Апатитовый и нефелиновый концентраты получаются при переработке апатит-нефелиновых руд. По своему назначению это совершенно разные вещества. Апатитовый концентрат находит преимущественное потребление в производстве фосфоросодержащих удобрений, нефелиновый – в производстве глинозема с попутным выходом кальцинированной соды, поташа и нефелинового шлама…

Свойства и основные направления использования апатитового концентрата

Апатит – безводный фосфат кальция, составляет 95% от всех известных минералов фосфора. Господствующей разновидностью апатита в большинстве горных пород являются фтор-апатит и фтор-гидроксилапатит.

 Подавляющая масса фосфатного сырья (более 95%) используется для получения фосфатных и комбинированных минеральных удобрений, поэтому конъюнктура рынка апатитового концентрата напрямую зависит от производителей удобрений.

Остальное количество фосфатного сырья идет на производство фосфора и фосфорной кислоты (а из богатых фтором апатитовых руд получают также кремнисто-фтористо-водородную кислоту) - исходных веществ для получения разнообразных химических соединений, используемых в металлургии, пиротехнике, органическом синтезе, производстве минеральных подкормок для скота и птицы, моющих и огнестойких веществ, спичек, лекарственных препаратов, инсектицидов, флотореагентов, матовых стекол и др.

Название свое апатит получил от греческого apate - обман, так как его часто принимали за другие минералы. Он представляет собой минерал класса фосфатов общей формулы Са₅[РО₄]₃Х₂, где Х - обычно F (фторапатит), иногда Сl (хлорапатит). Атомы F в той или иной степени могут замещаться на (ОН)^-, СО₃,^2- и О^2- (соотв. гидроксил-, карбонат- и оксиапатиты). В кристаллич. решетку А. вместо Са²⁺ могут внедряться Sr²⁺ , Мn²⁺ , ионы РЗЭ (гл. обр. цериевой подгруппы), что также обусловливает многообразие разновидностей А. В А., содержащемся в фосфоритах, СО₂ изоморфно замещает РО₄^2- с образованием фторкарбонатапатита, имеющего пониженное содержание Р₂О₅.

Апатит образует кристаллы гексаген, сингонии, шестигранные, удлиненно-призматические до игольчатых, редко - аблитчатые с несовершенной спайностью, а также агрегаты (зернистые, иногда почковидные, землистые и др.). Имеет, как правило, бледно-зеленоватый, голубой, желто-зеленый или розовый цвет со стеклянным блеском, на поверхности излома - с Кетоформа термодинамически более выгодна, чем гидроксиформа.

 Содержание формы II в среде изооктана и бензола не превышает 0,2% (20°С), хлороформа-12%, ацетона - 20% (40°С). Сильные основания, напр. триэтиламин, являясь переносчиками протона, повышают содержание II.

По группе СН₂ апатит конденсируется с альдегидами и кетонами с образованием производных бензантрона, с бензофеноном - антрафуксона (III). При нагревании с акрилонитрилом в присутствии щелочных агентов превращается в 10-цианэтилен-9-антрон, с формальдегидом в 10-метилен-9-антрон. При нитрозировании эфирами азотистой кислоты в присутствии C₂H₅ONa образуется оксим антрахинона. Апатит восстанавливается до антрацена при нагревании в толуоле с водным раствором NaOH и цинковой пылью в течение 12 ч. жирным. Характеризуется высоким показателем лучепреломления (1,640), низким показателем двойного лучепреломления (0,003-0,004), твердостью по минералогической шкале 5, плотностью 2,95-3,8 г/см³. Температура плавления фторапатита 1660° С, хлорапатита 1530°С.

Апатит - распространенный минерал. Генетически связан с различными магматогенными, метаморфическими и осадочными комплексами. Крупнейшие в мире Хибинские месторождения характеризуются значительной протяженностью в несколько километров и большой мощностью – порядка 100-200 метров. Минеральные образования комплексные: кроме апатита (30-70%) и нефелина (30-50%) включают сфен (1-2%), титаномагнетит, эгирин. Руды хорошо обогащаются флотацией: из руд, содержащих 15-18% Р₂О₅, получают апатитовый концентрат с 39,4% Р₂О₅ и повышенным содержанием Sr и РЗЭ.

Карбонатитовые месторождения, как правило, содержат комплексные апатит-магнетитовые, апатит-редкометалльные и другие руды, из которых апатитовый концентрат извлекают попутно (обычно флотацией). В России к этому типу относится Ковдорское месторождение. Развитые на нем апатит-магнетитовые руды содержат в среднем 6-7% Р₂О₅; после выделения магнетита доля апатита возрастает и флотационным обогащением получают апатитовый концентрат., содержащий 36% Р₂О₅ и сравнительно большое кол-во Mg, что ограничивает его использование. В больших количествах минералы группы апатита встречаются в осадочных фосфоритных породах.