Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (Улан-Удэ, Россия)

А. Д. Будаева, ведущий инженер, abud@binm.ru
Е. В. Ковтунец, канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, kovtunets@binm.ru
П. А. Гуляшинов, канд. техн. наук, научный сотрудник, gulpasha@mail.ru
Д. П. Хомоксонова, младший научный сотрудник, darkhom@mail.ru
И. Г. Антропова, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией химии и технологии природного сырья, inan@binm.ru

Представлены результаты исследования по получению кальсилитового концентрата в процессе термохимического обогащения алюмокалиевого силикатного сырья Калюмного месторождения (Республика Бурятия) – сыннырита с использованием поташа. Сынныриты – комплексное сырье, главными породообразующими минералами которого по данным количественного фазового анализа являются минералы калиево-шпатовой группы (72,0%) и кальсилит (23,7%), содержащие Al₂O₃ 22,4%, K₂O 18,9% и SiO₂ 54,1%. Повышение эффективности термохимического разложения сыннырита достигнуто за счет оптимизации технологических параметров процесса спекания с поташом. Было исследовано влияние температуры процесса спекания, расхода реагента и продолжительности на степень превращения минералов калиево-шпатовой группы в кислоторастворимые минералы кальсилитовой структуры с выделением силикатов калия. Достижение условий спекания по мольному составу и массовому соотношению исходной руды к добавке, при которых наряду с кальсилитом происходит образование дисиликата калия, позволило уменьшить дозировку поташа практически в два раза. Кроме того, проведена регенерация карбоната калия с попутным получением дефицитного продукта – белой сажи в процессе карбонизации щелочно-кремнеземистых растворов. В ходе исследований исходный сыннырит и полученные продукты охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции (XRD), химического анализа и метода Ритвельда с использованием программы Profex-BGMN. Показано, что при спекании сыннырита с поташом конечными алюмосиликатными фазами являются минералы кальсилитового состава – калиофилит, мегакальсилит и кальсилит с общей химической формулой KAlSiO₄.

Исследование выполнено в рамках государственного задания Байкальского института природопользования СО РАН – проект № 1025031300006-7, № гос. контракта FWSU-2026-0011.
Исследования методами порошковой рентгеновской дифракции выполнены с использованием научного оборудования лаборатории материаловедения ИЕН БГУ им. Доржи Банзарова.

1. Жидков А. Я. Сынныриты – новая разновидность горных пород // Геология и геофизика. 1973. Т. 14, № 4. С. 121–126.
2. Архангельская В. В. Месторождения сынныритов России // Разведка и охрана недр. 2014. № 6. С. 20–24.
3. Рыцк А. Ю., Каюков А. Е., Пестриков А. А., Быстрицкий А. О., Осташева М. А., Маев И. О., Хвалёв В. В., Иващенкова О. В., Смыслов С. А., Фёдоров М. М. Поисково-оценочные работы на ультракалиевые породы Забайкалья (сынныриты) для производства минеральных удобрений // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. T. 17. С. 470–476.
4. Антропова И. Г., Сыренжапова А. С., Гуляшинов П. А., Будаева А. Д., Хомоксонова Д. П. Технологии получения бесхлорных калийсодержащих удобрений на основе сынныритов Бурятии // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2025. Т. 18, № 4. С. 580–593.
5. Данциг С. Я., Андреева Е. Д., Пивоваров В. В. и др. Нефелиновые породы – комплексное алюминиевое сырье. – М. : Недра, 1988. – 189 с.
6. Аман С. А., Данциг С. Я., Дзикович К. А. и др. Нефелинкальсилитовые породы Сибири как комплексное глиноземагрохимическое сырье // Цветные металлы. 1988. № 1. С. 4–43.
7. Пономарев В. Д., Сажин В. С., Ни Л. П. Гидрохимический щелочной способ переработки алюмосиликатов. – М.: Металлургия, 1964. – 105 c.
8. А.с. 1421693 СССР, МКИ5 С 01 F 7/26. Способ переработки сыннырита / К. К. Константинова, К. А. Никифоров, М. В. Мохосоев. № 4237719/31-02; заявл. 31.03.87; опубл. 07.09.1988, Бюл. № 33.
9. А. с. 1761671 СССР, МКИ5 C 01 F 7/26. Способ получения сульфата калия и глинозема из сыннырита / Ю. С. Сафрыгин, Н. И. Степанова, Л. А. Филоненко, В. Я. Поляковский, В. И. Захаров. № 4827152/26; заявл. 21.05.90; опубл. 15.09.1992, Бюл. № 34.
10. Никифоров К. А., Мохосоев М. В., Турунхаева М. И. Комбинированный способ переработки сыннырита. – Улан-Удэ : Изд-во Бурятского филиала СО АН СССР, 1979. – 66 с.
11. Tao L., Guo L., Liu Ch., Ma Xi, Ma H. Activate nutrients access to plants as multiphase slow-release fertilizers by sintering reaction in K2O–MgO–Al2O3–SiO2 system using K-feldspar as a major source // Journal of Cleaner Production. 2022. Vol. 370. 133511.
12. Song Y., Li H., Ma Sh., Wang X., Mu X., Zheng Sh. Research progress on extracting potassium and preparing compound fertilizer from potassium feldspar // The Chinese Journal of Process Engineering. 2018. Vol. 18, Iss. 2. pp. 241–257.
13. Mulwanda J., Mercy Ramakokovhu M., Premlall K. Alkali-assisted potassium recovery from K-feldspar by roasting and leaching // Hydrometallurgy. 2026. Vol. 242. 106670.
14. Ciceri D., De Oliveira M., Allanore A. Potassium fertilizer: via hydrothermal alteration of K-feldspar ore // Green Chemistry. 2017. Vol. 19. pp. 5187–5202.
15. Su Sh., Ma H., Chuan X., Cai B. Preparation of potassium sulfate and zeolite NaA from K-feldspar by a novel hydrothermal process // International Journal of Mineral Processing. 2016. Vol. 155. pp. 130–135.
16. Wu Yu., Li L., Liu X., Wang Yu., Li M. Decomposition of K-feldspar by potassium hydroxide solution in the hydrothermal system // Minerals Engineering. 2022. Vol. 178. 107392.
17. Максимова Р. И., Сизяков В. М., Бричкин В. Н., Куртенков Р. В. Рециклинг известкового компонента при комплексной переработке щелочных алюмосиликатов // Обогащение руд. 2026. № 2. С. 45–54.
18. Пат. РФ 2749824 С1. Способ переработки сыннырита на сульфаты калия, магния и глинозем / Антропова И. Г., Будаева А. Д., Хомоксонова Д. П.; заявл. 26.06.2020; опубл. 17.06.21. Бюл. № 17.
19. Антропова И. Г., Хомоксонова Д. П. Известные и перспективные технологии глубокой переработки упорного калийсодержащего алюмосиликатного сырья // Обогащение руд. 2021. № 6. С. 3–8.
20. Antropova I. G., Budaeva A. D., Khomoksonova D. P., et al. A new method of obtaining potassium magnesium sulfate and magnesium aluminate spinel from synnyrite, a potassium-rich aluminosilicate raw material // Minerals Engineering. 2022. Vol. 187. 107779.
21. Пат. РФ 2707335 С1. Способ переработки высококалиевого нефелин-полевошпатового сырья / Бороздин А. П., Петров С. В., Терентьева Л. Б., Кацнильсон А. Б.; заявл. 30.05.2019; опубл. 26.11.2019. Бюл. № 33.
22. Bergmann J., Kleeberg R., Haase A., Breidenstein B. Advanced fundamental parameters model for improved profi le analysis // Materials Science Forum. 2000. Vol. 347–349. pp. 303–308.
23. Научный совет по аналитическим методам. Химические методы. Методика № 138-Х. Методика количественного химического анализа. Ускоренные методы определения породообразующих элементов в горных породах и рудах (ред. 2005 г.). Отраслевая методика III категории точности. – М. : [б. и.], 2005. – 57 с.
24. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. Ч. 2. Определение различных элементов (Важнейшие методы) / Пер. с фр., доп. и общ. ред. проф. Ю. Ю. Лурье. – М. : Химия, 1969. – C. 667–1204.
25. ГОСТ 31957-2012. Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов. – Введ. 01.01.2014.
26. ГОСТ 18307-78. Сажа белая. Технические условия. – Введ. 01.01.1979.
27. Потапов В. В., Горев Д. С. Определение объема рынка аморфного SiO2 в 2016-2019 гг.: Российская Федерация, страны СНГ, мировой рынок // Индустриальная экономика. 2022. № 1-1. С. 21–33.