Направен е исторически преглед на приложенията на графита от епохата на неолита до 20-те години на XXI-ви век. Отчетено е разширяването във времето на приложенията на графита във все по-високотехнологични производства. Обърнато е особено внимание на главните традиционни и особено на най-новите технологии и продукти, използващи висококачествени графитови суровини.
Нарастването на световния добив на натурален графит е свързано с нарастващото му потребление: 1957 г. – 320 000 t; за периода 1992 – 1997 г. между 950 000 t до 2 360 000 t за отделните години; 2002 – 2006 г. от 1 600 000 до 2 000 000 t; 2012 – 2019 г. от 1 000 000 до 1 617 000 t; 2020 – 2023 г. от 1 391 000 до 1 715 000 t. Наблюдават се неголеми разлики в числата според различните автори.
Обработка на добитите количества графит: обогатяване, химическо и термично пречистване, допълнителни покрития за по-високотехнологичните изделия и др. Подходящият за експандиране графит, експандираният графит, сферичният графит, лубрикантите и графенът изискват по-голям комплекс от методи на обработка. Изброените продукти са обединени в една категория и са най-скъпи. Цените се договарят пряко между производителя и потребителя.
Заместване на графитовите суровини: няма алтернатива на естествения графит в огнеупорни материали, спирачни накладки и производство на стомана. Прогнозата е графитът да бъде основният аноден материал за литиево-йонни батерии най-малко през следващото десетилетие. Експериментира се с редица нови материали, потенциални заместители на графита. Графитът, получен от лигнин, може потенциално да замести естествения и синтетичния графит в няколко високотехнологични приложения, особено като аноден материал в батерии. Вече съществува мащабно производство на графит, получен от лигнин.
Цени: цените на отделните марки графит на световния пазар силно варират във времето. Трендът показва увеличаване на цените на едролюспестия графит с високо съдържание на общ графитен въглерод (94–97% TGC) за периода 2007–2014 до над 2600 US$/t. Цена на среднолюспест графит със съдържание на въглерод 99,9 %, използван за производството на батерии достига до 20000 US$/t.
Видове графитови суровини и промишлено-генетични видове находища: естественият графит има три основни търговски форми: „аморфен“, късов или жилен и кристални люспи. Графитът от жилите вероятно е от хидрофлуиден произход и съдържанието на въглерод може да бъде много високо (до 90–99%). Кристален люспест графит, се получава при регионалния метаморфиъзм на въглеродсъдържащи седиментни скали. Концентрациите на въглерод от 5 – 10 до 15% е типично съдържание за рудно тяло с икономически потенциал. „Аморфният“ графит се получава предимно от въглищни пластове, които са претърпели графитизация по време на контактен или регионален метаморфизъм. Търговските марки обикновено варират от 75 до 85% графитов въглерод.
Графитовите проявления в България са от регионалнометаморфния тип. Графитът е едролюспест и с висока степен на графитизация. Добитите концентрати са със съдържание на 94% графитов въглерод. Това са много добри качествени показатели, но количествата на графита са значително под съвременните кондиции. Необходимо е да се провери възможността за попътен добив на тази суровина при наличието на подходящи технологии и благоприятна икономическа обстановка.

Д-р Александър Влахов
Геологически институт „Страшимир Димитров“ при Българска академия на науките гр. София 1113, ул. „Акад. Георги Бончев“, бл. 24
E-mail: a_vlahov@geology.bas.bg
Научни интереси: Научно-изследователска и експертна дейност в областта на неметалните минерални суровини, метаморфната петрология, минералогията и използване на химичния състав, структурните параметри и т.н. на минерали-индикатори за метаморфната еволюция скалите.

Стронцият е мек алкалоземен метал със сребристо-жълтеникав цвят. Той е силно реактивен елемент и бързо се окислява при излагане на въздух.Основните минерали, които го съдържат в природата, са целестин (SrSO₄) и стронцианит (SrCO₃). Целестинът е най-използваната стронциева руда. Името му произхожда от латинската дума “целесис”, която означава „небесен“. Търсенето, проучването и добивът на целестин е свързано предимно с изследване на различни седиментни последователности (най-често в карбонатни и евапоритни седименти). Етапите за добив и преработка на целестиновата руда включват: добив, обогатяване/концентриране, рафиниране в стронциеви съединения (карбонат, сулфат и др.) и преобразуване в крайни материали. Стронцият се търгува като минерала целестин, като метал или под формата на стронциеви съединения. Крайните продукти от преработения целестин и стронциеви съединения се използват в електрониката, в оптиката, за изработка на керамични магнити/феритни материали, в пиротехниката, металургията, в медицината, като добавка в сондажни течности и др.
В световен мащаб основни производители на стронций са само няколко страни: Иран, Испания, Китай и Мексико. Испания е единственият настоящ производител на стронциеви минерали в ЕС. Испанското производство осигурява значителна част от търсенето в ЕС (99,7%). Всички нужди от стронциеви съединения в България се покриват чрез внос. Във фармацията/медицината се използват малки количества стронций, който се внася от Китай, Испания или Мексико. През последните няколко години добивът на стронций отново достига много високи нива, което се дължи на разпознаването му като критична суровина за производство на керамични магнити и пиротехнически изделия. В България са установени хидротермални, инфилтрационни и седиментни находища на целестин. Към момента у нас няма доказано нито едно промишлено находище на целестин.

Доц. д-р Полина Андреева
Геологически институт „Страшимир Димитров“ – БАН
гр. София, ул.„Акад. Георги Бончев“, бл. 24
E-mail: polina_a@geology.bas.bg
Научни интереси: седиментология на карбонатни и евапоритни скали, седиментология на силицити, обстановки на седиментация, микрофациален анализ, петрография, геохимия на седиментни скали, диагенеза.

Фосфорът, химичен елемент със символ P и атомен номер 15, е един от шестте градивни елемента на живота (наред с кислород, водород, калий, азот и въглерод), фундаментална част от молекулата на ДНК и със съществено значение за преноса на енергия в клетките. Фосфорът има няколко алотропни форми, ниска температура на топене (около 44 °C за белия фосфор) и висока химична реактивност. Средното съдържание на фосфор в земната кора е около 0.1%, което го прави сравнително разпространен елемент. В природата фосфорът не се среща в свободно състояние поради високата си реактивност, но е широко разпространен под формата на фосфатни минерали.
Основният естествен източник на фосфор за промишлеността са фосфатните скали, в които елементът присъства в състава на минерали от апатитовата група. Фосфатните седиментни и магмени скали са основният промишлен източник на фосфор като едни от най-големите находища се намират в Мароко, Китай, Египет, Тунис, докато на първо място по добив и производство на първична суровина се нареждат Китай, Мароко, САЩ и Русия. По-голямата част от промишленото производство на фосфор е фокусирано върху добива и преработката на фосфатна скала във фосфорна киселина за торове на фосфатна основа. Фосфорът е основно и ограничаващо хранително вещество за растенията, поради което фосфорните торове представляват фундаментален фактор в съвременното земеделие. Освен това фосфорът има широко приложение в химическата индустрия, хранително-вкусовата промишленост, както и в производството на електроника.
Въпреки жизненоважното значение на фосфора за всички живи организми, прекомерното му натрупване в околната среда, в следствие на антропогенна дейност, може да доведе до еутрофикация на водните басейни.
Световното потребление на фосфор е високо и непрекъснато нараства поради нарастващите нужди на земеделието, а Европа и България в частност, са почти изцяло зависими от внос на фосфатни суровини. В бъдеще фосфорът ще продължи да бъде стратегически ресурс поради незаменимата му роля в хранителното производство. Все по-голямо значение придобиват рециклирането (например от отпадъчни води и утайки) и разработването на устойчиви методи за управление на фосфорните ресурси.

Милена Вецева
Геологически институт – БАН
гр. София 1113, ул. „Акад. Георги Бончев“, бл. 24
E-mail: m_vetseva@geology.bas.bg
Научни интереси: седиментология, обстановки на седиментация, фациален анализ, седиментна петрография, геохимия на седиментни скали, диагенеза, седиментни басейни

Бисмутът (Bi) е химичен елемент с дълга и интересна история, която се отличава с това, че неговото откриване не може да бъде приписано на един конкретен учен. Това се дължи на факта, че металът е бил познат още в дълбока древност, но дълго време не е бил разпознаван като самостоятелен елемент.
Още в Античността и Средновековието бисмутът е бил срещан в природата както в самородно състояние, така и в различни минерални съединения. Въпреки това, поради сходството си с други метали, като олово, калай и антимон, той често е бил бъркан с тях и не е разглеждан като отделен химичен елемент. Миньорите през Средновековието дори са вярвали, че бисмутът представлява междинен етап в образуването на сребро в земните недра.
Първите писмени сведения за бисмута се появяват през XV век, когато германският монах и алхимик Базилий Валентин го описва под името „wismut“. Самото название произлиза от немския израз „weiße Masse“ („бяла маса“), което отразява външния вид на метала. По-късно минералогът Георгиус Агрикола латинизира името до „bisemutum“ и прави важна стъпка към научното му разграничаване, като описва свойствата му и начините за извличането му от руди.
Въпреки тези ранни наблюдения, бисмутът продължава да бъде оприличаван на други метали до XVIII век. Едва през 1739 г. германският химик Йохан Хайнрих Пот публикува изследвания върху неговите химични свойства, а през 1753 г. френският учен Клод-Франсоа Жофроа окончателно доказва, че бисмутът е отделен химичен елемент, различен от оловото и калая. Именно това се приема за момента, в който бисмутът е официално признат в науката като самостоятелен метал. Що се отнася до мястото на „откриването“, не може да се посочи конкретна държава или регион, тъй като бисмутът е бил познат на различни култури. Например има данни, че древните инки в Южна Америка са използвали сплави, съдържащи бисмут, още преди европейските научни изследвания. Това допълнително потвърждава, че металът е бил известен на човечеството много преди да бъде научно класифициран.
Историята на бисмута показва типичен за ранната химия процес – от практическото познаване на веществото в древността, през дълъг период на объркване с други метали, до окончателното му научно идентифициране през XVIII век. Макар да няма един конкретен „откривател“, приносът на учени като Агрикола, Пот и Жофроа е решаващ за утвърждаването на бисмута като самостоятелен химичен елемент.
Бисмутът е тежък метал, който е относително нетоксичен в сравнение с много други тежки метали. Именно поради тази причина той често се използва като заместител на оловото в различни приложения. В природата бисмутът се среща основно в минерали като бисмутинит (Bi₂S₃), бисмутит (Bi₂(CO₃)O₂), бисмит (Bi₂O₃), самороден бисмут и някои Bi-съдържащи сулфосоли (например айкинит (CuPbBiS₃), галенобисмутит (PbBi₂S₄) и косалит (Pb₂Bi₂S₅)). Характерна особеност на този метал е, че той много рядко се добива като основен продукт. Обикновено се извлича попътно при добива на други метали, като олово, мед, цинк, волфрам и молибден. Това означава, че добивът, търсенето и предлагането на бисмута като краен продукт зависят в значителна степен от добива и пазара на металите, с които той е в минерална асоциация.
Преработката на бисмут е свързана с процеси на рафиниране след извличането му като попътен елемент от други руди. Чрез химични процеси, електролиза и различни методи на екстракция се цели получаването на суровина с висока чистота (до 99,8 %).
Предлагането на бисмут зависи от търсенето, което от своя страна стимулира проучването и увеличаването на добива. В периода 2011–2021 г. цената на бисмута е силно променлива. Тя достига своя връх през 2014 г. поради спекулативни инвестиции на компанията Fanya Non-ferrous Metals Exchange (FYME), която твърди, че притежава 18 000 t бисмут (Wilburn et al., 2016). През 2018 и 2019 г. търговската война между Съединени американски щати и Китай води до въвеждане на високи мита върху вноса на китайски бисмутови продукти, което от своя страна допринася за намаляване на потреблението поради повишените разходи за търговия.
В световен мащаб доставките на бисмут до голяма степен зависят от китайското производство на първично рафинирани материали с чистота 99,8 % Bi.
Последните доклади на Европейската Комисия за бисмута съдържат в основни линии най-важното по отношение на неговите съвременни: добив, преработка, приложения, търсене, предлагане и заместване (European Commission/SCRREEN, 2021; SCRREEN2, 2023, Bismuth CRM Factsheet).

Силвия Чавдарова
Геологически институт „Страшимир Димитров“ при Българска академия на науките гр. София 1113, ул. „Акад. Георги Бончев“, бл. 24
E-mail: silvia.chavdarova@gmail.com
Научни интереси: Геохимия на Mn-съдържащи минерализации в находища и рудопроявления с различна възраст ( + съвременни океански конкреции); Геоложко картиране; Геохимично опробване по първичен геохимичен ореол; Геохимично опробване по вторичен геохимичен ореол; Петрология на метаморфни скали; Базови познания и работа със запаси и ресурси; GIS дейности.

Елементите от групата на платината (платиноиди) – платина (Pt), паладий (Pd), родий (Rh), иридий (Ir), осмий (Os) и рутений (Ru) – са благородни метали с уникални каталитични и електрохимични свойства и висока химична устойчивост. В природата те рядко формират самостоятелни руди и най-често се срещат като съпътстващи елементи в мафични и ултрабазични магматични комплекси, никел-медни сулфидни находища, хромитови минерализации, както и в разсипни образувания. Глобалният добив е силно концентриран в Южна Африка, Русия, Зимбабве и Канада. Тъй като платиноидите често са съпътстващ продукт, тяхното предлагане е структурно обвързано с динамиката на пазарите на никел, мед и хром и не може да бъде независимо регулирано спрямо търсенето, което е ключов структурен риск за пазара.
Приложението им обхваща критични сектори: автомобилостроене (каталитични конвертори), химическа и нефтопреработвателна промишленост, микроелектроника и медицина. Платината и иридият са стратегически материали за водородната икономика (електролизьори и горивни клетки). Поради високата икономическа значимост, силно концентрирания добив извън ЕС и ограничените възможности за заместване, платиноидите са част от списъка на критичните суровини на Европейския съюз.
Европейският съюз е над 95% зависим от внос. Рециклирането е основният вътрешен източник на платиноиди, но то не може да замести първичния добив, а функционира като стратегически допълващ източник.
В България платиноидите са представени в меднопорфирни, магматични (офиолитови) и разсипни проявления. Те се срещат предимно в ниски концентрации като съпътстващи елементи в находищата Елаците и Асарел, което при текущото ниво на проученост определя ограниченото им икономическо значение за директен добив. Страната участва във веригата на стойността основно като източник на вторични суровини за европейската преработвателна индустрия.

д-р Петко Митков Петров
Национален музей „Земята и хората“
Гр. София, ж.к. Лозенец,
бул. „Черни връх“ 4
E-mail: petkopet@abv.bg
Научни интереси:
Минералното разнообразие на България

д-р Данаил Йовчев
Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“
Гр. София, ул."проф. Боян Каменов" 1
E-mail: d.yovchev@mgu.bg
Научни интереси:
Находища на полезни изкопаеми, Търсене и проучване на полезни изкопаеми, , SEM-EDS