad - andesine, Lab - labrador, An - anortite, Bt - biotite, Ap - apatite, Amf - amphibole
сырья, основанная на сухой магнитной сепарации, обеспечивает получение маложелезистых плагиоклазовых концентратов. Так, в плагио-клазовом продукте крупностью 0,315-0,140 мм, полученном из анортозитов, содержание железа составляет 0,16 % (табл. 2). Маркетинговые исследования и опытные технологические испытания позволили установить возможность использования необогащенной горной породы и анортозитового концентрата в качестве сорбента катионов тяжелых цветных металлов, механической загрузки в минеральных фильтрах, основы для получения твердофазных ком-
позиционных пигментов, составляющей шихты декоративных стекол, минеральной ваты. Предлагаемая технологическая схема обогащения, с учетом комплексности использования минерального сырья (рис. 4), позволяет гибко реагировать на выпуск продуктов в соответствии с рыночным спросом. Введя в рудоподго-товительный цикл после крупного дробления дополнительное грохочение, можно получать декоративный щебень необходимой крупности.
Геолого-технологические исследования показали принципиальную возможность обогащения анортозитов с получением плагиокла-
Наполнителив пластмассы, пигменты
Рис. 4. Принципиальная технологическая переработка анортозитов проявления Нижнее Котозеро
Fig. 4. Basic technological processing of anorthosites of the Nizhnee Kotozero occurrence
65
а б в г
Рис. 5. Микроструктурные особенности сиенитов: а, б - нефелиновые сиениты Елетьозеро, уч. Северный (изображение СЭМ VEGA II LMU); в, г - сиениты Элисенваара (фото шлифов):
Mc - микроклин, Ab - альбит, Nph - нефелин, Bt - биотит, Amf - амфибол, Fsp - полевой шпат, PI - плагиоклаз
Fig. 5. Microstructural features of syenite: а, б - the Eletyozero nepheline syenites (SEM image of VEGA II LMU); в,
г - Elisenvaara syenites (thin section photo):
Mc - microcline, Ab - albite, Nph - nepheline, Bt - biotite, Amf - amphibole, Fsp - feldspar, Pl - plagioctase
зового (лабрадорового) концентрата высокого качества. Предварительные расчеты прогнозных ресурсов предполагают, что запасы достаточны для организации добычи с годовой производительностью карьера до 100 тыс. тонн и более.
Нефелиновые и щелочные сиениты
Нефелиновые и щелочные сиениты во многих странах широко используются взамен полевошпатового сырья в качестве флюса в составе керамических масс и алюмосиликатного компонента в стекольном производстве, а также в качестве наполнителя в красках, пластиках, герметиках и пр. Преимуществом этих пород перед традиционными источниками полевошпатового сырья является более высокое содержание в них щелочных оксидов и глинозема, выдержанное качество и значительные запасы в пределах отдельных месторождений. Ведущим мировым производителем нефелиновых сиенитов является Sibelco Nordic Mine, владеющая горно-обогатительным комплексом по добыче и переработке руды норвежского месторождения Stjernoy [Щипцов, 2019а]. В результате обогащения сырья, содержащего в среднем 56 % микроклина и 34 % нефелина, с использованием магнитной сепарации и воздушной классификации получаются концентраты керамического и стекольного сортов.
Щелочные и нефелиновые сиениты миа-скитового типа Елетьозерского массива приурочены к его центральной части [Пекки, Скам-ницкая, 1977; Щипцов и др., 20086; Щипцов, 20196]. Особое внимание привлекают новые данные о возрасте дифференцированного массива, в составе которого выделяются щелочные породы (нефелиновые сиениты и др.). Их
возраст составляет 2070-2086 млн лет [Шар-ков и др., 2015]. Отдельные участки массива отличаются значительными вариациями минерального состава. Наименее изменчивы сиениты на Северном участке, с содержанием в вес. %: микроклина - 55-60, плагиоклаза, преимущественно альбита, - 18-22 и незначительным нефелина - 1-1,5 (рис. 5, а, б).
Несмотря на непостоянство состава и структуры, присутствие микрометровых минеральных включений в полевых шпатах (рис. 5, а), при обогащении с использованием многостадиальной электромагнитной сепарации получены высококачественные концентраты, состоящие на 50-60 % из микроклина, на 40-45 % из альбита и нефелина. Сумма оксидов щелочных металлов в концентратах - около 13,92 %, содержание оксидов железа - менее 0,15 %, А1203 - 21,8 %, СаО+МдО - 0,83 %. Химический состав нефелин-полевошпатовых концентратов сопоставим с качеством продукции, получаемой из нефелиновых сиенитов месторождения Э^егпоу. В данных концентратах, в зависимости от сорта, суммарное содержание Ыа20+К20 = 16,9 %, содержание Ре203 составляет 0,10-0,12 % [Щипцов, 2019а]. Укрупненные испытания, проведенные в институте «Ме-ханобр» и в Финляндии, в лаборатории Ра^ек [Каменева, Скамницкая, 2003], подтвердили вывод о легкой обогатимости сиенитов Елеть-озера и возможности получения концентратов высокого качества. Анализ химического состава исходных и обогащенных Елетьозерских сиенитов, а также технологические исследования, в том числе и отходов обогащения [Ильина, Лебедева, 2010], показывают высокую перспективность сырья для использования в производстве электрофарфора, стекла, стройкерамики, глазурей, абразивов.
Сиениты барий-стронциевые
Минерагеническая нагрузка интрузивов Элисенваарско-Вуоксинского шошонитового комплекса характеризуется наличием крупных проявлений Кайвомякское и Райвимякское, являющихся апикальными выступами одного более крупного - Элисенваарского массива, предположительно, общей площадью около 30 км2 [Хазов, 1982; Геология..., 1987]. В калиевых щелочных породах Западного Приладо-жья максимальное содержание полевого шпата достигает 80-95 % (табл. 1). Характерной особенностью является высокое содержание фосфора, стронция, бария, редкоземельных элементов, фтора. Полевой шпат в рассматриваемых породах представлен барий-стронций-содержащим натрий-калиевым микропертитом
(рис. 5, в). Иногда в количестве менее 5 % в породах присутствует плагиоклаз (рис. 5, г). Породы массивов Райвимяки и Кайвомяки могут служить источником полевошпатового сырья (табл. 2), обогащенного стронцием и барием (содержание ВаО 1-4 %, ЭгО 1-2 %).
В группе обогащения Института геологии [Бархатов, Скамницкая, 1986; Скамницкая, Бархатов, 1989] были проведены испытания обогатимости руды по различным технологическим схемам, ориентированным на комплексную переработку сырья. По наиболее рациональной магнито-флотационной технологии (рис. 6) возможно получение барий-стронций-содержащего полевошпатового концентрата (извлечение 67-80 %, содержание ВаО+ЭгО -3-9 %), высококачественного апатитового концентрата при извлечении от 55 до 93 %. Пере-
Рис. 6. Схема обогащения сиенитов Элисенваарского массива Fig. 6. Scheme of the Elisenvaara ore enrichment
67
чистка промпродуктов в сильном магнитном поле позволяет выделить титанитовый, магне-титовый и биотитовый продукты.
В производстве фарфора, как хозяйственного, так и специального назначения, в качестве добавок широко используются оксиды щелочноземельных металлов (в т. ч. Ва и Эг), позволяющие снизить вязкость расплава сте-клофазы и улучшить термостойкость черепка. Введение минеральной добавки (апатита) в количестве 3 % снижает температуру спекания хозяйственного фарфора на 50 °С и повышает прочность на 40 %, поэтому рекомендуется как равноценный заменитель костяной золы в костяном фарфоре [Августиник, 1975]. Качество получаемых полевошпатовых концентратов позволяет говорить о возможности их использования в соответствии с требованиями ГОСТов для производства керамических изделий специального назначения, термо- и химически устойчивых стекол.
Проведенные опытно-промышленные испытания подтвердили пригодность полевошпатовых концентратов в качестве сырья для производства тарного и сортового стекла, как близких по свойствам к аналогичным промышленным. При спекании керамических масс образуются матовые, чистые, без «мушек», со слегка сероватым оттенком спеки. Исследования электрических свойств, термического коэффициента линейного расширения, а также рН суспензий [Ильина, Клабуков, 2003], полученных в результате обогащения нетрадиционных видов кварц-полевошпатового сырья, и сравнение их с традиционными для керамики пегматитами показали, что наиболее перспективным сырьем для электрофарфора можно считать Элисенваарские сиениты, так же как
и в качестве наполнителя в строительных и лакокрасочных композициях.
Кварцевые порфиры
Лейкократовая разновидность кварцевых порфиров мезоархея в пределах месторождения Роза-Лампи образует два штока и является полезным ископаемым [Белов и др., 1973; Пекки, Разоренова, 1977; Голованов и др., 2006]. Состав кварцевых порфиров месторождения Роза-Лампи достаточно выдержанный (табл. 1), при характерном высоком содержании K2O (около 7,6 %) и низком (от десятых долей до 1,5 %) содержании Na2O.
Слюды, представленные преимущественно мусковитом (рис. 7, а), эффективно удаляются полиградиентной сепарацией [Скамницкая, Бубнова, 2013]. Кварцполевошпатовые концентраты характеризуются калиевым модулем 7-9 и удовлетворительным содержанием Fe2O3 - 0,15 %, Al2O3 - 14,4 %. В связи с высокой кислотостойкостью (97,8-99,2 % в 20% HCl) кварцевые порфиры могут использоваться в качестве наполнителей кислотоупорных растворов и бетонов. В лабораторных и опытно-промышленных условиях на основе кварц-полевошпатового концентрата Роза-Лампи (табл. 2) получены декоративные глушеные стекла различных оттенков, фарфоровые изделия с высокими физико-механическими свойствами.
Анализ образцов лейкократовых кварцевых порфиров на сканирующем электронном микроскопе показал повсеместное присутствие включений циркона (рис. 7, б). Это может положительно сказаться на свойствах получаемой продукции, т. к. циркон широко используется
Мс
Г Г
а б в г
Рис. 7. Микроструктурные особенности вулканогенных пород: а, б - кварцевых порфиров; в, г - калиевой и натровой геллефлинт. Изображение СЭМ VEGA II LMU.
Mc - микроклин, Qtz - кварц, Ms - мусковит, Ap - апатит, Zrn - циркон, Rt - рутил, Ab - альбит, Mg - магнетит
Fig. 7. Microstructural features of volcanogenic rocks: а, б - quartz porphyry; в, г - potassium and sodium helleflint.
Image of SEM VEGA II LMU.
Mc - microcline, Qtz - quartz, Ms - muscovite, Ap - apatite, Zrn - zircon, Rt - rutile, Ab - albite, Mg - magnetite
в производстве технической керамики как добавка [Гузман, 2003] в массу высоковольтного и химического фарфора для повышения эксплуатационных характеристик.
Геллефлинты, лептитовые сланцы
и плагиопорфиры
На Костомукшском железорудном месторождении среди вскрышных пород лопийского осадочно-вулканогенного комплекса наибольшую ценность представляют геллефлинты -кварц-полевошпатовые породы риолит-даци-тового состава калиевой (рис. 7, в) и натриевой (рис. 7, г) разновидностей. В натриевой разновидности, составляющей более 90 % от общего объема породы, сумма Ыа20+К20 составляет 5,95 %, а калиевый модуль К20/Ыа20 = 0,03. Содержание породообразующих минералов варьирует в относительно узких пределах (табл. 1). Плагиоклаз представлен преимущественно альбитовой и реже олигоклазовой разностями, присутствуют ортоклаз и микроклин в количестве не более 1 %. Основную массу примесей составляют слюды, преобладающий размер которых определяет эффективность обогащения. Наиболее трудноудаляемые включения биотита (рис. 7, г) имеют микрометровые размеры, что сказывается на увеличении содержания оксида железа в полевошпатовом продукте до 0,7 %. Кварц-полевошпатовый концентрат, полученный по различным технологическим схемам с использованием магнитной сепарации, содержит 0,1-0,2 % Ре203 при калиевом модуле около 1 (табл. 2). Выход концентрата -70-75 %. В результате многолетних комплексных исследований показано, что геллефлинты,
как без обогащения, так и концентраты, имеют широкий спектр областей использования - производство керамики и стекла различных сортов, глазури, эмалей, абразивов и др. [Вскрышные..., 1983]. Положительный результат показали исследования геллефлинты крупностью 0,5-2,0 мм в качестве минерального фильтрующего материала [Скамницкая, Бубнова, 2008].
На сегодняшний день ОАО «Карельский окатыш» помимо Костомукшского отрабатывает Корпангское месторождение, на трех карьерах которого проводятся практически все горнодобычные работы. Вскрышные породы здесь сложены метаморфизованными лепти-товыми гнейсами и плагиопорфирами. Обогащенные лептиты пригодны для производства стекла и низкотемпературного фарфора. Кроме того, по аналогии с геллефлинтами они могут использоваться для получения каменного литья с высокой термо- и кислотостойкостью (табл. 3).
Несмотря на пригодность этих пород для производства различных строительных материалов, только часть из них идет на изготовление щебня, который практически полностью используется для внутренних потребностей ГОКа [Шишков, 2020]. Существующие отвалы вскрышных пород, по сути, представляют собой техногенное месторождение.
Заключение
Республика Карелия, обладая значительными запасами как традиционного пегматитового, так и нетрадиционного полевошпатового сырья, имеет достаточную сырьевую базу, опыт
Таблица 3. Химический состав полевошпатовых пород и концентратов (мас. %) Table 3. Chemical composition of feldspar rocks and concentrates (mass. %)
Окислы Корпанга, лептитовые гнейсы Korpanga, leptite gneiss Костомукша, геллефлинта Kostomuksha, halleflinta
Oxides Исходная порода Ore Концентрат Concentrate Исходная порода Ore Концентрат Concentrate
SiO2 67,68-69,58 74-75 67,89-71,89 71-72
TiO2 0,11-0,14 0,1-0,2 0,03-0,14 0,02-0,03
AI2O3 14,93-15,38 15,75-16,0 15,30-18,91 16,02-16,5
Fe2°3 1,2-1,39 0,16-0,25 0,02-1,92 0,14-0,16
FeO 2,30-3,52 н/о 0,11-2,70 н/о
MnO 0,031-0,043 0,1 0,01-0,17 0,01
MgO 1,41-1,51 н/о 0,28-1,30 0,1-0,18
CaO 2,80-2,87 2,1-2,5 0,74-2,70 1,75-1,8
Na2O 5,00-5,15 6-6,5 4,25-6,87 6,73-7,0
K2O 1,11-1,16 0,30 0,37-3,06 0,2-0,3
Na2O/K2O < 1 < 1 < 1 < 1
промышленной переработки и получения товарных полевошпатовых концентратов. В связи с возрастающим вниманием к арктическим регионам в Республике Карелия выгодно отличаются территории Лоухского, Кемского и Беломорского районов, включенных в состав Российской Арктики Указом Президента Российской Федерации от 27.06.2017 г. № 287. Транспортная доступность, умеренно суровые климатические условия, глубокая изученность минерально-сырьевой базы открывают широкие перспективы для восстановления и дальнейшего развития горнопромышленного комплекса в Карелии [Щипцов, Иващенко, 2018]. На сегодняшний день, по данным Федеральной службы государственной статистики по Республике Карелия [Республика..., 2019], в сфере полезных ископаемых действующие предприятия связаны с добычей и переработкой гранитов, песчаников, песков, использующихся в качестве строительных материалов (щебень, блочный камень).
Рациональное и комплексное использование месторождений полезных ископаемых является одной из важнейших проблем горнодобывающей и перерабатывающей промышленности. В настоящее время остро обсуждается вопрос, связанный с применением отходов горнодобывающих производств. Отходы недропользования составляют подавляющую часть отходов, образованных и образующихся в настоящее время на территории России. Этот вопрос включен в сферу актуальных проблем неслучайно, так как проект Федерального закона «О внесении изменений в закон РФ «О недрах» направлен на согласование в заинтересованные органы исполнительной власти по инициативе правительства РФ [Шишков, 2020]. В целом горнопромышленники России стоят на пороге реорганизации недропользования с учетом более рационального, комплексного освоения месторождений полезных ископаемых, охраны недр и охраны окружающей среды в соответствии с требованиями федеральных законов РФ и нормативной правовой документацией.
Комплексное и рациональное использование недр с максимальным вовлечением в переработку непосредственно полевошпатового сырья, вскрышных пород и отходов производства позволит значительно улучшить экономические показатели разработки месторождений, деятельности горно-обогатительных производств. Восстановление основных потребителей полевого шпата - стекольной и керамической отраслей промышленности, растущие темпы строительства, переход на активное использование
собственной минерально-сырьевой базы, - все это создает реальные перспективы развития промышленного производства полевых шпатов в Республике Карелия.
Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (тема НИР № АААА-А18-118020290175-2).
Литература
АвгустиникА. И. Керамика. Л.: Стройиздат, 1975. 592 с.
Бархатов А. В., Скамницкая Л. С. Особенности обогащения и комплексного использования апатитовых руд Южной Карелии // Комплексное и рациональное использование минерального сырья Карелии. Петрозаводск: Карел. фил. АН СССР, 1986. С. 24-40.
Белов Ю. И., Бреслер С. М., Пекки А. С., Кулма-ла Т. К. Кварцевые порфиры Карелии - новый источник полевошпатового сырья // Разведка и охрана недр. 1973. № 6. С. 7-10.
Борисов П. А. Керамические пегматиты СССР и их заменители // Отв. ред. К. О. Кратц. М.: АН СССР, 1954. 270 с.
Вскрышные породы Костомукшского железорудного месторождения и пути их использования в народном хозяйстве. Петрозаводск: Карелия, 1983. 367 с.
Геология Карелии / Отв. ред. В. А. Соколов. Л.: Наука, 1987. 230 с.
Голованов Ю. Б., Михайлов В. П., Щипцов В. В., Родионов В. С. Полевошпатовое сырье // Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Кн. 2. Петрозаводск: Карелия, 2006. С. 85-104.
Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации. Полевошпатовое сырье. Вып. 52. М., 2015.
ГродницкийЛ. Л. Гранитные пегматиты Балтийского щита. Л.: Наука, 1982. 294 с.
ГузманИ. Я. Химическая технология керамики. М.: Стройматериалы, 2003. 496 с.
Ильина В. П., Лебедева Г. А. Использование отходов обогащения щелочных сиенитов Елетьозер-ского месторождения для изготовления керамических плиток // Стекло и керамика. 2010. № 7. С. 3-6.
Ильина В. П., Клабуков Б. Н. Полевошпатовое сырье Карелии и сравнительный анализ результатов изучения его физико-технологических свойств // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 6. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2003. С. 109-113.
Каменева Е. Е., Скамницкая Л. С. Обогащение минерального сырья Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН,2003. 230 с.
Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Н. В. Шаров. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2020. 435 с.
Ларин А. М. Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. СПб.: Наука, 2011. 402 с.
ПеккиА. С., СкамницкаяЛ. С. Нефелиновые сиениты Елетьозера - перспективный источник полевошпатового сырья // Минеральное сырье Карелии. Петрозаводск: Карелия, 1977. С. 39-47.
Пекки А. С., Разоренова В. И. Месторождения полевошпатового сырья Карелии. Л.: Наука, 1977. 152 с.
Пекки А. С., Кулмала Т. К., Скамницкая Л. С., Бархатов А. В. Резервная база кварц-полевошпатового сырья в Северном Приладожье // Комплексное и рациональное использование микроклинового сырья Карелии. Петрозаводск: Карел. фил. АН СССР, 1986. С.3-24.
Пекки А. С., Скамницкая Л. С., Кулмала Т. К. О возможности добычи микроклиновых пегматитов на месторождении Брусничное. Опер.-информ. материалы за 1976 г. Петрозаводск, 1976. С. 42-47.
Республика Карелия в цифрах 2019. Краткий статистический сборник / Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. иЯ1_: ИНр8://кг1.дк8.ш/8!огаде/тесМаЬапк/02471(1).рс^ (дата обращения: 20.04.2020).
Родионов В. С. Отчет «Оценка ресурсного потенциала нераспределенного фонда недр месторождений Чупино-Лоухской группы с целью оценки целесообразности возобновления добычи слюды мусковита и оценки возможности многоцелевого использования пород, слагающих горные отвалы этих месторождений». Чупа, 2007. 130 с.
Скамницкая Л. С., Бархатов А. В. Потенциальное барий-стронцийсодержащее полевошпатовое сырье // Физико-химические основы переработки бедного природного сырья и отходов промышленности при получении жаростойких материалов. Сыктывкар, 1989. 35 с.
Скамницкая Л. С., Бархатов А. В., Кулмала Т. К., Марьина С. П. Применение новой технологии обогащения в получении микроклиновых концентратов из пегматитов // Результаты технологических исследований 1987-1988 гг. Петрозаводск, 1988.
Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П. Изучение возможностей использования отходов щебеночных карьеров в качестве природных минеральных фильтров // Строительные материалы. 2008. № 5. С. 42-44.
Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П. Композиты на основе анортозитов и их свойства // Строительные материалы. 2012. № 1. С. 64-69.
Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П. Особенности состава и структуры кварцевых порфиров месторождения Роза-Лампи как источника полевошпатового сырья // Прогнозная оценка технологических свойств полезных ископаемых методами прикладной минералогии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2013. С. 152-154.
Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П., Дубинчук В. Т., Раков Л. Т. Научное обоснование потенциала кварца из техногенных отвалов слюдоносных пегматитов (Карелия) // Технологическая минералогия природных и техногенных месторождений. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015. С. 90-99.
Хазов Р. А. Металлогения Ладожско-Ботниче-ского геоблока Балтийского щита. Л.: Наука, 1982. 192 с.
Шарков Е. В., Беляцкий Б. В., Богина М. М., Чистяков А. В., Щипцов В. В., Антонов А. В., Лепехина Е. Н. Кристаллогенезис и возраст циркона из щелочных и основных пород Елетьозерского магматического комплекса, Северная Карелия // Петрология. 2015. Т. 23, № 3. С. 285-307. doi: 10.7868/ S0869590315030061
Шишков А. Ю. Новые перспективы применения отходов горнодобывающих производств Карело-Кольского региона // Труды КарНЦ РАН. 2020. № 1. С. 90-97.
Щипцов В. В., Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П., Гаранжа А. В., Данилевская Л. А., Савицкий А. И., Букчина О. В. Геолого-технологическая характеристика крупного проявления анортозитов Котозер-ского участка (Северная Карелия) // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 7. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2004. С. 151-163.
Щипцов В. В. Промышленные минералы Фен-носкандинавского щита и их роль в развитии минерально-сырьевой базы мировой экономики // Мине-ралого-технологическая оценка новых видов минерального сырья. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2019а. С. 7-30.
Щипцов В. В. Технолого-минералогическая оценка минеральных ресурсов Карелии // Обогащение руд. 2007. № 1. С. 35-39.
Щипцов В. В., Иващенко В. И. Минерально-сырьевой потенциал арктических районов Республики Карелия // Труды КарНЦ РАН. 2018. № 2. С. 3-33. doi: 10.17076/geo775
Щипцов В. В., Лебедева Г. А., Ильина В. П. Перспективы использования минерально-сырьевой базы Карелии для производства строительных материалов // Строительные материалы. 2008а. № 5. С. 8-10.
Щипцов В. В., Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П. Промышленные минералы Елетьозерского массива и их аналоги на Фенноскандинавском щите // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 11. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008б. С. 203-220.
Щипцов В. В., Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П., Данилевская Л. А. Роль геологических, минералогических и технологических исследований Института геологии КарНЦ РАН в оценке потенциала минерально-сырьевой базы Республики Карелия // Технологическая минералогия, методы переработки минерального сырья и новые материалы. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2010. С. 37-55.
Щипцов В. В. Промышленные минералы Карелии // Горный журнал. 2019б. № 3. С. 16-20.
Feldspar statistics and information // Minerai Commodity Summaries USGS [Электронный ресурс]. URL: https://www.usgs.gov/centers/nmic/feldspar-statis-tics-and-information/ (дата обращения: 20.04.2020).
Precambrian industrial minerais of Karelia / Ed. V. Shchiptsov. Petrozavodsk, 1993. 83 p.
Tanner A. O. Feldspar and nepheline syenite // Minerais Yearbook U. S. Dep. of the Interior U. S. Geol. Survey. 2016. P. 1-9.
Поступила в редакцию 19.05.2020
References
AvgustinikA. I. Keramika [Ceramics]. Leningrad: Stroiizdat, 1975. 592 p.
BarkhatovA. V., Skamnitskaya L. S. Osobennosti obogashcheniya i kompleksnogo ispol'zovaniya apa-titovykh rud Yuzhnoi Karelii [Features of enrichment and integrated use of Apatite ores of South Karelia]. Kompleksnoe i ratsional'noe ispol'zovanie mineral'no-go syr'ya Karelii [Comprehensive and rational use of mineral resources of Karelia]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1986. P. 24-40.
Belov Yu. I., Bresler S. M., PekkiA. S., Kulmala T. K. Kvartsevye porfiry Karelii - novyi istochnik polevoshpa-tovogo syr'ya [Quartz porphyry of Karelia - a new source of feldspar raw materials]. Razvedka i okhrana nedr [Prospect and Protection of Mineral Resources]. 1973. No. 6. P. 7-10.
BorisovP. A. Keramicheskie pegmatity SSSR i ikh zameniteli [Ceramic pegmatites of the USSR and their substitutes]. Moscow: AN SSSR, 1954. 270 p.
Geologiya Karelii [Geology of Karelia]. Leningrad: Nauka, 1987. 230 p.
Golovanov Yu. B., Mikhailov V. P., Shchiptsov V. V., RodionovV. S. Polevoshpatovoe syr'e [Feldspar raw materials]. Mineral'no-syr'evaya baza Respubliki Ka-reliya [Raw material base of the Republic of Karelia]. Book 2. Petrozavodsk: Kareliya, 2006. P. 85-104.
Gosudarstvennyi balans zapasov poleznykh iskopae-mykh Rossiiskoi Federatsii. Polevoshpatovoe syr'e [National register of mineral resources of the Russian Federation. Feldspar raw materials]. Iss. 52. Moscow, 2015.
GrodnitskiiL. L. Granitnye pegmatity Baltiiskogo shchita [Granite pegmatites of the Baltic Shield]. Leningrad: Nauka, 1982. 294 p.
Guzman I. Ya. Khimicheskaya tekhnologiya keramiki [Chemical technology of ceramics]. Moscow: Stroima-terialy, 2003. 496 p.
Ilyina V. P., Lebedeva G. A. Ispol'zovanie otkhodov obogashcheniya shchelochnykh sienitov Elet'ozerskogo mestorozhdeniya dlya izgotovleniya keramicheskikh pli-tok [Use of waste from the enrichment of alkaline syenites of the Eletyozero deposit for the production of ceramic tiles]. Steklo i keramika [Glass and Ceramics]. 2010. No. 7. P. 3-6.
Ilyina V. P., KlabukovB. N. Polevoshpatovoe syr'e Karelii i sravnitel'nyi analiz rezul'tatov izucheniya ego fiziko-tekhnologicheskikh svoistv [Karelian feldspar raw materials and comparative analysis of the results of studying its physical and technological properties]. Geol. i poleznye iskopaemye Karelii [Geol. and Minerals of Karelia]. Iss. 6. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2003. P. 109-113.
Kameneva E. E., Skamnitskaya L. S. Obogashchenie mineral'nogo syr'ya Karelii [Enrichment of mineral raw materials of Karelia]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2003. 230 p.
KhazovR. A. Metallogeniya Ladozhsko-Botniche-skogo geobloka Baltiiskogo shchita [Metallogeny of the Ladoga-Bothnian geoblock of the Baltic Shield]. Leningrad: Nauka, 1982. 192 p.
Ladozhskaya proterozoiskaya struktura (geologiya, glubinnoe stroenie i minerageniya) [Ladoga Proterozo-
ic structure (geology, deep structure, and minerageny)]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2020. 435 p.
Larin A. M. Granity rapakivi i assotsiiruyushchie poro-dy [Rapakivi granites and associated rocks]. St. Petersburg: Nauka, 2011. 402 p.
Pekki A. S., Skamnitskaya L. S. Nefelinovye sienity Elet'ozera - perspektivnyi istochnik polevoshpatovogo syr'ya [Nepheline syenites of Eletyozero are a promising source of feldspar raw materials]. Mineral'noe syr'e Karelii [Mineral raw materials of Karelia]. Petrozavodsk: Kareliya, 1977. P. 39-47.
Pekki A. S., Razorenova V. I. Mestorozhdeniya pole-voshpatovogo syr'ya Karelii [Deposits of feldspar raw materials in Karelia]. Leningrad: Nauka, 1977. 152 p.
Pekki A. S., Kulmala T. K., Skamnitskaya L. S., Barkhatov A. V. Rezervnaya baza kvarts-polevoshpato-vogo syr'ya v Severnom Priladozh'e [Reserve base of quartz-feldspar raw materials in the Northern Ladoga region]. Kompleksnoe i ratsional'noe ispol'zovanie mikroklinovogo syr'ya Karelii [Comprehensive and rational use of Karelian microcline raw materials]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1986. P. 13-24.
Pekki A. S., Skamnitskaya L. S., Kulmala T. K. O voz-mozhnosti dobychi mikroklinovykh pegmatitov na mes-torozhdenii Brusnichnoe. Oper.-inform. materialy za 1976 g. [On the possibility of microcline pegmatites production at the Brusnichnoye deposit. Operational and informational materials for 1976]. Petrozavodsk, 1976. P. 42-47.
Respublika Kareliya v tsifrakh 2019. Kratkii statis-ticheskii sbornik [The Republic of Karelia in numbers by 2019. A brief statistical collection]. Federal'naya sluzh-ba gos. statistiki [Federal St. Statistics Service]. URL: https://krl.gks.ru/storage/mediabank/02471 (1). pdf (accessed: 20.04.2020).
Rodionov V. S. Otchet "Otsenka resursnogo poten-tsiala neraspredelennogo fonda nedr mestorozhdenii Chupino-Loukhskoi gruppy s tsel'yu otsenki tselesoo-braznosti vozobnovleniya dobychi slyudy muskovita i otsenki vozmozhnosti mnogotselevogo ispol'zovaniya porod, slagayushchikh gornye otvaly etikh mestorozhdenii" [Report Assessment of the resource potential of the unallocated subsoil fund of the Chupino-Loukh group deposits in order to assess the feasibility of recommencement of muscovite mica production and possibility of multi-purpose use of the rocks composing mining stockpiles of these deposits]. Chupa, 2007. 130 p.
SharkovE. V., Belyatskii B. V., Bogina M. M., Chis-tyakovA. V., Shchiptsov V. V., AntonovA. V., Lepekhi-na E. N. Kristallogenezis i vozrast tsirkona iz shcheloch-nykh i osnovnykh porod Elet'ozerskogo magmatiche-skogo kompleksa, Severnaya Kareliya [Crystallogenesis and age of zircon from alkaline and basic rocks of the Eletyozero igneous complex, Northern Karelia]. Petrologiya [Petrology]. 2015. Vol. 23, no. 3. P. 285-307.
ShishkovA. Yu. Novye perspektivy primeneniya otkhodov gornodobyvayushchikh proizvodstv Karelo-Kol'-skogo regiona [New prospects for the use of mining waste in the Karelo-Kola region]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2020. No. 1. P. 90-97.
Shchiptsov V. V., Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P., Garanzha A. V., Danilevskaya L. A., SavitskiiA. I., Bukchina O. V. Geologo-tekhnologicheskaya kharakteri-
stika krupnogo proyavleniya anortozitov Kotozerskogo uchastka (Severnaya Kareliya) [Geological and technological description of a large manifestation of anortho-sites in the Kotozersky area (North Karelia)]. Geol. ipole-znye iskopaemye Karelii [Geol. and Minerals of Karelia]. Iss. 7. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2004. P. 151-163.
Shchiptsov V. V. Promyshlennye mineraly Fenno-skandinavskogo shchita i ikh rol' v razvitii mineral'no-syr'evoi bazy mirovoi ekonomiki [Industrial minerals of the Fennoscandian Shield and their role in the development of the mineral resource base of the world economy]. Mineralogo-tekhnol. otsenka novykh vidov mine-ral'nogo syr'ya [Mineral and technol. assessment of new types of mineral raw materials]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2019a. P. 7-30.
Shchiptsov V. V. Tekhnologo-mineralogicheskaya otsenka mineral'nykh resursov Karelii [Technological and mineralogical assessment of mineral resources of Karelia]. Obogashchenie rud [Mineral Processing J.]. 2007. No. 1. P. 35-39.
ShchiptsovV. V., Ivashchenko V. I. Mineral'no-syr'e-voi potenitsial arkticheskih raionov Respubliki Kareliya [Mineral potential of Arctic Karelia]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2018. No. 2. P. 3-33. doi: 10.17076/ geo775
Shchiptsov V. V., Lebedeva G. A., Ilyina V. P. Pers-pektivy ispol'zovaniya mineral'no-syr'evoi bazy Karelii dlya proizvodstva stroitel'nykh materialov [Prospects for using the mineral resource base of Karelia for the production of construction materials]. Stroitel'nye mat. [Building Mat.]. 2008a. No. 5. P. 8-10.
Shchiptsov V. V., Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P. Promyshlennye mineraly Elet'ozerskogo massiva i ikh analogi na Fennoskandinavskom shchite [Industrial minerals of the Eletyozero massif and their counterparts in the Fennoscandian Shield]. Geol. i poleznye iskopaemye Karelii [Geol. and Minerals of Karelia]. Iss. 11. Petrozavodsk: KarRC RAS, 20086. P. 203-220.
Shchiptsov V. V., Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P., Danilevskaya L. A. Rol' geologicheskikh, mineralogiche-skikh i tekhnologicheskikh issledovanii Instituta geologii KarNTs RAN v otsenke potentsiala mineral'no-syr'evoi bazy Respubliki Kareliya [The role of geological, minera-logical and technological research of the Institute of Geology of the Russian Academy of Sciences in assessing the potential of the mineral resource base of the Republic of Karelia]. Tekhnol. mineralogiya, metodypererabot-kimineral'nogo syr'ya inovye mat. [Technol. mineralogy, methods of processing mineral raw materials, and new mat.]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2010. P. 37-55.
ShchiptsovV. V. Promyshlennye mineraly Karelii [Industrial minerals of Karelia]. Gornyi zhurn. [Mining J.]. 20196. No. 3. P. 16-20.
Skamnitskaya L. S., BarkhatovA. V. Potentsial'noe barii-strontsiisoderzhashchee polevoshpatovoe syr'e [Potential barium-strontium containing feldspar raw materials]. Fiziko-khim. osnovy pererabotki bednogo
prirod. syr'ya i otkhodov promyshlennosti pri poluchenii zharostoikikh mat. [Physical and chem. bases of processing of poor nat. raw materials and industrial waste in the production of heat-resistant mat.]. Syktyvkar, 1989. 35 p.
Skamnitskaya L. S., Barkhatov A. V., Kulmala T. K., Mar'ina S. P. Primenenie novoi tekhnologii obogashche-niya v poluchenii mikroklinovykh kontsentratov iz peg-matitov [The application of a new technology for enriching microcline in obtaining concentrates from pegmatites]. Rezul'taty tekhnol. issled. 1987-1988 gg. [Results of technol. res. in 1987-1988]. Petrozavodsk, 1988.
Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P. Izuchenie voz-mozhnostei ispol'zovaniya otkhodov shchebenochnykh kar'erov v kachestve prirodnykh mineral'nykh fil'trov [Study of the possibilities of using crushed stone quarry waste as natural mineral filters]. Stroitel'nye mat. [Building Mat.]. 2008. No. 5. P. 42-44.
Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P. Kompozity na os-nove anortozitov i ikh svoistva [Composites on the basis of the anorthosites and their properties]. Stroitel'nye mat. [Building Mat.]. 2012. No. 1. P. 64-69.
Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P. Osobennosti sostava i struktury kvartsevykh porfirov mestorozhdeniya Roza-Lampi kak istochnika polevoshpatovogo syr'ya [Features of the composition and structure of quartz porphyry of the Rosa-Lampi deposit as a source of feldspar raw materials]. Prognoznaya otsenka tekhnol. svoistv poleznykh iskopaemykh metodami priklad. mi-neralogii [Predictive assessment of technol. properties of minerals by methods of appl. mineralogy]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2013. P. 152-154.
Skamnitskaya L. S., Bubnova T. P., Dubinchuk V. T., RakovL. T. Nauchnoe obosnovanie potentsiala kvartsa iz tekhnogennykh otvalov slyudonosnykh pegmatitov (Kareliya) [Scientific bases of quartz potential from tech-nogenic dumps of mica-bearing pegmatites (Karelia)]. Tekhnol. mineralogiya prirod. i tekhnogennykh mesto-rozhdenii [Technol. mineralogy of nat. and man-made deposits]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2015. P. 90-99.
Vskryshnye porody Kostomukshskogo zhelezorud-nogo mestorozhdeniya i puti ikh ispol'zovaniya v narod-nom khozyaistve [Overburden rocks of the Kostomuk-shsky iron ore deposit and ways of their use in the national economy]. Petrozavodsk: Kareliya, 1983. 367 p.
Feldspar statistics and information. Mineral Commodity Summaries USGS. URL: https://www.usgs.gov/ centers/nmic/feldspar-statistics-and-information/ (accessed: 20.04.2020).
Precambrian industrial minerals of Karelia. Ed. V. Shchiptsov. Petrozavodsk, 1993. 83 p.
Tanner A. O. Feldspar and nepheline syenite. Minerals YearbookU. S. Dep. of the Interior U. S. Geol. Survey. 2016. P. 1-9.
Received May 19, 2020
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
CONTRIBUTORS:
Бубнова Татьяна Петровна
научный сотрудник Институт геологии КарНЦ РАН, Федеральный исследовательский центр «Карельский научный центр РАН»
ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия, 185910
эл. почта: [email protected] тел.: (814) 768092
Bubnova, Tatyana
Institute of Geology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences
11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia e-mail: [email protected] tel.: (814) 768092
Скамницкая Любовь Степановна
старший научный сотрудник Институт геологии КарНЦ РАН, Федеральный исследовательский центр «Карельский научный центр РАН»
ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия, 185910
эл. почта: [email protected] тел.: (814) 768092
Skamnitskaya, Lubov
Institute of Geology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences
11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia e-mail: [email protected] tel.: (814) 768092
Ильина Вера Петровна
старший научный сотрудник, к. т. н. Институт геологии КарНЦ РАН, Федеральный исследовательский центр «Карельский научный центр РАН»
ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия,
Россия, 185910
эл. почта: [email protected]
Ilyina, Vera
Institute of Geology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences
11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia e-mail: [email protected]
