"Критични и стратегически суровини за зелен преход
и устойчиво развитие"
1. Обща информация за програмата
2. Цел
- Разработване или усвояване на методики и провеждане на надеждни, изчерпателни и детайлни изследвания на: (1) Първични минерални ресурси; (2) Отпадъци от минна и преработвателна дейност на първични ресурси; (3) Качество на околната среда в райони с минно-добивна и преработвателна дейност и влияние върху качеството на живот и здравния риск за хората; (4) Разбиране на регионалните и локалните условия на геоложката среда и рудообразователните процеси за оценка на потенциала за КСС; (5) Рискове за околната среда и функционирането на екосистемите като компонент на устойчива и благоприятна жизнена среда; (6) Реакция и адаптиране на обществото – ключ към разбиране на настоящите социални проблеми в минно-добивни и проучвателни райони в България и надеждно прогнозиране на бъдещи промени;
- Разработване, лабораторно валидиране и приложение на иновативни методи за проучване, добив и преработка на суровини; Дългосрочни стратегии, мониторинг и превенция на неблагоприятно влияние върху околната среда; Оптимизиране и решаване на социално-икономическите проблеми в минно-добивни райони в България чрез смекчаване на негативните въздействия и увеличаване на позитивните последствия за обществото;
- Повишаване квалификацията на учени и изследователи и обезпечаване на съвременна научноизследователска инфраструктура;
- Широко разпространение на резултатите от научноизследователската дейност;
- Трансфер на знания към съответните управленски органи (разработване на научно обосновани стратегии и програми за устойчиво управление);
- Стимулиране на мултидисциплинарно партньорство между изследователски екипи с различна научна насоченост.
3. Партньорска научна мрежа
4. Резултати на учени от ИМК-БАН по задачи от работните пакети на ННП КСС (2024/2025)
Координатори: проф. д-р И. Пейчева, проф. д-р Р. Василева (ГИ-БАН)
Участници от ИМК-БАН: проф. д-р В. Костов, проф. д-р М. Тарасов, доц. д-р Ж. Дамянов
Учени от ИМК-БАН подготвиха обзорни статии за критичните и стратегическите суровини в България и потенциала за тяхното оползотворяване, насочени към оценка на наличните ресурси, възможностите за устойчив добив и преработка, както и ролята им в развитието на високотехнологични и енергийно независими индустрии.
БАРИТ
Баритът (BaSO4) е най-разпространеният бариев минерал, най-слабо разтворимият и вторият по разпространение безводен сулфат в земната кора. Поради относителното му изобилие в природата, ниските разходи за добив и множеството полезни свойства (висока плътност и точка на топене, химическа инертност, нетоксичност, белота и яркост, лесно смилане, абсорбция на рентгенови лъчи и ниска маслена абсорбция), баритът и химичните съединения на негова основа се използват в повече от 2000 различни процеса и продукта от 18 индустриални отрасъла. В материала са представени основните минераложки характеристики и приложения на барита като продукт или суровина за различни промишлени производства. Направен е преглед на веригата за създаване на стойност, цените, търсенето, предлагането, потреблението и заместването му в България, Европа и света. Представени са основните типове находища, запасите, ресурсите и добивът на барит у нас и в чужбина. Находище „Кремиковци“ е безспорен лидер в Европа и нарежда България сред водещите страни по баритови ресурси в света. Понастоящем българската компания „РУА Груп“ добива барит от бившето хвостохранилище на рудник „Кремиковци“ по съвременна безотпадна обогатителна технология и затворена водна система с нисък въглероден отпечатък. Технологията позволява извличането на първия „зелен барит“ в света, тъй като досега не са известни други случаи на добива му от вторични материали. От тази техногенна суровина компанията произвежда пълна гама от пазарни баритови продукти за всички основни индустриални сектори. В резултат на това понастоящем „РУА Груп“ е най-големият производител на барит в Европа, държейки над 2/3 от европейския пазар. Баритът е екологично чист природен продукт, чиито характеристики, свойства и технологии за добив и преработка не оказват неблагоприятен ефект върху човешкото здраве и околната среда. Очертани са средносрочните тенденции в развитието на баритовата промишленост, както и основните фактори, влияещи върху търсенето, предлагането и потреблението на барит в света.
БОР/БОРАТИ
Борът и неговите съединения (борати) представляват важна група минерали, използвани широко в индустрията поради техните физико-химични свойства като буфериране, избелване и устойчивост на високи температури. Основните приложения са в производството на стъкло (особено боросиликатно и фибростъкло), керамика, торове, перилни препарати и строителни материали. Стъкларската индустрия е най-големият потребител, като боратите подобряват здравината и термичната устойчивост на продуктите. Европейският съюз е силно зависим от внос на борати (почти 100%), основно от Турция и САЩ, които доминират световното производство. В ЕС липсват значими находища и добив, а рециклирането е ограничено поради факта, че боратите често се изразходват при употреба. Световното търсене се очаква да расте, движено от урбанизацията, селското стопанство и нови технологии, включително възобновяема енергия. В България липсват доказани икономически находища на борати. Открити са само отделни минерални прояви и повишени концентрации на бор в някои подземни води, но без практическо значение. Най-близките значими находища са в Турция и Сърбия. Поради това перспективите за добив в страната са ограничени. Производството на борати включва добив (предимно открит) и преработка до рафинирани продукти като борна киселина и боракс. Процесите на рафиниране имат по-съществено въздействие върху околната среда в сравнение с добива. От здравна гледна точка борът е необходим микроелемент, но в по-високи концентрации може да бъде токсичен, особено за репродуктивната система. Съществуват регулации за допустими стойности във въздуха и водата. В бъдеще боратите ще имат ключова роля в зелени технологии и иновации, включително електромобили и енергийни системи, което засилва стратегическото им значение като критична суровина.
ФЛУОРИТ
Флуоритът (CaF2), известен в търговската практика като флуоршпат, е важна индустриална суровина с широко приложение в металургията, химическата промишленост, производството на стъкло и керамика, както и във високотехнологични области като оптика, лазерни технологии и ядрената енергетика. На пазара се различават основно два класа – киселинен (acidspar) и металургичен (metspar). Световното производство на флуорит е концентрирано основно в Китай, Мексико и Монголия, като през последните години се наблюдава нарастване на цените и търсенето на суровината. В Европейския съюз потреблението надвишава собственото производство и регионът е силно зависим от внос, а възможностите за рециклиране на флуора са ограничени. В България флуорит се е добивал периодично още от първата половина на XX век, като най-значителният добив е осъществяван през периода 1960–1985 г. от находищата Славянка и Михалково. В страната са известни редица флуоритови и флуорсъдържащи находища, сред които Михалковското рудно поле, Славянка, Югово, Устрем и Чипровци (Лукина падина). Геоложки те се представят основно от жилни и пластообразни минерализации, формирани предимно от хидротермални процеси. Част от тях съдържат богати руди с високо съдържание на CaF₂, докато други представляват комплексни находища с участие на барит, сулфиди и други минерали. Въпреки значителните ресурси, след 2016–2019 г. добивът на флуорит в България е прекратен и страната престава да участва в снабдяването на ЕС с тази суровина.
Наличните данни показват, че България разполага с потенциал за възобновяване на добива, особено при благоприятни пазарни условия и допълнителни геолого-проучвателни дейности. Особен интерес представляват находища като Славянка, чиято суровина притежава характеристики, подходящи за производство на оптичен флуорит с приложения в научни и високотехнологични отрасли. Развитието на този потенциал обаче изисква инвестиции, технологичен капацитет и съобразяване с екологичните и здравни аспекти, свързани с добива и преработката на флуорни съединения.
ВОЛФРАМ
Волфрамът (W), преходен елемент с атомен номер 74, е много важен индустриален метал поради уникалната комбинация на физически и химични свойства (много висока плътност - 19.3 g/cm3, подобна на златото и урана; най-висока точка на топене (3422оC) и най-нисък коефициент на термично разширение сред всички метали; висока твърдост (7.5 по скалата на Моос); добра електропроводимост и устойчивост на износване; висока химическа устойчивост на корозия). Тези свойства на волфрама определят употребата му в производството на волфрамов карбид WC, който има твърдост до 9-9.5 (>60% от потреблението на волфрама) за режещи и фрезови инструменти; в електрическата и електронната промишленост; аерокосмическата и отбранителната промишленост; и стоманодобивната промишленост. Кислородните съединения на волфрама (например, на основата на WO3) притежават изключителни електро-, фото- и газохромни свойства и се използват в фотокатализа, катализа в електрохимични процеси, газови сензори, и за разработване на електроди за суперкондензатори и батерии, и в други приложения. Сред критичните елементи за ЕС, волфрамът е с най-високи стойности по критерий „икономическа важност“ от 2014 г. насам, което подчертава много важната роля на волфрама в съвременната индустрия на ЕС. Същевременно, според критерия „риск от доставките“ волфрамът е с едни от ниските стойности сред критичните елементи, което е свързано със значителната ресурсна обезпеченост на ЕС с волфрам, за което допринасят и българските недра. Настоящият обзор съдържа обобщени съвременни данни за свойствата на волфрама и неговото приложение, за търсенето и предлагането в Европа и света, за типовете находища в света, Европа и България и техния потенциал, за преработката на волфрама и въздействието върху околната среда, както и данни по други актуални въпроси, свързани с волфрама.
Участници от ИМК-БАН: проф. д-р М. Тарасов, доц. д-р Е. Тарасова, доц. д-р Е. Тачева, доц. д-р А. Николов, доц. д-р Ж. Дамянов
Направена е систематизация на волфрамови (W) находища и рудопроявления в България по няколко критерия: (1) собствено волфрамови обекти (волфрамът е главен компонент) – нах. Грънчарица, Нареченски бани (шеелит); Полски градец (волфрамит), Бабяк-Изток (хюбнерит); (2) обекти, в които волфрамът второстепенен (придружаващ) елемент (златни находища, като Дива Слатина, Говежда); (3) минерали-носители на волфрама (волфрамоносни железни окси-хидроксиди); (4) генетичен тип на находище и рудопроявление (хидротермани жилни, скарнови).
„Геоложки полеви наблюдения на волфрамови обекти и събиране на образци“
Направена е систематизация и подбор на налични представителни образци на руди в W находище Грънчарица, рудопроявления Полски Градец и Бабяк-изток за предстоящи през втората година аналитични изследвания.
„Минераложки, геохимични и геоложки изследвания на баритовата минерализация от находище Кремиковци“
Извършени са детайлни минераложки, геохимични и геоложки изследвания на баритовата минерализация от находище Кремиковци и е разработен геолого-генетичен модел на неговото образуване. Предстои публикуването на резултатите. Извършен е детайлен преглед, анализ и синтез на наличната информация за баритовите находища и рудопроявления в България. Подготвя се обобщителна публикация върху геологията, геохимията и генезиса на баритовите рудоносни системи в страната.
Задача I.1.4. "Установяване на количество, пространствено разпределение, минерали концентратори и носителите на критични и стратегически суровини в седиментни скали"
Участници от ИМК-БАН: доц. д-р Е. Тарасова (ръководител), проф. д-р М. Тарасов, доц. д-р Е. Тачева
на р. Грънчарица, Западни Родопи
Резултатите от първата година са докладвани на: Национална научна конференция с международно участие „Геонауки 2025”, 10-12 декември 2025 г., София.
Работен пакет I.5. "Индустриални и битови отпадъци като източник на критични и стратегически суровини"
Координатор: проф. д-р Р. Титоренкова
Участници от ИМК-БАН: чл. кор. проф. дгн. С. Василев (ръководител), проф. д-р Х. Василева, гл. ас. д-р М. Георгиева, ас. Г. Велянова
Целта на настоящата задача е да се установят съдържанията, формите на присъствие и потенциалното индустриално значение на критичните елементи в тези пепели. На настоящия етап е характеризирано присъствието на 31 критични елемента (КЕ) във въглищни пепели от 11 български ТЕЦ (Vassilev et al., 2025). Установено е, че химичният и фазово-минераложкият състав на изследваните пепели е твърде разнообразен и зависи основно от типа използвани въглища в ТЕЦ. 17 КE като Ba, Be, Co, Ga, Mg, Ni, P, Sc, Sr, Tb, Ti и V (особено As, Cu, Li, Mn и Sb) в специфични пепели са с надкларкови съдържания и представляват индустриален интерес за тяхното извличане.
Идентифицирани са също и значими елементни асоциатии в тези пепели, а именно: Al, K, Si, Ti и Fe с редкоземните КЕ; Fe с Co, Cu и Ni; Ca с Mn и Sr; P с Ba, Ge и Li; и Ti с Ni и V. Установените асоциации са важни с цел комплексното рециклиране на KE. Формите на присъствие на КЕ в пепелите са доминиращо като примеси в главните и второстепенни минерали и фази. Обаче, самостоятелни акцесорни минерали на КЕ като Ba, Ce, Cu, La, Mg, Mn, Nb, P, Sb, Sr, Ti, W и Y бяха също идентифицирани, което е важно от индустриална и екологична гледна точка. Настоящите данни показват, че пепелите от ТЕЦ са перспективен източник за извличане на редица КЕ, тъй като в редица сепарирани фракции от тях (магнитни, гранулометрични, плътностни и водоразтворими), съдържанията на някои КЕ надвишават изискуемите стойности за индустриално извличане. За целта, редица по-детайлни приложни изследвания са необходими в бъдеще.
16 ТЕЦ в България, Испания и Турция.
Участници от ИМК-БАН: доц. д-р И. Маринова (ръководител), проф. д-р М. Тарасов, гл. ас. д-р Л. Цветанова, гл. ас. д-р Б. Барбов,
гл. ас. д-р Н. Цанкова, ас. И. Цанев
Шлакови отвали са регистрирани по халдите на древните рудници, както и в два древни металургични центъра: в близост до находище Коручешме и край с. Атия. Датирането на въглени в шлаката и на вида керамика дава възрасти от 5 хил. г. преди Христа; античността (6-5 век) до ранното средновековие. Най-голям обем имат металургичните работи през античността. По данни от Радунчева и Черных (1978) в началото на 70-те години от района на с. Атия са изнесени 15 000 тона медни шлаки за металургична преработка. В почти всички минерални фази в шлаките от Росенския руден район се установява присъствие на лантан, церий и фосфор. Най-високи са съдържанията им в образци от района на нах. Пропаднала вода. При това шлаковото стъкло е най-богато на трите елемента.
„Изследване на хвостов материал за присъствие на КСС“
Опробвани са хвостохранилище Кърджали (намивен тип), където последните години се насипва смлян скален материал от златно находище Чала, Спахиевско рудно поле и хвостохранилище Ерма река (язовирен, наливен вид), където се налива смлян скален материал от полиметалното находище Ерма река. Опробването е извършено в дълбочина с метален тръбен пробовземач, като дължината на всяка проба е 0.2 м. В хвостохранилище Кърджали е достигната дълбочина от 1.2 м, а в хвостохранилище Ерма река – 0.6 м, поради висока оводненост на утайките. Допълнително, от хвостохранилище Ерма река е взета една средна проба – куп от хвостов материал, намиращ се встрани от пътя, който води до хвостохранилището.
"Невидимо" злато в рудни минерали от находище Челопеч"
Изследвано е съдържанието на невидимо злато и други елементи-примеси в по-разпространените рудни минерали от блоковете 7, 8, 17, 18, 19-SE, 19-NW, 19-NE, 19-SW, 103-W, 103-E, 144, 146, 147, 148, 149-юг, 150, 151, 153 и 700 на медно-златното високосулфидно находище Челопеч посредством LA-ICP-MS анализи.
Участници от ИМК-БАН: проф. д-р Р. Титоренкова (ръководител), доц. д-р А. Николов, доц. д-р К. Захариева, д-р Я. Цветанова, проф. д-р В. Костов, доц. д-р Н. Петрова, проф. д-р Р. Николова, гл. ас. д-р Л. Цветанова, ас. И. Цанев
(Снимка: БТА)
Mобилна Раманова система alphaCART (WITec), конфигурирана с две дифракционни решетки, лазер с дължина на вълната 532 nm и свързана чрез оптични кабели. АlphaCART осигурява висока пространствена резолюция и конфокалност, висока спектрална разделителна способност и чувствителност на сигнала за спектрален анализ на изследователско ниво. Производител: WITec Wissenschaftliche Instrumente und Technology GmbH, Германия (принадлежаща на Oxford Instruments Plc)
Работен пакет I.6. "Изследване на процеси на влияние на критичните и стратегически суровини върху околната среда за устойчиво развитие"
Координатор: проф. д-р В. Ризова (АУ-Пловдив)
Участници от ИМК-БАН: доц. д-р Е. Тарасова (ръководител), проф. д-р М. Тарасов (ръководител), доц. д-р Е. Тачева, доц. д-р А. Николов
Участие „5-тата Международна конференция по професионална геология“ в Сарагоса, Испания (05-07 ноември 2025 г.) с устен доклад "CHALLENGES IN THE EXPLOITATION OF THE GRANTCHARITSA DEPOSIT (WESTERN RHODOPES) - THE LARGEST TUNGSTEN DEPOSIT IN BULGARIA" (M. Tarassov, E. Tarassova, S. Georgiev). Представяне на информация за пакет РПI-6 в ЦУ на БАН при отбелязване на Деня на Земята на 22 април 2025 г. Подготовка и изпращане на доклад за участие в 19-тия Конгрес на Сръбските геолози (Борско Езеро, 3-6 юни 2026 г.): Tarassov, M., E. Tarassova, E. Tacheva. MINERAL AND CHEMICAL COMPOSITION OF FE-OXIDE PRECIPITATES AT ANOXIC-OXIC GEOCHEMICAL BARRIERS IN THE OXIDATION ZONE OF А TUNGSTEN DEPOSIT. .