Piaski szklarskie

Piaski szklarskie to niemal monomineralne piaski kwarcowe, w których zawartość SiO2 musi wynosić co najmniej 95%, a dla najlepszej jakości surowca osiąga ponad 99,5%. Są one podstawowym surowcem przemysłu szklarskiego, który stawia im rygorystyczne wymagania, dotyczące przede wszystkim zawartości tlenków barwiących (Fe2O3 i TiO2) oraz uziarnienia.

Ogromna większość wytwarzanych szkieł to szkła sodowo-wapniowe. Otrzymuje się je przez stopienie mieszaniny surowcowej, którą stanowią: piasek szklarski, soda oraz mączka wapienna i/lub dolomitowa, uzyskiwane przez zmielenie kamienia wapiennego lub dolomitu. Udział krzemionki (SiO2) sięga 70–75%.

 

Zasoby, wystarczalność

Znaczenie gospodarcze mają złoża piasków i piaskowców kwarcowych udokumentowanych jako surowce dla przemysłu szklarskiego w nieckach bolesławieckiej i tomaszowskiej.

Ponad 80% krajowych zasobów piasków i piaskowców szklarskich znajduje się w utworach kredowych niecki tomaszowskiej (w centralnej Polsce), gdzie udokumentowano 12 złóż, z których 5 jest eksploatowanych. Drugim ważnym obszarem występowania surowców szklarskich są okolice Bolesławca na Dolnym Śląsku. Udokumentowano tu 8 złóż, z których tylko jedno - Osiecznica II jest eksploatowane. Łączne krajowe zasoby 38 złóż piasków szklarskich wynosiły ponad 655 mln ton (wg stanu na koniec 2022 r.). Źródłem piasków szklarskich jest także eksploatowane w niecce bolesławieckiej złoże kaolinu - Maria III, z którego są one pozyskiwane ubocznie.

Więcej szczegółowych informacji o zasobach można znaleźć w Bilansie zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. wydanym przez Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy. 

Zasoby złóż piasków szklarskich w Polsce wg stanu na 31.12.2022 r.

Złoża udokumentowane Złoża zagospodarowane
Liczba złóż Zasoby bilansowe Liczba złóż Zasoby przemysłowe
38 655,29 mln ton 8 76,91 mln ton

Mapy

'

Rozmieszczenie złóż piasków szklarskich w Polsce

'

Niż Polski

Piaski czwartorzędowe są eksploatowane ze złoża Mirosław AG w woj. wielkopolskim dla potrzeb huty szkła opakowaniowego Ardagh Glass SA w Ujściu.

Utwory czwartorzędowe

Złoże Leszkowice 1 w woj. lubelskim eksploatowane jest dopiero od 2021 r. W rejonie tym brak dotychczas tradycji wydobycia surowców szklarskich.

niecka tomaszowska

Ponad 80% krajowych zasobów piasków i piaskowców szklarskich znajduje się w utworach kredowych niecki tomaszowskiej. W 2022 r. eksploatowano w tym rejonie 5 złóż: Biała Góra I i II Wschód, Unewel Zachód Las, Unewel Zachód Nowy i Piaskownica Zajączków.

niecka bolesławiecka

Udokumentowano tu 8 złóż, z których tylko jedno - Osiecznica II jest eksploatowane.

Eksploatacja

Wydobycie i produkcja piasków szklarskich skoncentrowana jest w dwóch województwach: łódzkim, skąd pochodzi ponad 65% łącznego wydobycia, oraz dolnośląskim - 30%. Wszystkie złoża eksploatowane są metodą odkrywkową, przeważnie z użyciem techniki strzałowej.

W 2022 r. prowadzono eksploatację 8 złóż, z których wydobyto łącznie ponad 3 mln ton surowca. Najważniejszymi użytkownikami złóż, a tym samym producentami najwyższej jakości piasków szklarskich, są dwie firmy w woj. łódzkim, eksploatujące złoża piasku wysokiej czystości o zawartości SiO2 ponad 99%:

  • TKSM Biała Góra sp. z o.o. w Smardzewicach, eksploatująca złoża: Biała Góra I - Wschód, Biała Góra II -Wschód, Unewel-Zachód-Nowy,
  • oraz Grudzeń Las sp. z o.o. w Sławnie k. Opoczna, która prowadzi wydobycie ze złóż: Piaskownica-Zajączków E, Unewel Zachód-Las i złoża Grudzeń-Las, którego kopalina udokumentowana jest jako piaski formierskie.

Na Dolnym Śląsku producentem piasków szklarskich jest Kopalnia i Zakład Przeróbczy Piasków Szklarskich Osiecznica sp. z o.o. w Osiecznicy, eksploatująca złoże Osiecznica II. Ponadto piaski szklarskie są produkowane na Dolnym Śląsku przez Kopalnie Surowców Mineralnych Surmin – Kaolin SA w Nowogrodźcu jako produkt uboczny w produkcji kaolinu ze złoża Maria III-1. Niewielkie wydobycie niższej jakości piasków czwartorzędowych (o zawartości SiO2 powyżej 95%) pochodzi również ze złoża Mirosław AG w woj. wielkopolskim dla potrzeb huty szkła opakowaniowego Ardagh Glass SA w Ujściu. W 2021 r. podjęto także eksploatację nowego złoża Leszkowice 1 w woj. lubelskim - rejonie, gdzie nie było dotychczas tradycji wydobycia kopalin szklarskich. Piaski czwartorzędowe z tego złoża zawierają powyżej 97,4% SiO2

Produkcja piasków szklarskich prowadzona jest również ze złóż udokumentowanych jako piaski formierskie w niecce tomaszowskiej (złoże Grudzeń Las). Wydobyciu surowców szklarskich towarzyszą często inne kopaliny pozyskiwane w trakcie eksploatacji. Są to najczęściej: kaoliny, piaski formierskie i żwirki filtracyjne.

 

Przeróbka

Ze względu na występowanie piasków szklarskich w formie zwięzłych piaskowców z lepiszczem ilastym (kaolinitowym), zarówno w niecce tomaszowskiej jak i bolesławieckiej, pierwszym etapem ich przeróbki jest wielokrotne płukanie i przesiewanie.

Po odstrzeleniu urobek jest poddawany wstępnemu kruszeniu do uziarnienia <40 mm, a następnie transportowany systemem przenośników taśmowych na składowisko zakładu przeróbczego.

W zależności od formy występowania związków barwiących (tlenków żelaza i tytanu) niekorzystnych dla surowca finalnego stosuje się różne metody wzbogacania (uszlachetniania) urobku wydobytego ze złoża. Najprostszym i najtańszym sposobem usuwania zanieczyszczeń jest wielokrotne płukanie i przesiewanie, które pozwala na pozbycie się substancji ilastej. W metodzie tej wykorzystuje się różnice wielkości ziaren oczekiwanego produktu finalnego i niepożądanych zanieczyszczeń. Proces płukania pozwala na oddzielenie z materiału piaszczystego w strumieniu wody substancji ilastej, jak również frakcji pylastej poniżej 0,06 mm, przy równoczesnym usunięciu grubych ziaren piasku (powyżej 0,5 mm) przez przesiewanie. Metoda ta eliminuje przede wszystkim zanieczyszczenia żelaziste związane z minerałami ilastymi i pozwala na obniżenie zawartości Fe2O3  nawet o 50-70% w stosunku do jego zawartości w kopalinie, w przypadku piasków szczególnie zasobnych w substancję ilastą.

Wśród bardziej skomplikowanych metod przeróbczych należy wymienić: wzbogacanie na stołach koncentracyjnych i w separatorach spiralnych, stosowanie hydrocyklonów, separacji magnetycznej i elektrostatycznej.

Działanie separatorów spiralnych można porównać do płukania złota w misach, przy czym ruch wirowy w misie zastąpiono ruchem obrotowym zawiesiny, która spływa po wewnętrznej powierzchni rynny zwiniętej śrubowo wokół pionowej osi.

Uszlachetnianie piasków na stołach koncentracyjnych opiera się na wykorzystaniu laminarnego strumienia wody do rozdzielenia minerałów o różnych gęstościach. Ta ważna właściwość przepływu laminarnego polega na tym, że prędkość ruchu cieczy nie jest jednakowa na różnych głębokościach strugi. Na dnie prędkość ta jest równa zeru i stopniowo wzrasta do maksimum przy powierzchni. Metoda ta może być stosowana dla piasków zanieczyszczonych minerałami ciężkimi i daje najlepsze wyniki w przypadku, gdy gęstość minerału użytecznego znacznie różni się od gęstości zanieczyszczeń.

Zastosowanie

Piaski szklarskie są surowcem zużywanym przez przemysł szklarski do produkcji różnych gatunków szkła i wyrobów ze szkła.

Największym krajowym konsumentem piasków szklarskich jest przemysł szklarski, zużywający ok. 90% krajowej podaży. W strukturze produkcji szkła w Polsce podobnie jak w całej Europie dominują opakowania szklane (52% w 2022 r.) i szkło płaskie (46%), głównie do zastosowań w budownictwie i motoryzacji. To ostatnie już od wielu lat produkowane jest jedynie tylko w nowoczesnej technologii float – dostarczającej super gładkie tafle szklane uzyskiwane poprzez wylanie szklistej masy na warstwę stopionej cyny. Pozostałe 2% produkcji szkła przypada na szkło gospodarcze (np. szklanki, dzbanki i inne szkło kuchenne i artystyczne), techniczne (np. laboratoryjne, żarówki, kineskopy, szkło optyczne), czy włókna szklane.

Największymi producentami szkła opakowaniowego w Polsce są zakłady:

  • O-I Produkcja Polska S.A. – huty szkła w Jarosławiu i Antoninku,
  • Ardagh Glass plc - huty szkła w Ujściu, Gostyniu i Wyszkowie,
  • Grupa Warta Glass – huty szkła Sieraków i Jedlice,
  • Polampack S.A. - huta Orzesze,
  • Huta szkła Stolzle Częstochowa SA.

Natomiast w grupie producentów szkła płaskiego najwięksi dostawcy to:

  • Pilkington Sandoglass sp. z o.o. w Sandomierzu,
  • Polfloat Saint Gobain sp. z o.o. w Dąbrowie Górniczej-Strzemieszycach,
  • Guardian Industries Poland sp. z o.o. w Częstochowie,
  • Euroglas w Ujeździe koło Łodzi.

Środowisko

Eksploatacja odkrywkowa wpływa na przekształcenia powierzchni terenu, może także zaburzać stosunki wodne.

Prowadzenie działalności górniczej na złożach piasków szklarskich może powodować wystąpienie zagrożeń dla środowiska naturalnego w postaci:

  • hałasu (praca maszyn urabiających, roboty strzałowe - detonowanie ładunków wybuchowych),
  • nieodwracalnych zmian ukształtowania terenu (eksploatacja metodą odkrywkową),
  • wytwarzania odpadów stałych (odpady przeróbcze),
  • pylenia składowisk.

Każdy przedsiębiorca górniczy prowadzący działalność wydobywczą musi działać wg ściśle określonych w Polsce przepisów prawa. Te nakładają również na niego obowiązek rekultywacji. Pojęcie rekultywacji zdefiniowane zostało w Ustawie z dnia 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych (z późniejszymi zmianami). Zgodnie z ustawą jest to nadanie lub przywrócenie gruntom zdegradowanym lub zdewastowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleb, umocnienie skarp oraz odbudowanie lub zbudowanie niezbędnych dróg. Zabiegom rekultywacyjnym podlegają wszystkie grunty przekształcane przez kopalnię i działania te stanowią najważniejszą działalność przedsiębiorcy górniczego po zakończeniu eksploatacji kopaliny. Obowiązek rekultywacji nakłada na przedsiębiorcę Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (z późniejszymi zmianami).

W kopalni Biała Góra, gdzie eksploatacja piasków szklarskich prowadzona jest spod lustra wody, tereny po wyeksploatowaniu złoża są rekultywowane w kierunku leśnym lub wodno-leśnym. Proces rekultywacji prowadzony jest na bieżąco i odbywa się najpierw w fazie technicznej, przez złagodzenie nachylenia skarp oraz wyprofilowanie zboczy wyrobisk, a następnie w fazie biologicznej, której celem jest odtworzenie gleby. Dlatego też spąg wyrobiska i jego zbocza obsypywane są nadkładem i humusem, a następnie wprowadzana jest  roślinność stabilizująca zbocza i odtwarzająca wartość gleby. Po zakończeniu fazy biologicznej gleba jest badana pod kątem przydatności pod nasadzenia. Po rekultywacji grunt powraca do właściciela, w tym przypadku do Lasów Państwowych, które realizują na nim gospodarkę leśną. Powstałe w wyniku działalności wydobywczej zbiorniki wodne służą rekreacji, przyciągając miłośników plażowania, wędkowania i sportów wodnych. Tworzą odpowiednie warunki dla różnych gatunków flory i fauny. Dodatkowym atutem takich miejsc jest również wysoka jakość wód, ponieważ są zasilane głównie wodami podziemnymi. 

Eksploatacja sucha najczęściej wiąże się z koniecznością przyjęcia kierunku rekultywacji, który determinowany jest sposobem zagospodarowania terenu sprzed rozpoczęcia eksploatacji. Dlatego też często stosowany jest kierunek rolny lub leśny. Taki kierunek rekultywacji, głównie leśny, został przyjęty na części wyeksploataowanych złóż, np. Wyszków Skuszew.

Materiały źródłowe

  1. Burkowicz A., Galos K., Lewicka E., 2013 - Trendy rozwoju zapotrzebowania na surowce ceramiczne i szklarskie w Polsce z oceną możliwości jego zaspokojenia z obecnych i perspektywicznych źródeł krajowych. Wyd. Poltegor-Instytut, Wrocław.
  2. Galos K.(red.), 2003 - Kruszywa naturalne i piaski przemysłowe [W]: Ney R. (red.). Surowce mineralne Polski. Surowce skalne. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
  3. Galos K. (red.), 2009 - Waloryzacja bazy zasobowej piasków szklarskich w świetle współczesnych wymagań przemysłu szklarskiego. Studia, Rozprawy, Monografie nr 157. Wyd. IGSMiE PAN Kraków
  4. Galos K., Lewicka E. (red.), 2023 - Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
  5. Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2023 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. Wyd. PIG-PIB, Warszawa.
Slide 1 Content

Polityka Plików Cookies - dowiedz się więcej... [Akceptuję]