Американский контроль над мексиканскими шахтами направляет весь мексиканский объем производства в эту страну для рафинирования и реэкспорта. Одна из крупных канадских шахт также принадлежит Соединенным Штатам.
Когда британские поставки на Цейлоне сократились, а производство на Мадагаскаре увеличилось, британцы, которые всегда контролировали основные мировые поставки, не спешили отказываться от контроля. Они скупили большую часть продукции Мадагаскара и имеют на острове завод по обогащению. Morgan Crucible Co. из Лондона работает на острове как французская компания «Graphites Maskar», но это дочерняя компания лондонской фирмы, и контроль полностью британский. Однако это не единственный завод, работающий на острове. Одна крупная компания до войны имела главный офис в Гамбурге, Германия, один в Антверпене, и было несколько французских компаний. Некоторые австрийские шахты до войны принадлежали бельгийским компаниям, а английские интересы владеют частью итальянских месторождений.
Во время войны французы и британцы, успешно освоив мадагаскарский графит, по-видимому, заключили соглашение, согласно которому эти поставки должны были использоваться в Европе, в то время как цейлонский графит направлялся преимущественно в Соединенные Штаты. Контроль был возможен только благодаря объединению усилий британцев и французов, что, по всей видимости, было скорее коммерческим, нежели политическим вопросом, хотя и подлежало государственному регулированию.
По-видимому, среди производителей мадагаскарского графита существует объединение, о чем свидетельствует заявление консула в Тананариве в ноябре 1918 года о том, что «Union des Producteurs de Graphite» может ежегодно поставлять в эту страну 15 000–20 000 тонн 85-процентного графита по фиксированной цене франко-борт Таматаве. Цель этого объединения, судя по всему, заключается в защите производителей от недобросовестных действий со стороны покупателей.
В некоторых источниках упоминается «Коломбо Графит Юнион» (Colombo Graphite Union) как местное объединение, вероятно, связанное с Цейлонской торговой палатой. Оно не проявляло активности в совершенствовании методов добычи и обогащения, а также возражало против модернизации за счет внешнего капитала.
Ассоциация производителей графита Алабамы была организована в 1917 году, и ее целью было содействие интересам графитодобытчиков штата. Были предприняты усилия по честному отбору проб и анализу поставок, чтобы помочь устранить наиболее серьезные возражения производителей против использования местного чешуйчатого графита — ненадежность продукта.
ПОЛОЖЕНИЕ СТРАН
В Соединенных Штатах в изобилии имеется низкосортный аморфный графит. Во многих штатах и на Аляске есть запасы, которые практически не разрабатывались. В больших количествах доступен превосходный сорт материала из Мексики, что делает масштабную внутреннюю разработку нерентабельной, за исключением случаев, когда месторождения расположены очень выгодно. Самое продуктивное мексиканское месторождение принадлежит компании United States Graphite Co. из Сагино, штат Мичиган. Искусственный графит производится в больших количествах в Ниагара-Фолс, что делает страну независимой в вопросе поставок электродов.
Эта страна еще не является независимой в вопросе тигельного графита. Производители тиглей настаивают на использовании цейлонского графита в объеме около 15 000 тонн или более в год. Единственным источником аналогичного графита в стране является очень небольшое месторождение в Монтане. Однако в Алабаме, Пенсильвании, Нью-Йорке, на Аляске, в Техасе и, возможно, в других штатах имеются неплохие запасы чешуйчатого графита. До 1919 года производилось около 3500 тонн в год. Он больше напоминает мадагаскарский, чем цейлонский графит, хотя чешуйки у него мельче. Американские производители тиглей не спешат его использовать, хотя есть свидетельства того, что он мог бы вполне подойти. Если спрос на тигельный графит сохранится, то, вероятно, сохранится и спрос на импорт.
Наши месторождения не настолько высокосортны и не так выгодно расположены, чтобы успешно конкурировать с месторождениями Цейлона и Мадагаскара.
Канадские компании, производящие чешуйчатый графит, аналогичный американскому, частично принадлежат американскому капиталу.
Поставки чешуйчатого графита для производителей тиглей в обычное время могут осуществляться с Мадагаскара, но в случае необходимости мы можем быть достаточно независимыми, если будем готовы стимулировать добычу внутри страны.
Англия контролирует графит с Цейлона. Однако существует общее мнение, что добыча на Цейлоне, вероятно, будет сокращаться, если контроль не перейдет в руки тех, кто внедрит современные эффективные методы добычи. Англия обычно разрешает около двух третей цейлонской продукции поставлять в Соединенные Штаты. Собственные запасы тигельного графита Англии сейчас в основном поступают с Мадагаскара, где на острове работает компания, принадлежащая англичанам и находящаяся под их контролем. Аморфный графит поступает из Италии и Кореи. Лондонская компания ведет деятельность в Квебеке, производя некоторое количество чешуйчатого графита и графитовой пыли. Английский капитал инвестирован в итальянские месторождения графита, а по-видимому, также и в испанские.
Благодаря своему суверенитету над Мадагаскаром Франция, вероятно, контролирует лучшие в мире будущие запасы чешуйчатого графита. Месторождения крупные, удобно расположенные и удивительно богатые — 20 процентов графита или более. Они способны обеспечить значительно увеличенный объем добычи. Объем производства уже превышает показатели любой другой страны, хотя месторождения были освоены лишь недавно. Франция имеет небольшую местную добычу аморфного графита и получает некоторое количество из Италии.
Германия в настоящее время главным образом зависит от баварского чешуйчатого графита для производства тиглей. Усилия, предпринятые во время войны для получения цейлонского графита через Голландию и Швейцарию, указывают на то, что баварские запасы не вполне удовлетворительны. Аморфный графит поставляется из Австрии. Перепроизводство временами позволяло продавать продукцию в Америке ниже себестоимости.
Япония производит некоторое количество чешуйчатого графита. Корея обладает обильными запасами аморфной разновидности. В Корее были недавние открытия кристаллического графита, которые могут иметь значение.
На рисунке 11 показаны изменения в годовом объеме добычи графита в основных странах-производителях, а на рисунке 12 показана доля тигельных графитов, производимых основными источниками поставок.
РЕЗЮМЕ
Графит встречается в природе в двух формах: кристаллической и аморфной, каждая из которых имеет свои специфические области применения. Кристаллический графит используется в производстве тиглей, в качестве смазки и в красках. Аморфный графит используется в качестве смазки, для литейных форм, в карандашах, красках, как полироль для взрывчатых веществ, в составах для котлов, в электродах, сухих батареях, как средство для чистки печей и обуви, а также как наполнитель для удобрений. Большинство вышеперечисленных видов использования являются важными и их нелегко исключить. Искусственный графит, изготовленный из угля или других углеродистых материалов, может быть заменен природным аморфным графитом.
Рис. 11. — Годовой объем добычи графита в основных странах-производителях, 1902–1918 гг. Сплошные линии обозначают кристаллический графит; пунктирные линии — преимущественно аморфный графит.
Рис. 12. — Доля тигельного графита, производимого основными источниками поставок, 1907–1917 гг. Данные по Баварии с 1913 года сомнительны, но после завершения графика было обнаружено, что объем производства в 1917 году был значительно выше показанного.
Аморфный графит может встречаться везде, где угольные или другие углеродистые пласты подверглись региональному или магматическому метаморфизму. Кристаллический графит, как чешуйчатый, так и жильный, обычно встречается в ассоциации с гранитными интрузиями. Поскольку такие породы не были тщательно изучены во всех частях мира, вероятно, будут обнаружены важные новые месторождения графита, особенно в Канаде, Сибири и частях Южной Америки и Африки.
Цейлон является основным источником поставок лучших сортов кристаллического графита, а именно жильного графита. Кристаллический графит, получаемый на Мадагаскаре, в Баварии и в небольших количествах в Соединенных Штатах, Канаде, Норвегии, Швеции, Японии и Корее, в основном относится к чешуйчатой разновидности, и по этой причине производители считают его менее качественным, чем тот, что добывается на Цейлоне. Сообщается о крупных неразработанных месторождениях в Гренландии и Бразилии. Открытие крупных месторождений чешуйчатого графита в Румынии было зарегистрировано некоторое время назад. Время от времени поступают сообщения об открытиях в других местах, но их значимость сомнительна, главным образом потому, что месторождения обычно расположены в труднодоступных местах. Считается, что цейлонские месторождения прошли пик своей добычи, и если бы удалось найти месторождения жильного графита равного качества и богатства, цейлонские производители могли бы оказаться в трудном положении. За последние несколько лет Мадагаскар стал ведущим производителем кристаллического графита, и влияние этого потенциального источника должно оказать стабилизирующее воздействие на цены цейлонского графита.
Австрия, Корея, Мексика, Италия и Соединенные Штаты являются основными производителями аморфного графита; Корея и Мексика поставляют большую часть графита для карандашей в мире.
Развитие электропечей, несомненно, снизит спрос на тигли в сталелитейном производстве.
Великобритания через суверенитет над Цейлоном и Канадой, а Франция через суверенитет над Мадагаскаром политически контролируют самые важные в мире месторождения кристаллического графита. Япония контролирует месторождения Кореи.
Американский капитал контролирует месторождения Соединенных Штатов, месторождения Мексики и частично месторождения Канады. Цейлонские месторождения разрабатывались в основном мелкими местными владельцами, которые до недавнего времени противились попыткам английской компании получить контроль путем строительства и эксплуатации современного завода. Компания Graphites Maskar, владеющая частью мадагаскарских месторождений, является дочерним предприятием британской компании Morgan Crucible Co. Другая крупная мадагаскарская компания до войны имела свой главный офис в Гамбурге, Германия. Другие компании контролируются бельгийским и французским капиталом. Британские интересы владеют частью итальянских и, вероятно, частью испанских месторождений.
ГЛАВА XXIII СЛЮДА Автор: Дюран А. Холл
ПРИМЕНЕНИЕ СЛЮДЫ
Две разновидности слюды имеют особое экономическое значение: мусковит, или белая слюда, и флогопит, или янтарная слюда. Три другие разновидности — лепидолит, циннвальдит и биотит — находят эпизодическое коммерческое применение.
Слюда продается в виде листовой или блочной слюды, слюдяных пластин (расщепленной слюды), тонких листов, расщепленных главным образом из кусков блочной слюды меньшего размера, а также скрапа или молотой слюды. Области применения листовой или блочной слюды зависят от размера, толщины и формы куска, который можно из нее вырезать, а также от качества самого материала. Факторы, влияющие на качество слюды: наличие или отсутствие пятен, вкраплений, трещин или проколов; гибкость и эластичность; твердость; степень деформации листов; прозрачность и диэлектрическая прочность.
Важной областью применения листового или блочного мусковита являются электротехнические работы; из слюды изготавливают конденсаторы для радиооборудования, магнето и определенного телефонного оборудования; также в меньшей степени для резонаторов в звуковых коробках. Эта слюда также используется при изготовлении свечей зажигания, особенно для двигателей с высокой степенью сжатия, для намотки сердечников и в качестве шайб вместо фарфора. Эти области применения были значительно расширены во время войны для удовлетворения потребностей автомобильного транспорта, авиации и радиооборудования.
Большое количество этой разновидности слюды используется для других изоляционных целей. Существует огромное разнообразие применений, таких как листы, шайбы и диски в динамо-машинах, патронах для электрических ламп, защитные элементы в реостатах, распределительных коробках, телефонах и т. д.
Листовой или блочный флогопит используется для общей электрической изоляции — особенно там, где требуется слюда мягче мусковита.
Слюдяные пластины как мусковита, так и флогопита используются для производства «щипаной слюды» (built-up mica), которая широко применяется для электрической изоляции во многих различных формах, таких как листы, трубки, чашки и т. д. Слюдяной картон, изготовленный из пластин флогопита, широко используется для изоляции между медными сегментами коллекторов.
Среди менее важных областей применения листовой или блочной слюды (главным образом мусковита) — окна для передних панелей печей и духовок; дымоходы и абажуры для ламп и фонарей; а также многие другие цели, где требуется прозрачный, негорючий, небьющийся материал. Она также используется для теплоизоляции в различных электрических нагревательных приборах.
Молотая слюда также используется для теплоизоляции, например, в покрытиях для труб и котлов и т. д.; а также в качестве запатентованного кровельного материала, как в виде покрытия для предотвращения слипания при сворачивании в рулоны, так и в качестве наполнителя в самой кровле. Она также используется при отжиге стали и в качестве смазки для деревянных подшипников.
Среди второстепенных областей применения слюды, для которых известны удовлетворительные заменители, — использование листовой или блочной слюды для мембран фонографов и в декоративных целях, главным образом в Индии. На аналогичной основе базируется использование молотой слюды (смешанной с маслом) в качестве смазки для металлических подшипников; в качестве наполнителя для резиновых изделий и т. д.; а также в декоративных целях — в обоях, декоративных красках, отделочном камне и т. д.
Заменители.
— Никакое другое вещество не обладает сочетанием эластичности, прочности, гибкости, прозрачности, способности выдерживать чрезмерный нагрев и резкие перепады температуры, высокой диэлектрической прочности, плоскостности и способности расщепляться на тонкие пленки, которое присуще слюде.
Для огромного разнообразия электрооборудования, в котором используется слюда, удовлетворительного заменителя не найдено. В производстве некоторых низковольтных конденсаторов вместо слюдяных пленок использовались листы промасленной бумаги, но попытки более широкого использования этого материала не увенчались успехом. Согласно одному отчету, в Германии во время войны был разработан спрессованный бумажный продукт под названием «Пертинакс», который, как утверждается, является «наиболее удовлетворительным» для всех электрических целей, даже для производства высоковольтных конденсаторов. Однако тот факт, что Германия платила 75 долларов за фунт слюды из Норвегии и продолжала использовать слюду в производстве конденсаторов для авиационных магнето, указывает на то, что полная замена была невозможна.
Для многих целей остекления можно использовать жаропрочные или небьющиеся разновидности стекла.
ИЗМЕНЕНИЯ В ПРАКТИКЕ
Из-за характера месторождений слюды было мало стимулов для применения каких-либо методов добычи, кроме довольно грубых и простых. Эти методы оказывались достаточными до тех пор, пока оставались новые и легкодоступные месторождения. В настоящее время в Индии, Канаде и Соединенных Штатах наблюдается тенденция к применению более научных методов разведки и добычи там, где существует угроза истощения легкодоступных месторождений.
Сортировка, очистка, классификация, обрезка и резка слюды для рынка — это по существу ручные процессы, и в силу характера продукта они таковыми и останутся. По этой причине производящие регионы, обладающие обильной дешевой рабочей силой, имеют явное преимущество перед теми, где рабочая сила дорога и дефицитна. В одном важном направлении были предприняты попытки применить механическое устройство к процессу, который всегда требовал ручного труда. Это касается производства слюдяных пластин, широко используемых в производстве «щипаной слюды». Эти изобретения еще не доказали свою коммерческую успешность в широком масштабе.
Слюда все чаще используется в электрических целях. Война создала большой спрос, особенно на лучшие сорта материала для производства магнето, радиоконденсаторов и свечей зажигания, и многие из этих областей применения будут продолжать требовать много слюды. Однако использование слюды для остекления, особенно в передних частях печей, сокращается. Это связано с уменьшением производства того типа печей, в которых используется слюда.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ
По оценкам, слюда составляет около 4 процентов изверженных пород мира. Сегрегация в месторождения промышленного размера, содержащие слюду коммерческого размера и качества, встречается сравнительно редко. Слюдяные рудники разрабатываются ради небольшого процента листовой или блочной слюды, которую они содержат, а большое количество отходов слюды используется только там, где наличие готового рынка оправдывает помол.
Отдельные месторождения как мусковита, так и флогопита характеризуются крайней нерегулярностью, поэтому любые прогнозы относительно запасов являются неопределенными. Этот факт объясняет грубые методы добычи, которые так долго почти повсеместно применялись. Объем добычи в районе в целом складывается из множества мелких рудников, а не из одного крупного.
Важным соображением в геологическом распространении слюды с экономической точки зрения является степень динамического метаморфизма, которому подвергался регион во время или после формирования слюдоносных месторождений. Это связано с тем, что ценность листовой слюды зависит, среди многих других факторов, от отсутствия деформации листов.
Мусковитовая слюда в коммерческих количествах неизменно встречается в дайках и линзах пегматита, которые считаются представляющими собой сегрегации определенных частей гранитных интрузий. Основными сопутствующими минералами являются кварц и полевой шпат, оба из которых обычно значительно преобладают над слюдой. Дайки или линзы пегматита могут находиться внутри самого гранита или в других вмещающих породах, которые могут казаться не связанными с материнской интрузией. Сланцы или гнейсы образуют вмещающую породу пегматита в большинстве коммерческих месторождений.