Євгеній Мороз: Родовища графіту в Україні – забезпеченість та перспективи
В надрах України виявлено проявів 117 видів корисних копалин, зокрема наша земля має запаси 22 із 30 сировинних ресурсів, які в Європі визначили критичними.
До переліку корисних копалин з унікальним потенціалом відноситься графіт, саме тому інвестування у проєкти видобування таких мінералів в європейських компаній викликає особливу зацікавленість.
Зокрема, в рамках бізнес-форуму по забезпеченню критичною сировиною Raw Materials Week, який проходив в Брюсселі протягом 14-18 листопада, говорили про партнерство та співпрацю з Україною в галузі надровидобування.
В даній статті геолог Геологічної інвестиційної групи Євгеній Мороз розповідає, де видобувають графіт в Україні та де використовується графіт найчастіше.
Де в Україні видобувають графіт?
У межах Українського кристалічного щита виділяють чотири графітоносні райони: Бердичівський, Побузький, Криворізький і Приазовський, де розташовані близько 100 родовищ та проявів кристалічного графіту, за генезисом віднесених до метаморфічного типу і приурочених до порід архею та протерозою.
Глибина залягання графітових руд становить від 10 до 80 м. Графітовмісні породи утворюють пластові і лінзовидні тіла потужністю до 300 м, протяжність їх від 500 до 1500 м, зрідка до 3,5 – 5,0 км. Графіт лускуватий з вмістом в рудах від 2,5 до 20%, рідко до 30%.
Державним балансом запасів корисних копалин враховано 6 родовищ графіту в Україні, з яких на сьогодні розробляються лише два: ПАТ «Заваллівський графітовий комбінат» – Південно-Східна ділянка Заваллівського родовища (Кіровоградська обл.), ТОВ «Українська постачальна група» – Зарічна ділянка Заваллівського родовища графіту (Одеська обл.), ТОВ «Розвиток Побужжя» – Південна ділянка Балахівського родовища. У 2021 році ТОВ «СПИС Україна» перемогла в аукціоні з продажу спеціальних дозволів на користування надрами Городнявської ділянки Буртинського родовища графіту. Крім того, в Україні є не заліцензовані родовища і ділянки, де можна почати видобування графіту. Обліковані запаси графіту в Україні складають близько 18 млн тонн. Також є потенціал для приросту запасів графіту, його ресурси оцінюються в 50-100 млн тонн.
Переробка графітових руд в Україні здійснюється в основному на Заваллівському графітовому комбінаті. Випускається цілий ряд марок графіту для різних галузей промисловості (тигельний, елементний, ливарний, електровугільний, акумуляторний, олівцевий, фрикційно-металокерамічний, пороховий, спеціальний малозольний та ін.). Переважає випуск ливарного, тигельного та елементного графіту. Графітова продукція підприємств України за якістю відповідає світовому стандарту і експортується в інші країни.
Графіт: особливості мінералу та використання
Графіт є одним з кристалічних форм вуглецю. В природі вуглець зустрічається у вигляді самородних мінералів: графіту, алмазу, лонсдейліту. Графіт має унікальні фізичні і хімічні властивості одразу двох класів хімічних елементів і речовин: металів і неметалів. До металевих властивостей відносять високу тепло- та електропровідність, пластичність. Серед неметалічних властивостей графіту є його інертність до більшості хімічних речовин (сильні кислоти, основи, розчинники та флюси), висока термостійкість, низьке теплове розширення та досконала спайність і жирність. В не окислювальному середовищі графіт залишається стабільним до температур 3000 °C. Графіт має твердість 1-2 за шкалою Мооса тому він м’який. Також графіт є гідрофобний і має високу здатність утворювати тонкі плівки на твердих поверхнях.
Завдяки своїм властивостям графіт використовують в таких сферах діяльності:
Вогнетриви
Через високу температурну стійкість (в безкисневому середовищі) та хімічну стійкість до цілого ряду розплавлених металів, графіт використовують для виготовлення плавильних тиглів та футерувальних плит.
Акумулятори
Природний і синтетичний графіт використовується як анодний матеріал для виготовлення електродів в акумуляторах. Це все завдяки високій електропровідності та хімічній стійкості до практично будь-яких агресивних водних розчинів (набагато вищій навіть, ніж у благородних металів).
Ливарні облицювальні та мастильні матеріали
Засіб для обробки ливарних форм — це фарба на водній основі аморфного або тонкодисперсного лускуватого графіту. Якщо пофарбувати внутрішню частину форми та дати їй висохнути, утвориться тонкий графітовий шар, який полегшить відокремлення відлитого об’єкта після того, як гарячий метал охолоне. Графітові мастила застосовують в середовищах з високими і низькими температурами: при змащенні штампів при куванні, протизадирні мастила, мастило для зубчастих передач гірничого обладнання.
Інше використання
- Сповільнювач нейтронів в ядерних реакторах (Ядерний графіт).
- Компонент для виготовлення стержнів для чорних графітових олівців (в суміші з каоліном).
- Для отримання синтетичних алмазів.
- Як добавка під час виробництва сталі.
- Для одержання хімічно активних металів методом електролізу розплавлених сполук. Зокрема, при отриманні алюмінію використовуються одразу дві властивості графіту:
- хороша електропровідність, і, як наслідок, його придатність для виготовлення електродів
- газоподібність продукту реакції, що протікає на електроді, це вуглекислий газ. Газоподібність продукту означає, що він виходить із електролізера сам та не вимагає спеціальних заходів щодо його видалення із зони реакції. Ця властивість значно полегшує технологію виробництва алюмінію.
- Використовуються для виготовлення щіток електродвигунів.
- У машинобудуванні графіт використовується як матеріалу для обладнання (підшипники, поршневі кільця).
- Також графіт використовують для захисту бетону, сталі, дерева, алюмінію, чавунних виробів.
- Природний аморфний і тонкодисперсний лусковий графіт використовується в гальмівних накладках або гальмівних колодках для вантажних транспортних засобів.
Екологічні проблеми графіту: про що варто знати?
Графіт відноситься до хімічно-інертних і не токсичних елементів, завдяки цим властивостям він не становить прямої загрози навколишньому середовищу. Попри це, видобування графіту і його збагачення можуть все ж нести екологічні проблеми. Мова йде про відходи гірничого виробництва та утворення пилу. Проте цей вплив можна мінімізувати при дотриманні належних охоронних заходів та проєкту розробки родовища.
Запаси графіту у світі
Очікується, що глобальне виробництво так само як попит на графіт зростуть у найближчі роки, головним чином це станеться через використання графіту для акумуляторів електромобілів. У 2020 році світове споживання графіту досягло 2,7 млн тонн. На синтетичний графіт припадає близько двох третин споживання графіту, яке в основному зосереджено в Азії.
У 2020 році світовий видобуток графіту становив 1 040 000 тонн, що на 5% менше, ніж у попередньому році. Китай є провідним світовим виробником, на частку якого припало 62% виробництва у 2020 році. Україна, своєю чергою, у 2020 році видобула 5,2 тис тонн графіту, що становить 0,5% від світового видобутку.
Перспективи України на світовому ринку
Отож, аналізуючи ситуацію із запасами мінеральної сировини – графіту, можна стверджувати, що Україна має значний потенціал, щоб стати одним із лідерів у сфері видобутку критичної сировини та партнером ЄС, який не лише постачатиме сировину в Європу, а зможе створювати продукт з доданою вартістю.
В Україні розробляється одне з найбільших родовищ графіту – Заваллівське родовище. Воно також вважається одним із найбільших в Європі. За офіційними даними, станом на 2020 рік, в Україні видобули 5,2 тис тонн графіту (ця цифра становить 0,5% від загального світового видобутку). Однак, обліковані запаси графіту в Україні складають набагато більше – близько 18 млн тонн. Зважаючи на це, Україна має потенціал, щоб наростити видобуток графіту в рази, і що, своєю чергою, дасть змогу збільшити експорт графітової сировини та залучити інвестиції в Україну.
Автор блогу: Євгеній Мороз, геолог Геологічної інвестиційної групи
Оригінальний текст опубліковано за посиланням