Старший научный сотрудник ЯЛОР Т. В. Чернякова у рентгеноструктурного дифрактометра.
Фото из архива Г. Р. Авджиева

 titan-1

Ярегское месторождение по составу и качеству полезных компонентов, их содержанию и масштабам является уникальным месторождением на нашей планете.

Титановое оруденение связано с нефтеносными песчаниками III пласта и имеет эйфельско-раннеживетский возраст в нижней части и пашийский в верхней. В разрезе выделяется три россыпи: 1) нижняя пластовой формы и средней мощностью 14,5-21,4 м содержит в среднем 11,2 % TiO2; 2) средняя россыпь при мощности 0,4-13 м содержит TiO2 3,0–10,4 %; 3) содержание TiO2 в верхней россыпи чаще составляет первые проценты, в отдельных пробах достигает 21,9 % при средней мощности около 3 м. В балансе запасов учтена только нижняя россыпь, по верхним россыпям запасы отнесены к забалансовым.

 titan-2

Калюжный Василий Авксентьевич (21.3.1899–2.11.1993). Геолог-петрограф, первооткрыватель ярегских титановых руд на Южном Тимане. Кандидат геолого-минералогических наук, заслуженный деятель науки и техники Коми АССР. Работал в системе Ухткомбината в 1938–1955 гг. Лауреат Государственной премии СССР (1979). Награждён орденом Трудового Красного Знамени. Похоронен в Москве.

Как месторождение тяжёлой нефти оно открыто в 1932 г. благодаря научному прогнозу геологов-нефтяников И. Н. Стрижова и Н. Н. Тихоновича. Позже оказалось, что оно таит в себе такую важную ценность, как титан и некоторые редкие элементы.

Углубление всесторонних исследований нефтеносной толщи горных пород Ярегского месторождения, её минерального состава привело к установлению в девонских песчаниках повышенных концентраций титановых минералов. Первой это отметила в 1939 г. М. А. Кирсанова. Она выявила широкое распространение этих минералов в породах III пласта и приуроченность наиболее высоких концентраций главного титанового минерального агрегата Яреги – лейкоксена к самым грубозернистым разновидностям горных пород: крупнозернистым песчаникам и гравелитам.

Впервые детально их изучил, описал и оценил Ярегское месторождение титана В. А. Калюжный в 1941 г. Сначала он обратил внимание на титаноносность песчаников II пласта Чибьюского месторождения нефти. Глубоко заинтересовавшись этой минерализацией, он изучил минеральный состав песчаников III пласта на Ярегском месторождении и подтвердил высказанные М. А. Кирсановой сведения о распространённости и высоких содержаниях в нём лейкоксена и других минералов титана. Он же добился постановки работ по изучению обогатимости руд и извлекаемости двуокиси титана.

Уже в 1942 г. на основе анализа материалов по минералогии и литологии среднедевонских псаммитов и подстилающих их позднепротерозойских метаморфических пород В. А. Калюжный пришёл к выводу о происхождении погребённой Ярегской россыпи титановых минералов за счёт разрушения содержащих лейкоксен пород фундамента. Оценив весьма перспективно это месторождение, он подал заявку на открытие Ярегского месторождения титана и предложил провести на нём геологоразведочные работы. Однако в те годы технология извлечения двуокиси титана и металла из лейкоксена была неизвестна, и разведочные работы на месторождении поставлены не были. Одним из мотивов этого было отсутствие технологии передела лейкоксенового концентрата.

Зам. заведующего ЯЛОР В. В. Коржаков настраивает электронный микроскоп.
Фото из архива Г. Р. Авджиева

titan-3После дополнительного изучения титановой минерализации по разрезам шахт и штреков, установления в пласте кроме этой минерализации повышенных содержаний ниобия и тантала и при поддержке Е. Я. Юдина В. А. Калюжному удалось в 1956 г. добиться постановки первых технологических исследований по обогащению титановых руд и получению из них двуокиси титана. Одновременно началось специальное изучение титаноносности в пределах всего месторождения.

В 1958 г. для изучения Ярегского титанового месторождения была создана Ярегская ГРП в Ярегском нефтешахтном управлении, и в том же году началась разведка III-го продуктивного пласта в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР № 1391-677 от 20 декабря 1958 г.

Геологические наблюдения, документацию выработок и их опробование при изучении титаноносности песчаников Ярегского месторождения на первом этапе проводили Д. Н. Ильин, Е. Н. Балтушевич, И. Б. Розенберг, Г. М. Напалков, А. Г. Болтенко, Л. В. Раевский, М. А. Мокеев, В. З. Тукманова, Б. С. Шустерман, Е. А. Барсков.

В 1959 г. к проведению разведочных работ на Ярегском месторождении были привлечены геологи Ухтинской ГРЭ. В составе этой группы работали Б. И. Костюшко и Л. Г. Костюшко, А. С. Бокатанов. В начальной стадии работ принимал участие С. А. Тагиров. Совместно с геологами Ярегского нефтешахтного управления они провели опробование и подсчёт запасов по части месторождения. Главными исполнителями работ и авторами отчёта были К. Г. Болтенко, Н. Э. Гернгардт, Б. И. Костюшко, Г. П. Левин, В. Н. Мишаков, И. Б. Розенберг и А. П. Сушон.

Первое обобщение материалов и оперативный подсчёт запасов выполнила группа геологов под руководством К. Г. Болтенко в составе Л. В. Поповой, В. И. Перминова и А. И. Ечеистова. Особая роль в разработке титановой проблемы принадлежит К. Г. Болтенко, обосновавшему необходимость и возможность принятия предварительных кондиций на лейкоксеновые руды, проведения промышленной оценки россыпи и обнаружения аналогичных месторождений на Тимане. Запасы были утверждены ГКЗ СССР (протокол №3423 от 31.07.61 г.)

На первом этапе технологические исследования проводились институтом «Уралмеханобр», специалисты которого (С. И. Сысолятин) в первую очередь решали проблему отмывки нефти из нефтенасыщенных песчаников. Несмотря на скромные результаты лабораторных исследований на заводе Сибэлектросталь в г. Красноярске, были проведены полупромышленные испытания технологии флотации, показавшие по пробе весом 1000 тонн неудовлетворительные результаты. Заводчане объяснили их недостаточно полным отмывом нефти, проведенным на установке, смонтированной под руководством И. Г. Фотиева на промплощадке нефтешахты № 3. На этом же этапе к технологическим исследованиям ярегской титановой руды на обогатимость приступили А. В. Чернорицкий, Г. Ф. Невструев и др. (институт ПечорНИУИ, г. Воркута). Этим коллективом была предложена технологическая схема с предварительной флотацией нефти для более полной очистки руды от нефти по сравнению с отмывом в трубах.

В октябре 1960 г. Коми Совнархоз принял постановление о создании Лаборатории обогащения руд в составе ПечорНИУИ. Общее руководство Лабораторией было возложено на А. В. Чернорицкого, руководство тематическими разработками – на Г. Р. Авджиева. В составе этой группы активное участие принимали К. Д. Тутаринова, А. З. Гурова, А. М. Климова, и др. При поддержке руководителей ЯНШУ Н. И. Потетюрина и Е. И. Гурова для неё было выделено помещение на территории шахты № 3. Сотрудниками Лаборатории были разработаны совершенно новые в практике и теории принципы технологии флотации ярегской руды не только вместе с нефтью, но и с использованием содержащейся в титаноносном песчанике нефти в качестве основного флотационного агента. Предварительные результаты этих работ были включены в материалы к первому подсчёту запасов месторождения.

 titan-4

Старший научный сотрудник Ярегской лаборатории обогащения руд (ЯЛОР) К. Д. Тутаринова у лабораторной флотационной установки.
Фото из архива Г. Р. Авджиева

 

Параллельно обогащением титановых руд Яреги занимались московские институты ЦНИГРИ и Гиредмет. В первом при флотации использовались традиционные схемы с реагентом–собирателем, второй работами О. К. Комарова и П. А. Климука подтвердил технологию ПечорНИУИ. На опытной установке, работавшей при Ярегской ГРП под руководством И. Г. Фотиева, в непрерывном процессе, близком к промышленному, были испытаны технологические схемы ПечорНИУИ и Гиредмета.

На основании результатов этих работ главным инженером проекта Н. Д. Борисенко, главным технологом А. А. Никитиным и ведущим специалистом В. В. Поликарповым (Гиредмет) был составлен проект опытной обогатительной фабрики с проектной производительностью 75 тонн руды в сутки. Опытная фабрика была построена в 1963 г., достигла производительности 150 т/сутки и проработала до середины 1966 г. К сожалению, реконструкция затянулась более чем на 20 лет.

Материалы по проведенным на этой фабрике испытаниям руды на обогатимость были использованы во втором отчёте с подсчётом запасов и при проектировании реконструкции опытной фабрики в опытно-промышленную.

В 1964-1965 гг. на этой же промплощадке по проекту Гиредмета (разработчики технологии С. В. Огурцов, Я. М. Липкес, И. В. Антипов, главный инженер проекта Н. Д. Борисенко, главный технолог – Н. А. Введенская) была построена первая опытная установка по производству титанового пигмента хлоридным способом с производительностью до 1 тонны пигмента в сутки.

Работы, выполненные на опытно-промышленной установке, позволили впервые в мировой практике осуществить непрерывный процесс сжигания тетрахлорида титана в среде высокотемпературной ионизированной плазмы с получением высококачественного диоксида титана.

В 1964 г. запасы по месторождению на основании детальной разведки, проводившейся до конца 1963 г., были переутверждены в ГКЗ СССР (протокол № 4464 от 02.12.64 г.), а в 1971 г. ГКЗ СССР утвердил очередной новый подсчёт запасов. На этот раз он был подготовлен коллективом геологов под руководством К. Г. Болтенко в составе Е. Н. Балтушевича, А. И. Ечеистова, И. А. Куклина, Н. В. Кулланды, Л. Е. Лебедченко, Г. П. Левина, А. И. Мельничука, Г. М. Напалкова и А. И. Зеленина.

К этому периоду относится окончание лабораторных исследований по извлечению нефти из нефтетитанового флотационного концентрата с доводкой её до товарных кондиций. Разработку проводила Лаборатория обогащения руд ПечорНИУИ, которая в 1963 г. под названием "Нефтешахтная" вошла в состав ВНИИГаза, а в 1970 г. была включена в состав института ПечорНИПИнефть. Руководил работами Лаборатории Г. Р. Авджиев. Ухтинский НПЗ экспериментально подтвердил совпадение по составу и качеству получаемой экстракционной нефти и нефти шахтной добычи.

Лаборатория приступила к созданию пилотной установки, на которой позже в непрерывном процессе были получены данные для конструирования специального оборудования и для проектирования опытного цеха экстракции нефти в составе Ярегского опытно-промышленного горно-обогатительного комплекса. Специалистами высокого класса в этот период проявили себя сотрудники лаборатории «второй волны» В. В. Коржаков и Т. В. Чернякова.

Третий этап изучения Ярегского титанового месторождения завершился детальной разведкой его флангов. Основные работы этого этапа связаны с завершением разработки принципиальной технологической схемы переработки лейкоксеновых руд и получением флотационных нефтетитановых концентратов с выработкой из них пигментной двуокиси титана. В процессе изучения руд были получены новые уточнённые данные о содержании в них циркония, ниобия, тантала и редкоземельных элементов. Отчёт с подсчётом запасов был подготовлен Г. П. Левиным, В. Н. Мишаковым и И. А. Куклиным и утверждён в 1976 г.

Участники совещания по проблеме ярегского титана в Коми обкоме КПСС (конец 1960-х–начало 1970-х гг). Сидят слева направо: Е. И. Гуров (третий), А. А. Кирюшкина (начальник отдела технической информации, пятая), Т. Г. Карасик (начальник УНИЛ, крайняя справа); стоят: А. М. Сажин (ст. н. с. отдела экономики Коми ФАН СССР, третий), Г. П. Левин (четвёртый), Огарков (директор ГИМПа, пятый), В. А. Витязева (зав. Отделом экономики Коми ФАН СССР, седьмая), Л. Е. Муравлен (главный экономист ГИРЕДМЕТа, восьмой), Г. Р. Авджиев (руководитель Ярегской лаборатории, девятый), К. Г. Болтенко (начальник ЯГРП, десятый), Я. М. Липкес (научный сотрудник ГИРЕДМЕТа, одиннадцатый), В. Н. Мишаков (начальник Ухткомбината, двенадцатый), М. А. Генс (зам. начальника ЯНШУ по науке, крайний справа).
Фото из архива Г. Р. Авджиева

titan-5

Минеральный состав руд Ярегского месторождения и титановые минералы этого месторождения изучали кроме М. А. Кирсановой, В. А. Калюжного и Н. Э. Гернгардта также В. Д. Игнатьев, О. Б. Котова, И. Н. Бурцев, Д. П. Сердюченко, А. П. Сушон, И. В. Швецова, К. П. Янулов и др.

Первооткрывателем месторождения признан В. А. Калюжный. За эту работу, окончательно оценившую огромные запасы титановых лейкоксеновых руд, группа геологов была удостоена Государственной премии СССР. Лауреатами этой премии стали В. А. Калюжный, Е. Я. Юдин, В. Н. Мишаков, Е. И. Гуров, К. Г. Болтенко, Г. П. Левин, И. Г. Фотиев, А. П. Сушон, Н. Д. Борисенко, С. В. Огурцов, О. К. Комаров и М. А. Генс.

В 1988 г. на Ярегской нефтешахте №3 была введена в эксплуатацию опытно-промышленная обогатительная фабрика.

С начала 1970-х годов параллельно с разработками хлоридного процесса производства диоксида титана из лейкоксенового концентрата начались разработки сульфатного варианта. Разложением этого концентрата серной кислотой интенсивно занимался В. Ф. Чуприк (НПО «Пигмент», Ленинград) и независимо от него в отделе химии Коми филиала АН СССР О. А. Конык. Она разработала эффективные способы извлечения ниобия и тантала из сернокислых растворов, получаемых в ходе разложения рудного концентрата.

Успехи в освоении ярегской лейкоксеновой руды вызвали интерес геологов и технологов к лейкоксену других месторождений.

В конце 1980-начале 1990-х гг. проблемами обогащения и технологии передела лейкоксенового концентрата в лабораторных условиях занимались учёные Института геологии Коми научного центра В. Д. Игнатьев, И. Н. Бурцев, Б. А. Остащенко, Н. Н. Усков и др. Они провели обогащение руд методом флотации, учтя результаты предварительного обследования соотношений различных типов лейкоксена в составе руд. Основным направлением работ этой группы были полиминеральные руды Пижемского месторождения.

Среди ветеранов-геологов, отдавших много времени и сил ярегскому титану, можно назвать Г. П. Левина, Т. В. Левину, С. С. Бурова, П. В. Перькова, Л. Е. Лебедченко, Л. И. Краснову, А. Ф. Шилова, И. А. Куклина, Т. Д. Кузнецову, А. П. Лазарева и многие-многих других. У Ярегского титанового месторождения блестящее будущее.

В 2004 г. специалисты ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» провели опытные работы по получению диоксида титана и титанового коагулянта из ярегских руд. В настоящее время на Яреге проводятся работы по созданию опытно-промышленного предприятия по производству титанового коагулянта, которым планируется заниматься ЗАО «СИТТЕК». Титановый коагулянт будет применяться для очистки питьевых вод. Он показал себя очень эффективным при удалении из воды твёрдых частиц, в том числе органических веществ, металлов и бактерий.

Сыктывкарские учёные И. Н. Бурцев в содружестве с И. Н. Перовским выполнены успешные работы по получению из ярегского флотационного лейкоксенового концентрата ситинакита, применяемого в ядерной, химической нефтегазовой и фармацевтической промышленности.

А. М. Плякин, Г. Р. Авджиев