Неметаллические полезные ископаемые
Неметалли́ческие поле́зные ископа́емые (нерекомендуемый синоним – нерудные полезные ископаемые), условно выделяемая группа твёрдых полезных ископаемых (за исключением у́глей, горючих сланцев и руд большинства металлов), которые используются в различных отраслях производства непосредственно в виде отдельных минералов, горных пород или для извлечения из них каких-либо химических элементов и соединений. К неметаллическим полезным ископаемым относят промышленные минералы (в том числе монокристаллы и кристаллические агрегаты) и горные породы, обладающие ценными физическими (электропроводность, теплопроводность, плотность, растворимость и др.) и химическими (щелоче- и кислотоупорность и др.) свойствами или специфическими техническими, художественными и другими характеристиками (монолитность, абразивность, декоративность и др.), а также породы, из которых извлекают химические элементы (S, P, Cl, F, B, K, Na, Mg и др.) и их соединения. Неметаллические полезные ископаемые представлены преимущественно природными силикатами, фосфатами, карбонатами, сульфатами, солями кислородных кислот, галоидами.
Особенности переработки неметаллических полезных ископаемых
Переработка неметаллических полезных ископаемых либо сводится к простейшей механической (дробление, распил, обтёска строительного камня и т. п.), химической (получение серной кислоты из пирита, суперфосфата из апатита, плавиковой кислоты из флюорита и т. п.) и термической (получение цементного клинкера из глинистых и карбонатных пород и др.) обработке, либо вообще отсутствует (например, песчано-гравийные смеси и бутовый камень как строительные материалы).
Классификация по промышленному использованию
Известно свыше 150 видов неметаллических полезных ископаемых, среди которых по промышленному использованию выделяют: индустриальное сырьё (нерудное сырьё для металлургии, техническое сырьё и сырьё для строительной индустрии), агрохимическое сырьё, горно-химическое сырьё, камнесамоцветное сырьё. Данная классификация неметаллических полезных ископаемых (как и многие другие) весьма условна, т. к. эти полезные ископаемые служат сырьём для нескольких, часто весьма различных производств; например, графит используется в производстве высокоуглеродистой стали (огнеупор), различных смазок, токопроводящей резины, сухих батарей, электродов, полупроводников, деталей ядерных втулок, а также карандашей, туши, копировальной бумаги и др. В силу тождественности свойств для одной и той же цели используются различные неметаллические полезные ископаемые (например, в качестве электроизоляторов могут выступать не только слюды, но и мрамор, тальковый камень, а в качестве смазочных веществ наряду с графитом – тальк и слюдяной порошок). Перечень и области практического применения неметаллических полезных ископаемых растут. Например, бентонитовые глины использовались для обезжиривания шерсти и отбеливания тканей ещё в Древнем Риме, много позднее их начали также применять для приготовления глинистых буровых растворов и в качестве формовочного материала в литейном производстве. Позднее к этому добавилась очистка различных нефтепродуктов и химических препаратов с помощью глин. В начале 2-й половины 20 в. из них стали производить лёгкий строительный керамзитовый гравий, а в последние десятилетия 20 в., благодаря развитию производства железорудных окатышей в металлургии и гранулированных удобрений и комбикормов в сельском хозяйстве, они стали остродефицитным сырьём (свыше 40 видов бентонитовых продуктов). За последние 40 лет 20 в. добыча этих глин в мире возросла более чем в 10 раз, превысив 12 млн т/год.
Генетическая классификация
В генетической классификации месторождений полезных ископаемых неметаллические полезные ископаемые представлены во всех группах: магматической (апатит, алмаз, пирротин), пегматитовой (мусковит, полевые шпаты, кварц и горный хрусталь, оптический флюорит, корунд, драгоценные камни), карбонатитовой (апатит, флюорит, кальцит), скарновой (бораты и боросиликаты, хризотил-асбест, флогопит, брусит), альбитит-грейзеновой (кварц, микроклин, альбит, мусковит, турмалин, топаз, флюорит, драгоценные камни), гидротермальной (барит, тальк, флюорит, магнезит, исландский шпат, асбест, горный хрусталь), колчеданной (барит, пирит, пирротин), выветривания (вермикулит, барит), россыпной (алмаз, рубин, сапфир), осадочной (фосфориты, сера, гипс, ангидрит, соли, бораты), метаморфизованной (апатит) и метаморфической (амфибол-асбест, кианит, силлиманит, наждак, графит, гранат, горный хрусталь).
Сортность неметаллических полезных ископаемых
В России сортность многих неметаллических полезных ископаемых, особенно продуктов их первичной переработки, регулируется ГОСТами. Сортификация неметаллических полезных ископаемых по используемым свойствам (часто по нескольким одновременно) определяет геолого-экономическую оценку их месторождений и проводится с учётом требований соответствующих отраслей промышленности к данному сырью. Например, полевой шпат как керамическое сырьё, пригодное для производства фарфора и фаянса, должен содержать не более 0,3 % оксидов железа, а отношение K2O/Na2O должно быть не ниже 0,7 для отделочных и облицовочных плиток и не ниже 3 для электротехнического фарфора; промышленная ценность асбеста (помимо огнестойкости, минерального состава и других свойств) определяется длиной волокна (свыше 6 мм – текстильные сорта, в интервале 6–0,5 мм – последовательно кровельные, бумажные, штукатурные и другие сорта).
Краткая экономическая характеристика
Суммарный объём продукции, производимой из неметаллических полезных ископаемых, в экономически высокоразвитых странах превышает объём металлорудной в 2 раза и более, в экономически слаборазвитых странах соотношение обратное. С 1950-х гг. темпы роста объёмов добычи неметаллических полезных ископаемых значительно обгоняли металлическое сырьё, но в 21 в. обозначилась тенденция к некоторому ограничению добычи, связанная с защитой окружающей среды, более глубокой, комплексной переработкой природного сырья, утилизацией отходов промышленного производства (техногенное сырьё). Мировая стоимость продукции из неметаллических полезных ископаемых превысила 100 млрд долл. (2000), уступив лишь топливно-энергетическим видам сырья. Россия занимает в мире лидирующие позиции по запасам апатита, калийных и каменной солей, пьезокварцевого сырья, кристаллического магнезита, хризотил-асбеста, листового мусковита, скрытокристаллического графита, алмазов; в то же время в стране практически отсутствуют месторождения высококачественных фосфоритов, щелочных бентонитов, чешуйчатого графита, кускового флюорита (плавикового шпата), амфибол-асбестов.