ru +7 (814) 259-91-61

Шунгитовые породы — 50 лет научно-технологических исследований в Институте геологии

Шунгитовые породы Карелии имеют более чем двухвековую историю исследований. В 1962-м, через год после образования Института геологии, создается лаборатория нерудного сырья, впоследствии (с 1975 года) лаборатория шунгитов. Одной из первых ее задач было изучение углеродистых сланцев Нигозерского месторождения. А в ее первом отчете говорилось, что исследованные породы пригодны для получения легкого заполнителя типа керамзит, названного впоследствии "шунгизитом". На основе этой работы было освоено Нигозерское месторождение и построен Кондопожский шунгитовый завод по выпуску щебня, который поставлялся на предприятия по производству шунгизита Северо-Западного, Центрального, Прибалтийского и других экономических районов СССР. Изначально шунгизит широко использовался в качестве пористого заполнителя бетонов для изготовления несущих конструкций и деталей сборного домостроя, а также в качестве теплоизоляционных засыпок. Применение шунгита явилось экономически оправданным и важным этапом в увеличении эффективности сборного жилищного и промышленного строительства на Северо-Западе СССР.

С 1964 года лабораторию возглавляет Ю. К. Калинин и при поддержке К.О. Кратца и участии Р.И. Буракова, В.И. Горлова, Ю.И. Лукина, И.Е. Ивановой, П.Л. Кацеблина, М.И. Павловой и др. начинается широкое апробирование шунгитовых пород в различных технологиях. В том числе, по использованию шунгитов в качестве минерального пигмента (1965 г.), сырья для получения карбида кремния и металлического кремния (1967 г.), наполнителя материалов, стойких в производствах фосфора, фосфорной, серной и др. кислот (1970 г.). В целом, в краткой справке "Шунгиты — новое комплексное сырье", подготовленной в 1971 году, приводится технологическая классификация шунгитов, в которой перечисляются возможные направления использования различных типов шунгитовых пород. При этом в ней отмечается, что "перечисленные направления … не охватывают всех возможных сфер использования, а отражают лишь результаты начального этапа работ по внедрению в народное хозяйство этих уникальных пород".

Началом второго этапа исследований шунгитовых пород в Институте геологии можно считать постановку в 1972 году в коллективе лаборатории шунгитов темы "Изучение свойств шунгитовых пород и возможности комплексного использования шунгитов в народном хозяйстве".

Позже к исследованиям привлекаются многочисленные организации Карелии и Советского Союза, среди них, "Росоргтехстром", Ленинградский горный институт, Днепропетровский металлургический институт, Петрозаводский проектно-конструкторско-технологический институт и другие статусные учреждения.

Проведенные работы вызвали необходимость выполнения не только технологических, но также полупромышленных и промышленных испытаний шунгитовых пород. В целом, фундаментальные и прикладные работы, проведенные в созданной для этой цели лаборатории шунгитов, показали, что шунгитовые породы являются уникальным полезным ископаемым и могут быть использованы как комплексное минеральное сырье широкого спектра применения.

Вместе с тем, практическое использование шунгитовых пород фактически сдерживалось отсутствием промышленной цепочки разработки месторождения, добычи сырья, его первичной подготовки (дробление и разделение по фракциям), складирования и отгрузки потребителю. Именно для создания такого цикла и освоения Зажогинского месторождения Ю.К. Калинин уходит из Института геологии и в феврале 1991 года создает компанию "Карбон-шунгит", а руководство лабораторией шунгитов переходит к Е.Ф. Дюккиеву, а с 1995-го — к В.В. Ковалевскому. Параллельно создается лаборатория физических и химических исследований шунгитовых пород (зав. А.З. Зайденберг), которая была расформирована уже в 1992 году в связи со значительным урезанием финансирования советской науки. В результате фундаментальных структурных исследований в этот период получены данные кардинально меняющие представления о структуре шунгитового углерода и шунгитовых пород, их свойствах и генезисе.

В целом проведенные структурные, физико-химические и технологические исследования шунгитовых пород позволяют по-иному взглянуть на вопросы его генезиса:

  • Шунгит — оригинальная форма элементарного некристаллического углерода, отличного от графита и алмаза и от большинства пиробитумов и антраксолитов по надмолекулярной, атомной и зонной структуре.
  • Строение высокоуглеродистых шунгитовых пород — высокодисперсные силикаты в матрице шунгитового углерода — указывает на то, что такая структура могла образоваться из гомогенных высоковязких растворов. Все высокоуглеродистые шунгитовые пород в общем случае составленные тремя компонентами: силоксановым (органосиликатным), сложносиликатным и кремнеземистым.
  • Шунгитовый углерод высокоактивный восстановитель. Силикатные минералы для него окислители. Поэтому такие системы не могут существовать и сохраняться при высоких температурах. В них неизбежно реализуются окислительно-восстановительные реакции (подобные доменным), конечными продуктами которых являются металлы или карбиды. Нельзя исключать, что некоторые из этих пород ошибочно принимаются за вулканиты. Они также могут представлять собой сложносиликатный шунгитовый компонент.

За прошедший период шунгит открыл некоторые свои тайны, стал известен в мире, заинтересовал людей своими широкими возможностями и в то же время остался во многом непознанным и обещающим новые открытия.

Другие статьи
В карельских шунгитах обнаружены углеродные глобулы с фуллеренами
«Над шунгитами природа очень потрудилась»
Исследование экранирующих свойств материалов на основе порошкообразного шунгита