Асбест

http://monax.ru/order/ - рефераты на заказ (более 2300 авторов в 450 городах СНГ).

Министерство образования Российской Федерации

Уральская государственная горно-геологическая академия

Горно-механический факультет

Кафедра горной механики

Реферат — доклад

Асбест

Магистрант группы Магистры — 98 (ГЭМ 98):

М.В. Сайфулин

• Асбест 3
• Хризотил-асбест 5
• Описание минерала 7
• Физические свойства 8
• Химические свойства 9
• Разновидности асбеста 11
• Классификация 12
• Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение. 13
• Месторождения и залежи 15
• Баженовское месторождение 16
• Киембайское месторождение 19
• Джетыгаринское месторождение 20
• Молодежное месторождение 21
• История Асбеста 22
• Антиасбестовая компания 25
• Применение асбеста 33
• Изделия из асбеста 33
• Применение в России 34
• Потребление асбеста 34
• Заменители асбеста 36
• Перспективы развития 38

• Список литературы

  . 40

Асбест

В переводе с греческого «асбест» означает «неиссякающий», «неугасимый», «неослабевающий» — довольно романтичное название этого уникального природного минерала. Другое, не менее романтичное, название минерала — «горный лен», потому что асбест способен расщепляться на тончайшие длинные волокна толщиной до 0,5 мкм. Уникальные свойства минерала были основой для многих легенд об асбесте. В одной из наиболее известных легенд асбест называют шерстью саламандры — загадочной ящерицы, живущей в огне. На Урале с давних времен асбест называли каменной куделей, из которой ткали салфетки и скатерти, не горящие в огне

Все эти виды асбеста несколько отличаются между собой по своим свойствам (в т.ч. толщиной и длиной волокон), но в целом характеризуются высоким пределом прочности на разрыв, низкой теплопроводностью и относительно высокой химической стойкостью.

В России асбест известен с начала 18-го века и начало его использования по преданию связано с именем знаменитого промышленника Никиты Демидова, хотя широкое применение в промышленности асбест нашел уже значительно позже — в конце 19-го века. Уже многие годы асбест используется в строительстве (асбестоцементные плиты, трубы и т. п.), при изготовлении фрикционных материалов (например, для тормозных колодок и накладок диска сцепления в автомобилях), огнеупорных и теплоизоляционных материалов (специальные панели, ткани и т. д.), при производстве специальной технической бумаги и пр. Причем, 95% мирового производства асбеста приходится на хризотил-асбест, добываемый и в России.

Асбест известен с очень давних времен. Еще за 1300 лет до нашей эры в древнем Китае, в Индии жрецы имели несгораемые одежды из асбеста, в которых входили в огонь, выходили из него живыми, к изумлению народа, вызывая тем самым преклонение перед собой.

За 300−400 лет до нашей эры минерал был известен в Греции, где и получил название «асбестос» — негорючий.

В средние века считали, что асбест является шерстью животного, похожего на змею, живущего в огне и называемого саламандрой. Его шерсть не горит и из нее можно ткать несгораемые ткани.

.

Производство асбеста под г. Невьянском в связи с отсутствием большой выгоды просуществовало недолго — до 1742 года. Однако интерес к нему в мире не иссяк. В 1876 году в Канаде нашли месторождение асбеста, и эта страна длительное время занимала первое место по его добыче. В 1885 году на Урале было открыто Баженовское месторождение асбеста, а с 1889 года началась его промышленная разработка.

В 70-е годы Советский Союз вышел на первое место в мире по добыче асбеста, и сегодня Россия является самым крупным производителем и потребителем этого минерала. Широкое распространение он нашел благодаря своим уникальным свойствам: высокой адсорбционной способности, упругости, прочности, химической стойкости, высокому коэффициенту трения, огнестойкости, эластичности и многим другим. Несмотря на громадные усилия, так и не найден заменитель, имеющий те же полезные свойства, которыми обладает асбест.

Асбест является природной разновидностью гидросиликатов, волокнистых минералов (серпентин, амфиболы), легко расщепляющихся на тонкие прочные волокна, которые представляют собой кристаллы рулонной или трубчатой структуры. Он обладает высокой термостойкостью: плавится при температуре 1550 градусов Цельсия. Его прочность при растяжении вдоль волокон — до 30 000 кгс/см2, что выше прочности стали. Стоек против щелочей, кислот и других агрессивных жидкостей. Обладает также выдающимися прядильными свойствами, эластичностью, щелочестойкостью, высокими сорбционными, тепло-, звукои электроизоляционными свойствами.

По химическому составу асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия. Содержание воды в асбесте группы серпентина составляет 13−14.5%, а в группе амфиболов (в зависимости от вида) 1.5 — 3%.

Волокнистое строение наиболее ярко выражено у асбеста серпентиновой группы, куда относится только один вид асбеста — хризотил-асбест, поэтому он больше всего применяется в промышленности. Мировые запасы хризотил-асбеста значительно превышают запасы амфиболовых асбестов, причём таких мощных скоплений амфибол-асбеста, как в крупных месторождениях хризотил-асбеста, не встречается. На долю хризотил-асбеста приходится 96% мировой добычи асбеста. Наиболее крупные из разрабатываемых мировых месторождений хризотил-асбеста: в России — Баженовское (Средний Урал), Ак-Довуракское (Тувинская область), Джетыгаринское (Кустанайская область), Киембаевское (Оренбургская область), а за рубежом — Канадское (Канада) и в Зимбабве (Южная Африка). Россия — крупнейший производитель асбеста в мире.

Хризотил-асбест — это тонковолокнистый белый или зеленовато-желтый минерал (3MgO· 2SiO2·2H2O) c шелковистым блеском, образующий прожилки, которые имеют поперечно-волокнистое строение с длиной волокон от долей миллиметра до 5−6 см (изредка до 16 см) толщиной менее 0,0001 мм. Замечательным свойством этого минерала является способность сминаться и распушаться в тонковолокнистую массу, подобную льняной или хлопковой, пригодной для изготовления несгораемых тканей. Рабочая температура до +500°С.

Хризотил-асбест обладает высокой прочностью на разрыв по оси волокнистости. Наибольшую прочность имеют волокна асбеста, осторожно отделённые от кускового асбеста. В зависимости от эластичности волокна различают три разновидности хризотил-асбеста: нормальную, полуломкую и ломкую. Такое деление условно, так как в действительности не наблюдается резких переходов от одной разновидности к другой.

Важная характеристика асбеста — модуль упругости. Средние значения модуля упругости хризотил-асбеста колеблются от 16 104 до 21 104 Мпа.

Горную породу, содержащую асбест, добывают открытым способом и подвергают обогащению на асбестовых фабриках для выделения хризотил-асбеста. Товарный хризотил-асбест состоит из смеси волокон различной длины и их агрегатов. Агрегаты асбеста с недеформированными волокнами размером в поперечнике более 2 мм называют «кусковым асбестом», а менее 2 мм — «иголками». «Распушенным» называют асбест, в котором волокна тонки, деформированы и перепутаны. Частицы сопутствующей породы и асбестовое волокно, прошедшее через сито с размерами стороны ячейки в свету 0.25 мм, называют «пылью». Асбест хризотиловый в зависимости от длины волокон подразделяется на восемь сортов

Первые три сорта асбеста считаются длинноволокнистыми и относятся к текстильным сортам, а последние сорта — коротковолокнистыми, их называют строительными. В зависимости от текстуры (степени сохранности агрегатов волокон) асбест подразделяется на жёсткий (Ж), в котором преобладают иголки; полужёсткий (П) — с равным количеством иголок и распушенного волокна; мягкий (М) — с преобладающим количеством распушенного волокна.

Пеноасбест получается путём первоначальной тонкой механической распушки первых сортов асбеста мягкой текстуры с последующей дополнительной диспергацией волокна химическими реагентами. В результате получают один из самых лёгких теплоизоляционных материалов со средней плотностью 25−60 кг/куб.м и теплопроводностью 0.028−0.45 Вт/мК. Предельная температура применения 400С. Выпуск освоен Слюдяной фабрикой, г. Колпино.

На 16.09.2002 мировые выявленные ресурсы асбеста оцениваются в 200 млн. т, и еще 45 млн. т классифицируются как гипотетические. США обладают крупными ресурсами этого минерала, которые, однако, представлены в основном коротковолоконным сортом.

Количественные данные о запасах и базе асбеста не сообщаются, известно лишь, что они являются крупномасштабными. Наиболее значительные запасы сосредоточены в Канаде, Китае, Казахстане и России. В США осуществляет добычу асбеста только одна компания.

Наибольшая часть всего потребляемого в стране асбеста (62%) приходится на производство кровельных материалов. В 2001 году продажи асбеста, произведенного в стране, не изменились по сравнению с 2000 годом. Потребление асбеста в США в 2001 году, по оценке, снизилось на 13%. Из имеющихся сортов асбеста в стране потребляется почти исключительно хризотил.

Хризотил-асбест

Хризотил-асбест — это тонковолокнистый белый или зеленовато-желтый минерал (3 MgO· 2 SiO2· 2H2O) c шелковистым блеском, образующий прожилки в ультраосновных породах, преимущественно в перидотитах. Прожилки имеют поперечно-волокнистое строение с длиной волокон от долей миллиметра до 5−6 см (изредка до 16 см) толщиной менее 0,0001 мм. Замечательным свойством этого минерала является способность сминаться и распушаться в тонковолокнистую массу, подобную льняной или хлопковой, пригодной для изготовления несгораемых тканей. Это свойство давать пряжу и обусловило второе название хризотил-асбеста — «куделька», применявшееся ранее на Урале.

Первое литературное упоминание о находках хризотил-асбеста на Урале относится к 1720 г., когда В. В. Геннин сообщил Петру I, что близ Екатеринбурга найдена «каменная кудель». Промышленное месторождение хризотил-асбеста — Баженовскоебыло открыто на Урале в 1885 г. в 60 км к северо-востоку от Екатеринбурга, а в 1887 г. началась его эксплуатация.

Месторождения хризотил-асбеста на Урале залегают среди массивов ультраосновных пород, распространенных в основном в Тагило-Магнитогорской и Восточно-Уральской зонах. Они приурочены к разрывным нарушениям, в которых ультраосновные породы раздроблены и сильно трещиноваты. В этих трещинах и образовались многочисленные прожилки хризотил-асбеста, местами достигающие промышленных концентраций. Крупные скопления хризотил-асбеста образовались там, где в ультраосновные породы внедрились граниты. Предполагается, что внедрение гранитов прогревало ультраосновные породы и способствовало растворению содержащихся в них химических элементов, в частности магния и кремния. Эти элементы находились в горячих водных растворах, заполняющих трещины. По мере охлаждения ультраосновной породы в трещинах отлагался хризотил-асбест. Поперечно-волокнистое его строение объясняется тем, что по мере расширения трещин зародыши кристаллов, укрепленные на их стенках, вытягивались перпендикулярно трещинам.

На Урале выявлен ряд месторождений хризотил-асбеста: Баженовское, Алапаевское, Лесное, Красноуральское, Луковое, Режевское и др. — в Свердловской области; Таловское, Куликовское, Ново-Татищевское, Брединское — в Челябинской области; Уразовское и Абзаковское — в Башкортостане; Киембаевское, Псянчинское, Ишкильдинское — в Оренбургской области; Джетыгаринское — в Кустанайской области Казахстана. В настоящее время добыча хризотил-асбеста осуществляется лишь на трех месторождениях: Баженовском, Киембаевском и Джетыгаринском.

Товарный хризотил-асбест состоит из смеси волокон различной длины и их агрегатов. Агрегаты асбеста с недеформированными волокнами размером в поперечнике более 2 мм называют «кусковым асбестом», а менее 2 мм — «иголками». «Распушенным» называют асбест, в котором волокна тонки, деформированы и перепутаны. Частицы сопутствующей породы и асбестовое волокно, прошедшее через сито с размерами стороны ячейки в свету 0.25 мм, называют «пылью». Асбест хризотиловый в зависимости от длины волокон подразделяется на восемь сортов (от 0 до 7).

Описание минерала

Греч. «асбестос"—нетленный, неразрушимый

Среди разностей асбеста выделяют серпентин-асбесты хризотил-асбест и антигорит-асбест (баститовый асбест) и амфибол-асбесты (тремолит-асбест, актинолит-асбест, крокидолит-асбест, амозит-асбест).

Химический состав. Весьма изменчивый; например, амфибол-асбест: окись магния (MgO) 6 — 7%, окись и закись железа (FeO, Fe2O3) 34 — 44%, окись алюминия (А12O3) 5 — 10%, двуокись. кремния (SiO2) 49 — 53%; хризотил-аобест: окись магния (MgO) 38—41%, окись алюминия (Al2O3) 1 — 1,5%, окись и закись железа (FeO, Fe2О3) 0,3 — 4%, двуокись кремния (SiO2) 41 — 43%, вода (Н2О) 13 — 14%.

Цвет. Белый, серый, темный, серо-синий (хризотил-асбест желтый, бронзовый).

Блеск. Шелковистый.

Прозрачность. Просвечивающий, непрозрачный.

Черта. Белая, светло-серая.

Твердость. 2.

Плотность. 2,5 — 3,3.

Излом. Хрупкий, расщепляющийся.

Сингония. В основном моноклинная.

Форма кристаллических выделений. Волокнистая.

Спайность. Весьма совершенная параллельно оси с (направление волокнистости).

Агрегаты. Волокнистые.

П. тр. Плавится с трудом.

Поведение в кислотах. Трудно растворим или нерастворим.

Сопутствующие минералы. Серпентин, оливин, тремолит, магнетит, лёллингит, сфалерит, арсенопирит.

Практическое значение. Важное сырье для изготовления огнестойкой, жарозащитной и кислотозащитной одежды, огнеупорных строительных материалов, теплоизоляционного материала и т. д. Качества и физические свойства, например эластичность или хрупкость, определяют сферу применения минерала.

Происхождение. Гидротермальное, в условиях тектонических подвижек.

Месторождения. Урал, Сибирь (СССР); Канада; Трансвааль (Южная Африка) и др. (см. таблицу на стр. 96). Проявления повсеместны в областях развития серпентинитов, например Цеблиц в Рудных горах, Кушнаппель, Хоэнштейн-Эрнстталь, Вальдгейм и др. (ГДР).

Хризотил-асбест

Химический состав (хризотил-асбест):

окись магния (MgO) — 38−41%

окись алюминия (Al2O3) — 1−1,5%

окись и закись железа (FeO, Fe2O3) — 0,3−4%

двуокись кремния (SiO2) — 41−43%

вода (H2O) — 13−14%.

Цвет: белый, серый, темный, серо-синий (хризотил-асбест желтый, бронзовый).

Практическое значение: важное сырье для изготовления огнестойкой, жарозащитной и кислотозащитной одежды, огнеупорных строительных материалов, теплоизоляционного материала и т. д.

Асбестом называют минералы группы серпентинов или амфиболов волокнистого строения, способные при механическом воздействии разделяться на тончайшие волоконца. По химическому составу асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия. Содержание воды в асбесте группы серпентина составляет 13−14.5%, а в группе амфиболов (в зависимости от вида) 1.5 — 3%.

Волокнистое строение наиболее ярко выражено у асбеста серпентиновой группы, куда относится только один вид асбеста — хризотил-асбест, поэтому он больше всего применяется в промышленности.

Хризотил-асбест обладает высокой прочностью на разрыв по оси волокнистости. Наибольшую прочность имеют волокна асбеста, осторожно отделённые от кускового асбеста. В зависимости от эластичности волокна различают три разновидности хризотил-асбеста: нормальную, полуломкую и ломкую. Такое деление условно, так как в действительности не наблюдается резких переходов от одной разновидности к другой.

Важная характеристика асбеста — модуль упругости. Средние значения модуля упругости хризотил-асбеста колеблются от 16 104 до 21 104 Мпа.

Физические свойства

Асбест — высокотермостойкий материал, обладающий жарои огнестойкостью. Его основные термические характеристики следующие:

— удаление свободно-сорбированной (гигроскопической) влаги 100−120 ^oС;

— удаление структурно-связанной (кристаллизационной воды) при

350−450оС;

— разрушение структуры кристалла — 600−750оС;

— температура плавления хризотил-асбеста — 1500−1550оС, крокидолита — 1150−1200оС.

Прочность на разрыв — более 3000 МПа

Плотность — 2,4−2,6 г/см3

Температура плавления — 1450−1500 °C

Коэффициент трения — 0,8

Щелочестойкость — 9,1−10,3 pH

Удельная поверхность — 20 м2/г прочность на разрыв более 3000 Мпа;

плотность от 2.4 до 2.6 г/см3;

температура плавления от 1450 до 1500° С;

коэффициент трения 0.8 единиц;

щелочестойкость от 9.1 до 10.3 рН;

удельная поверхность 20 м2г.

Асбест является жаростойким материалом и может эксплуатироваться при температуре 500−550оС, кратковременно — до 700оС. Сорта асбеста с минимальным количеством примесей неэлектропроводны и обладают хорошими электроизолирующими свойствами.

Высокая поверхностная энергия и развитая поверхность придают асбесту хорошие сорбционные свойства к полярным веществам.

Все виды асбеста имеют высокую щелочестойкость, однако в растворах кислот хризотил-асбест теряет свои свойства из-за растворения магниевых окислов. Крокидолит имеет лучшую кислотостойкость.

Совокупность уникальных свойств хризотил-асбеста таких как: способность расщепляться на тончайшие эластичные волокна, обладающие высокой механической прочностью, несгораемость и теплостойкость, высокий коэффициент трения. Низкая проводимость тепла, электрического тока и звука, атмосферостойкость, щелочеустойчивость и стойкость по отношению к морской воде, высокая адсорбирующая активность и способность к образованию устойчивых композиций с различными вяжущими материалами позволяет использовать хризотил-асбест практически во всех областях промышленности. В основном же его используют для производства асбестоцементных материалов для строительства, производства асботехнических изделий для автомобильной, авиационной, тракторной, химической, электрохимической отраслей промышленности, а также для судостроения, машиностроения, в оборонной промышленности и ракетостроении. Количество видов изделий, вырабатываемых из асбеста в чистом виде или в композиции с другими материалами, составляет более трех тысяч наименований. Уникальность асбеста заключается не только в многообразии его применения, но и в полном отсутствии природных аналогов и искусственных заменителей, обладающих такими же качествами. Промышленное использование хризотил-асбеста экономически выгодно ввиду его доступности, дешевизны и долговечности.

Химические свойства

По составу асбест — это природный магниевый гидросиликат, содержащий также окислы других элементов. Существует ряд разновидностей асбеста, но промышленное значение имеют два основных вида, имеющие, в частности, следующий состав (в зависимости от месторождения составы могут быть и несколько другими):

— хризотиловый асбест 3MgO.2SiO2.2H2O ;

— крокидолит 2Na2O.2MgO.(4−6)Fe2O.

(2−4)Fe2O3.(16−17)SiO2.(2−3)H2O.

В составе асбеста также присутствуют примеси — оксиды алюминия, марганца, титана, хрома, никеля, кобальта и другие, их больше в хризотиловом асбесте. Именно они и придают асбесту окраску.

Химический состав хризотил-асбеста

Структура асбеста очень интересна. Так, например, плоскостные молекулы хризотилового асбеста имеют слоистую несимметричную структуру, вследствие чего они сворачиваются в очень тонкую трубочку (своеобразный «рулет»). Диаметр такого «элементарного» игольчатого кристалла у хризотил-асбеста 10−30 нм, у крокидолита — 50−99 нм. Микроструктура асбеста — игольчатые кристаллы и их сростки. Товарный асбест представляет собой комплексы из сотен и тысяч соединенных вместе элементарных игольчатых кристаллов, имеющих поперечник около 0,1−0,5 мкм.

Разновидности асбеста

Классификация

Хризотил. Листовой силикат, состоящий из лежащих в одной плоскости соединенных кремнеземных тетраэдров, покрытых слоем брусита. Кремнеземно-бруситовые пластины слегка изогнуты из-за структурного несовпадения, выражающегося в скручивании пластин и образования длинной полой трубочки. Из таких трубочек и образуются составные пучки волокон хризотила. Химический состав хризотила однороден в отличие от разновидностей амфибол-асбеста. Присутствие некоторого количество оксидов является результатом загрязнения при образовании минерала в скалистой породе. Некоторые из этих элементов могут входит в структуру, а так же могут присутствовать в качестве главных элементов небольших концентраций отдельных разновидностей минерала, входящих в пучок волокон. Длинные эластичные и изогнутые волокна хризотила обычно сплетены в пучки с пушистыми концами. Такие пучки соединены водородными связями иили каким-нибудь твердым веществом не входящим в состав волокна. Длина хризотиловых волокон, встречающихся в природе, колеблется от 1 до 20 мм, с отдельными экземплярами до 100 мм. Хризотил чрезвычайно чувствителен к кислоте, хотя меньше подвержен воздействию гидроокиси натрия (едкого натра), чем любые амфибольные волокна.

Амфибольные минералы представляют собой двойные цепочки кремнеземных тетраэдров, поперечно связанные катионовыми мостиками. Химический и физический состав различных амфибол асбестов весьма разнообразны. Состав рабочего образца совпадает с предполагаемой теоретической чрезвычайно редко. Однако при идентификации различных волокон для удобства работы пользуются теоретическими допусками.

Крокидолит (рибекит-асбест) Типичные для крокидолита пучки волокон распадаются на более короткие и тонкие волокна легче, чем волокна других амфибол асбестов. Однако образующиеся таким образом волокна обычно не так малы в диаметре, как волокна хризотила. В сравнении с другими амфиболами или хризотилом крокидолит обладает сравнительно плохой жаростойкостью, но его волокна широко применяются там, где требуется высокая кислото устойчивость. Крокидолитовые волокна обладают от умеренной до хорошей гибкостью, слабой прядомостью и меняющейся от мягкой до жесткой текстурой. В отличие от хризотила крокидолит обычно бывает загрязнен органическими примесями, в том числе небольшим количеством полициклических ароматических углеводородов, таких как бензапирен.

Амозит (грюнерит-асбест) Волокна амозита обычно длиннее, чем у крокидолита. Большинство амозитовых волокон имеют прямые края и характерные прямоугольные окончания осей.

Антофиллит-асбест представляет собой сравнительно редкий волокнистый призматический магниево-железистый амфибол, который иногда встречается в виде примесей в месторождениях талька. Характерно, что волокна антофиллита крупнее, чем у других распространенных форм асбеста.

Тремолит и актинолит-асбест Тремолит-асбест это моноклинный кальциево-магниевый амфибол. Актинолит-асбест это его железозамещенный дериват. Оба вида волокон редко обнаруживаемые в самостоятельных месторождениях, чаще всего встречаются как загрязняющие примеси в других месторождениях асбеста. Первый как примесь в месторождениях хризотила и талька, второй в амозитовых месторождениях. Тремолит-асбестовые волокна разнятся по размеру, но могут приближаться к величине волокон крокидолита и амозита.

Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение.

Асбест упаковывают в бумажные мешки марки НМ или импортные синтетические мешки, обеспечивающие сохранность асбеста в течение гарантийного срока хранения. Заполненные асбестом мешки зашивают машинным способом или заклеивают. В зависимости от марки асбеста масса нетто и брутто одного мешка должна быть 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 кг. По согласованию допускается упаковка асбеста 6 и 7 группы в мягкие специализированные контейнеры разового использования, ли для групп 3−6 в виде крупногабаритных брикетов.

В маркировке асбеста содержится три группы букв иили цифр, разделенных дефисами. Буквы заглавные русские. Где первая группа А, что обозначает наименование материала, вторая показывает группу, третья это гарантийный минимальный остаток на основном сите для асбеста групп 0−6, и насыпная плотность для асбеста 7 группы. Например А-7−300 или А-6К-45.

Транспортируют асбест всеми видами транспорта в соответствие с правилами перевозки и техническими условиями погрузки и крепления грузов, действующими на данном виде транспорта. Допускается транспортирование асбеста групп 6−7 навалом без упаковки в чистых крытых транспортных средствах.

Упакованный асбест хранят в закрытых помещениях, под навесом или на открытых площадках в синтетической таре закрытым влагонепроницаемым материалом.

Асбест состоит из смеси волокон различной длины и агрегатов. В зависимости от длины волокна асбест подразделяют на восемь групп (0−7).

Асбест групп (0−6) делится на марки в зависимости от фракционного состава, определяемого методом сухого рассева на контрольном аппарате из 4-х сит.

Группы

Примечание: В обозначении марок буквенные выражения обозначают

А — наименование материала;

К — способ получения асбеста (из продуктов пылеосадительных устройств).

Первая цифра показывает группу, вторая — гарантированный минимальный остаток на основном сите контрольного аппарата для асбеста групп (0−6) и насыпную плотность для асбеста 7-й группы.

Месторождения и залежи

Происхождение: обычно встречается в серпентинитах (змеевиках) в виде тонких поперечноволокнистых прожилков.

Месторождения: в России (Урал, Восточная Сибирь), Канаде, США, ЮАР, Зимбабве. Наибольшее значение имеет хризотил-асбест.

Интересные факты. Лучшим в России является асбест Молодежного месторождения (Муйский район Республики Бурятия), длина волокон которого достигает 8 см.

Месторождения: Урал, Сибирь (Россия); Канада; Трансвааль (Южная Африка); Германия, Россия (Баженовское, Лабинское, Ильчирское, Актовракское), Канада (Тетфорд), Южная Африка и др.

Мировые запасы хризотил-асбеста значительно превышают запасы амфиболовых асбестов, причём таких мощных скоплений амфибол-асбеста, как в крупных месторождениях хризотил-асбеста, не встречается. На долю хризотил-асбеста приходится 96% мировой добычи асбеста. Наиболее крупные из разрабатываемых мировых месторождений хризотил-асбеста: в России — Баженовское (Средний Урал), Ак-Довуракское (Тувинская область), Джетыгаринское (Кустанайская область), Киембаевское (Оренбургская область), а за рубежом — Канадское (Канада) и в Зимбабве (Южная Африка). Россия — крупнейший производитель асбеста в мире.

ДЖЕФРИ (Jeffrey) — месторождение хризотил-асбеста в Канаде (пров. Квебек). Эксплуатируется с 1881. Месторождение гидротермальное. Запасы асбеста 37,5 млн. т. Центр добычи — Асбестос.

Параметры месторождений

Баженовское месторождение

Месторождение было открыто в 1884 г., детальное геологическое изучение его начато с 1922 г. С 1922 по 1950 г. месторождение изучено с поверхности и разведано до глубины 100−150 м. Запасы его оценивались в 7−8 млн.т. В 1950;1960 гг. месторождение доразведано до глубиньг 300−400 м и запасы его оценены по категориям В+С в 31 млн. т и по категории С1 в 31 млн.т.

В результата обобщения полевых материалов по разведке месторождения за 1920;1960 гг./в период генерального пересчета запасов была пересмотрена труктура месторождения и морфология рудных тел (залежей). До этого асбестовой залежью считалось рудное тело, имеющее зональное строение в виде постепенно сменяющихся зон асбестоносности и ограниченное с одной стороны зоной разлома, а с другой. — перидотитовым ядром. /До 60-х годов на месторождении было выявлено 49 самостоятельных асбестовых залежей. После генерального пересчета запасов на 1.1.1963 г. на месторождении выделяется 27 крупних залежей, каждая из которых представляет собой асбестоносные серпентини-и, окаймляющие безрудные блоки серпентинизированных перидотитов.

Залежи имеют крутое западное или близкое к вертикальному падение. Прос-гарание их меридиональное. Длина залежей по простиранию колеблется в широих пределах: от 200−300 м до 4,5 км (залежь Северная); мощность от 40 м до 1,4 км. Глубина залегания их различна, измеряется десятками и сотнями метров от поверхности и достигает 1070 м для залежи Северной и 1100 м для зале-га Глубинной * 4. Форма залежей неправильная, эллипсовидная или линзообразная, В вертикальном разрезе залежи, не выходящие на поверхность, имеют тру-бообразную форму или вид неправильной линзы и эллипса; залежи, выходящие на данную поверхность и эродированные, имеют чашеобразную форму. В центре располагается ядро, оно окружено асбестсносными породами с постепенно сменяющимися типами асбестоносности: отороченных кил, крупной телкой сетки, мелкопроаила и, наконец, серпентинитами с просечками асбеста, Далее следуют рассланцованные серпентиниты и дайки гранитоидов, фикси—рущие рудоконтролирующие зоны разломов. Встречаются залежи, в которых ас-бесюносностъ представлена одним или двумя типами.

Баженовское месторождение хризотил-асбестовое, в России, Свердловская обл. Разрабатывается с 1889. Разведанные запасы асбеста около 66 млн. т со средним содержанием асбеста в руде 2,28%. Среднегодовое производство асбеста около 700 тыс. т (1991). Центр добычи — г. Асбест

Баженовское месторождение хризотил-асбеста находится в 60 км к северо-востоку от Екатеринбурга. Оно располагается среди одноименного массива ультраосновных пород, вытянутого в меридиональном направлении на 28 км, при ширине от 1 до 4 км; площадь массива на поверхности составляет около 75 км². На западе ультраосновные породы граничат с габбро, а на востоке — с гранитами (К.К.Золоев, Б. А. Попов, 1985). Внутри ультраосновных пород установлены многочисленные ветвящиеся дайки гранитов и диоритов, а также различно ориентированные зоны разломов и дробления. Этими зонами ультраосновные породы разделены на ряд блоков. В центральных своих частях блоки сложены перидотитами, а по периферии, ближе к зонам разломов, в них развиты серпентин, хризотил-асбест, тальк-хлоритовые и тальк-карбонатные породы. Последние расположены в осевых частях разломов. Таким образом, промышленная хризотил-асбестовая минерализация в виде жил и сетки прожилков располагается по периферии блоков перидотитов. Ширина жил и прожилков асбеста изменяется от 2−3 мм до 20−50 мм.

На площади Баженовского ультраосновного массива выделяется ряд асбест-содержащих залежей, насыщенных прожилками хризотил-асбеста до промышленных содержаний (примерно более 2% от объема горной породы). Залежи располагаются в средней части ультраосновного массива и вытянуты в меридиональном направлении. Длина залежей колеблется от 200 м до 4,5 км, мощность — от 20 до 300 м. Всего на месторождении разведаны 24 асбестсодержащие, или «рудные» залежи. Сближенные залежи объединяются в промышленные участки. Здесь выделяются пять участков (с севера на юг): Окуневско-Рефтинский, Северный, Центральный, Южный и «Трудовой отдых». Общая протяженность зоны промышленной асбестоносности составляет около 10 км. Промышленная асбестоносность прослежена на глубину до 1000 м.

На месторождении выделяются следующие типы промышленной асбестоносности, располагающиеся последовательно в направлении от блоков перидотитов к осевым частям зон разломов: 1 — простые отороченные (зонами серпентина) жилы, 2 — сложные отороченные жилы, 3 — крупносетчатый асбест, 4 — мелкосетчатый асбест, 5 — мелкопрожильный асбест. Более длинное волокно от 8 до 25−50 мм содержится в отороченных жилах и крупной сетке при содержании асбеста 1−8%, в мелкосетчатых и мелкопрожилковых рудах длина волокна лишь 2−10 мм, но содержание асбеста выше 5−10%. Среднее содержание асбеста в руде в целом по месторождению составляет 2,47%. Асбестовая руда делится на семь сортов, различающихся длиной волокна хризотил-асбеста. К I сорту относится длинноволокнистый асбест со средней длиной волокон 16 мм, ко II сорту — 12 мм, к III — 9 мм, IV-V — от 2 до 8 мм, к VI и VII — короче 2 мм. Разведанные запасы хризотил-асбеста на Баженовском месторождении, по состоянию на 01.01.98 составляют 68,5 млн т.

Разведка Баженовского месторождения проведена скважинами колонкового бурения. Суммарная длина разведочных скважин, пробуренных здесь в период с 1922 по 1983 гг., составляет 1 021 965 м (К.К.Золоев, Б. А. Попов, 1985). По масштабам проявления асбестоносности и разведанным запасам Баженовское месторождение крупнейшее в мире.

Добыча хризотил-асбеста осуществляется огромным карьером глубиной около 300 м при проектной производительности 37,8 млн т руды или 1,4 млн т хризотил-асбеста в год. В период с 1.01.63 по 1.01.76 на месторождении добыто 288,6 млн т руды, содержащей 8,3 млн т асбеста при содержании последнего 2,87%. Всего с начала эксплуатации месторождения, с 1887 г., на месторождении извлечено около 20 млн т волокна хризотил-асбеста. Обогащение асбестовой руды, т. е. извлечение из нее хризотил-асбеста, осуществляется на местных обогатительных фабриках.

Месторождения хризотил-асбеста на Урале изучали П. М. Татаринов, В. Ф. Дыбков, В. В. Аршинов, К. К. Золоев, Б. Я. Меренков, Н. Д. Соболев, Н. Д. Меркурьев, В. И. Крыжановский, В. И. Ефимов, В. И. Чемякин, В. М. Коптяев и др.

Благодаря своим выдающимся качествам: прядильным свойствам, высокой прочности волокон на разрыв, эластичности, огнеупорности, щелочестойкости, высоким сорбционным, тепло-, звукои электроизоляционным свойствам, хризотил-асбест находит широкое применение в изготовлении огнестойких тканей, шифера, асбоцементных плит и труб, асботехнических изделий в авиационной, автомобильной, химической и электротехнической промышленности.

Урал является крупнейшей асбестоносной провинцией мира. Он в состоянии обеспечить этим минеральным сырьем Уральский экономический район, СНГ, Россию и реализовать экспортные поставки в дальнее зарубежье.

Первые документальные свидетельства об открытии на Урале асбеста относятся к 1720 г. Повторно уральские асбестовые копи были открыты в феврале 1885 г. дворянином А. П. Лабыженским — топографом и геодезистом.

Наличие перидотитов, серпентинитов и асбеста в районе впервые, по-видимому, было установлено А. П. Карпинским, который в 1877 и 1879 гг. при геологических исследованиях на восточном склоне Урала дважды пересек Баженовский ультраосновной массив. Первые разведочные работы проводились в 1899 г. горным инженером А. В. Семченко.

Описание Баженовского месторождения сделано В. И. Крыжановским в 1907 г., а систематическое изучение началось с 1922 г.

Баженовский асбестовый район приурочен к одноименной интрузии гипербазитов, входящей в состав восточной полосы габбро-перидотитовых интрузии Среднего Урала.

Собственно Баженовский массив ультраосновных пород вытянут в меридиональном направлении, имеет линзообразную форму и общую площадь примерно 75 квадратных километров. Массив сложен перидотитами типа гарцбургитов (в южной части) и пироксенитами-диаллагитами, вебстеритами, реже — энстатитами (в северной части); с запада к нему примыкают габбро, слагающие его висячий бок, а с востока и юга он ограничивается гранитами более молодого возраста.

Жильные тела основного и кислого состава, с многочисленными апофизами, пронизывают тело ультраосновных пород, фиксируя разноориентированные разломы протяженностью до 12−15 км. В результате процессов метаморфизма ультраосновные породы в большей или меньшей степени серпентинизированы, карбонатизированы и оталькованы.

Дайки, фиксирующие разломы, представлены мелкозернистыми пироксенитами, микрогаббро, плагиоклазитами и альбититами, в большинстве своем родингитизированными. Мощности даек невелики — от 0,1 до 1−2 метров.

В Баженовском массиве материнскими породами для родингитов являются диаллагиты, верлиты, вебстериты, микродиориты и макрогаббро, диорит-порфиры, диабазы, диабазовые порфиры, плагиоаплиты и альбититы. Маломощные тела обычно родингитизированы нацело, более мощные — изменены частично. Сложены родингитовые породы мелкозернистым агрегатом преимущественно гранат-диопсидового состава. Отдельные участки даек значительно изменены поздними гидротермальными процессами, вплоть до полного замещения гранат-диопсидовой породы пренитом, цеолитами, карбонатами и другими вторичными минералами. В пустотах и трещинах измененных родингитов некоторые из этих минералов образуют щетки зачастую хорошо образованных кристаллов. В пределах одного жильного тела могут встречаться участки различного минерального состава. К настоящему времени перечень минералов родингитов Баженовского месторождения включает 37 наименований.

Киембайское месторождение

КИЕМБАЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, хризотил-асбестовое, в Российской Федерации, Оренбургская обл. Открыто в 1936. Запасы асбеста 24,9 млн. т со средним содержанием асбеста в руде 1,9−4,8%. Разработка открытым способом. Центр г. Ясный.

Сырьевые ресурсы асбеста заключены в разрабатываемом Киембаевском месторождении, балансовые запасы которого составляют около 17% от общероссийских.

Киембайское месторождение относится к баже-новскому подтипу месторождений хризотил-асбеста, каждое из которых имеет общие черты и в то же время характеризуется специфическими особенностями. Гипербазиты месторождения относятся к дунит-гарц-бургитовой формации, степень и типы серпентиниза-ции их неодинаковы в различных частях массива. Залежи асбеста контролируются серией разломов, находящихся в зоне крупного регионального разлома, в этом Киембайское месторождение не отличается от других месторождений асбеста.

На Главном участке наряду с лизардитизацией и хризотилизацией довольно интенсивно проявлена ан-тигоритизация; руды представлены в основном мелко-и крупносетчатыми разностями. Оруденение захватывает в краевой части Северного массива блок гипер-базитов шириной 650 м, длиной до 2 км, глубиной не менее 800 м. Интенсивность асбестизации весьма высокая (среднее содержание I—VI сортов 4,7%, I—VII— 9,07%). В верхних горизонтах до глубины 45—50 м развита кора выветривания, понижающая качество асбеста. В этом специфика Киембайского месторождения: выветривание осложняет промышленное его освоение, особенно в первые 5—10 лет, когда будут отрабатываться верхние горизонты.

Ясненский район.

Площадь территории — 3,7 тыс. кв. км.

Численность населения — 36,0 тыс. чел.

Административный центр — город Ясный (27,9тыс. жителей). С крупными экономическими центрами Восточного Оренбуржья район связан асфальтированной автодорогой, на юге его пересекает железнодорожная ветка от транзитной магистрали до пос. Светлый (станция Рудный Клад), с которой связан Ясный (станция Горный Лен).

Месторождением хризотил—асбеста с запасами по категориям А+В+С1 — 530 млн т, (среднее содержание асбеста — 4,2—5,0%, обеспеченность — на 60—70 лет). Месторождение расположено восточнее Ясного, разрабатывается карьером.

Джетыгаринское месторождение

Джетыгаринское месторождение (Джетыгаринский р-он Костанайской обл.), занимающее 5-е место в мире по запасам хризотил-асбеста. По данным ОАО «ДАГОК Кустанайасбест» первоначальные запасы месторождения составляли 1 074 млн тонн руды. На конец 1992 года 32,5% запасов отработано, остаточные запасы — 724,9 млн тонн. В конце 1992 года запасы были пересчитаны при содержании асбеста в руде 3,88%, при этом они уменьшились до 705,3 млн тонн. На конец 2000 года остаточные запасы месторождения составляли 684 млн тонн. В случае сохранении нынешних темпов добычи (около 3 млн тонн руды в год), такие запасы были бы достаточны на 228 лет, а в случае вывода комбината на проектную мощность (10 млн тонн руды в год) — примерно на 70 лет. По данным эмитента среднее содержание асбеста в добываемой руде за последние 4 года менялось от 4,82% до 5,74%, при средневзвешенной величине 5,16%, что примерно на треть больше, чем среднее содержание, использованное при пересчете запасов в 1992 году. Отсюда следует, что в настоящее время происходит заметное разубоживание запасов и высока вероятность того, что при следующем пересчете они будут существенно уменьшены. Соответственно, может уменьшиться и срок жизни рудника. Однако даже в случае постепенного увеличения добычи и ужесточения кондиций, срок жизни комбината не должен быть менее 50 лет.

В 1997 году в пределах горного отвода комбината было открыто единственное в Казахстане месторождение нефрита. В 1999 году организован участок по его добыче и обработке.

Проектная мощность рудников составляет около 10 млн тонн руды в год, обогатительных фабрик — 600 тыс. тонн. Наибольшая фактическая добыча (11 млн тонн руды в год) была достигнута в конце 70-х.

В начале 90-х в связи с падением спроса на асбест прошло снижение объемов производства и частичная консервация предприятий комбината. В течение всего последующего времени «Кустанайасбест» продолжал действовать, хотя к 1994 году добыча руды снизилась до 2,8 млн, а затем, после некоторого роста в 1995 — 1997 годах (3 — 3,2 млн тонн руды в год), снова упала к 1999 году до 2,1 тонн. Рост спроса на продукцию компании привел к возобновлению роста добычи до 3 млн тонн в 2000 году.

Основной вид деятельности комбината — добыча и обогащение руд хризотил асбеста и производство на этой основе товарного асбеста. Мощность комбината позволяет ежегодно производить до 400 тысяч тонн хризотил-асбеста, соответствующего мировым стандартам. Численность работников на предприятии в настоящее время составляет 3 500 человек.

ОАО «Кустанайасбест» входит с состав международной компании ООО «Объединенные миннералы» вместе с ОАО «Оренбургасбест» (Российская федерация). Объединение двух промышленых предприятий вывело ООО «Объединенные минералы» на первое место в мире по производству хризотил-асбеста с годовым объемом 550 тысяч тонн.

Молодежное месторождение

Асбестовая залежь Молодежного месторождения приурочена к центральной част одноименного массива. Длина промышленной части залежи на различных горизонтах колеблется от 409 до 768 м, ширина — от 278 до 489 м, глубина распространения асбестоносности от 367 до 638 м от поверхности. Максимальные размеры залэки устанавливаются на горизонте +1150 м.

Молодежное месторождение по морфологии и структуре безусловно относится к месторождениям хризотил-асбеста баженовского подтипа, но имеет некоторые особенности, выражающиеся в приуроченности его к небольшому гипербазитовому массиву с исключительно высокой насыщенностью асбестом, особенно длинноволокнистым. В связи с этим имеет смысл выделять в месторождениях хризотил-асбеста баженовского подтипа особую молодежную ветвь, что позволит привлечь внимание геологов к поискам и разведке подобных месторождений.

Форма асбестовой залежи — неправильный эллипсоид. Зональность, типичная для зсех известных промышленных месторождений хризотил-асбеста баженовского подтипа, на Молодежном месторождении выражена достаточно четко. Здесь от центра к юриферии сменяется ряд зон с различным характером асбестоносности: ядро — зона простых отороченных жил — зона крупной сетки — зона мелкой сетки — зоны ориентированных и сетчатых просечек (иногда смешанного характера) — периферий-зона мелкой сетки. С периферии асбестоносная залежь окаймляется грубо и интенсивно рассланцованными серпентинитами.

Северо-западная часть месторождения расположена на крутом склоне долины ключа Дядиного, юго-восточная, располагаясь в нижней части долины, перекрыта «лом четвертичных отложений мощностью от 5 до 40 м. Характер рельефа на месторождении и предопределил выбор комбинированного способа его разведки

История Асбеста

Наш небольшой уральский город — Асбест, не назовешь глухой провинцией. Причин для этого столько, что пальцев на руках не хватит все сосчитать. Но главную ему известность принесло крупнейшее в мире месторождение «горного льна». Камня, о котором сложено немало легенд, а известный поэт Степан Щипачев писал, что, глядя на асбест, он читает «на нем планеты письмена».

Благодаря началу разработки Баженовского месторождения поселились поблизости и первые жители будущего города. Вместе с развитием треста, а затем и комбината «Ураласбест» строился и хорошел город.

В прошлом году ОАО «Ураласбест» отметило свой 80-летний юбилей. К этому событию на предприятии решили приурочить книгу об истории предприятия. В ближайшее время книга увидит свет. В ней прослеживается путь становления и развития комбината, много рассказывается о его «золотом фонде» — тружениках, которые вложили свои знания, опыт и душу в родное предприятие.

Поскольку история комбината, а значит, и города, начиналась с развития горных работ на Баженовском месторождении, публикуем сегодня небольшую выдержку из главы будущей книги, посвященной именно этим событиям. В главе описываются восемь этапов развития горных работ. Пожалуй, самым сложным был первый — с 1889 по 1917 год. У первооткрывателей всегда самый тяжелый хлеб.

«Все горные работы выполнялись в то время сезонниками — пешими и конными крестьянами, общее количество которых на всех приисках в летнее время доходило до 10−12 тысяч человек. Уходить и уезжать на заработки в Кудельку во время перерывов в полевых сельскохозяйственных работах стало обычным явлением.

В большом секрете друг от друга, особенно в первые годы эксплуатации, управляющие приисками держали сведения о геологическом строении разрабатываемых залежей, хотя сами по себе эти данные были весьма скудными. Разведка носила непродуманный, поспешный, чисто эксплуатационный характер; методы ее были примитивными, ни о каком разведочном бурении не велось и речи. Обычно пробивались шурфы на глубину 2−3 метра, йот них велись канавы.

Неудивительно, что до революции не было даже попытки договориться о составлении геологической карты асбестового месторождения. Единственная геологическая карта района была подготовлена в 1909 году горным инженером Н. С. Михеевым, но и она имела слишком схематический характер. Только на основе геологических исследований, проведенных в 1918 -1925 годах партией Геологического комитета под руководством В. В. Вознесенского, составлена первая детальная геологическая карта района.

Все горные работы велись примитивно — вручную. Кайла, лопата, лом, клин и кувалда — вот немудреный инструмент тогдашнего горняка; тачка, носилки и конная подвода — двухколесная колымажка — его горный транспорт. После того как заканчивались поисковые работы и определялись контуры будущего карьера, на площадке вырубался лес И начинались вскрышные работы. Они велись без всякого плана, по мере надобности и только в теплое время года. Разрезы разрабатывались уступами высотой в два метра. Пустую породу отвозили лошадьми на отвалы, расположенные в непосредственной близости от разрезов.

Работа на верхних уступах не требовала устройства водоотлива, но при глубине разреза в 6−8 метров в забоях появлялась вода. Надо было принимать меры против затопления нижних горизонтов. Долгое время для откачки воды использовались ручные малопроизводительные приспособления — помпы, примитивные насосы и т. д. Только в 1896 году на Поклевском прииске появилась первая паровая машина — на водоотливе.

Спустя пять лет, в 1901 году, на асбестовых приисках стали применяться взрывные работы. Однако взрывчатые вещества — горный порох и динамит — использовались в небольших количествах, только для взрывания сверхтвердых пород.

С 1904 года на некоторых приисках проложили железнодорожные пути колеи 600 мм, и на транспортировке руды стали применять полуторатонные коппелевские вагонетки. Но главным двигателем долгое время оставались человек и лошадь.

До 1900 года извлекали из руды лишь длинноволокнистый асбест, и исключительно ручным способом в карьере, остальное волокно шло в отходы. Отобранный асбест сортировали, упаковывали в ящики и отправляли потребителям.

Несколько позже, с увеличением спроса на асбест и расширением сферы его применения, в разрезах стали также готовить руду к последующему извлечению из нее асбестового волокна на примитивных сортировках с использованием ручных операций дробления и просеивания.