Кіріспе

Фосфорит, фосфат тау жынысы немесе шикі фосфат – фосфат минералдарының көп мөлшерін қамтитын, шөгінді процесте түзілген тау жынысы. Фосфориттегі (немесе фосфат тау жынысындағы) фосфаттың мөлшері 4%-дан 20%-ға дейін, фосфор пентоксиді (P2O5) түрінде өзгереді. Саудаға шығарылатын фосфат тау жынысы кем дегенде 28%-ға дейін байытылады ("жақсартылады"), көбінесе 30%-дан да астам P2O5 құрайды. Бұл жуу, іріктеу, әктасты жою, магниттік бөлу немесе флотация арқылы жүзеге асырылады. Фосфат әдетте Ca5(PO4)3F формулалы фторапатит минералы түрінде кездеседі, көбінесе криптокристалдық массаларда (1 мкм-ден кішкентай бөлшектер) – коллофан деп аталатын, тегі нақты белгісіз шөгінді апатит кен орындарында. Әк тастары мен сазды тастар фосфатқа толы тау жыныстары болып табылады. Фосфатқа бай шөгінді тау жыныстары қоңырдан қара түске дейін болатын, сантиметрлік қабаттардан бірнеше метр қалыңдыққа дейін жететін қабаттар түрінде кездеседі. Мұндай қалың қабаттар кездеседі, бірақ олар көбінесе тек фосфатты шөгінді тау жыныстарынан тұрмайды. Фосфатты шөгінді тау жыныстары көбінесе шиферлермен, шерттермен, әк тастарымен, доломиттермен және кейде құмтастармен бірге кездеседі немесе араласып жатады. Олар Флорида, Теннесси, Вайоминг, Юта, Айдахо және Канзас штаттарында, сондай-ақ Алжирде кендіктеп алынады.

Фосфатты шөгінді жыныстардың жіктелуі

(1) Таза күйде: Биотурбацияға ұшырамаған фосфаттар таза күйде саналады. Яғни, фосфатты шөгінділер, фосфатталған строматолиттер және фосфатты қатты жыныстар бұзылмаған жағдайда "таза" сөзі қолданылады. Содан кейін олар микро- және макроорганизмдермен өңделеді. Диатомалық планктон, фитопланктон және зоопланктон судағы фосфорды өңдеп, ерітеді. Кейбір балықтардың (мысалы, анчоустардың) сүйектері мен тістері фосфорды сіңіріп алады, кейіннен мұхит шөгінділеріне шөгіп, көміледі. Мұхит суының pH және тұздылығы деңгейіне байланысты органикалық заттар ыдырайды, нәтижесінде шалшық аймақтардағы шөгінділерден фосфор босатылады. Бактериялар мен ферменттер судың түбіндегі органикалық заттарды ерітеді, осылайша фосфорды биогендік циклдің бастапқы сатысына қайтарады. Органикалық заттардың минералдануы фосфордың қайтадан мұхит суына түсуіне әкелуі мүмкін. Жағалау аймақтары/су алмасу аймақтары: Су алмасу аймақтары да суалмасу тегіс жүйесінің бір бөлігі болып табылады. Су алмасу аймағы орташа ең жоғары және ең төменгі таяныш деңгейлері арасында орналасқан. Ол таяныш өзгерістеріне ұшырайды, яғни күніне бір-екі рет судан шығып тұрады. Бұл аймақ өсімдіктердің өсуіне жеткілікті уақытқа ашық болмайды. Аймақта тұнбалау және төсек жүктемесі кездеседі.

Фосфорит жинақталу түрлері

Фосфат түйіндері: Бұл континенттік шельфтердің еденінде кездейсоқ таратылған шар тәрізді шоғырланулар. Фосфорит түйіршіктерінің көпшілігі құмдай мөлшерде, бірақ 2 мм-ден үлкен бөлшектер де болуы мүмкін. Бұл ірі түйіршіктер, түйіндер деп аталады, бірнеше он сантиметрге дейін жете алады. Фосфат түйіндері Чилидің солтүстік жағалауында көп мөлшерде кездеседі. Биокластикалық фосфаттар немесе сүйектер: Сүйектер – ұсақ қаңқа бөлшектері мен копролиттердің шоғырланған кен орындары. Континенттік шеттік фосфориттер: конвергентті, пассивті, өрлеуші, өрлемейтін. Бұл ортада фосфориттер қатты тау жыныстары, түйіндер және ұсақ бөлшекті төсектер түрінде жиналады. 2018 жылғы мәліметтер бойынша, әлемдегі фосфаттың жалпы экономикалық қоры 70 гигатоннаға жетеді, ол негізінен шөгінді теңіз фосфориттері түрінде кездеседі. Үндістанда шамамен 260 миллион тонна фосфат кенін табуға болады. Бразилия, Ресей, Иордания және Тунис сияқты елдерде де маңызды өндіріс жүргізіледі. Тарихи тұрғыдан алғанда, Рождество аралы мен Науру сияқты кішкентай аралдардағы кен орындарынан көп мөлшерде фосфаттар алынды, бірақ қазір бұл көздердің көп бөлігі сарқылды. Фосфат кені қазылып алынып, фосфат тау жынысына өңделеді. Фосфат кенін өңдеу процесіне жуу, флотация және кальцинация кіреді. Химиялық тыңайтқыштар өндірісі үшін өңделген фосфат тау жынысы кемінде 28% фосфор пентоксидін (P2O5) қамтуы керек, бірақ нарықтағы фосфат тау жынысының көп бөлігі 30% немесе одан да жоғары көрсеткішке ие.