О Комплексной целевой программе "Шунгит" по внедрению шунгитовых материалов и изделий на 2003-2005 годы

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Шунгитовые породы - уникальные по составу, свойствам и структуре природные образования. Они представляют собой необычный по структуре природный композит - равномерное распределение высокодисперсных кристаллических частиц в аморфной углеродной матрице. Средний размер силикатных частиц около 1 мкм. Углерод шунгитовых пород (шунгит) - некристаллический углерод с метастабильной структурой, не способный к графитизации, обладает многими ценными свойствами естественного и искусственного углерода.

Специфическая структура и вещественный состав шунгитовых пород сообщает им многие практически ценные физические, химические, физико-химические и технологические свойства, позволяющие получать из шунгитовых пород целый спектр товарных продуктов: от нового шихтового материала для выплавки ферросплавов и материала для получения карбида кремния до тонкодисперсных (<10 мкм) порошков для резинотехнической промышленности.

Огромный практический интерес представляет одновременное использование нескольких свойств шунгитов: химической стойкости и термостойкости, электропроводимости и химической устойчивости, малой теплопроводности и способности силикатной основы выступать в качестве активной добавки, высокой пористости и ярко выраженной способности к обеззараживанию воды и т.д.

Так, например, шунгитовые сорбционные материалы для очистки нефтесодержащих стоков, испытанные в промышленных условиях, в 1,5-2 раза дешевле углей; обладают высокой эффективностью, выступая в роли фильтрующего элемента, сорбента, катализатора окислительно-восстановительных процессов и биологического обеззараживания. В силу особенностей вещественного состава и структуры при измельчении шунгитовых пород даже микронные частицы шунгитовых порошков содержат и углеродную, и силикатную составляющие - именно это явление и определяет способность шунгитовых порошков совмещаться с полимерами различной полярности. Установлена возможность замены белой сажи и полуактивных типов технического углерода на шунгитовые наполнители в рецептурах резин для изготовления протекторов автомобильных шин и резинотехнических изделий, получения высоконаполненных композиций специальных резин.

Внедрение шунгитовых наполнителей взамен традиционных углеродных и минеральных наполнителей позволяет создать новые конструкционные материалы функционального назначения (трудногорючие).

Шунгитовые наполнители на 30% дешевле белой сажи. При возможной частичной замене пластификаторов (сложные эфиры фталевой кислоты, нефтяные масла) экономический эффект будет более значителен. При производстве отдельных видов РТИ шунгитовый наполнитель способен заменить белую сажу на 100%, технический углерод на 20-50%.

Крупнейшее в мире разведанное месторождение шунгитовых пород - Зажогинское, расположено в Республике Карелия вблизи п.Толвуя. Общие ресурсы месторождения составляют 150 млн. тонн. Одна из залежей - Максовская - разведана по категории В и С1, утвержденные запасы - 30 млн. тонн. В плане залежь имеет площадь 350000 м при мощности в центральной части 120 м. Разработка осуществляется карьером, проектная мощность которого - 300 тыс. тонн. Суммарные прогнозные ресурсы шунгитовых пород Карелии превышают 2 млрд. тонн.

Перечень выявленных свойств шунгитовых пород и получаемых при их переработке продуктов, уникальность геологического образования (нигде в мире шунгитовые породы в объемах, сопоставимых с карельскими, не встречаются) выдвигают задачи по поиску и выбору наиболее рациональных способов освоения месторождений шунгитового сырья, разработке эффективных технологий применения полученных шунгитовых продуктов.

Ныне действующее предприятие ООО "НПК "Карбон-Шунгит" добывает около 80 тыс. тонн руды в год. Добытый шунгит использует в качестве шихты для производства ферросплавов.

В настоящий момент ФГУП "ВИМС" им. Н.М.Федоровского совместно с ООО "МКК-Инжиниринг" разработана и внедрена комплексная технологическая схема переработки шунгитовых пород, позволяющая: во-первых, использовать все разновидности пород из разреза разрабатываемых толщ; во-вторых, использовать полезные специфические свойства как шунгитового углерода, так и всей породы в целом; в-третьих, получать продукты с заранее заданными свойствами. Опытно-экспериментальный участок, созданный на базе филиала ФГУП "ВИМС" им. Н.М.Федоровского - ГЕОТЕХВИМС, выпускает малотоннажные партии тонкодисперсных шунгитовых наполнителей (ТШН). В соответствии с распоряжением Правительства Москвы N 423-РП от 20.03.2003 создается производство ТШН на Лианозовском комбинате строительных материалов и конструкций.

Области применения шунгитовых материалов чрезвычайно велики и требуют постоянного изучения. Проведенные в последние годы исследования свойств шунгита и продуктов его переработки, а также результаты испытаний различных материалов, полученных на его основе, позволяют существенно расширить сферу применения этого, весьма ценного, минерального сырья.

Технология переработки шунгитов построена на гибкой схеме, экологически безопасна, безотходна. Полученные продукты являются экологически чистыми. Применение шунгитовых сорбентов, наполнителей, пигментов, красителей - заменителей традиционных материалов, как правило, не влечет за собой изменений технологий действующих производств, но придает изделиям новые полезные свойства. Так, например, шунгитовые облицовочные материалы полностью отвечают требованиям ГОСТов, но обладают радиоэкранирующими свойствами. Шунгитовые сорбционные материалы обладают высокой механической прочностью, термостойкостью, химической стойкостью и электропроводностью, что дает возможность реализовать несколько схем их регенерации (термическую, электрохимическую, химическую) как централизовано, так и непосредственно на очистных сооружениях. Интерес к применению шунгитовых материалов резко возрос в последние годы как у отечественных, так и зарубежных ученых и производственников.

Отличительная особенность программы - формирование рынка новых видов материалов и изделий из нового вида минерального сырья.

В соответствии с экспертной оценкой исполнителей программы годовой объем потребления продуктов измельчения шунгитового щебня на начальном этапе составит:

- фильтрующие материалы и сорбенты для городского хозяйства - до 1,0 тыс. тонн, в перспективе - 20 тыс. тонн в год;

- наполнители для шунгитобетонов с экранирующим эффектом - 1,5 тыс. тонн в год, в перспективе - до 20 тыс. тонн в год;

- тонкодисперсные шунгитовые наполнители для шинной и резинотехнической промышленности - 1,5 тыс. тонн, в перспективе - до 50 тыс. тонн в год;

- наполнители для ЛКМ - 7,3 тыс. тонн в год.

Общий годовой объем потребления шунгитовой продукции в первый год производства составит, ориентировочно, 7,0 тыс. тонн, что коррелируется с плановой годовой программой выпуска продукции (6,3 тыс. тонн) опытно-промышленного участка по производству шунгитовых крошки и наполнителей ООО "МКК-Инжиниринг", создаваемого на площадях ООО "Карельский гранит" (Республика Карелия, г.Кондопога).