Fosforiidiuuringud ehk mida selle all mõista

Maapõueressursid, mille uurimise ja kasutuselevõtuga peaks Eesti riik tegelema?, %, n=1027

Maavara uurimise põhiliseks eesmärgiks on tema kasutusevõtt, kas siis lähiperspektiivis või kaugemas tulevikus, kusjuures me ei pruugi tulevikus müüdavat lõpptoodet täna veel ette näha. Loomulikult peame kõigepealt maavara kätte saama ehk kaevandama, seejärel rikastama, töötlema ja turustama. Kuid enne veel, kui asi kaevandamiseni jõuab, tuleb teha põhjalikke uuringuid maavara kvaliteedi ja mahu hindamiseks, kahjulike keskkonnamõjude selgitamiseks, efektiivsemate ja tasuvamate mäenduslike ning tehnoloogiliste meetodite leidmiseks. Uuringu staadiumis on vajalik võimalikult täpselt hinnata kogu tootmisprotsessi tulusust ja seda paljude erinevate stsenaariumide jaoks.

Fosforiiti on endise NSVL-i ajal uuritud väga palju, puuritud tuhandeid puurauke ja analüüsitud kümneid tuhandeid proove ning koostatud meeletus koguses aruandeid. On olemas nii teoreetilised teadmised kui praktilised kogemused fosforiidi rikastamisest, fosforhappe ja väetiste tootmisest – seda juba aastast 1924 Ülgase kaevanduses kuni aastani 1991 Maardu karjääris ja tööstuskompleksis.

Võib tekkida küsimus, et milleks on vaja veel fosforiiti uurida-puurida, parem kasutatagu vanu materjale, sh puursüdamikke, töödeldagu need läbi ja võetagu sealt vajalikke proove.

Tõesti, vanadest aruannetest saab hea ülevaate fosforiidilasundi geoloogilisest ehitusest ja kvaliteedist, sh kasuliku komponendi ehk P₂O₅ varu suurusest ning paiknemisest. Nende vanade uuringute aruannete põhjal saame väita, et Eestis on Euroopa suurimad fosforiidivarud (2,9 mld t, koos prognoosvarudega 8,7 mld t) ja perspektiivsemad alad on Toolse maardla ning Rakvere maardla Kabala piirkond. Esimene jääb peamiselt väikese katendiga alale (katendi paksus 5–35 m), st on väljatav pealmaatöödega, Kabala piirkonnas lasub fosforiidikihind aga sügavamal (50–110 m) ning on kaevandatav allmaameetodiga.

Eestis on Euroopa suurimad fosforiidivarud (2,9 mld t, koos prognoosvarudega 8,7 mld t) ja perspektiivsemad alad on Toolse maardla ning Rakvere maardla Kabala piirkond.

Rakvere fosforiidipiirkond (Autor: Eduard Pukkonen)

Kui Toolse alal on põhiliseks probleemiks 2,5–3 m paksust fosforiidikihti kattev graptoliitargilliidi kiht (paksusega kuni 2,0 m) ja piiravateks teguriteks varu hulk ning olemasolev maakasutus, siis Kabala piirkonnas on eelkõige vaja saada lisaandmeid fosforiidikihindi ja ümbriskivimite tugevusomadustest (n-ö geotehnilistest parameetritest), samuti hinnata kaevandamise mõju põhja- ja pinnaveele ning näiteks Kabala põhjaosas täpsustada fosforiidivaru kvaliteeti ja kogust.

Fosforiidikihindi P₂O₅ sisaldus on Kabala piirkonnas kõrge (keskmiselt 14–15 %, kohati ka üle 20%; võrdluseks Toolses 10%) ja paksused suured (6–8 m, maksimaalselt kuni 12 m). Varasemalt tehtud uuringute põhjal on välja selgitatud, et Eesti karbifosforiiti on kerge rikastada flotatsioonimeetodil, millega saab toota maailmaturul müügiks sobilikku fosforiidikontsentraati ehk fosfaattooret (P₂O₅ sisaldus ulatuks 30%-ni).

Andmed Kabala piirkonna fosforiidikihindi tugevusomaduste kohta on puudulikud eelkõige seetõttu, et omal ajal ei saadud puurimisel pudedast liivakivist kätte esinduslikku puursüdamikku, mida parameetrite mõõtmiseks kasutada. Selleks, et materjal puurimisel ära ei voolaks ja geoloogilised andmed puudulikuks ei jääks, kasutati n-ö kuiva puurimise meetodit. Pude liiv saadi küll kätte ja sellest võeti proove näiteks keemiliste analüüside tegemiseks, kuid geotehnilisi katseid teha polnud võimalik. Väljapuuritud fosforiidiliivast pole tänapäeval enam midagi säilinud.

Andmed Kabala piirkonna fosforiidikihindi tugevusomaduste kohta on puudulikud eelkõige seetõttu, et omal ajal ei saadud puurimisel pudedast liivakivist kätte esinduslikku puursüdamikku, mida parameetrite mõõtmiseks kasutada.

Kui me ei tea kaevandatavate kivimite tugevusomadusi, siis me ei oska arvutada vajalike hoidetervikute suurust, kadusid, tagasitäitmise vajadust ja sellest kõigest tulenevalt ka kaevandamise meetodit ning hinda. Loomulikult kaasnevad kaevandamisele keskkonnamõjud ja ka nende ulatuse hindamiseks on informatsioon puudulik.

Seega on kõigepealt vaja tänapäevaste meetoditega puurida ja seejärel analüüsida fosforiidikihindi kvaliteeti ja füüsikalis-mehhaanilisi (geotehnilisi) omadusi, teha selle alusel täpsustusi olemasolevatesse ehk varasemate andmete põhjal koostatud mudelitesse. Puurida ja proove võtta on vajalik eelkõige sealt piirkonnast, mida eelnevate analüüside põhjal on peetud kõige perspektiivsemaks (sh ka väiksema keskkonnamõjuga alalt). Lisaks keemilistele ja füüsikalis-mehhaanilistele analüüsidele on vajalik läbi viia rikastamiskatsed tänapäevaste tehnoloogiatega, testida meie fosforiidist erinevate toodete – fosforhappe ja väetiste – tootmist kaasaegsete meetoditega. Sama oluline on uuringutega välja selgitada, kas uue tehnoloogiaga saadav toode (toore, hape või väetis) ka turule sobib ja mahub.

Kõige olulisemad on fosforiidiga seotud arenduste juures tasuvus ja keskkonnamõju ulatus. P₂O₅ hind on praegu maailmaturul madal, kuid CRU prognoosi järgi (2017) hakkavad hinnad tõusma 2018. aastast. Maailma elanikkond kasvab 2% aastas ning selle tõttu ennustatakse ka P₂O₅ vajaduse kasvu samas ulatuses.

Kõige olulisemad on fosforiidiga seotud arenduste juures tasuvus ja keskkonnamõju ulatus.

Lühidalt, fosforiidi kaevandamiseni, kui see kunagi üldse toimuma saab, on väga pikk maa ja täna ollakse selle teemaga üsna algusjärgus.

Autor: 

Eduard Pukkonen, geoloog

Toimetas: Hardi Aosaar

Lugemist veel:

Erik Puura: millised fosforiidiuuringud puudu on (Novaator, 09.03.2016);

Juhan Aare: jutt, et fosforiiti on vaja uurida, on vale, meil on vene ajast uuringud olemas (Pealinn, 08.03.2016);

Marek Strandberg: ''fosforiidivaimustusest'', tegu on sõjaga kapitali pärast (Novaator, 07.03.2017).