Слюдяная промышленность

СЛЮДЯНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (а. micaceous industry; н. Glimmerindustrie; ф. industrie du mica; и. industria de mica) — подотрасль неметаллорудной промышленности, объединяющая предприятия по добыче и обогащению слюдосодержащих руд (мусковит, флогопит, вермикулит), а также слюдоперерабатывающие предприятия, выпускающие изделия из листовой слюды, электроизоляционной слюдобумаги и материалы, дроблёную и молотую слюды, вспученный вермикулит и частично теплоизоляционные материалы на его основе.

Слюдяная промышленность выпускает свыше 300 наименований слюдяной продукции, которые используются в основном в радиоэлектронике, электромашиностроении, электротермии; вспученный вермикулит — в теплоэнергетике и стройиндустрии как теплоизолятор, в сельском хозяйстве и других отраслях — как сорбент.

Добыча слюды — одна из старейших подотраслей горной промышленности. Имеются свидетельства, что слюда добывалась в Индии ещё во 2 в. до н.э. и использовалась в медицине и в декоративных целях. Широкое распространение она получила в Древней Руси. Жители Новгорода Великого в 11 веке вставляли тонкие пластинки слюды в окна. Главным местом разработки была Керетская волость (территории Карельской ACCP), составлявшая вотчину Соловецкого монастыря. В 1733 керетскими промышленниками было добыто около 525 кг слюды. Русскую слюду, появившуюся на мировом рынке, называли московским стеклом или московитом, а впоследствии мусковитом. В окрестностях Лоухского и Пулонгского озёр обнаружены горные выработки длиной 120 м и глубиной 80 м. Отдельные открытые выработки переходили в подземные.

В Сибири добыча слюды началась в 1705 артелями (Бирюсинские месторождения мусковита Красноярского края). В начале 18 века Иркутская область становится одним из крупнейших центров добычи высококачественного мусковита. Ко 2-й половине 18 в. относится начало разработки незначительных месторождений мусковита на Урале. Флогопит впервые начал добываться в Прибайкалье (Слюдянское месторождение) в 70-х гг. 17 в. Слюдяной промысел в России с середины 18 века стал приходить в упадок в связи с широким распространением стекла. К концу 19 века он прекратился в крупнейшем Мамско-Чуйском слюдоносном районе. В эти годы Россия, обладавшая месторождениями слюды мировой значимости, почти полностью прекратила добычу слюды, а небольшое ее количество ввозила из-за границы.

В связи с использованием слюды как диэлектрика в электрических машинах и радиотехнической аппаратуре начался подъём слюдяной промышленности (конец 19 — начало 20 вв.). В CCCP большое развитие слюдяная промышленность получила в период осуществления Ленинского плана ГОЭЛРО. В 1924 возобновились работы в Слюдянском флогопитовом районе. С 1928 организована добыча слюды в Мамско-Чуйском слюдоносном районе, с 1930 развернулись работы в Бирюсинском и Кондаковском районах восточной Сибири. Быстрыми темпами росла добыча слюды в Карельской ACCP. В 1932 CCCP по добыче листовой слюды занимал 2-е место в мире. С 1933 добывается мусковит на Урале (Кыштымское месторождение) и на Кольском полуострове (Ёнское месторождение). Изучение Алданской флогопитоносной провинции (Якутская ACCP) началось с 1932. В 1942 было открыто новое крупное Ковдорское вермикулит-флогопитовое месторождение (Мурманская область). В 80-х гг. в CCCP добыча и обогащение листовой слюды производятся на 4 ГОКах ("Мамслюда" и "Карелслюда" — мусковит, "Алданслюда" — флогопит, "Ковдорслюда" — флогопит и мусковит). Обогащённая слюда перерабатывается на предприятиях, расположенных в Европейской части РСФСР и в восточной Сибири (8 предприятий). Вермикулитовые концентраты получают на 2 ГОКах ("Ковдорслюда", "Алданслюда") и Кыштымском графитокаолиновом комбинате. Производство вспученного вермикулита организовано в местах его применения.

Промышленные месторождения кристаллов листовой слюды высокого качества редки. Добыча слюды затрудняется высокой подверженностью пластинчатых кристаллов разрушению при их извлечении из скальных вмещающих пород. Доля листовой слюды в общем объёме её добычи редко превышает 10%. Остальная масса (мелкая слюда) раньше шла только на помол, а с 60-х гг. из неё также производят слюдяные бумаги (слюдопласт, слюдинит), которые заменяют пластинки листовой слюды в электроизоляционных материалах. Технология добычи листового мусковита и флогопита — трудоёмкий процесс, при котором главное внимание уделяется максимально возможному сохранению природных высокосортных кристаллов. Содержание таких кристаллов во вмещающих породах от 10 до 250 кг/м³ горной массы.

Слюда извлекается из недр подземным и открытым способами. На подземных работах в зависимости от условий залегания слюдоносных тел и качества слюды применяются системы разработки: горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства; с магазинированием; с отбойкой мелкошпуровой или глубокими скважинами и др. Отбойка горной массы производится буровзрывным способом. Глубина подземных разработок достигает 250 м. При открытом способе добычи глубина карьеров не превышает 100 м, а высота уступов — 10 м. Во избежание порчи крупные кристаллы слюды выбираются в забоях вручную, а остальная масса направляется на обогатительные фабрики или небольшие слюдовыборочные установки. Слюда обогащается механизированным способом с применением виброгрохотов. Плоские кристаллы слюды проваливаются в межколосниковые щели, а куски породы скатываются с колосников. Для раскрытия сростков применяются щековые дробилки. Извлечение сырья для слюдобумаг и молотых слюд производится с использованием специальных расколочных машин, виброгрохотов и пневмосепараторов. Обогащённый слюдяной концентрат, называется забойным сырцом, дорабатывается в цехах до промышленного (обогащённого) сырца — сырья для изготовления листовых изделий (щипаной, конденсаторной, телевизионной слюды, деталей для радиоламп и др.). Вермикулитовые руды обогащаются в водной среде гравитационным методом с применением винтовых сепараторов, отсадочных машин, концентрационных столов, а за рубежом — также с использованием флотации или пневмосепарации. Промышленный и обогащённый сырец перерабатывается на слюдяные подборы, которые рассортировываются на группы по качеству и на размеры по площади для производства слюды щипаной, конденсаторной, радиодетальной, телевизионной, обрезной и др. Щипаную слюду мелких размеров получают на механизированных установках с применением метода упругой волны, а остальные виды изделий из листовой слюды изготавливают, используя ручной труд.

На слюдоперерабатывающих предприятиях производятся слюдопластовая бумага (слюдопласт), а также электроизоляционные материалы и изделия на её основе. Слюдопласты получают по поточной технологии, состоящей из первичной подготовки (очистки) сырья, приготовления слюдяной массы механогидравлическим способом и изготовления без применения клеющих веществ на специальных бумагоделательных машинах слюдопластовой бумаги в рулонах шириной около 1 м с массой 80-200 г/м². Переработка слюдопластовых бумаг в электроизоляционные материалы заключается в их пропитке связывающими составами, сушке и в ряде случаев прессовании.

Для изготовления слюдинитов используются два способа — термогидравлический (обжиг кристаллов мусковита и расщепление их на тонкие частицы в водной среде) и термохимический (обжиг, обработка кислотой и щёлочью и расщепление кристаллов в водной среде). В перспективе ожидается полная замена щипаной слюды слюдобумагами. Слюдобумаги выпускаются также в ГДР, KHP, ПНР, CPP, ЧССР, Австрии, Бельгии, Индии, США, Швеции, Японии.

Из фабричных и рудничных скрапов (отходов основного производства) получают дроблёную и молотую слюду. Из смеси молотого мусковита и легкоплавкого стекла производят микалес (изоляционный материал). С 50-х гг. наблюдается развитие областей применения молотых слюд разного гранулометрического состава. Это обусловлено тем, что тонкие чешуйки слюды повышают термостойкость, механические свойства и долговечность лакокрасочных изделий, резин, строительных материалов, клеёв, пластмасс и другой продукции, а также улучшают пластифицирующие свойства различных смесей, в т.ч. применяемых для обмазки электросварочных электродов.

За рубежом слюда добывается более чем в 30 странах мира, однако листовые слюды на мировой рынок поставляют в основном Индия и Бразилия (табл.).

Небольшое количество листового мусковита поставляют Аргентина, Мексика, Танзания и др. В связи с развитием микроэлектроники и производства слюдяных бумаг потребность в листовых слюдах постоянно сокращается примерно на 1,5-2,5% в год. С 40-х гг. наблюдается большой рост применения измельчённых слюд сухого и мокрого помола и микронизированной слюды. В качестве сырья для производства молотой слюды в зарубежных странах используются отходы (скрап), получаемые в процессе добычи листовой слюды или специально добываемые слюдяные концентраты и чешуйчатая слюда из слюдяных сланцев, а также слюда, извлекаемая попутно при обогащении кварца, глин, полевого шпата, литиевых и других руд. Ведущее положение по добыче и применению занимают США, которые производят слюды значительно больше, чем другие капиталистические страны. Эта слюда в основном используется для помола. Основной производитель и самый крупный потребитель молотого мусковита — США (70% производства в капиталистических странах). Кроме собственно слюдяного сырья для производства молотой слюды США используют также скрап, импортируемый из Канады, Индии и других стран. Значительное количество мелкочешуйчатого мусковита для производства молотой слюды потребляют Япония, Великобритания, Франция (за счёт импорта).