Бишофит как важный кластер развития Волгоградского региона

Географическое положение и промышленный потенциал позволяют Волгоградскому региону занимать ведущее место в экономике Южного федерального округа. На территории области добываются различные полезные ископаемые, такие как нефть, природный газ, бишофит, калийные соли, фосфориты, поваренная соль и многие другие [4].

Перспективным является создание крупных комплексов различных химических производств, использующих местное сырье. В Волгоградской области планируется создать кластер по добыче и глубокой переработке бишофита.

Бишофит представляет собой природный минерал, шестиводный хлорид магния MgCl 2 ^ 6H 2 O, включающий комплекс химических элементов, имеющих биологическое значение в обменных процессах. В состав природного бишофита входят 96-90% (по массе) хлорида магния и примеси, которыми являются сульфаты, хлориды, бромиды натрия, калия, кальция и различные микроэлементы [1].

Бишофит назван в честь Г. Бишофа (1972–1870), немецкого химика и геолога, который впервые открыл его в соленосных месторождениях Германии. Формирование значительных залежей бишофита возможно лишь при наличии высокой концентрации солей, жаркого климата, определённого состава природных рассолов. В прошлые геологические эпохи произошло формирование мощных залежей солей в процессе осаждения их из морской воды в определенной последовательности: кальцит, доломит, гематит, гипс, галит, астрахонит, эпсомит, каинит, сильвин, карналлит, бишофит и бораты. Наиболее благоприятные палеографические условия для накопления бишофита возникали в пермском и меловом периодах [3].

Залегает бишофит на глубине от 0,1 до 2,5 км и добывают его методом подземного растворения (выщелачивания). Для этого в скважину закачивают пресную воду, которая насыщается бишофит-ной солью. Выпускается бишофит в виде чешуированных кристаллов. В связи с тем, что этот природный минерал обладает высокой гигроскопичностью, его хранят в закрытых мешках [9].

Природные залежи бишофита распространены во многих областях России, например, в Пермском крае, Иркутской области, на Урала. Наиболее известно Волгоградское месторождение бишофита.

В Поволжье залежи бишофита занимают территорию шириной до 50 км и протяжённостью около 400 км. Наиболее известными в Волгоградской области являются Городищенское, Светлоярское и Наримановское месторождения. Еще в давние времена рабочие буровых скважин замечали, что суставы рук меньше болели, если они мыли руки рассолом, который добывался при бурении скважин [8].

По результатам исследования Н.Г. Мязина и Е.С. Барышева в месторождениях бишофита на территории Поволжья содержание магния составляет 107,0-115,5 г/дм3, концентрация брома в бишофитоносных природных водах приближается к 5354 мг/дм3, отсутствует йод. Данные месторождения бишофита характеризуются довольно положительными бальнеологическими показателями [6]. В залежах Светлоярского месторождения содержится приблизительно до 96% бишофита.

Волгоградская область является довольно перспективной в освоении бишофита. Месторождения региона располагаются по берегам реки Волги, где достаточно развитая инфраструктура. Поблизости находятся различные промышленные предприятия. Среди них можно выделить Волгоградский алюминиевый завод, являющийся одним из ведущих предприятий в области, и Волжскую ГЭС - крупнейшую гидроэлектростанция в Европе. Выгодное географическое положение месторождений бишофита в регионе обеспечивает возможность развивать крупное производство по добыче и транспортировке бишофита.

Например, одним из таких производств является Волгоградский магниевый завод (ВМЗ), расположенный на территории р.п. Городище Волгоградской области. Месторождение обнаружили еще в 70-х годах прошлого столетия, но за разработку взялись только в 2008 г. Городищенский участок – один из самых перспективных, его запасы оцениваются специалистами в 48 млн т и осваиваться могут в течении 100 лет. Основные продукты предприятия - рассол природного бишофита и кристаллический бишофит. Они используется в химической, металлургической, нефтегазодобывающей, энергетической, строительной отраслях промышленности [2].

Другой продукт производства – это антиобледенительный состав «ЭкоТрэк», имеющий в своей основе рассол бишофита с антикоррозийными добавками. Данный состав применяется как антиголо-ледная смесь в зимнее время на дорогах с твердым покрытием городских территорий.

Также предприятие специализируется на производстве состава «ЭкоБарьер», состоящего из рассола бишофита и особых компонентов, регулирующих кислотность и вязкость состава. Продукт применяется для обработки емкостей, используемых при транспортировке сыпучих и горючих грузов для снижения пожароопасности.

В нефтегазодобывающей промышленности бишофит применяется для приготовления реагента для буровых растворов. Например, подобные растворы используются при вскрытии пластов месторождений с высокими давлениями, при бурении скважин в соленосных породах и др. производственных процессах. Применение бишофита в производстве цемента способствует повышению его прочности и долговечности.

Одним из важных продуктов завода является бальнеологический бишофит, который используется в медицинских целях, например, компрессы, лечебные ванны. Он является многоцелевым продуктом с шмроким спектром полезных свойств [Там же].

В растворённом виде бишофит по составу имеет некоторое сходство с межклеточной жидкостью и внутриклеточной средой организма. Магний, который входит в уникальный хлоридно-магниево-натриевый комплекс бишофита, жизненно необходим для жизнедеятельности организма. Недостаток магния в организме приводит к возникновению различных расстройств органов и систем, нарушениям обмена веществ и другим изменениям. Разрешение на медицинское использование бишофита в СССР было дано Министерством здравоохранения после полного и всестороннего изучения в 1987 г. В результате наружного применения бишофит оказывает умеренное местное противовоспалительное и анальгезирующее действие. Кроме того, он оказывает сосудосуживающее, противоотёчное, рассасывающее, ранозаживляющее, местное противомикробное и анестезирующее действие, а также стимулирует процессы восстановления кожи, повышает прочность рубцовой ткани, улучшает эластичность мышечной ткани, нормализирует содержание ионов магния в крови, стимулирует обмен веществ, усиливает локальный кровоток, оказывает быстрое согревающее и незначительное раздражающее действие на кожу. Минерал бишофит не обладает аллергенными и канцерогенными свойствами, но может проникать через плаценту и оказывать негативное влияние на эмбрион. Из линиментов на основе минерала бишофит очень медленно всасывается через кожу, хорошо усваивается, насыщая организм ионами магния и других полезных веществ.

В атмосфере могут содержаться различные загрязняющие вещества, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Для уменьшения вредного воздействия сероводорода его нейтрализуют раствором природного бишофита, который оказывает окислительное действие. Поглотительный раствор, в дальнейшем, подвергается регенерации активированным углем [7].

В регионе планируется создание кластера по глубокой переработке бишофита, что делает возможным вовлечение множества отраслей, от добычи до переработки, в производство. Это также позволит увеличить добычу бишофита и расширить спектр его использования. Перспективным становится использование бишофита в легкой промышленности для сохранения цвета тканей при стирке. Существуют экономические преимущества использования хлористого магния в антигололёдных целях. Бишофит возможно применять до –25оС, когда осуществляется его кристаллизация. Эффективность же смеси песка с солью прекращается при -17оС [5]. В Волгоградской области имеются широкие перспективы добычи и использования бишофита.