Волшебство науки
История науки Биографии Открытая наука Исследования Автодром Библиотека

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
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
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
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



Фантастической роман Небо валмазах писателя Татьяны Латуковой







Единство мира как проблема современной науки
Среди вечных философских проблем, кардинальных вопросов мировоззрения идея единства мира занимает особое место...
Ноосфера - единство общества и природы
Начало XXI века отмечено развитием автоматизированных и компьютерных систем, бурным ростом технологий...
Единство мира как методологическая проблема
Современный этап развития научного знания характеризуется все в большей степени тенденцией к единству науки...
© Волшебство науки, 2010-2019
Научные открытия, история науки, научные достижения, наука вокруг нас.
Биографии великих учёных. Техника и технология через призму научных теорий.

Интернет-технологии с Tatsel.ru