Соли земли | ТМ 1938-12

Инж. Д. ГАМБУРГ, Рисунки А. КАТКОВСКОГО

Клеть быстро опускалась. От встречных потоков воздуха несколько захватывало дыхание, учащенно билось сердце.

Стоп! Клеть остановилась.

Мы вышли на площадку. Отсюда во все стороны уходили многокилометровые тоннели. В них электровозы тянули за собой длинные составы вагонеток.

Откуда-то доносились глухие раскаты взрывов, шум работы, несмолкаемое гудение машин. Недалеко от площадки находился обширный зал, уставленный всевозможными станками. То был центральный механический завод, который обслуживал все машины и механизмы этого подземного комбината...

Когда-то, много тысяч лет назад, здесь шумело огромное Пермское море. Оно широко раскинулось от Уральского хребта на запад и занимало почти всю Среднерусскую равнину. Пермское море отличалось мелководьем, часто меняло свои формы и размеры. Поэтому во многих местах возникали заливы, бухты, лиманы. Постепенно они отделялись от моря перешейками, теряли с ним связь или сохраняли сообщение через узкие проливы. Под лучами солнца вода в заливах быстро испарялась, и на дно выпадала морская соль. Но высыхающие бухты и лиманы пополнялись все новыми и новыми количествами соленой воды. И снова происходило испарение, снова выпадала соль.

Тысячелетиями шел этот процесс. Во многих заливах оседала поваренная соль, в других — гипс, а в некоторых — соли калия. Одним из таких давно существовавших заливов Пермского моря является Соликамск.

В процессе длительных геологических изменений земной поверхности исчезло Пермское море. Громадные отложения солей занесло глиной, известняками и другими породами. Многовековые напластования оберегали ушедшую в глубину соль от растворения поверхностными водами.

Соли моря превратились в соли земли.

*

Давно стоит Соликамск. Его старые, покосившиеся церквушки и леса помнят еще строгановские солеварни времен Ивана Грозного. Нищим, заброшенным, глухим поселком был он до революции.

С незапамятных времен здесь для солеварения пользовались естественными источниками, ключами, выходившими на поверхность земли. В них содержалось много растворенной соли.

Применялся и другой способ — рассол выкачивался из глубины земли при помощи скважин и колодцев.

Пермская соль всегда славилась на рынке своим вкусом, чистотой и имела большой сбыт по всей России.

В 1911 г. при добыче поваренной соли были найдены какие-то неизвестные примеси. В 1916 г. образцы буро-красной породы попали для анализа к академику Курнакову. В них было установлено присутствие калия.

По-настоящему раскрыл свои чудесные недра старый Урал для большевиков. Сразу же после Октябрьской революции, в 1918 г., начались разведки калия в Соликамском районе. Начавшаяся гражданская война прервала эту работу. В 1925 г. разведки снова развернулись, и результаты бурения превзошли всякие ожидания: были обнаружены богатейшие в мире залежи калийно-магниевых солей.

*

Соли калия и магния совсем не похожи на ту соль, которую мы видим на своем обеденном столе. Из магниевых солей получается легкий и прочный металл для наших быстроходных самолетов. Соли калия служат для изготовления взрывчатых веществ и вместе с тем могут быть использованы для выработки спичек, мыла. Совершенно исключительное значение имеют калийные соли для повышения урожайности. Каждый гектар свекловичного поля может дать дополнительно 5 ц сахару, если применять калийные удобрения. А в нашей стране свеклой засевается 1 млн. га земли.

Не менее плодотворно сказывается калий и на урожае картофеля. Одна тонна удобрений, в которых содержится 40% калийной соли, дает сверх обычного урожая 10 т картофеля. Зерно, овощи, лен и другие культуры также требуют калийных удобрений.

*

В первой половине XIX столетия в Европе спроса на калийные соли не было. Еще неясно было тогда их значение. Для производства пороха применялась калийная селитра. Если при добыче поваренной соли встречались залежи калия, то их сваливали в отвалы или реки. Эти соли считались «мусорными», «отбросными».

Но вот началась Крымская война. В Европе обнаружился острый недостаток селитры. К этому же времени относятся и знаменитые работы химика Либиха. Он доказывал, что растения уносят из почвы имеющиеся там калийные соли и что для повышения урожайности необходимо постоянно удобрять землю солями калия. То, что еще недавно считалось отбросом, неожиданно приобрело большую ценность. Начиная с 1861 г. один за другим возникают рудники для добычи калийных солей.

До империалистической войны 1914 г. главным поставщиком калия на мировой рынок была Германия. На ее долю приходилось 99,5% всей мировой добычи. После войны от Германии отходит богатый калием Эльзас. Одновременно калийные месторождения были обнаружены в Испании и в других странах. Несмотря на это, Германия все же оставалась по добыче калийных солей на первом месте.

Так было, пока не вступил в эксплуатацию Соликамск.

Соли калия и магния имеют широкое применение в самых разнообразных областях техники и народного хозяйства.

*

И вот мы стоим среди этих неисчерпаемых запасов солей, на дне исчезнувшего моря, где советские люди, вооруженные новейшей техникой, добывают соли, необходимые нашей социалистической стране. Работа идет непрерывно. В многочисленных забоях врубовая машина подрубает породу. Затем бурильщики бурят шпуры, в которые закладывается аммонал или динамит. Огромные подрубленные пласты породы, взрываясь, обрушиваются. Вслед за тем начинается работа механизмов. Разрыхленная взрывом порода при помощи сгребающего ковша вытаскивается на возвышающийся помост и отсюда падает в проходящие под помостом вагонетки.

Вагонетки с солью длинными поездами выводятся электровозом на рудничный двор.

Рудничный двор — это своего рода подземная железнодорожная станция. Сюда лучами сходятся дороги, ведущие из различных тоннелей. Вот блеснули огни электровоза. Позади — длинный ряд вагонеток, груженных солью. На светофоре загорается зеленый сигнал. Электровоз, отцепившись от состава, идет на соседний путь за порожняком. Оставшиеся вагонетки подталкиваются сзади другим электровозом к особому механизму — «опрокиду». С помощью «опрокида» соль из вагонеток ссыпается в бункер.

Все это маневрирование поездами производится автоматически из центральной блок-станции.

Соль, поступающая в бункеры, просеивается. Крупные куски породы направляются на дробилку. Измельченная порода при помощи аппарата — дозера — порциями по 8 т подается в скиповый подъемник, который и доставляет ее на поверхность земли.

На приемной площадке надшахтного здания соль автоматически разгружается в бункеры.

Отсюда начинается дальнейший путь добытой породы. По ленточным транспортерам она доставляется на солемельницы, где размалывается в муку.

Обычно калийная соль встречается не в чистом виде, а в составе минерала сильвина, который представляет собой соединение калия с хлором. Но и сильвин в свою очередь встречается в залежах вместе с каменной или поваренной солью. Такая смесь называется сильвинитом.

Размолотый в муку сильвинит может уже применяться в качестве удобрения. Но такие удобрения транспортировать на далекие расстояния невыгодно: они содержат всего лишь 22% солей калия. Поэтому размолотая порода сильвинита чаще всего направляется на химическую фабрику для «обогащения», т. е. для отделения сильвина от поваренной соли и прочих примесей.

Как же происходит процесс обогащения?

В холодной воде поваренная соль и хлористый калий растворяются одинаково слабо. Если же воду нагревать, то хлористый калий будет растворяться в значительных количествах, в то время как растворимость поваренной соли возрастет немного.

На этом принципе и основан процесс обогащения.

Растворение сильвинита происходит в больших ваннах полуцилиндрической формы. Длина такой ванны достигает 20 м. Содержимое ванны подогревается до 110°, и из сильвинита в раствор переходит хлористый калий. Поваренная соль почти не растворяется.

Раствор хлористого калия содержит частицы глины и других примесей и поэтому направляется в отстойники. Здесь посторонние примеси оседают на дно, а раствор хлористого калия поступает на холодильную установку. Охлаждение ведется в сильно разреженной атмосфере, вследствие чего раствор все время кипит. Испарение только усиливает процесс охлаждения. В то же время отходящий пар используется для подогрева очередной порции раствора.

Пройдя холодильную установку, раствор поступает для дальнейшего охлаждения в высокую башню. В ней распыленный раствор дождем падает сверху, а снизу ему навстречу несутся потоки холодного воздуха. На дно башни осаждается хлористый калий в виде кристаллов. Они содержат еще много влаги, от которой также следует избавиться. Для этой цели служит центрифуга, т. е. барабан, вращающийся с большой скоростью вокруг своей оси. Благодаря центробежной силе хлористый калий отжимается к стенкам сосуда, и оставшаяся влага вытекает через специальные отверстия. Но и при центрифугировании хлористый калий все же полностью не высушивается, поэтому его приходится еще подогревать в сушильных барабанах.

После просушки соль снова перемалывается в муку и в таком, виде поступает на автоматические весы. Здесь же ее упаковывают в мешки, которые и доставляются ленточными транспортерами на склад или же прямо в вагоны.

В результате «обогащения» получается высокопроцентная калийная соль, которая содержит уже 85% калия.

Все процессы, начиная с доставки соли на поверхность земли и кончая погрузкой ее в вагоны, полностью механизированы. Фабрика, перерабатывающая более миллиона тонн сильвинита в год, насчитывает всего 100 рабочих. Роль их сводится главным образом к наблюдению за ходом всех процессов.

*

Так добываются и перерабатываются соли калия.

Но не одним калием богаты недра Соликамска. Огромное значение имеет и другое вещество, извлекаемое на поверхность, — соли магния.

Они содержатся в минерале, называемом карналлит. Этот минерал представляет собой смесь трех солей: хлористого калия, поваренной соли и хлористого магния. Кроме того, в нем имеются и примеси брома.

Переработка карналлита опять-таки сводится к разделению его на составные соли. Сложная карналлитовая соль подвергается на заводе разложению. Получается искусственный карналлит, который содержит главным образом хлористый магний.

Искусственный карналлит в плавильных печах при температуре 1000° переходит в жидкое состояние. Расплавленный минерал поступает в ванну, где через него пропускается электрический ток. При этом хлористый магний разлагается на газообразный хлор и металлический магний. Благодаря своей необычайной легкости (магний в 4,5 раза легче железа) этот металл держится на поверхности расплавленной массы. Отсюда его вычерпывают и наполняют им изложницы, в которых магний и застывает.

Так из розово-красной соли получается весьма прочный и в то же время легкий металл. Его можно встретить всюду, где требуется прочность в сочетании с легкостью, — в самолетах, моторах, в гондоле стратостата, измерительных приборах и т. д.

После вычерпывания магния из ванны в ней остается отработанный карналлит. Он содержит много калийной соли, и является прекрасным удобрением.

Карналлит богат и другими продуктами. При разложении сложной карналлитовой соли получается, например, щелок. В нем содержится много брома, идущего для медицинских надобностей.

После извлечения брома из щелока последний нагревается, и получаются прочно застывшие куски хлористого магния. Из него делают фибролит, ксилолит, искусственные жернова и т. д. Фибролит и ксилолит — весьма ценные материалы в строительном деле.

Широк и разнообразен ассортимент продуктов, производимых из солей нашей советской земли. Богат и прекрасен Соликамск, откуда во все уголки нашей необъятной родины идут ценные продукты, извлеченные из больших глубин.