апатитовый концентрат что это
Как компании зарабатывают деньги. Производство апатитового концентрата.
2 млн. т/год) и Ковдорский ГОК Еврохима (
2,7 млн. т/год). Все эти производства расположены в Мурманской области, больше нигде в России апатитовый концентрат не производится. Есть ещё Селигдарское месторождение апатитов в Якутии, но пока проект его разработки не мычит не телится. Нефелинового концентрата компания ФосАгро в 2020 произвела 1,1 млн. т (полагаю сюда включён и сиенитовый концентрат, т. к. суть одна) и это единственный в России производитель. При этом продал ФосАгро апатитового концентрата 3,1 млн. т. (то есть 70% концентрата потреблено самой компанией). По нефелиновому концентрату продан весь произведённый объём.
В целом внешнеэкономическая деятельность РФ по этому направлению характеризуется положительным сальдо по экспорту–импорту апатитового концентрата. В 2019 году данный показатель составил +2,0 миллиона тонн. Основные потребители отечественного апатитового концентрата — Литва, Бельгия, Норвегия. Их доля в начале 2020 года составляла около 85% всего экспорта. Впрочем, рынок апатитового концентрата в России продолжает получать заметные объемы импортной продукции, которые обеспечивают около 5% национального спроса, основным поставщиком здесь является Казахстан.
По данным Alto Consulting Group средняя цена на апатитовый концентрат в 2020 году составляла 17 778 руб/т, что при объёмах продаж ФосАгро оценочно составило 55,1 млрд. руб выручки, то есть приблизительно 22% выручки всей компании.
Апатитовый концентрат что это
Апатитовый и нефелиновый концентраты получаются при переработке апатит-нефелиновых руд. По своему назначению это совершенно разные вещества. Апатитовый концентрат находит преимущественное потребление в производстве фосфоросодержащих удобрений, нефелиновый – в производстве глинозема с попутным выходом кальцинированной соды, поташа и нефелинового шлама…
Свойства и основные направления использования апатитового концентрата
Апатит – безводный фосфат кальция, составляет 95% от всех известных минералов фосфора. Господствующей разновидностью апатита в большинстве горных пород являются фтор-апатит и фтор-гидроксилапатит.
Подавляющая масса фосфатного сырья (более 95%) используется для получения фосфатных и комбинированных минеральных удобрений, поэтому конъюнктура рынка апатитового концентрата напрямую зависит от производителей удобрений.
Карбонатитовые месторождения, как правило, содержат комплексные апатит-магнетитовые, апатит-редкометалльные и другие руды, из которых апатитовый концентрат извлекают попутно (обычно флотацией). В России к этому типу относится Ковдорское месторождение. Развитые на нем апатит-магнетитовые руды содержат в среднем 6-7% Р2О5; после выделения магнетита доля апатита возрастает и флотационным обогащением получают апатитовый концентрат., содержащий 36% Р2О5 и сравнительно большое кол-во Mg, что ограничивает его использование. В больших количествах минералы группы апатита встречаются в осадочных фосфоритных породах.
Месторождения апатита (гл. обр. карбонатитовые) известны и эксплуатируются также в Бразилии (запасы 2,0 млрд. т), ЮАР (1,0 млрд. т) и Финляндии (1,5 млрд. т). Мировые запасы апатитовых руд 23,3 млрд. т.
Сама технологическая схема получения апатитового концентрата включает в себя следующие основные операции: дробление исходной руды, поступающей на обогатительную фабрику, последующее измельчение, затем флотационное выделение апатита по классической технологии с содержанием P2O5 не ниже 39,0 %. Полученный в результате апатитовый концентрат для отправки потребителям подвергается обезвоживанию в три стадии.
Первый этап обезвоживания связан со сгущением флотационного апатитового концентрата в сгустителях и гидроциклонах, второй этап включает фильтрацию сгущенного продукта с выделением фильтрата и кека и заключительным этапом обезвоживания является сушка апатитового концентрата.
Основная часть апатита применяется в промышленности фосфорных удобрений и фосфорных солей, небольшая часть – в черной и цветной металлургии, в производстве керамики и стекла.
Свойства и основные направления использования нефелинового концентрата
Как уже было упомянуто, нефелиновый концентрат является лишь побочным продуктом. Коммерческое значение его во много раз ниже, нежели чем апатитового концентрата. Однако во многих случаях нефелиновый концентрат является удобным для использования продуктом.
Нефелин (или элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты (Na,K)AlSiO4. Используют в производстве алюминия, соды, в стекольной, кожевенной промышленности. В больших количествах получается в качестве отхода при добыче апатита.
Комплексное извлечение полезных минералов и элементов является требованием Закона РФ «О недрах», в котором указано, что при пользовании недрами необходимо обеспечить наиболее полное извлечение основных и сопутствующих компонентов (Статья 23 п. 5). Несоблюдение или нарушение данного требования может служить основанием для ограничения, приостановления или прекращения уполномоченными государственными органами права пользования недрами, а также повлечь привлечение виновных физических и юридических лиц к административной ответственности.
Несмотря на незначительную коммерческую привлекательность производства нефелинового концентрата, его производят на ОАО «Апатит», а главным его потребителем является расположенный в непосредственной близости принадлежащий «РУСАЛу» «Пикалевский глиноземный завод» (г. Пикалев, Ленинградская обл.).
Источники сырья и основные месторождения
Месторождения апатит-нефелиновых руд хибинской группы являются уникальным природным явлением, как по запасам фосфорсодержащего сырья, так и по запасам сопутствующих компонентов в породообразующих минералах. Наличие богатых залежей апатита позволило России стать одним из ведущих производителей фосфатного сырья, используемого для производства минеральных удобрений и других химических продуктов. Вместе с тем, хибинские апатит-нефелиновые руды, обладающие редчайшим минералогическим составом, позволяют производить целый ряд других продуктов, в том числе нефелиновый, титаномагнетитовый, эгириновый и сфеновый концентраты. Кроме того, в руде содержатся такие ценные элементы, как редкие земли, галлий, рубидий, цезий и др.
В двадцатые годы ХХ в. в Хибинах были открыты огромные месторождения апатита, названного известным геологом А.E. Ферсманом камнем плодородия, потому что из этого минерала получают фосфорные удобрения.
Хибины и Ловозёрские тундры считаются крупнейшим в мире (2000 км2) массивом нефелиновых сиенитов (хибиниты, луявриты, уртиты и др.). Хибинская часть массива является конической интрузией хибинитов, уртитов и других пород, распространяющихся на глубину 7 км. Новые данные позволяют предположить, что Хибинский и Ловозёрский массивы возникли из одного магмопровода. Хибинский щелочной массив сформировался около 360 млн. лет назад.
B настоящее время функционируют следующие рудники: Кировский (месторождения Кукисвумчорр и Юкспор), Расвумчоррский (месторождения Апатитовый цирк и плато Расвумчорр), Центральный (плато Расвумчорр) и Восточный (месторождения Коашва и Ньоркпахк). В 1963 г. мощность первой апатит-нефелиновой обогатительной фабрики (АНОФ-1) удвоилась. В том же году была пущена первая очередь новой фабрики — АНОФ-2; в 1984 г. построена последняя горно-обогатительная фабрика АНОФ-3 — обе за пределами горного массива, на Прихибинской равнине. В настоящее время расположенная в Кировске АНОФ-1, давно уже морально и физически устаревшая, не работает. Основное производство сконцентрировано на АНОФ-2. АНОФ-3 с 1997 г. простояла в законсервированном состоянии и начала работать лишь в 2000 г., ежемесячно производя 200 тыс. т апатитового концентрата.
Среди других перспективных месторождений можно выделить:
— В Республике Бурятия стоит вопрос о возобновлении работ на Ошурковском месторождении апатита, на котором еще в 80-е годы были построены горно-обогатительный комбинат и обогатительная фабрика с годовой мощностью до 1,55 млн. т апатитового концентрата. В результате выступлений экологической общественности полностью готовое к работе предприятие было законсервировано и лишь сейчас ставится вопрос по восстановлению Ошурковского ГОКа (находящегося всего в 15 км от г. Улан-Удэ).
Из резервных месторождений фторсодержащего апатита следует отметить:
— Селигдарское месторождение апатита (в 15 км от г. Алдан Республики Саха-Якутия), где фтор в качестве попутного компонента учтен при подсчете запасов, а техническим регламентом предусматривался вариант азотнокислой схемы передела апатитового концентрата на нитрофоску, позволяющей извлекать попутные фтор и редкоземельные элементы. Проектируемый в ТЭО освоения месторождения Селигдарский ГОК должен производить до 3,6 млн. т апатитового концентрата в год. При переработке этого концентрата на сложные удобрения возможно получение до 40 тыс. т фтористых продуктов в год. В последнее время к Селигдарскому месторождению проявляет интерес ЗАО Алроса в части развития программы диверсификации алмазодобывающего производства.
— Белозиминское ниобиево-фосфатное месторождении в Тулунском районе Иркутской области. Это площадная кора выветривания по карбонатитам (содержащим 11,25 P2O5), из которых может быть получен фторсодержащий фосфатный концентрат. Однако основным компонентом месторождения является ниобий и вопрос о вовлечении его в производство возможен только с учетом конъюнктуры этого металла.
Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка апатитового и нефелинового концентратов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок апатитового и нефелинового концентратов в России».
Обогащение апатитовых руд
Краткая характеристика апатитовых руд и требования к концентратам
Основным минералом в рудах является апатит — Ca10(PO4)6[(F, ОН, Cl)2, CO3], концентраты которого являются основным сырьем для производства фосфорных удобрений.
Основным источником получения апатитовых концентратов являются апатит-нефелиновые руды Хибинского массива. Главные минералы в них — нефелин, апатит, эгирин и сфен, второстепенные — магнетит, титаномагнетит, ильменит. Осваиваются также месторождения комплексных руд Ковдорского массива, состоящих из магнетита, апатита, форстерита, бадделеита, кальцита и флогопита; апатитовые руды Ошурковского, комплексные апатитовые и апатит-карбонатные руды Восточно-Саянского и апатит-доломитовые руды Селигдарского месторождений. Большинство апатитовых руд указанных месторождений имеют низкое качество, сложный минеральный состав и характеризуются трудной обогатимостью, что существенно сдерживало и продолжает затруднять их освоение.
Получаемые апатитовые концентраты должны содержать не менее 39,4 % P2O5, не более 3 % полуторных оксидов (FeO + Fe2O3 + Al2O3) и остаток на сите 0,18 мм должен составлять не более 11,5 %. Они используются для получения фосфорной кислоты, двойного и тройного суперфосфата, фосфора, аммофоса, фтористо-водородной кислоты, ее солей и других продуктов.
При комплексной переработке апатит-нефелиновых руд получают также: нефелиновый (28,5—29 % Al2O3), титано-магнетитовый (77—80 % Fe2O3 и 14 % TiO2), сфеновый (28 % TiO2) и эгириновый концентраты, эффективно используемые в народном хозяйстве. Так, нефелиновый концентрат является сырьем для получения алюминия, производства стекла, цемента, кальцинированной соды; сфеновый — используется для получения диоксида титана; эгириновый — для извлечения ванадия и производства керамических изделий.
Технологические схемы и режимы обогащения апатитовых руд
Все апатитовые руды, несмотря на их разнообразие, обогащаются одним методом — флотацией.
Флотационное извлечение апатита из апатит-нефелиновых руд осуществляется в естественной щелочной среде (pH 9,3—9,7), обусловленной присутствием нефелина (Na, K)2 Al2Si2O8 • nSiO2, смесью технических продуктов (сульфатного мыла и отходов мыловаренного производства) при расходе 0,2—0,4 кг/т, с добавками едкого натра 0,1—0,2 кг/т для омыления собирателя и жидкого стекла 0,015—0,1 кг/т для пептизации шламов и депрессии минералов породы. Расход жидкого стекла может возрасти в несколько раз, если в процессе горных работ для предотвращения смерзания руды в нее добавляют соль (хлористый натрий). При флотации руд (особенно окисленных с повышенным содержанием шламов) полезным оказывается применение для регулирования свойств пены и повышения селективности флотации оксипропиленовых соединений (например, реагентов ОП-7 или «Альфапол-4»). Получение кондиционного по крупности и содержанию P2O5 концентрата достигается по простой одностадиальной схеме после двух-трех перечисток.
По сравнительно простой схеме флотации обогащают также апатитовые руды Ошурковского месторождения, которые хотя и имеют сложный минеральный состав, но характеризуются крупной вкрапленностью минералов и резко отличающимися физико-химическими и физическими свойствами апатита от других минеральных компонентов.
Для повышения комплексности использования апатитнефелиновых руд разработано несколько технологических схем. По одной из них хвосты флотации обесшламливаются, а затем при pH 10,5 и загрузке смеси собирателей (сырого и дистиллированного таллового масла, окисленного петролатума) флотируют в коллективный концентрат ванадийсодержащий эгирин, сфен и титаномагнетит, разделяемые затем с применением методов магнитной сепарации. Камерный продукт флотации представляет собой нефелиновый концентрат, содержащий не менее 29 % Al2O3.
По другой схеме (рис. 7.1) предусматривается предварительное выделение апатита флотацией, а титаномагнетита и эгирина — магнитной сепарацией соответственно в слабом и сильном электромагнитных полях.
Рис. 7.1. Принципиальная схема комплексного обогащения бедной апатитнефелиновой руды с двумя вариантами получения нефелинового концентрата
Хвосты магнитной сепарации по первому варианту (см. рис. 7.1) поступают на флотацию нефелина с катионным собирателем АНП (0,05—0,1 кг/т) в присутствии кремнефтористого натрия (2 кг/т), а затем на сфеновую флотацию при pH 10,5 со смесью таллового мыла и сульфоната (0,5—0,6 кг/т) с последующей перечисткой чернового концентрата в присутствии кремнефтористого натрия (0,2 кг/т) и танинсодержащего реагента (0,15—0,25 кг/т).
По второму варианту (см. рис. 7.1) хвосты магнитной сепарации после обесшламливания подвергают флотации со смесью (0,5—0,6 кг/т) омыленного сырого таллового масла, омыленного дистиллированного таллового масла, технически жирных кислот, гудрона и окисленного петролатума в соотношении 1 : 0,6 : 0,6 : 0,8 : 0,02. После перечистки пенного продукта с кремнефтористым натрием (0,2 кг/т) получают сфеновый концентрат. Камерный продукт основной флотации является нефелиновым концентратом.
Флотационное извлечение апатита из гематитовых или магнетитовых руд (например, Ковдорского месторождения) осуществляется обычно в слабощелочной содовой среде с применением в качестве собирателя эмульгированной смеси таллового и машинного масел (иногда при небольшой добавке алкиларилсульфонатов) с общим расходом 0,9 кг/т. Депрессия оксидов железа обеспечивается загрузкой жидкого стекла (0,2—0,8 кг/т).
С целью повышения эффективности флотации апатита из апатит-карбонатных железных руд для депрессии карбонатов (кальцита, доломита) рекомендуется применение соды (до 2 кг/т) с жидким стеклом (0,75 кг/т) или каллогено-таннидным реагентом (0,2 кг/т), или применение смеси оксиэтилированных кислот C7—C20, соды, крахмала и жидкого стекла в соотношении 1 : 2 : 2 : 5 при общем расходе смеси 2,5 кг/т.
Характеристика производимой продукции
В настоящее время на фабрике выпускается апатитовый концентрат согласно техническим условиям ТУ 2111-040-00203938-98 «Концентрат апатитовый загрубленного помола» с Изменениями №№1- 5.
1. Массовая доля оксида фосфора дана в пересчёте на сухое вещество.
2. Массовая доля полуторных оксидов (FeO, Fe2O3, Al2O3) не более 3,0% гарантируется поставщиком и определяется периодически один раз в месяц по требованию потребителя, а также в случае разногласий по оценке качества.
3. По согласованию с потребителем допускается отгрузка апатитового концентрата в период с мая по сентябрь включительно с содержанием массовой доли воды 1,5 ± 0,5%.
Примерный минералогический состав апатитового концентрата, %:
Классы, мм | Выход классов, % | Суммарный выход по плюсу, % |
+0,450 | 0,35 | 0,35 |
-0,450+0,224 | 16,30 | 16,65 |
-0,224+0,18 | 10,10 | 26,75 |
-0,18+0,16 | 5,85 | 32,60 |
-0,16+0,09 | 26,10 | 58,70 |
-0,09+0,071 | 10,00 | 68,70 |
-0,071 | 31,30 | 100,0 |
Апатитовый концентрат используется как высококачественное сырьё для производства фосфоросодержащих минеральных удобрений, элементарного фосфора, фосфорной кислоты и других фосфорных соединений.
Потребителями апатитового концентрата загрубленного помола являются Российские и зарубежные компании.
У «Фосагро» рекорд по производству удобрений, но цены остаются крайне низкими
«Фосагро» — крупный производитель фосфорсодержащих удобрений. 29 января компания опубликовала операционные результаты за 2019 год.
«Фосагро» уже несколько лет подряд отчитывается перед акционерами о рекордных объемах производства. Ранее компания инвестировала деньги в крупные проекты, которые увеличили производственные мощности. В 2019 году дополнительно нарастить производство помог стабильный спрос со стороны российских и европейских покупателей.
Производство
В 2019 году производство «Фосагро» выросло на 6% относительно 2018 года: с 8,98 до 9,52 млн тонн. У компании три крупных продуктовых сегмента:
В 2019 году быстрее всего росло производство фосфорсодержащих удобрений, кормовых фосфатов и азотных удобрений — на 6%. Наибольший прирост в натуральном выражении дало производство апатитового и нефелинового концентрата.
«Фосагро» производит апатитовый и нефелиновый концентраты на собственном горно-обогатительном комплексе «Апатит». Это крупнейший в мире производитель высокосортного фосфатного сырья и единственный производитель нефелинового концентрата в России.
Продажи
В 2019 году продажи «Фосагро» выросли на 8% относительно 2018 года: с 12,95 до 14,1 млн тонн. Наибольший вклад внес рост продаж апатитового и нефелинового концентратов на 13% — до рекордных 4,45 млн тонн, а также рост продаж фосфорсодержащих удобрений и кормовых фосфатов на 9% — до 7,26 млн тонн. Азотные удобрения практически не выросли, а другая продукция несильно влияет на продажи компании.
Наибольшая часть продаж «Фосагро» приходится на Россию и страны СНГ. На внутреннем рынке 70% продаж приходится на двух потребителей: Центральное Черноземье и юг России.
Продажи фосфорсодержащих и азотных удобрений в Европе росли быстрее остальных регионов — на 29%. В России и странах СНГ рост составил 11%. В Северной и Латинской Америке продажи значительно снизились.
Что в итоге
«Фосагро» завершил крупный инвестиционный цикл в 2018 году — на 2 года раньше собственного плана, который он представил в 2015 году. За это время компания ежегодно инвестировала в развитие бизнеса 500 млн долларов, или более 50% EBITDA, увеличив производственные мощности на 50% за последние 5 лет. Это позволило компании расширить продуктовую линейку с 19 до 39 сортов удобрений и ежегодно бить рекорды по объемам производства продукции.
Продажи компании оказались рекордными в натуральном выражении. Но цена на удобрения снижалась в течение 2019 года и оказалась на минимальных уровнях за последние годы. Все из-за перепроизводства продукции в мире и снижающегося спроса со стороны основных потребителей, особенно Китая и Северной Америки.
В конце 2019 года крупнейшие производители в США, Китае и Марокко объявили о планах снизить производство удобрений, чтобы стабилизировать мировые цены на продукцию. Кажется, что это помогло: цены на основные удобрения выросли в январе 2020 года.