Из истории советской калийной промышленности

С.И.Вольфкович

Элемент калий был открыт Гемфри Дэви в 1807 г. Однако соли калия в смесях с солями натрия были известны ещё в древние времена, в частности в Египте; тогда их ещё не отличали друг от друга. Сначала человек познакомился с зоной растений, содержащих карбонаты калия и натрия. Эти растения получили по-арабски название «al-kali». Отличать качественно калийные соли от натриевых начали лишь в конце XVI — начале XVII в. В середине XVII в. смесь хлористых калия и натрия была впервые применена для медицинских целей лекарем Сильвием; отсюда наименование соли — сильвинит.

В книге Д. Соколова «Руководство к минералогии», изданной-в 1832 г. (стр. 72—74), о хлористом калии, или, как его тогда называли, «хлористом потассии» или «дигестивной соли» (КС1), сказано: «Сия редкая в породе соль находится в пузырях красной пенистой лавы Везувия». То же сказано о сернокислом калии («дупликатная соль», или «сернокислый поташ»).

В нашей литературе встречаются указания, что «впервые красноватая соль калия была обнаружена в 1825 г. на 47-й сажени буровой скважины, предназначенной для эксплуатации соляных рассолов Соликамского месторождения каменной соли». В 1825 г. из 88 скважин было получено 6 млн. пудов поваренной соли. Ясного представления о наличии калия в каменной соли в то время еще не было. Косвенно это подтверждается и приведенной цитатой из учебника Д. Соколова.

Промысловое солеварение было начато в нашей стране около 1000 лет назад. В XII в. существовали промысловые солеварни в Архангельской, Вологодской, Костромской, Нижегородской губерниях.

Соль извлекали в виде растворов через деревянные трубы из целого дерева и упаривали в железных чанах и котлах. В последующие века солеварение сильно развилось в различных районах нашей страны. Однако техника добычи через скважины или колодцы и выпарка соли мало прогрессировала до середины XVIII в. Исследования солей ограничивались определением влаги и растворимости; качественно — содержанием углекислых солей (содержание хлористого натрия не определялось).

Состав природных солей изучал М. В. Ломоносов. В частности, он произвёл анализы пермской выварочной соли, илецкой озёрной соли, астраханской и других солей. Для сравнения наших отечественных солей с заграничными он проделал анализы нескольких проб солей, полученных из-за границы, показав, что отечественные соли «силою равны». Обнаруживая наличие примесей в поваренной соли и отмечая их влияние на процесс растворения и кристаллизации, а также на гигроскопичность и слеживаемость солей, Ломоносов, однако, не изучал состава большинства примесей п, в частности, наличия калия в пермских рассолах.

Природные залежи солей калия (сильвинита и карналлита) начали перерабатывать на хлористый калий в промышленности лишь в середине XIX века в Германии — в Стассфурте, хотя калийные соли были в Зальцбурге были открыты значительно раньше.

До конца ХIХ в. мы не встречаем в русской литературе прямых указаний па наличие калийных солей в недрах, кроме упомянутого апокрифического указания на найденную в 1825 г. красноватую соль калия в буровой скважине Соликамского месторождения каменной соли.

Первые сведения о содержании калия в каменной соли Соликамского месторождения появились в 1896 г., а затем в 1906 г. По словам академика Н. С. Курнакова, в музее Горного института хорошо сохранился образец соли Ленвенских промыслов Строганова, доставленный в числе других экспонатов с Всероссийской промышленно-художественной выставки в Нижнем Новгороде в 1896 г. «При анализе этого рассола оказалось, что он содержит 5,56%~ хлористого калия. Громадные размеры соленосной площади и вековая непрерывная продуктивность варниц говорят уже сами собой за благонадежность Прикамских соляных залежей».

Установив соотношение в рассолах хлористого натрия и хлористого калия, Н. С. Курнаков сделал попытку определить количество хлористого калия, выщелачиваемого из пермских залежей вместе с поваренной солью. Этот расчёт Н. С. Курнакова показал, что при ежегодной добыче на пермских заводах 20 млн. пудов поваренной соли в маточных рассолах заключалось от 2 до 4 млн. пудов хлористого калия.

Инженер В. И. Казакевич в глубоко обоснованной и яркой записке «К вопросу добычи в России калиевых солей», представленной им в Технический совет отдела химической промышленности Высшего Совета Народного Хозяйства, по этому поводу с горечью восклицает: «И это громадное количество необходимейших для России калиевых солей мы веками ежегодно выливали в р. Каму, ввозивши в то же время соли калия из-за границы» (стр. 61).

В 1906 г. при бурении скважины на поваренную соль в районе Соликамска на глубине 97 — 99 м был обнаружен слой каменной соли, окрашенной в желтоватый цвет с красными прослойками. В другой, близ расположенной Петровской.скважине (на расстоянии около 320 м от первой) на глубине 98 м был обнаружен пласт соли темнокрасного цвета. Техник Н. П. Рязанцев, которому некоторые приписывают честь открытия калия в Соликамском районе, производивший бурение, обратил внимание на указанную окраску солей, которые он показывал различным специалистам. В 1909 г. образцы этих солей демонстрировались на Нижегородской ярмарке. По сведениям П. Н. Чирвинского, образцы этой соли были переданы и представителю одной германской солевой фирмы.

Лишь в 1910 г. образец этой соли был впервые подвергнут анализу провизором Соликамской земской аптеки Власовым, который нашёл в нём значительное количество калия и примесь железа. Для подтверждения этих анализов пробы соли были отправлены в Петербург — в Геологический комитет, где они подверглись анализу в лаборатории Тальфгаузена, обнаружившему незначительное количество калия. Поэтому купцы Рязанцевы — владельцы Соликамского солеварного завода — не стали добывать этих солей. Лишь значительно позднее повторный анализ установил неправильность первого анализа и подтвердил большое содержание калия.

В 1915 г. горный инженер Г. Р. Деринг, командированный в Соликамск Горным департаментом, взял образцы указанных солей и, вернувшись в Петербург, передал их академику Н. С. Курнакову для анализа. В этих образцах оказался сильвинит с содержанием от 30 до 60% хлористого калия. На основании глубокого изучения литературных данных о составе соликамских рассолов и твёрдых солей из буровых образцов, а также упомянутого анализа образца, привезенного Дерингом, Н. С. Курнаков заинтересовался месторождением. В 1917 г. он совместно с инженером К. Ф. Белоглазовым посетил Соликамск и взял там несколько новых образцов. В 1918 г. они же вместе с геологом А. Н. Рябининым вновь посетили Соликамск и здесь более детально изучили состав горных пород и рассолов.

Произведённые в 1917 — 1918 гг. химические анализы рассолов солеварных заводов Верхне-Камского района показали широкое распространение хлористого калия. Тогда же была предпринята проходка шурфа. Однако он, по-видимому, был заложен в неудачном месте, и потому ясных результатов получено не было. Условия гражданской войны, естественно, отодвинули геологоразведочные работы, которые были возобновлены лишь в 1925 r

В 1925 г. под руководством проф. П. И. Преображенского были проведены первые систематические горно-геологические исследования Верхне-Камского (Соликамского) месторождения калийных солей...

В правительственных инстанциях и хозяйственных кругах дореволюционной России было широко распространено мнение об отсутствии промышленных залежей калийных солей и безнадежности их поисков в России. Указанные выше химические анализы, говорившие о бесспорном наличии калия в твёрдых солях и рассолах, на протяжении нескольких лет вызывали споры и сомнения. Неверие и скептицизм по отношению к отечественным ресурсам несомненно поддерживались и распространялись зарубежными кругами, особенно германским калийным синдикатом.

В этой связи небезынтересно отметить, что ряд авторов немецких книг и статей о месторождениях калийных солей (например, Hermann Lotze и др.), говоря о возможности нахождения калийных отложений на востоке Европы, подчёркивали, что они должны находиться на такой глубине, которая исключает всякую мысль oC) их поисках, разведке, а тем более эксплуатации...

Вопрос об открытии собственных источников калия в нашей стране особенно стал актуален во время первой мировой войны, когда прекратилось снабжение германскими калийными солями заводов и сельского хозяйства России.

На протяжении нескольких десятилетий большинство передовых стран усиленно проводило горно-геологические разведки в поисках собственных источников калия. С 1915 г. такие научно-исследовательские работы начали проводиться и в нашей стране. Особенно широкий размах они приобрели после Великой Октябрьской революции. Эти работы велись в Академии наук, Государственном институте прикладной химии, Научном институте по удобрениям и других организациях. К числу возможных источников получения калия, привлекавших в то время внимание исследователей, кроме природных залежей, относятся также морские рассолы, нерастворимые природные алюмосиликаты, полевошпатовые породы, глауконит, нефелин, растительная зола и некоторые промышленные отходы...

Когда в сентябре 1925 г. горно-геологические разведки, проведенные под руководством П. И. Преображенского, обнаружили в Соликамском районе на глубине 90 — 100 м огромные залежи высококачественных калийных солей, все остальные природные источники калия в СССР, о которых упоминалось выше, были оставлены, и внимание советских исследователей-химиков, геологов, минералогов, горных инженеров, агрохимиков и других специалистов было всецело переключено на изучение и освоение соликамских залежей.

Как только геологические работы подтвердили наличие крупных залежей калийных солей, постановлением Высшего Совета Народного Хозяйства и Совета Труда и Обороны в 1926 г. был организован Калийный трест для добычи солей и их переработки...

Соликамский калийный рудник

Первые калийные шахты в Соликамске были заложены в 1927 г. Ввиду сложных гидрогеологических условий проходка шахт была впервые осуществлена у нас специальными методами замораживания и цементации пород с применением сплошной чугунной тюбинговой крепи. Крупнейший в мире рудник был оборудован передовой техникой с применением высокой механизации. В 1930 г. шахта выдала первую партию советского сильвинита.

В 1931 г. вопрос о Соликамском строительстве был обсужден ЦК ВКП (б), который принял ряд решений о помощи строительству и о скорейшем вводе предприятия в действие. В 1933—1934 гг. первый калийный рудник начал полностью выполнять программные задания.

В 1931 — 1933 гг. была построена химическая фабрика по получению хлористого калия из сильвинита. В последующие годы была организована добыча и переработка карналлита, а также получение натриевых и магниевых солей, хлора, брома и других химических продуктов.

По сравнительно небольшой глубине залегания (около 90 м), колоссальной протяжённости залежей и мощности пластов, по чистоте солей и по технико-экономическим показателям добычи и химической переработки соликамские калийные соли резко превосходят все другие месторождения.

Небезинтересно отметить, что Соликамск, по образному выражению Н. С. Курнакова, родился вторично: в первый более пяти столетий назад как мощный источник поваренной соли; второй раз — после Октябрьской революции как богатейший источник калийных и магниевых солей. До Октябрьской революции мало кто знал о существовании далёкого городка Соликамска, в котором было не более 3000 жителей и который не был даже связан с железной дорогой.

Любопытное упоминание о Соликамске имеется в известной книге Даниеля Дефо «Робинзон Крузо»: «...перебравшись через Каму, которая в этих местах служит границей между Европой и Азией, мы вступили в Европу; первый город на европейском берегу называется Соликамском».

Начало промыслового солеварения в Соликамске относится к XV в. В связи с этим в Соликамск начинает проникать торговый и промышленный капитал. Крепостное право и монопольное владение соляными залежами Строгановыми и другими заводчиками нс способствовали индустриальному развитию Соликамска. Строгановская пищевая соль «пермянка» добывалась самым примитивным образом, затем развозилась по Волге, Каме и их притокам и продавалась по весьма высоким ценам. Ни владельцы соликамских богатств, ни царское правительство не проявляли забот об экономике и культуре края, о благосостоянии населения. До Октябрьской революции Соликамск не был связан с другими районами железной дорогой. В нём не было школ и других очагов культуры, но зато было два монастыря и более десяти церквей. Слова Н. С. Курнакова о втором рождении Соликамска отражают изменения, происшедшие в городе после Октябрьской революции: из отсталой, крепостнической вотчины Строгановых Соликамск превратился в крупнейший индустриальный центр мировой калийной промышленности. Ныне в Соликамске живёт несколько десятков тысяч жителей, в городе имеются сотни благоустроенных каменных домов, общие и профессиональные школы, больницы, дворец культуры и клуб, детские ясли, фабрика-кухня и т. д. За первые несколько лет советского строительства в Соликамске сделано неизмеримо больше, чем за предыдущие полтысячи лет.

Соликамский калийный комбинат: погрузка удобрений транспортёром

Параллельно со строительством горно-химических предприятий и города велись интенсивные научно-исследовательские работы в области горного дела, обогащения руд, их химической переработки и агрохимической оценки калийных удобрений. Эти работы внесли ценный вклад в развитие калийной промышленности и химизации сельского хозяйства СССР.

Геохимические и геологические работы сильно расширили наши представления о месторождениях солей в различных районах Советского Союза. В последующие годы было открыто несколько новых месторождений калийных солей на Южном Урале, в Средней Азии и в Европейской части СССР.

Следует отметить, что в Башкирских и Волго-Эмбенских месторождениях в отличие от Соликамских содержатся сульфаты. Имеются указания на наличие калия в древних кембрийских соляных месторождениях Востока СССР.

Незадолго до Великой Отечественной войны, в связи с воссоединением Западной Украины и Украинской ССР, советские месторождения калийных солей пополнились Прикарпатскими залежами — Калушанскими, Голынскими и Стебниковскими третичного возраста.

В настоящее время [конец 1940 – начало 1950 – прим. ред.] наша страна занимает первое место в мире по запасам калийных солей, причём они в несколько раз превышают мировые запасы. Советский Союз не только полностью освободился от иностранной зависимости, но и начал экспортировать соли калия...

Естественно, что многие задачи, творчески поставленные нашими исследователями и производственниками, ещё не решены.

Продолжает стоять на очереди освоение флотации сильвинита, опыты которой были начаты в Институте механической обработки полезных ископаемых ещё в 1933 г. и дали положительные результаты. Продолжает изучаться проблема подземного выщелачивания и переработки солей. На очереди также производство сложных калийсодержащих удобрений: нитрата, фосфата и сульфата калия, азофоски и т. п. В перспективе стоит задача комбинирования калийной, азотной и фосфатной промышленности. Рудники и обогатительные фабрики должны решить вопрос о максимальной автоматизации контроля и управления производственными процессами, их дальнейшей интенсификации.

Мы уже упоминали, что в нашей стране, кроме верхнекамских отложений, обнаружены другие месторождения калийных солей. Кроме того, имеются указания на наличие калия в соляных куполах многих нефтяных месторождений и в природных водах.

Старинный герб Соликамска

Интересные сведения можно почерпнуть из некоторых старых литературных источников о повышенном содержании солёных и горьких солей в буровых, речных и озёрных водах, а также о солеварении во многих районах Европейской части России к западу от Уральского хребта. Например, очень давно существовало солеварение в Нерехте, Юрьевце, Галиче, Кинешме, около Горького, в Ивановской области, на Украине и др. Названия многих городов, сёл и рек свидетельствуют о связи их с солями, например Солигалич, село Большие Соли, река Солоница и т. п. Гербы многих старых городов содержат эмблемы соляного дела; таковы гербы Соликамска, Старой Руссы и др. На основе этих указаний целесообразно производить систематические геологические исследования различных районов Советского Союза. При обнаружении в них значительных месторождений калийных, натриевых и магниевых солей расширится сырьевая база для производства удобрений, пищевой соли, соды, едких щелочей, лёгких металлов, галоидов и других продуктов.

«Материалы по истории отечественной химии», 1948.

Далее: Из истории соды

Главная   |  История науки  |  Из истории советской калийной промышленности