Development of the diatomite production, reserves and its processing in the Czech Republic in 1999‒2018

• Autorzy: Zahradník Jan , Jirásek Jakub , Zahradník Jiří , Sivek Martin

Identyfikatory

DOI

10.24425/gsm.2019.128515

Warianty tytułu

PL

Produkcja, zasoby i przetwarzanie ziemi okrzemkowej w Czechach w latach 1999–2018

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper aims to characterize and interpret the trends in reserves, resources, and mine production of diatomite in the Czech Republic in last two decades. With more than 2.4 million tonnes of total reserves, 1.6 million tonnes of exploitable (recoverable) reserves, and average annual production of 35 kt, diatomite is not one of the key industrial minerals of the Czech Republic, which ranks among the top 10 European producers. Historical diatomite deposits were situated within the Cheb Basin, where the Holocene Hájek diatomite deposit was abandoned in 1955 because of the establishment of the Soos National Natural Monument. The group of Tertiary diatomite deposits situated in the Central Bohemian Upland ceased extraction when the last deposit (Kučlín) was abandoned in 1966 after depletion of reserves. The last group of diatomite deposits is located within the Southern Bohemian basins, where the last productive deposit, Borovany-Ledenice, is situated. Miocene diatomites are extracted by open pit mining there. Production of crude diatomite varied from 0 to 83 kt, with an average of 35 kt, between 1999 and 2018 according to stockpiles. Raw diatomite is classified into two groups according to the chemical-technological properties. Better-quality diatomite (SiO₂ ≥ 72%, Al₂O₃ ≤ 15%, Fe₂O₃ < 2.4%, bulk density 450 kg/m³, loss on ignition < 8%) is processed for filtration in the food industry (brewery, wine, and raw fruit juices). Material with lower quality is used in combination with bentonite to prepare cat litter products.

PL

Niniejszy artykuł ma na celu scharakteryzowanie i zinterpretowanie trendów dotyczących zasobów wydobywalnych i geologicznych oraz wydobycia ziemi okrzemkowej w Czechach w ciągu ostatnich dwóch dekad. Przy ponad 2,4 mln ton łącznych zasobów, 1,6 mln ton zasobów eksploatacyjnych (wydobywalnych) oraz średniej rocznej produkcji wynoszącej 35 tys. ton, ziemia okrzemkowa nie należy do kluczowych minerałów przemysłowych w Republice Czeskiej, która to plasuje się wśród 10 największych europejskich producentów tego surowca. Historyczne złoża ziemi okrzemkowej znajdowały się w obrębie Kotliny Chebskiej, gdzie w 1955 r. zamknięto holoceńskie złoże diatomitu Hájek, czego przyczyną było ustanowienie Narodowego rezerwatu przyrody Soos. Trzeciorzędowe złoża ziemi okrzemkowej Czeskiego Średniogórza zaprzestały wydobycia wraz z opuszczeniem ostatniego złoża (Kučlín) w roku 1966 wskutek wyczerpania zasobów. Ostatnia grupa złóż ziemi okrzemkowej znajduje się na terenie południowych kotlin czeskich, gdzie znajduje się ostatnie eksploatowane złoże Borovany-Ledenice. Mioceńskie diatomity są wydobywane w kopalni odkrywkowej. W latach 1999–2018, produkcja diatomitu wahała się, w zależności od zapasów, od 0 do 83 kt, przy średniej wynoszącej 35 kt. Surowa ziemia okrzemkowa dzieli się na dwie grupy zgodnie z właściwościami chemiczno-technologicznymi. Lepszy jakościowo diatomit (SiO₂ ≥ 72%, Al₂O₃ ≤ 15%, Fe₂O₃< 2,4%, gęstość nasypowa 450 kg/m³, straty podczas prażenia <8%) jest przetwarzany i używany jako środek filtrujący w przemyśle spożywczym (browarnictwo, produkcja win i surowych soków owocowych). Surowca o niższej jakości używa się w połączeniu z bentonitem w procesie produkcji żwirku dla kotów.

Słowa kluczowe

EN

diatomite; miocene; diatomite processing; diatomite reserves; diatomite resources

PL

ziemia okrzemkowa; miocen; przetwarzanie ziemi okrzemkowej; rezerwy ziemi okrzemkowej; zasoby ziemi okrzemkowej

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 35, z. 2
• Strony: 31--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zahradník Jan

• LB MINERALS, Czech Republic; VŠB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Department of Geological Engineering, Czech Republic

autor

Jirásek Jakub

• VŠB – Technical University of Ostrava, Centre ENET, Czech Republic; VŠB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Department of Geological Engineering, Czech Republic; ORCID iD: 0000-0002-3087-2497

autor

Zahradník Jiří

• Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel; ORCID iD: 0000-0002-8698-4236

autor

Sivek Martin

• VŠB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Department of Geological Engineering, Czech Republic; ORCID iD: 0000-0003-0086-7328

Bibliografia

• [1] Barron, J.A. 1987. Diatomite: environmental and geologic factors affecting its distribution [In:] Hein J.R. ed. Siliceous sedimentary rock-hosted ores and petroleum. New York: Van Nostrand Reinhold Company, pp. 164–178.
• [2] BMWTW 2018. Österreichisches Montan-Handbuch. Wien: Bundesministerium für Wissenschafte, Forschung und Wirtschaft, 87 pp.
• [3] Boggs, S. Jr. 2018. Petrology of sedimentary rocks, 2nd edition. Cambridge: Cambridge University Press, 600 pp.
• [4] Bońda, R. 2018. Diatomite rock (Skała diatomitowa) [In:] Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. eds. Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce. Warszawa: Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy, pp. 72–73 (in Polish).
• [5] Chvátal et al. 2012 – Chvátal, P., Kovářová, J. and Vlček, J. 2012. Final report of the geological task – Recalculation of ceramic refractory clay and diatomite reserves in the DP Lednice (Závěrečná zpráva geologického úkolu Přepočet zásob jílů keramických žáruvzdorných a diatomitů v DP Ledenice). Horní Bříza: LB MIN ERA LS, s.r.o., 43 pp.
• [6] Crangle, R.D. Jr. 2018a. Diatomite [In:] Mineral Commodity Summaries 2018. Reston, Virginia: U.S. Geological Survey, pp. 56–57.
• [7] Crangle, R.D. Jr. 2018b. Diatomite: advanced release [In:] 2016 Minerals Yearbook. U.S. Geological Survey & U.S. Department of the Interior, pp. 22.1–22.5.
• [8] D-EITI 2017. Extraction of natural resources in Germany. [Online]. Deutschland Extractive Industries Transparency Initiative. http://rohstofftransparenz.de/en/daten/gesamtdeutsche_rohstoffproduktion/ [Accessed: 10 November 2018].
• [9] Dohnal, Z. 1958. Soon near Františkovy Lázně (Soos u Františkových Lázní). Časopis pro mineralogii a geologii 3(2), pp. 202–205 (in Czech).
• [10] Ehrenberg, C.G. 1836. Report on fossil infusoria (Mittheilungen über fossile Infusionsthiere. Bericht über die zur Bekanntmachung geeigneten). Verhandlungen der Königlich-Preussischen Akedemie der Wissenschaften zu Berlin 1, pp. 50–54 (in German).
• [11] Figarska-Warchoł et al. 2015 – Figarska-Warchoł, B., Stańczak, G., Rembiś, M., Toboła, T. 2015. Diatomaceous rocks of the Jawornik deposit: (the Polish Outer Carpathians): petrophysical and petrographical evaluation. Geology, Geophysics & Environment 41(4), pp. 311–331.
• [12] Franče, J. 1983. Clays and claystones (Jíly a jílovce) [In:] Kužvart M. ed. Ložiska nerudních surovin ČSR. Praha: Univerzita Karlova, pp. 157–188 (in Czech).
• [13] Gabriel, M. 1970. Diatomaceous rocks in the central part of the České středohoří Mountains. Věstník Ústředního ústavu geologického 45, pp. 27–37 (in Czech with English summary).
• [14] Gabriel, M. 1971. Diatomite deposits in Czechoslovakia (Ložiska diatomitů v Československu). Geologický průzkum 13(4), pp. 120–121 (in Czech).
• [15] Gabriel, M. 1983. Diatomite (Diatomit) [In:] Kužvart M. ed. Ložiska nerudních surovin ČSR. Praha: Univerzita Karlova, pp. 230–234 (in Czech).
• [16] Guzik, K. 2014. Diatomite and related minerals [In:] Szmakowski T., Galos K., Lewicka E. eds. Minerals yearbook of Poland 2013. Warszaw: Polish Geological Institute – National Research Institute, pp. 181–184.
• [17] Hader et al. 1998 – Hader, D.P., Kumar, H.D., Smith, R.C. and Worrest, R.C. 1998. Effects on aquatic ecosystems. Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology 46(1–3), pp. 53–68.
• [18] Khan, F.A. and Ansari, A.A. 2005. Eutrophication: An ecological vision. Botanical Review 71(4), pp. 449–4821.
• [19] Kotlarczyk et al. 1986 – Kotlarczyk, J., Brożek, M., Michalski, M. 1986. Diatomity polskich Karpat – występowanie, jakość, przeróbka i zastosowania. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2(3–4), pp. 497–523 (in Polish).
• [20] Kraus, I. and Kužvart, M. 1987. Industrial mineral deposits (Ložiska nerud). Praha: SNTL & ALFA, 232 pp. (in Czech).
• [21] Kúšik et al. eds. 2017 – Kúšik, D., Mižák, J. and Šoltés, S. eds. 2017. Slovak minerals yearbook 2016. Bratislava: State geological institute of Dionyz Stur, 141 pp.
• [22] LB MINERALS. 2018. History of LB MINERALS (Historie společnosti LB MINERALS). [Online] http://www.lb-minerals.cz/cz/o-spolecnosti/historie#c [Accessed: 25 April 2018] (in Czech).
• [23] Martin-Jezequel et al. 2000 – Martin-Jezequel, V., Hildebrand, M., Brzezinski, M.A. 2000. Silicon metabolism in diatoms: Implications for growth. Journal of Phycology 36(5), pp. 821–840.
• [24] Mrázek, A. 1954. Report on the geological research on southern Bohamian Tertiary (Zpráva o geologickém výzkumu v jihočeských třetihorách). Zprávy o geologických výzkumech v roce 1953, pp. 120–122 (in Czech).
• [25] Mrázek, A. and Procházka, M. 1954. Report on geological research on Central Bohemian Upland diatomites: I. Kučlín near Bílina (Zpráva o geologickém výzkumu diatomitů Českého Středohoří: I. Kučlín u Bíliny). Zprávy o geologických výzkumech v roce 1953, pp. 122–117 (in Czech).
• [26] Nesrovnal et al. eds. 1991 – Nesrovnal, I., Mannová, D., Laňar, M., Forst, J., Vach, J., Forstová, J., Štrouf, R., Zima, K. and Kerbrt, M. eds. 1991. Final report of the geological task: Ledenice-Borovany 29 85 1068: raw material: clay, diatomite (Závěrečná zpráva úkolu Ledenice-Borovany 29 85 1068. Surovina: jíly, křemelina). Praha: GMS, a.s., 83 pp.
• [27] Round et al. 2007 – Round, F.E., Crawford, R.M. and Mann, D.G. 2018. Diatoms: biology and morphology of the genera. Cambridge: Cambridge University Press, 747 pp.
• [28] Řeháková, Z. 1965. Fossil diatoms of the South Bohemian Basin (Fossile Diatomen der südböhmischen Beckenablagerungen). Praha: Ústřední ústav geologický, 96 pp. (in German with Russian and Czech summary).
• [29] Řeháková, Z. 1968. Research on diatomite deposits in the eastern part of the Central Bohemian Upland (Výzkum diatomitů ve východní části Českého středohoří). Zprávy o geologických výzkumech v roce 1967 1, pp. 186–189 (in Czech).
• [30] Smetana, V. 1936. Geological conditions of the Czechoslovak diatomite deposits (Geologické poměry ložisek křemeliny v Československé republice). Sborník Státního geologického ústavu Československé republiky 11, pp. 119–144 (in Czech with French summary).
• [31] Starý et al. eds. 2004 – Starý, J., Kavina, P. and Vaněček, M. eds. 2004. Mineral Commodity Summaries of the Czech Republic: 2004 Yearbook. Prague: Ministry of the Environment & Czech Geological Survey – Geofond, 209 pp.
• [32] Starý et al. eds. 2007 – Starý, J., Kavina, P., Vaněček, M., Sitenský, I., Kotková, J. and Nekutová, T. eds. 2007. Mineral Commodity Summaries of the Czech Republic: State to 2006. Prague: Ministry of the Environment & Czech Geological Survey – Geofond, 383 pp.
• [33] Starý et al. eds. 2009 – Starý, J., Kavina, P., Vaněček, M., Sitenský, I.,Kotková, J. and Hodková, T. eds. 2009. Mineral Commodity Summaries of the Czech Republic: State to 2008. Prague: Ministry of the Environment & Czech Geological Survey – Geofond, 492 pp.
• [34] Starý et al. eds. 2011 – Starý, J., Sitenský, I. and Hodková, T. eds. 2011. Mineral Commodity Summaries of the Czech Republic 2011. Prague: Czech Geological Survey – Geofond, 244 pp.
• [35] Starý et al. eds. 2014 – Starý, J., Sitenský, I., Mašek, D., Hodková, T., Vaněček, M., Novák, J., Horáková, A. and Kavina, P. eds. 2014. Mineral Commodity Summaries of the Czech Republic 2014. Prague: Czech Geological Survey, 396 pp.
• [36] Starý et al. eds. 2017 – Starý, J., Sitenský, I., Mašek, D., Hodková, T., Vaněček, M., Novák, J. and Kavina, P. eds. 2017. Mineral Commodity Summaries of the Czech Republic 2017. Prague: Czech Geological Survey, 388 pp.
• [37] Sundback et al. 1991 – Sundback, K., Enoksson, V., Graneli, W. and Pettersson, K. 1991. Influence of sublittorial microphytobenthos on the oxygen and nutrient flux between sediment and water – A laboratory continuous-flow study. Marine Ecology Progress Series 74(2–3), pp. 263–279.
• [38] Thamatrakol et al. 2006 – Thamatrakol, K., Avelson, A.J. and Hildebrand, M. 2006. Comparative sequence analysis of diatom silicon transporters: Toward a mechanistic model of silicon transport. Journal of Phycology 42(4), pp. 822–834.
• [39] Vass, D. 1998. Economic and ecologic importance of the non-metalic deposits in basalt maars of Southern Slovakia. Acta Montanistica Slovaca 3(1), pp. 59–70.
• [40] Vlček, J. 2017 – Mining, processing and use of diatomite, legislative conditions (Těžba, úprava a využití křemelin, legislativní podmínky). Příbram: Střední průmyslová škola a vyšší odborná škola, 25 pp. (in Czech).
• [41] Vilímek et al. 1969 – Vilímek, M., Knapp, R., Kačírek, J., Vlach, J., Bylová, I. and Konzalová, M. 1969. Final report Borovany – Revaluation (Závěrečná zpráva Borovany – přehodnocení). Praha: Geoindustria, 75 pp. (in Czech).
• [42] Vohanka et al. 1992 – Vohanka, L., Nesrovnal, I. and Štrouf, R. 1992. New information from the diatomite prospection at Borovany deposit (Nové poznatky z průzkumu diatomitů na ložisku Borovany) [In:] Kužvart M. ed. Ložiska nerudních surovin ČR II. Praha: Univerzita Karlova, pp. 237–246 (in Czech).
• [43] Vrieling et al. 1999 – Sundback, K., Enoksson, V., Graneli, W. and Pettersson, K. 1991. Diatom silicon biomineralization as an inspirational source of new approaches to silica production. Journal of Biotechnology 70(1–3), pp. 39–51.
• [44] Yool, A. and Tyrrell, T. 2003. Role of diatoms in regulating the ocean’s silicon cycle. Global Biochemical Cycles 17(4), pp. 14-1–14-21.
• [45] Zahradnický and Mackovčin eds. 2004 – Zahradnický, J. and Mackovčin, P. eds. 2004. Natural protected areas of the Czech Republic: XI: Plzeň and Karlovy Vary Regions (Chráněná území ČR XI: Plzeňsko a Karlovarsko). Praha: Agentura ochrany přírody a krajiny & EkoCentrum Brno, 80 pp. (in Czech).

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).