Гіпс — це один з най­по­ши­ре­ні­ших і най­ва­жли­ві­ших міне­ра­лів у буді­вель­ній про­ми­сло­во­сті та бага­тьох інших галу­зях. Його уні­каль­ні вла­сти­во­сті та широ­кий спектр засто­су­вань роблять його неза­мін­ним мате­рі­а­лом для будів­ни­цтва, меди­ци­ни, мисте­цтва та сіль­сько­го госпо­дар­ства.

Гіпс вхо­дить до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827, як сиро­ви­на агро­хі­мі­чна, сиро­ви­на для обли­цю­валь­них мате­рі­а­лів (деко­ра­тив­не камі­н­ня) та цемен­тна сиро­ви­на.

Умови утворення та поширення

Гіпс це водний суль­фат каль­цію (CaSO₄*2H₂O), часто пов’язаний з без­во­дни­ми суль­фа­том ангі­дри­том (CaSO₄). В бага­тьох випад­ках, вони зустрі­ча­ю­ться разом у при­ро­дних умо­вах.

Макро­ско­пі­чно гіпс являє собою вер­ству­ва­ту чи масив­ну поро­ду біло­го кольо­ру й зер­ни­стої будо­ви. У зале­жно­сті від домі­шок, він набу­ває ясно-сіро­го, зеле­ну­ва­то­го, жов­ту­ва­то­го до чер­во­но­го і чор­но­го забарв­ле­н­ня.

Ангі­дрит має різно­зер­ни­сту, але більш одно­рі­дну, ніж у гіпса, стру­кту­ру, білий колір з хара­ктер­ним голу­бу­ва­тим від­тін­ком. Від гіпсу він від­рі­зня­є­ться біль­ши­ми щіль­ні­стю і міцні­стю. У при­по­верх­не­вих умо­вах, в зоні гіпер­ге­не­зу, ангі­дрит гідра­ти­зу­є­ться та пере­хо­дить у гіпс зі збіль­ше­н­ням об’єму.

Досить поши­ре­ні змі­ша­ні – ангі­дри­то-гіпсо­ві поро­ди. Гіпси і ангі­дри­ти часто асо­ці­ю­ють з доло­мі­том. Їх від­кла­ди також можуть діли­ти­ся на пер­вин­ні та вто­рин­ні. Пер­вин­не утво­ре­н­ня від­бу­ва­є­ться в лагу­нах і соля­них озе­рах при випа­ро­ву­ван­ні води в умо­вах жар­ко­го посу­шли­во­го клі­ма­ту. Зале­жно від скла­ду й тем­пе­ра­ту­ри води в осад випа­дає або гіпс, або ангі­дрит. Вто­рин­ні нагро­ма­дже­н­ня гіпсу вини­ка­ють у про­це­сі епі­ге­не­ти­чно­го пере­тво­ре­н­ня ангі­дри­ту; біль­шість родо­вищ гіпсу ско­ріш за все утво­ри­ли­ся саме таким спосо­бом.

У напів­пу­стель­них і пустель­них регіо­нах гіпс часто зустрі­ча­є­ться у вигля­ді про­жил­ків і жовен у корі виві­трю­ва­н­ня різних за скла­дом гір­ських порід. Він також утво­рю­є­ться на вапня­ках під дією вод, зба­га­че­них сір­ча­ною кисло­тою або роз­чи­не­ни­ми суль­фа­та­ми. Гіпс зустрі­ча­є­ться і в зонах оки­сле­н­ня суль­фі­дних родо­вищ, але не в таких вели­ких кіль­ко­стях, як можна було б очі­ку­ва­ти, через під­ви­ще­ну роз­чин­ність під дією сір­ча­ної кисло­ти. Тому гіпс більш поши­ре­ний у верх­ніх части­нах зон пер­вин­них руд.

Порів­ня­но рід­ко гіпс зустрі­ча­є­ться як типо­вий гідро­тер­маль­ний міне­рал у суль­фі­дних родо­ви­щах, що утво­ри­ли­ся при низь­ких тисках і тем­пе­ра­ту­рах. У таких родо­ви­щах він іно­ді зустрі­ча­є­ться у вигля­ді вели­ких кри­ста­лів у пусто­тах, містить вклю­че­н­ня халь­ко­пі­ри­ту, піри­ту, сфа­ле­ри­ту та інших міне­ра­лів.

Галузі застосування

Основ­ною вла­сти­ві­стю, яка обумов­лює широ­ке вико­ри­ста­н­ня гіпсу, є його зда­тність час­тко­во дегі­дра­ти­зу­ва­тись при нагрі­ван­ні, а після роз­чи­не­н­ня водою тужа­ві­ти і твер­ді­ти на пові­трі, пере­тво­рю­ю­чись у камінь, зав­дя­ки чому він зна­йшов широ­ке вико­ри­ста­н­ня у буді­вель­но­му виро­бни­цтві.

Най­го­лов­ні­ши­ми галу­зя­ми засто­су­ва­н­ня гіпсу й ангі­дри­ту такі: виро­бни­цтво гіпсо­вих в’я­жу­чих речо­вин речо­вин — буді­вель­но­го гіпсу, висо­ко­мі­цно­го гіпсу, фор­му­валь­но­го гіпсу, естрих­гі­псу, меди­чно­го гіпсу; отри­ма­н­ня цемен­тів – гіпсо­шла­ко­во­го, ангі­дри­то­во­го, спе­ці­аль­но­го, пор­тланд­це­мен­ту (як дода­ток); хімі­чна про­ми­сло­вість – сір­ча­на кисло­та суль­фат-амо­ній; сіль­ське госпо­дар­ство – гіпсу­ва­н­ня ґрун­тів, папе­ро­ва про­ми­сло­вість – як напов­ню­вач.

Пере­ва­жна біль­шість гіпсо­вої сиро­ви­ни, що видо­бу­ва­ю­ться для виго­тов­ле­н­ня в’яжучих мате­рі­а­лів, які отри­му­ють шля­хом тер­мі­чної оброб­ки при­ро­дно­го гіпсу. Най­шир­ше засто­су­ва­н­ня зна­хо­дять буді­вель­ний або шту­ка­тур­ний гіпс (але­бастр), котрий скла­да­є­ться, в основ­но­му, з напів­во­дно­го гіпсу. Він виро­бля­є­ться шля­хом випа­лю­ва­н­ня гіпсо­во­го каме­ню при тем­пе­ра­ту­рі 107–120º С з насту­пним або попе­ре­днім роз­ме­лю­ва­н­ня на тон­кий поро­шок. Постій­них кон­ди­цій на гіпсо­вий камінь для інших в’яжучих мате­рі­а­лів немає й при­да­тність сиро­ви­ни визна­ча­є­ться за які­стю кін­це­вої про­ду­кції.

Естрих­гіпс виро­бля­є­ться з гіпсу чи ангі­дри­ту випа­лю­ва­н­ням при тем­пе­ра­ту­рі 800‑1000°С з насту­пним роз­ме­лю­ва­н­ням отри­ма­них про­ду­ктів. Затвер­ді­лий естрих­гіпс має низь­ку тепло­про­від­ність, добре зву­ко­по­гли­на­н­ня, та висо­ку стій­кість про­ти сти­ра­н­ня. Він засто­со­ву­є­ться для вла­шту­ва­н­ня під­лог, для цегля­ної клад­ки, для виго­тов­ле­н­ня шту­чно­го мар­му­ру тощо.

Гіпсо­шла­ко­вий цемент – гідрав­лі­чна в’яжуча сиро­ви­на, яку отри­му­ють спіль­ним тон­ким подрі­бне­н­ням вису­ше­но­го гра­ну­льо­ва­но­го домен­но­го шла­ку (80–85% за вагою), дво­во­дно­го гіпсу й пор­тланд­це­мен­тно­го клін­ке­ру. Вико­ри­сто­ву­ю­ться він при зве­ден­ні під­зем­них і під­во­дних спо­руд, осо­бли­во коли ті зазна­ють дії вилу­го­ву­ва­н­ня та суль­фа­тних роз­чи­нів.

Ангі­дри­то­вий цемент – тон­ко­ро­зме­ле­ні про­ду­кти випа­лю­ва­н­ня дво­во­дно­го гіпсу при тем­пе­ра­ту­рі 600–700°С або при­ро­дно­го ангі­дри­ту з різно­ма­ні­тни­ми дода­тка­ми, що акти­ві­зу­ють схо­плю­ва­н­ня. Сфе­ри його засто­су­ва­н­ня: виго­тов­ле­н­ня буді­вель­них роз­чи­нів, бето­нів, шту­чно­го мар­му­ру, поро­жни­сто­го каме­ню.

У неви­па­ле­но­му вигля­ді при­ро­дний тон­ко­ро­зме­ле­ний гіпс має вла­сти­вість пере­кри­ста­лі­за­ції та вико­ри­сто­ву­єься як гіпсо­вий цемент при спо­ру­дже­ні одно­по­верх­не­вих буді­вель, від­ли­ван­ні архі­те­ктур­них дета­лей та опо­ря­джен­ні фаса­дів спо­руд.

У про­це­сі ком­пле­ксно­го виро­бни­цтва сір­ча­ної кисло­ти та пор­тланд­це­мен­ту вису­ше­ний і зне­во­дне­ний гіпс чи ангі­дрит разом з інши­ми ком­по­нен­та­ми випа­лю­є­ться в обер­то­вій цемен­тній печі до пов­но­го роз­кла­ду CaSO₄ на CaO й SO₃. Сір­чи­стий газ над­хо­дить до сір­ча­но­ки­сло­тних уста­но­вок, а клін­кер роз­ме­лю­є­ться зви­чай­ним спосо­бом для отри­ма­н­ня пор­тланд­це­мен­ту. Виро­бни­цтво суль­фа­ту амо­нію – цін­но­го азо­тно­го добри­ва – потре­бує від­но­сно неба­га­то гіпсу й ангі­дри­ту, котрі в цьо­му випад­ку не повин­ні місти­ти домі­шок гли­ни, що є шкі­дли­ви­ми, бо ускла­дню­ють техно­ло­гі­чний про­цес.

Родовища України

Укра­ї­на має зна­чні запа­си гіпсу, осо­бли­во у Захі­дних регіо­нах, таких як Львів­ська, Тер­но­піль­ська та Іва­но-Фран­ків­ська обла­сті. Ці покла­ди забез­пе­чу­ють кра­ї­ну необ­хі­дним мате­рі­а­лом для числен­них про­ми­сло­вих та буді­вель­них потреб. Виро­бни­цтво гіпсо­кар­то­ну, шту­ка­тур­ки та інших буді­вель­них мате­рі­а­лів зна­чною мірою зале­жить від цих місце­вих ресур­сів, що робить Укра­ї­ну важли­вим грав­цем на рин­ку гіпсо­вої про­ду­кції.

В Укра­ї­ні най­по­ши­ре­ні­ши­ми є перм­ські та нео­ге­но­ві родо­ви­ща. Дон­бас за кіль­кі­стю запа­сів і видо­бу­тку гіпсу й ангі­дри­ту посі­дає пер­ше місце в Укра­ї­ні; усі роз­ві­да­ні родо­ви­ща сиро­ви­ни для виро­бни­цтва в’яжучих мате­рі­а­лів зна­хо­ди­ться в райо­ні Бахму­ту Доне­цької обла­сті: Михай­лів­ське (Декон­ське), Пше­ни­чан­ське, Арте­мів­ське, Попа­сні Ліски, Покров­ське, Майор­ське (Зай­ців­ське), Вов­чи­не­цьке та ін.

Запа­си гіпсу на Арте­мів­сько­му родо­ви­щі затвер­дже­ні за кате­го­рі­я­ми у кіль­ко­стях: B+C₁ – 147213, у тому числі кате­го­рія В – 3954, С₁ – 107671. Запа­си кате­го­рії С₂ дорів­ню­ють 28651. Крім того, в охо­рон­них ціли­ках зна­хо­дя­ться запа­си за кате­го­рі­я­ми B+C₁ – 24155. Щорі­чний видо­бу­ток гіпсу на родо­ви­щі – 25–30 тис. т.

На Вов­чи­не­цько­му родо­ви­щі можна видо­бу­ва­ти буді­вель­ний гіпс пер­шо­го сор­ту, а також суміш гіпсу з ангі­дри­том. Хоч родо­ви­ще не роз­ро­бля­є­ться, його запа­си гіпсу ста­нов­лять: кате­го­рії А+В+С₁ – 4579, у тому числі кате­го­рія А – 588, В – 1677, С₁ – 2314; ангі­дри­ту – А+В+С₁ – 5151, у тому числі кате­го­рія А – 592, В – 1817, С₁ – 2742.

Серед попе­ре­дньо обсте­же­них родо­вищ гіпсу, які скла­да­ють потен­цій­ний резерв даної сиро­ви­ни і можуть слу­жи­ти об’єктами для поста­нов­ки у май­бу­тньо­му роз­ві­ду­валь­них робіт, можна назва­ти такі як Бор­ща­гів­ське, Угри­нів­ське, Замі­ське, Сосу­лів­ське, Перед­мі­стів­ське та ін.

Укра­ї­на має всі можли­во­сті для подаль­шо­го роз­ви­тку видо­бу­тку та пере­роб­ки гіпсу, що спри­я­ти­ме змі­цнен­ню еко­но­мі­ки та під­ви­щен­ню рів­ня жит­тя насе­ле­н­ня. Ефе­ктив­не вико­ри­ста­н­ня гіпсо­вих ресур­сів, впро­ва­дже­н­ня нові­тніх техно­ло­гій у виро­бни­цтві та еко­ло­гі­чно від­по­від­аль­ний під­хід до видо­бу­тку є запо­ру­кою ста­ло­го роз­ви­тку цієї галу­зі.