авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального

образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Грановская Н.В., Наставкин А.В., Мещанинов Ф.В.

ТЕХНОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Ростов-на-Дону

2013

Научно-образовательный курс «Техногенные месторождения полезных ископаемых» разработан сотрудниками кафедры месторождений полезных ископаемых, кандидатами геолого-минералогических наук — доцентом Н.В. Грановской, доцентом А.В. Наставкиным, старшим преподавателем Ф.В. Мещаниновым.

Ответственный редактор доктор геол.-мин. наук М.И. Гамов Рецензент канд. геол.-мин. наук, доцент Б.В. Талпа Печатается в соответствии с решением кафедры месторождений полезных ископаемых геолого-географического факультета ЮФУ, протокол № 1 от сентября 2013 г.

Рассмотрено и рекомендовано к печати на учебно-методическом совете геолого-географического факультета, протокол № 1 от 18 сентября 2013 г.

Аннотация Грановская Н.В., Наставкин А.В., Мещанинов Ф.В. Техногенные месторождения полезных ископаемых. - Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2013. - 93 с.

В научно-популярной форме приводятся интересные сведения о техногенных месторождениях полезных ископаемых, которые в результате производственной деятельности человека накопились в окружающей среде.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей — от школьников старших классов и их учителей до студентов и аспирантов, изучающих науки о Земле. Она будет полезна студентам (специалитет, бакалавриат и магистратура) и аспирантам при освоении отдельных разделов дисциплин «Промышленные типы месторождений полезных ископаемых», «Техногенные месторождения», а также всем, кого интересует природа, кто увлекается геологией и экологией.

Табл. 2, ил. 1, библ. - 42 назв.

СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Общие сведение о техногенных месторождениях 2. Современные потребности народного хозяйства и невозобновляемость минеральных ресурсов 3. Условия формирования техногенных месторождений 4. Техногенное минеральное сырье на предприятиях черной металлургии 5. Техногенное минеральное сырье на предприятиях цветной металлургии 6. Техногенное сырье на предприятиях горной химии 7. Техногенное сырье на предприятиях угольной промышленности и энергетики 8. Методы геологического изучения и оценки техногенных месторождений 9. Геолого-технологическое картирование как ведущий метод исследования техногенных месторождений 10.Методические особенности изучения углесодержащих отходов как сырья для промышленного использования Литература ВВЕДЕНИЕ Учебная дисциплина «Техногенные месторождения полезных ископаемых»

является сравнительно новым направлением геологической науки, развивающим «Учение о месторождениях полезных ископаемых» и предлагается для студентов геологических специальностей.

Цель преподавания дисциплины — изучение особенностей и проблем освоения месторождений, созданных в процессе производственной деятельности человека.

Задачи изучения дисциплины:

- получение общих представлений о современных потребностях народного хозяйства в полезных ископаемых;

- изучение экологических проблем горного производства;

- изучение условий формирования и накопления техногенных ресурсов;

- получение представлений об использовании попутных продуктов, отходов и вторичных ресурсов горного производства;

- знакомство с новыми видами и нетрадиционными источниками минерального сырья;

- освоение методов геологического изучения и оценки техногенных месторождений.

Для изучения данной дисциплины студентами необходимо освоение дисциплин «Горные машины, буровзрывные работы и проведение горноразведочных выработок», «Промышленные типы месторождений», а также «Кристаллография и минералогия», «Минераграфия», «Петрография», «Общая геохимия», «Лабораторные методы изучения минерального сырья (рудных, нерудных и горючих п.и.)».

Трудности изучения дисциплины связаны с его относительной новизной.

Так, всё еще не создана единая стройная теория формирования техногенного минерального сырья и нет общей классификации месторождений, образующихся в процессе производственной деятельности человека. Большинство разработок в этой области до сих пор носят территориальный характер.

В представленном научно-образовательной курсе освещаются наиболее важные особенности и проблемы освоения техногенных месторождений, обобщаются данные ведущих ученых-геологов, технологов и экономистов.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ К началу XXI века перед человечеством остро встал вопрос о необходимости обеспечения условий для рационального использования недр и охраны окружающей среды. Это связано с рядом причин:

1) ростом масштабов добычи и потребления минерального сырья;

2) истощением запасов богатого минерального сырья, ухудшением его качества, увеличением себестоимости и необходимостью освоения ресурсов с более бедными содержаниями главных компонентов;

3) усилением отрицательного воздействия горного производства на биосферу, гидросферу и атмосферу.

Поэтому освоение ресурсов, созданных и накопленных не только природой, но и человеком, является важнейшей частью программы комплексного использования минерального сырья и создания безотходных технологий.

Требование бережного отношения к невозобновляемым минеральным ресурсам имеет не только этический характер, то есть связано с заботой о будущих поколениях. Полное вовлечение в промышленный оборот природных и техногенных ресурсов минерального сырья и топлива является источником повышения экономической эффективности всего цикла работ геологической, горнодобывающей и горно-перерабатывающей отраслей.



В настоящее время общемировая добыча горнорудного сырья и топлива значительно превзошла 150 млрд. т в год с полезным содержанием менее 8% от исходной массы. Ежегодно в странах СНГ складируется в отвалах около 5 млрд. т вскрышных пород, 700 млн. т хвостов обогащения и 150 млн. т золы. Из них далее в народном хозяйстве используется не более 2-4%. Всего в отвалах горнодобывающих предприятий Российской Федерации накоплено более 40 млрд.

т отходов.

Вместе с тем истощаются запасы богатого природного сырья и увеличиваются масштабы освоения ресурсов с более бедным содержанием полезных компонентов.

Расширяются сферы использования минерального сырья. То, что вчера рассматривалось как горная порода, сегодня, благодаря открытию новых ее потребительских свойств и технологий, становится полезным ископаемым. Общая тенденция полноты использования недр, растущие возможности использования вторичного сырья и различного рода заменителей позволяют говорить о практической неисчерпаемости абсолютного большинства видов минеральных ресурсов на обозримую историческую перспективу.

Расширение масштабов горного производства оказывает неблагоприятное влияние на окружающую среду: изменяются природные ландшафты, занимаются отвалами плодородные земли, отходами (часто токсичными) засоряются воздух, вода, почва.

Для сохранения лика Земли и выживания современному человечеству необходимо научиться у природы осуществлять полный круговорот вещества. А это значит — научиться максимально полному использованию всех минеральных веществ, извлеченных из недр, и утилизации всех видов промышленных и бытовых отходов.

Поэтому курс «Техногенные месторождения полезных ископаемых»

является актуальным и необходимым для будущих специалистов – горных инженеров-геологов.

Основные понятия, определения, термины Месторождение полезного ископаемого — участок земной коры с определенным геологическим строением и природным скоплением полезного ископаемого, которое в количественном и качественном отношении может быть предметом промышленной разработки при данном состоянии техники и в данных экономических условиях.

В отличие от природного, техногенное месторождение — искусственное скопление полезного минерального сырья, созданное в результате деятельности человека.

Минеральные ресурсы — совокупность специфических форм скопления минерального сырья (природного, техногенного), являющегося источником энергии, материалов, химических элементов и соединений, отвечающих требованиям технической возможности и экономической рентабельности добычи, переработки и транспортирования, экологической допустимости разработки и использования, благоприятности социально-политической и международно экономической ситуации.

Рациональное использование минеральных ресурсов — система мероприятий научного, производственно-технического и организационного характера, обеспечивающих полное и комплексное использование полезных ископаемых, вмещающих пород и отходов производства (при разведке, добыче, переработке и на всех последующих стадиях) для удовлетворения потребностей общества.

Металлургия — важнейшая отрасль тяжелой промышленности, включающая добычу, обогащение руд, производство и обработку металлов и их сплавов.

Горное производство — производство, включающее предприятия, добывающие, обогащающие и перерабатывающие минеральное сырье (рудное, нерудное, горючее).

Горно-химическая промышленность — добыча, обогащение и первичная обработка апатитовой, фосфоритной руд, природных калийных солей, руд, содержащих серу, бор, мышьяк, барий, а также получение йода и брома.

Энергетика — область народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии;

важнейшая часть энергетики — электроэнергетика.

Отходы горного производства — неиспользующаяся минеральная часть горного производства, складирующаяся в отвалы, хвостохранилища, шламонакопители.

Основной продукт (целевой) горного производства — продукт, для получения которого планируется конкретный процесс (например, медный концентрат, апатитовый концентрат). В некоторых процессах он является единственным.

Побочный (или попутный) продукт горного производства — вещество, получаемое при производстве основного продукта, которое тоже имеет промышленное применение. Например, при обогащении медных руд попутно извлекают свинец, цинк, редкие металлы, кварцевый и полевошпатовый концентраты.

Конечный продукт горного производства — продукт, образующийся после того, как исходное вещество примет участие в нескольких процессах (дроблении, промывке, флотации, сепарации, плавлении). Так, конечным продуктом железорудного производства являются чугун и сталь.

Вторичное минеральное сырье — техногенное сырье, получаемое из отходов данной отрасли промышленности, но имеющее промышленное применение в других отраслях, а также получаемое из отходов, переработанных по усовершенствованным технологиям с целью более полного извлечения основного и попутных полезных компонентов. Термин часто применяется только к отходам последующих (после первичного обогащения) стадиям переработки исходного минерального сырья (на металлургических и химических заводах, электростанциях). Однако, он имеет и более широкий смысл, так как общепринятое словосочетание «использование отходов производства» не совсем верно, потому что «отходы» — это ненужные продукты. Во избежании путаницы в терминологии целесообразно употреблять термины — «техногенные минеральные ресурсы», «техногенное минеральное сырье». Хотя в широком смысле к техногенным ресурсам многих видов металлов относятся не только минеральные продукты горного производства, а также вторсырье.

В последние годы, особенно за рубежом, важным источником многих металлов (железа, алюминия, меди, свинца, олова, вольфрама, редких и рассеянных элементов) являются промышленный лом, стружка, пыль, шлаки, шламы, изгари различных производств металлических изделий. Например, Япония весь свой цинк, 45% свинца, 44% меди получает из вторсырья;

почти такие же показатели по свинцу и меди у Германии и США. В нашей стране до сих пор еще не вовлечены в хозяйственный оборот содержащие алюминий использованные упаковки пищевых продуктов, товары бытовой химии, медикаменты;

отходы вольфрама в пылях (до тысячи тонн ежегодно) от заготовки твердосплавного инструмента;

оловосодержащие консервные банки;

теряется большое количество отработанных аккумуляторов, во всем мира являющихся важным источником свинца. Вокруг действующих и закрывающихся рудников и шахт скапливаются огромные ресурсы вторсырья (брошенное оборудование, тара, обсадные трубы, инструменты). Использование такого рода техногенных ресурсов является также важнейшей экономической и экологической проблемой.

Нетрадиционные источники минерального сырья — новые его виды, которые до последнего времени не использовались — либо из-за отсутствия технических, технологических или экономических условий для их применения, либо в силу того, что были неизвестны.

Заменители минерального сырья и первичных энергоресурсов — ресурсы, обладающие сходными с заменяемыми ресурсами потребительскими свойствами.

2. СОВРЕМЕННЫЕ ПОТРЕБНОСТИ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И НЕВОЗОБНОВЛЯЕМОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ Уровень добычи и потребления основных видов минерального сырья За всю историю человеческого развития из природной кладовой изъято свыше 160 млрд. т каменного угля, 54-63 (по разным источникам) млрд. т нефти, 30 трлн. м3 природного газа, свыше 30 млрд. т железной руды. Мировое потребление минерального сырья и важнейших продуктов его переработки за последние 50 лет почти удваивалось каждые 15 лет. Среднегодовые темпы прироста мирового использования первичных источников энергии (нефть, газ, уголь, уран) составили 4,9%, металлосодержащего сырья — 4%, нерудного сырья — 5,3%. Потребление минерального сырья в мире достигло 12 млрд. т в год (по содержанию полезного компонента).

По темпам роста добычи, производства и потребления рудного сырья (начиная с 1950 г.) можно выделить следующие четыре группы:

с активными темпами роста — выше 500% (алюминий, молибден);

со значительными темпами — от 300 до 500% (марганец, хром);

с умеренными темпами — от 200 до 300% (железо, мель, цинк, вольфрам);

с вялыми темпами роста — от 100 до 200% (свинец, олово).

Состояние рудной сырьевой базы России Более 70% всего, что производится в нашей стране, является продукцией горнодобывающей промышленности. Расширение потребления минерального сырья требует освоения его новых источников — природных или техногенных.

По увеличению темпов роста добычи рудного сырья Россия имеет следующие возможности.

Железо. На территории России создана мощная сырьевая база ( разведанных месторождений). Созданная железорудная база способна обеспечить промышленность до 2290 г. К ведущим эксплуатирующимся объектам с железистыми кварцитами, мартитами и титано-магнетитовыми рудами относятся:

Курская магнитная аномалия (КМА), Костомукшское и Ковдорское (Кольский полуостров), Качканарское на Урале. Огромная сырьевая база расположена в Западной Сибири (около 2 млрд. т запасов железной руды);

на юге Якутии, в Иркутской области. Основные тенденции развития железорудной горнодобывающей промышленности в ближайшее время будут связаны с эксплуатацией уже открытых крупных месторождений и созданием безотходных технологий добычи и переработки сырья.

Марганец. В России известно 26 месторождений марганцевых руд.

Месторождения в Республике Коми, на Урале, Усинское в Западной Сибири относятся к карбонатному типу руд, производство марганца из них является тяжелым и дорогим. Большие резервы марганцевого сырья имеются в недрах морского дна. Залежи железо-марганцевых конкреций выявлены в шельфовых зонах Черного, Балтийского, Белого, Баренцева, Карского морей.

Хром. Государственным балансом РФ учитывается 24 месторождения хромовых руд, из которых 13 разрабатываются. Запасы хромовых руд в России не удовлетворяют потребностям производства. Эксплуатация месторождений в настоящее время ведется только на Урале (Сарановское месторождение;

Полярный Урал). Это коренные руды в массивах ультраосновных пород и ряд россыпных объектов. Некоторые резервы хромитовых руд имеются в Архангельской области, но месторождение еще не эксплуатируется.

Медь. В России разведено 121 месторождение меди, запасы которых смогут обеспечить потребности производства только на ближайшие десятилетия.

Ведущие типы месторождений: 1) Норильский медно-никелевый с содержанием меди в рудах 0,5%;

2) Удоканский стратиформный тип медистых песчаников с содержанием меди 1,6-1,8%;

колчеданные месторождения (Уруп, Худес на Северном Кавказе;

Сибай, Учалы, Блява и другие на Урале) с содержанием меди в рудах 1,0-1,8%;

4) медно-молибденовые порфировые с содержанием меди в руде 0,03-1,0% (Песчанка, Магадан). Основным поставщиком меди в России по прежнему остаются Башкирия, Южный Урал. Здесь поиски переводятся на восточный склон Урала;

найден новый рудоносный уровень;

открыты Ново Вишневское и Сафьяновское месторождения, осуществляются программы переработки отходов горно-обогатительных комбинатов по новым технологиям, с целью доизвлечения ценных металлов.

Таким образом, основная проблема меднорудной подотрасли — поиски богатых руд и введение новых технологий извлечения меди из бедных и окисленных руд на действующих горнообогатительных предприятиях. Решению этой проблемы способствует введение в ближайшее время в эксплуатацию месторождения-гиганта мирового уровня — Удоканского в Забайкальском крае, то есть регионе с развитой цветной металлургией.

Никель. Несмотря на имеющиеся довольно крупные месторождения, проблема никеля полностью не решена. Существенных открытий в последнее время нет. Основные типы промышленных руд: 1) сульфидный медно-никелевый с содержанием никеля 0,1-1% (Талнах-Октябрьский район;

Печенга) — ведущий из эксплуатируемых месторождений;

2) силикатный тип с 0,6-0,8% никеля (Сахаринское месторождение на Урале в коре выветривания ультраосновных пород, перспективы которого исчерпываются);

3) Ховуаксинсний тип гидротермальных никель-кобальтовых руд (в Туве) с содержанием никеля до 3%.

Перспективы развития никелевой сырьевой базы связываются с освоением глубоких горизонтов эксплуатируемых месторождений Норильска, Кольского полуострова. Недавно на Кольском полуострове открыто Кураковское месторождение типа древней коры выветривания с колоссальными запасами никеля, легко растворимого кислотами. Введение новых технологий извлечения никеля позволит переоценить запасы отвальных бедных и забалансовых руд на действующих рудниках.

Кобальт. В России эксплуатируется единственное собственно кобальтовое месторождение — Ховуаксы;

но основным кобальтом обеспечивают промышленность норильские комплексные месторождения. Главные перспективы увеличения добычи кобальта связываются с освоением его техногенных ресурсов.

Значительные его запасы находятся в отвальных пиритных концентратах (колчеданных, железоскарновых месторождений Урала, норильских медно никелевых и др.). Однако технология переработки таких руд на сегодняшний день является дорогостоящей.

Свинец и цинк. В стране разведано 90 свинцовых и 130 цинковых месторождений, и вопрос с сырьевой базой на ближайшие 300 лет решен.

Ведущие типы месторождений: 1) метаморфизованный стратиформный тип с содержанием свинца до 7% — уникальное в России Горевское месторождение (Енисейский кряж);

2) колчеданные гиганты мирового уровня — Холодненское (Северное Прибайкалье), Озерное (Забайкалье);

3) колчеданные месторождения Рудного Алтая с содержанием суммы свинца, цинка и меди до 17% (Корбалиха, Зыряновское, Тишинское, Риддер-Сокольное);

4) метасоматические руды в карбонатных породах (Благодатское и Екатерино-Благодатское месторождения в Забайкалье;





Тетюхе, где основной упор делается на метасоматические, а не жильные руды);

5) неперспективный жильный тип (Садон, Згид и ряд других на Северном Кавказе — с содержанием суммы свинца, цинка и меди не более 3%;

6) медно-колчеданные месторождения Южного Урала (в рудах Гайского карьера — 0,5% цинка).

В этом балансе есть одно «но»: Холодненское и Озерное месторождения могли бы на ближайшие 50 лет обеспечить почти все потребности промышленности в полиметаллах, однако их освоение связано с серьезными экологическими проблемами, так как в районе Байкала прекращаются эксплуатационные работы. Основные перспективы расширения сырьевой базы полиметаллов связаны с Рудным Алтаем, Горевским месторождением, Приморьем, а также с внедрением безотходных технологий переработки руд цветных металлов на всех стадиях — от их добычи до металлургического передела. Примером внедрения таких технологий являются минерально-сырьевые комплексы Рудного Алтая.

Олово. Ведущие типы российских месторождений: 1) наиболее распространенный касситерит-силикатный гидротермальный тип — Депутатское месторождение в Якутии (олово в рудах до 1,8%), Валькумей на Чукотке, Хрустальное в Приморье;

2) касситерит-сульфидный гидротермальный тип — Солнечное в Приамурье, Дальнее и Смирновское в Приморье;

3) вольфрам касситерит-кварцевый гидротермальный тип (с содержаньем олова 0,02-3%) — Иультинское, Чукотка;

Тигриное в Приморье;

4) касситерит-скарновый тип — Кительское в Карелии (с содержанием олова 0,46%). Особенностью большинства месторождений олова является их комплексность. Промышленность обеспечена разведанными запасами до 2060 г.

Вольфрам. Несмотря на обеспеченность разведанными запасами вольфрамового сырья на ближайшие 50 лет, в его производстве сохраняется напряженность. В России разведано 76 коренных и 35 россыпных месторождений.

Ведущие типы месторождений. 1) скарновые — месторождение-гигант Тырныауз на Северном Кавказе и Восток-II в Приморье;

2) штокверковый — Джидинское, Спокойненское, Бом-Горхон в Забайкалье, Иультин на Чукотке;

3) жильный — Джидинское в Забайкалье, Калгуты (Горный Алтай);

4) гидротермально метасоматический — Кти-Теберда на Северном Кавказе;

5) россыпной — Иультин.

Молибден. Россия обеспечена запасами на ближайшие 70 лет. Однако с учетом потребления этого сырья, активно ведутся поисковые и разведочные работы. Ведущие типы месторождений: 1) скарновый — Тырныауз;

2) штокверковый — Сорское в Красноярском крае;

3) жильный — Шахтама в Забайкальском крае. Основной упор делается на поиски молибденовых руд с содержанием 0,1%, которые до недавнего времени считались бедными, а также совершенствование технологий извлечения металла. Поиски ведутся в Бурятии;

на Урале открыто Малашевское рудное поле с содержанием Мо в руде до 0,15%.

Резервом будущего являются экзогенные молибденсодержащие угли, углисто кремнистые сланцы, которые обладают крупными ресурсами, но содержание молибдена низки для современного технического уровня (сотые, тысячные доли %).

Алюминий. В России имеется 39 месторождений алюминия, запасы которых могут обеспечить собственную алюминиевую промышленность на 60 лет.

Разработки ведутся, главным образом, на бокситовых месторождениях Северо Уральского бокситоносного района (49-50% от общей доли), где перспективы связаны с освоением глубоких горизонтов;

при современном уровне добычи до глубины 750 м, проект составлен до 1600 м. В Южно-Уральском бокситоносном районе обеспеченность сырьем хуже. Предполагается вовлечение бокситовых месторождений Тимана, Новгородской области. Проблема алюминиевого сырья решается также за счет широкого привлечения природных и техногенных ресурсов нефелиновых сиенитов, несмотря на энергоемкость процесса получения алюминия из нефелиновых сиенитов. Запасы последних огромны, и при открытой разработке и комплексности сырья подобные производства рентабельны.

Примером служат безотходные производства переработки апатит-нефелиновых руд Кольского полуострова.

Титан. Запасы 25 месторождений титана России обеспечат потребность промышленности на ближайшие 40 лет. Ведущие типы месторождений: 1) ильменит-титаномагнетитовый в Амурской области (с содержанием в рудах титана до 15%);

2) россыпной — наиболее перспективный тип — на Урале, в Западной Сибири, Тимане (например, крупное Туганское месторождение в Томской области). Перспективы обеспечения промышленности титаном связаны также с внедрением комплексных технологий переработки магнетитовых и апатит-магнетитовых руд (Качканарский, Ковдорский комбинаты);

так, хвостохранилища Ковдорского горно-обогатительного комбината представляют собой техногенные месторождения, содержащие 70 млн. т различного минерального сырья, в том числе сфена и титаномагнетита.

Ртуть. Одним из богатых месторождений нашей страны является Тамватнйское на Чукотке;

менее значительны Сахалинское, Перевальное на Северном Кавказе. Однако, поисковые работы на ртуть прекращены, так как добыча и переработка этого сырья вредны экологически. Вследствие этого потребление ртути во всем мире ограничивается.

Сурьма. Ведущим типом являются месторождения кварц-антимонитовой формации — Сарылах в Якутии, Удерейское в Красноярском крае. Последнее считается уникальным не только за счет высоких содержаний сурьмы в рудах (до 10-25%), но также из-за промышленных содержаний золота.

Ниобий. В России прекрасная обеспеченность этим сырьем на тысячелетие, причем запасы сосредоточены в семи крупных месторождениях. Ведущие типы месторождений: 1) в щелочных пегматитах — Вишневогорское на Урале;

2) карбонатитовый — Татарское месторождение в Красноярском крое, Томторское в Якутии, а также в Туве, Забайкалье;

3) в корах выветривания — Татарское (Красноярский край);

4) магматические лопаритовые руды — Ловозерское месторождение;

5) лейкоксеновые россыпи. В связи с открытием ряда месторождений (например, Томторского) изменились представления о редких металлах, так как содержание ниобия в богатых частях рудных тел достигает 15%.

На комплексных месторождениях перспективно освоение техногенного ниобийсодержащего сырья. Так, в Японии, Германии активно разрабатываются новые технологии извлечения ниобия из хвостов обогащения оловянных руд, оловянных шлаков, промышленных растворов, отходов, образующихся при производстве ниобий-титановой проволоки.

Тантал. Основным поставщиком тантала в России является Кольский полуостров с уникальным Ловозерским месторождением, лопаритовые руды которого содержат 0,1-0,2% тантала (тогда как богатыми считаются руды с сотыми долями %). Перспективы добычи тантала, как и ниобия, связаны с комплексными технологиями переработки редкометалльного, оловорудного и другого сырья на пегматитовых, альбититовых, карбонатитовых месторождениях.

Новые технологические разработки (в США, Японии, Германии) позволяют извлекать тантал из хвостов обогащения оловянных руд, отвалов с труднообогатимыми рудами, скрапа суперсплавов на основе никеля и кобальта).

Золото. Обеспеченность разведанными запасами промышленности — на ближайшие 30 лет, поэтому необходим поиск новых месторождений и активное вовлечение техногенных источников этого металла. Ведущие типы разведанных месторождений: 1) коренной золото-кварцевый — Балейское в Забайкальском крае, Многовершинное, Покровское в Хабаровском крае, Зун-Холба в Бурятии, Березовское на Урале, Комсомольское в Магаданской области;

2) коренной кварцево-сульфидный — Сухой Лог в Иркутской области;

3) россыпной — Якутия, Чукотка, месторождение-гигант Сухой Лог. Ведется разведка ряда камчатских месторождений золото-серебряной адуляр-кварцевой формации — Аметистового, Озерновского, Агинского, однако их эксплуатация связана с серьезными экологическими проблемами.

В связи с нехваткой сырья, основные тенденции золоторудной отрасли связаны с разработкой мелких по масштабу (с запасами 10-20 т), но богатых по содержанию (не менее 20 г/т) месторождений, а также с повышением комплексности извлечения металлов при обогащении и переработке руд цветных металлов. Важным источником золота во многих регионах с крупными действующими обогатительными предприятиями могут стать техногенные отвалы, которые ждут своих исследователей (например, отвалы и хвостохранилища Сибайского серно-меднообогатительного комбината, Тырныаузских перерабатывающих предприятий и др.).

Серебро. Добыча и производство серебра неуклонно повышаются. В России выявлено 13 собственно серебряных месторождений и 284 — комплексных.

Среди собственно серебряных крупных эксплуатируемых месторождений на первом месте в России — Дукат (Магаданская область), с содержанием серебра в рудах до килограммов на тонну. Расширяются поисковые и разведочные работы на серебро-полиметаллическое оруденение в Верхоянском районе (Мангазейское месторождение), золото-серебряное оруденение на Камчатке и других комплексных месторождениях. Основные перспективы расширения серебряной сырьевой базы связываются с комплексными полиметаллическими, колчеданно полиметаллическими, медно-порфировыми месторождениями цветных металлов.

При переработке руд цветных металлов получают около 70% мирового производства серебра, а золото-серебряных — около 10-15%. Введение новых технологий позволило на многих действующих предприятиях цветной металлургии наладить производство серебряных концентратов. Однако в отвалах бедных руд и старых хвостах обогатительных фабрик возможны техногенные скопления этого ценного металла (на Урале, Рудном Алтае, Северном Кавказе, в Приморье).

Платина. Запасы разведанных месторождений России обеспечат промышленность на 70 лет. В основном это комплексные норильские руды. В последнее время в Якутии выявлено два крупных россыпных месторождения с содержанием платины до 2 г/т. Большие перспективы связаны с усовершенствованием технологических процессов переработки комплексных медно-никелевых, хромитовых руд в гипербазитах на Урале, Кольском полуострове.

Огромно потребление в России нерудного сырья. По многим его видам имеются достаточные запасы на многие годы, но земные недра при современном их использовании не смогут выдержать темпов хозяйственного развития отраслей и предприятий. Обеспечение промышленности неметаллическими полезными ископаемыми уже сегодня связано не только с дефицитом природных ресурсов, но и с трудностями технического характера (проблемы транспортировки, сохранности). По расчетам специалистов, для многих видов нерудного сырья (строительно-дорожного, цементного, керамического, формовочных материалов, флюсов, удобрений, красителей) техногенные местные ресурсы являются более выгодными, чем богатые природные, но удаленные от потребителя.

3. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Чтобы понять условия формирования техногенных месторождений, необходимо прежде всего представить современное горное производство, все его отрасли (добычу, обогащение, переработку сырья), а также важнейшие технологические процессы и продукты, получаемые в результате его проведения.

И тогда станет очевидно, как образуются техногенные скопления рудного, нерудного, горючего твердого минерального сырья, техногенных газов, вод. Эти скопления складируются на многих предприятиях и, по-существу, являются отходами и потерями конкретного производства, но одновременно могут представлять интерес в качестве попутных и вторичных минеральных ресурсов.

Сырье из техногенных скоплений можно использовать непосредственно без переработки (пески, щебень, кварц-полевошпатовые и баритовые концентраты, шлаки), но часто его обогащают и подвергают вторичной переработке по новым технологическим схемам с целью доизвлечения полезных компонентов (металлов, химических элементов).

Все месторождения техногенного сырья по способу образования можно разделить на три главные группы: месторождения горнодобывающих предприятий, месторождения горнообогатительных предприятий, месторождения горноперерабатывающих предприятий.

Промышленный и бытовой лом, стружка, скрап черных и цветных металлов и их сплавов тоже являются важным техногенным сырьем. Однако их скопления нельзя назвать месторождением, так как они не имеют закономерной формы, определенного строения, минерального наполнения, и их нельзя изучать и оценивать по правилам геологоразведочного процесса.

Техногенные скопления горнодобывающих предприятий На добычных предприятиях основными техногенными скоплениями являются отвалы карьеров, рудников, шахт. В отвалах действующих предприятий накапливаются прежде всего вскрышные и вмещающие породы, а также бедное и забалансовое сырье, окисленные и комплексные руды, которые не перерабатываются в связи с несовершенством существующих технологических схем извлечения полезного компонента. Особенно значительными по объему являются отвалы открытых разработок полезных ископаемых.

Вскрышные и вмещающие породы состоят из рыхлых и кристаллических разновидностей, а также почв. Их используют для рекультивации земель в качестве закладочных, строительных, дорожных, формовочных материалов, сырья для стекольной, керамической промышленности, утяжелителей, красителей.

Особенностью таких скоплений является их быстрое старение, разрушение, химические и физико-химические изменения под действием атмосферных явлений, горение. В большей степени это касается рыхлых образований (почвы, глинистых, меловых пород), которые вообще не рекомендуется хранить длительное время, а необходимо использовать сразу. Кристаллические образования, несмотря на их лучшую устойчивость внешним явлениям, в отвалах также слеживаются и окисляются. Окисление неблагоприятно сказывается на качестве некоторых видов рудного сырья. Например, окисленные разности ряда цветных, железных руд — труднообогатимы. Это требует введения дорогих пирометаллургических процессов обогащения, вместо более дешевых флотационных или дополнение к мокрой магнитной сепарации других схем, например, обжигмагнитной.

К техногенным скоплениям забалансовых руд можно отнесят отвалы окисленных железистых кварцитов, бедных и окисленных сульфидных руд колчеданных, полиметаллических, медно-никелевых, золоторудных месторождений (КМА, Урал, Рудный Алтай, Северный Кавказ, Кольский полуостров, Норильск, Приморье, Забайкалье, Чукотка). Из отвальных бедных руд при современных технологиях становится рентабельным извлекать железо, хром, марганец, ванадий, медь, свинец, цинк, золото, серебро, германий, кобальт, никель, титан, алюминий.

Ярким примером попутного комплексного сырья являются пириты, огромные отвалы которых скопились на многих рудниках. Их можно разрабатывать не только для извлечения серы, но также многих цветных, благородных и редких металлов.

До внедрения новых технологий обогащения сырья необходимы определенные мероприятия как по учету, так и по содержанию в сохранности этих отвалов, а также раздельное складирование разных видов отходов.

При угледобыче помимо твердых полезных ископаемых (глин, песков, карбонатных и скальных пород, горючих сланцев, графита, самородной серы), которые складируются в отвалы, каптируется шахтный газ, создаются специальные водосборники и искусственные озера для шахтных вод.

Используемые для отопления в местных котельных, для производственного противопожарного и сельскохозяйственного водоснабжения, облагораживания зон отдыха шахтные газы и воды также относятся к техногенным ресурсам, которые накапливаются при добыче полезных ископаемых. Утилизация попутного газа необходима также при добыче нефти, а воды — на многих рудниках. В случаях, когда месторождение обводнено, но дренажные воды не могут быть использованы по назначению, их можно захоронять. Таким образом, создаются особые формы техногенных месторождений за счет сбрасывания или перекачки подземных вод разрабатываемой толщи пород в нижележащие водоносные толщи, тем самым пополняя естественные запасы пресных вод.

Техногенные месторождения горно-обогатительных и перерабатывавших предприятий Велики потери при извлечении полезных компонентов из минерального сырья за счет его обогащения и последующей переработки сырья на металлургических, химических, энергетических предприятиях. При переработке полезных ископаемых техногенные месторождения могут образовываться за счет потерь двух видов: технологических и организационных. К технологическим относятся потери, зависящие от природного качества руды, связанные с системой разработки месторождения и принятой технологией переработки. В организационные потери включены потери, связанные с организацией и управлением предприятием, в том числе организацией технологического процесса переработки.

По продуктам переработки и технологическим процессам потери ценного компонента распределяются следующим образом:

потери при рудоподготовке — хвосты, сепарации, пыли;

потери при обогащении — отвальные хвосты, отвальные шламы, разноименные концентраты, пыли, промстоки;

потери при гидрометаллургии — кеки, ссадки, промстоки;

потери при пирометаллургии — шлаки, пыли, газы.

О том, как протекает металлургический процесс, еще в XVI веке писал известный ученый Г. Агрикола, автор 12 книг «О горном деле и металлургии»:

«Подвергая руду нагреванию, обжигу и прокаливанию, удаляют этим часть веществ, примешанных к металлу. Много отнимается примесей при дроблении руды в ступах, еще больше при промывке, грохочении и сортировке. Однако этим путем нельзя еще отделить все, что скрывает металл от глаза. Плавка необходима, так как только посредством ее горные породы и затвердевшие соки (рассолы) отделяются от металлов, которые приобретают свойственный им цвет, очищаются и становятся во многих отношениях полезны человеку». То, о чем говорится в этом отрывке, — и подготовка руды механическими и физико-химическими способами, и сама плавка как сложный физико-химический процесс высвобождения металла из соединений и смесей — и сейчас остается предметом металлургии. Лишь одно утверждение устарело: «Плавка необходима...».

Действительно, пирометаллургические процессы (от греческого слова «пир» — «огонь») — обжиг и плавка — очень широко применяются в современной металлургии. Так, на этих процессах основано получение самых крупных по объему производства металлургических продуктов — чугуна и стали. Но на рубеже XIX и XX веков наряду с пирометаллургией появилась гидрометаллургия.

Пирометаллургические процессы основаны на химических реакциях. Обжиг бывает окислительным (при производстве сталей), восстановительным (доменный процесс), хлорирующим, сульфатизирующим. Сульфиды меди, свинца, цинка подвергают окислительному обжигу, чтобы превратить сульфиды металлов в оксиды, а вредную серу удалить в виде газообразного SO2.

Главные процессы в гидрометаллургии — выщелачивание и осаждение металлов (или определенных их соединений) из растворов, экстракция, сорбция металлов ионообменными смолами. С помощью серной кислоты из концентратов выщелачивают медь, цинк, уран;

с помощью соды — молибден и вольфрам.

Гидрометаллургические способы применяют для извлечения, главным образом, редких, рассеянных, особо ценных металлов, но некоторые гидрометаллургические производства, например, получение меди из окисленных руд, приобрели крупные промышленные масштабы. В последнее время стала развиваться еще одна отрасль гидрометаллургии — тиобактериальная. С помощью тиобактерий, которые в процессе жизнедеятельности окисляют сульфиды в сульфаты с высокой растворимостью, на опытных производствах добывают, к примеру, медь. К особым видам металлургических процессов относятся электрометаллургия, порошковая металлургия, металлотермия.

Многие виды, особенно нерудного, сырья перерабатывают на химических комбинатах (фосфориты, апатиты, нефелины, соли, сернистое сырье, хромовые руды). Здесь используют всевозможные химические процессы, то есть основанные на химических реакциях, в также более сложные, комплексные (например, металлурго-химические, термохимические) способы переработки сырья.

На предприятиях, перерабатывающих твердое горючее сырье (электростанциях), основные технологические процессы связаны с горением минеральных веществ, получением энергии и отходов в виде зол и шлаков.

Приведем содержание некоторых терминов, используемых в горном производстве для обозначения его продуктов и процессов.

Хвосты — отходы обогащения полезных ископаемых на обогатительных фабриках, в которых содержание ценного компонента значительно ниже, чем в исходной породе.

Xвостохранилище — складированные хвосты или, по-существу, искусственные россыпи, состоящие из дробленного и отсепарированного материала отходов (песчаных фракций и ниже).

Шлам — (от немецкого «грязь») — 1) взвесь мелких (до 10-40 мм) частиц твердых веществ в воде, образующаяся в процессе измельчения пород и руд при обогащении;

2) порошкообразный продукт, выпадающий в осадок при электролизе меди, цинка и других металлов (часто содержит благородные металлы).

Отвальные шламы — обезвоженные и складированные на поверхности шламы.

Шламовые озера — шламы, складированные в искусственных и естественных водоемах.

Кек — (от английского — «затвердевать») — слой твердых частиц, остающийся после фильтрации суспензий, или нерастворимый остаток, получаемый после выщелачивания ценных компонентов из руды или промпродукта. Содержит 12-20% влаги. Примером кеков являются отходы гидрометаллургических процессов извлечения цветных металлов, в частности меди из окисленных руд.

Шлак — 1) расплавленное, а после затвердевания стекловатое и камневидное вещество, формирующееся из рудных материалов, пустой породы, флюсов при пирометаллургических процессах (металлургический шлак);

2) частицы золы, спекшиеся или сплавленные в куски (шлак топливный). Примером металлургических шлаков являются отходы из доменной печи, состоящие из силиката кальция и образующиеся в результате реакции между флюсовым известняком и пустой породой, содержащейся в железной руде.

Зола — несгоревший остаток (в виде пыли), образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании.

Шлаковая пемза (термозит) — искусственный пористый заполнитель для легких бетонов, получаемый из расплавленных металлургических (преимущественно доменных) шлаков при их быстром охлаждении и последующем измельчении.

Вельцевание (от немецкого «катать», «перекатывать») — извлечение металлов (цинка, свинца, кадмия и др.) отгонкой при нагревании во вращающейся печи полиметаллических отходов свинцового, медного и оловянного производства (шлаков).

Клинкер — 1) металлургический — твердый спеченный остаток после вельцевания;

его перерабатывают для получения меди, серебра и других элементов;

2) цементный — полупродукт, получаемый (в виде гранул) при обжиге тонкоизмельченной смеси известняка с глиной, применяется в производстве цементов;

3) дорожный — высокопрочный кирпич, получаемый из глин обжигом до спекания. Используется для мощения полов в промышленных зданиях.

Шлакопортладцемент — получается совместным тонким помолом портландцементного клинкера, доменных гранулированных шлаков (в пределах 30-60% от массы цемента) и гипса (не более 5%).

Штейн (от немецкого «камень») — промежуточный продукт производства некоторых цветных металлов (меди, никеля, свинца) — сплав сульфидов цветных металлов и железа.

На обогатительных предприятиях основные потери ценных компонентов, в том числе и металлов, связаны с хвостами обогащения. Хвостохранилища многих комбинатов, особенно старых, в настоящее время можно считать техногенными месторождениями. Проблема снижения этих потерь решается по следующим направлениям: совершенствование схем и режимов обогащения, организация доизвлечения металлов из песковой фракции хвостов текущей переработки и вовлечение в переработку старых. В последние годы (особенно в США, ЮАР, Канаде, Чили, Австралии и ряде других стран) производятся установки для переработки лежалых хвостов, содержание металлов в которых соответствует содержанию в перерабатываемых в настоящее время рудах, а в некоторых случаях и превосходят его. За рубежом эксплуатируется более 20 видов установок для переработки старых хвостов для извлечения меди, свинца, олова, золота, тяжелых металлов, флюорита. Самая крупная установка имеет мощность 60 тыс. т хвостов в сутки на фабрике Моренси (США). Специалистами Горного бюро США подсчитано, что повторная переработка 1 млн. т хвостов с содержанием меди 0,5% дает возможность дополнительно получить 5 тыс. т металла. Три крупные установки введены на золотоизвлекательных фабриках ЮАР. В Марокко (Зелиджа) пущена флотационная установка, перерабатывающая хвосты обогащения свинцово-цинковых руд, содержащих 1,69% цинка и 0,37% свинца.

Количество хвостов — 16,5 млн. т. Такие же хвосты перерабатывают методом вельцевания на заводе Кабве фирмы «Брокен Хилл - Нханга Консолидейтед»

(Замбия) и на руднике Берг-Аукас (ЮАР). Фабрика Флин-Флон (США) из старых хвостов цианированием извлекает золото, затем остаточный материал промывают водой и направляют в закладку выработанных пространств на рудниках.

В нашей стране использование отвальных отходов горной промышленности осуществляется медленно, хотя их объемы, образующиеся при добыче различных полезных ископаемых, исчисляются миллиардами тонн. В небольшом количестве они находят применение лишь в производстве строительных материалов и нерудного сырья, но уже достаточно имеется опытно-промышленных разработок по утилизации отвалов и хвостохранилищ с целью извлечения попутного и доизвлечения основного рудного сырья. В бывшем СССР технология доизвлечения металлов из хвостов обогащения руд впервые была освоена на Балхашской фабрике, а затем получила распространение на других предприятиях.

После доизвлечения из отвальных хвостов металлов и главных химических компонентов (фосфора, магния, калия, серы) в них остается ценное попутное сырье (в основном нерудное), которое можно использовать в стройиндустрии, в качестве кварцевого сырья, стекольных и формовочных песков, керамического и абразивного материала, красителей). Например, главными отходами обогащения фосфорсодержащего сырья является фосфогипс — техногенное сырье для стройиндустрии, сельского хозяйства. В хвостохранилищах после апатитовой флотации теряется нефелиновый, сфеновый, титаномагнетитовый концентраты. В калийной промышленности скапливаются значительные галитовые отходы, из которых получают технические сорта соли.

В отвалах предприятий последующих после обогащения стадий переработки минерального сырья накопилось более 3 млрд. т отходов, пригодных к использованию взамен первородного сырья. К основным из них можно причислить металлургические шлаки и шламы черной и цветной металлургии, золошлаковые отходы тепловых электростанций, фосфогипс, пиритные огарки, флотационные и галитовые отходы.

Значительными по объему техногенными скоплениями являются отвалы шлаков. Шлаки, также как и хвосты обогащения, используют по двум направлениям: 1) из них доизвлекают металлы;

2) остатки используют как нерудные материалы, главным образом, строительные. Возвращают в технологический процесс для доизвлечения железа доменные и сталеплавильные шлаки. Из шлаков цветной металлургии доизвлекают цинк, свинец, медь, никель.

В красных шлаках, получаемых на алюминиевых производствах, содержится железо, алюминий, титан, ванадий, цирконий, галлий, ниобий, скандий, редкие земли. Из пиритных огарков сернокислого производства возможно извлечение железа, золота, серебра, цветных и редких металлов. Из золошлаковых отходов теплоэлектростанций возможно извлечение редких металлов, молибдена, глинозема. Однако большая часть шлаков используется в стройиндустрии — как заполнители для изготовления бетонов, сырье для изготовления силикатных кирпичей, удобрений, облицовочной плитки, стеклотары, как заполнителей тепло и звукоизоляционных материалов.

На многих предприятиях скапливаются шламы, особенно в алюминиевой промышленности, из которых извлекают железо, титан, редкие элементы. Осадки шламонакопителей используют как цемент.

Кеки, обезвоженные и накопленные в отходах заводов, также представляют собой техногенное сырье. Например, ярозитовые кеки цинковых заводов, как сырье для красителей.

Из пылей агломерации и плавки свинцово-цинкового и медного производства извлекают свинец, рений, кадмий, индий, селен. Пыль из агломерационных газов, а также пыль конверторного и мартеновского переделов является техногенным сырьем для извлечения германия, доизвлечения железа. В производстве цемента также используют колошниковую пыль, пыль мартеновских и конверторных печей.

В уловителях газов — как отходов многих перерабатывающих предприятий — также накапливаются ценные компоненты: исходный хром, серосодержащие газы, хлорсодержащие продукты.

Представляют интерес и многие жидкие отходы производств. Из отработанных электролитов получают калийные удобрения;

из кубовых остатков ректификационных колонн — соединения ванадия;

из кислых стоков газоочистительных установок — серную кислоту.

4. ТЕХНОГЕННОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Черная металлургия является одной из базовых отраслей всей современной индустрии. В настоящее время в мире ежегодно добывается около 1 млрд. т железной руды и выплавляется более 700 млн. т стали.

67% вскрышных пород и 60% отходов обогащения железных руд пригодны для производства стройматериалов. Из отходов возможно доизвлечение железа, хрома, марганца, ванадия, так как потери металлов в хвостах составляют 10-25%.

Очень крупной и важной стала проблема доизвлечения железа из отвальных бедных и окисленных руд, которых накопилось сотни миллионов тонн, особенно на предприятиях КМА.

Техногенное сырье на добывающих и обогатительных предприятиях Предприятиями черной металлургия России, Украины и Казахстана занято более 120 тыс. га земельных угодий, перерабатывается ежегодно более 2 млрд. т рудных и нерудных материалов. Отходы образуются прежде всего на стадии добычи руды, главным образом, при разработке открытым способом. Опыт полезного использования отходов железорудных карьеров и рудников довольно разнообразен и может быть проиллюстрирован многими примерами.

Бассейн КМА выступает сырьевой железорудной базой черной металлургии. Здесь сосредоточены огромные промышленные запасы богатых, не требующих обогащения железных руд, залегающих в основном на больших глубинах, в сложных горно-геологических условиях, и еще большие запасы железистых кварцитов, которые требуют предварительного обогащения перед металлургическим переделом. Разведаны и утверждены промышленные запасы бокситов.

Перспективы прироста запасов железа связываются со снижением его кондиционных содержаний в руде, переводе из забалансовых запасов медных магнетитовых руд и окисленных кварцитов, которые пока складируются в специальных отвалах. Только на КМА при добыче магнетитовых кварцитов ежегодно попутно извлекается и складируется по 12-15 млн. т окисленных их разностей, содержащих 37-45% железа. На Михайловском ГОКе КМА уже складировано более 50 млн. т таких руд и намечается складировать 10-12 млн. т, что составляет одну треть всей добычи руды. На их базе возможно строительство отдельной, третьей очереди Михайловского комбината.

На железорудных месторождениях КМА действует четыре горно обогатительных комбината. В связи е тем, что железистые кварциты и покрывающие их богатые железные руды залегают на сравнительно большой глубине (100-160 м), при их добыче открытым способом объем вскрышных пород составляет почти 80 млн. м3 в год. Из них используется в народном хозяйстве менее 15%. Породы вскрыши представлены суглинками, глинами, мелом, песками, кристаллическими сланцами и др., и при рациональном производстве почти все из них могут найти применение.

На ряде карьеров при открытом способе разработки железорудных месторождений вскрышные работы производятся с отдельным складированием почвенного и подпочвенного слоев. После выемки руды проводятся рекультивационные работы и распределение сохраненного почвенного слоя, что позволяет использовать земли для сельскохозяйственных угодий. Таким образом рекультивировано боле 4 тыс. га земли.

Во многих случаях вскрышные породы и отходы обогащения используются для засыпки карьеров.

Основную массу пород, покрывающих и вмещающих железорудные залежи, можно считать сырьем для производства промышленных строительных материалов. В основной своей части они являются ценным сырьем для производства строительных материалов — щебня, цемента — и для нужд других отраслей народного хозяйства. Щебень и песок особенно дефицитны в Центрально-Черноземном районе.

Так, дефицит щебня в Центрально-Черноземном районе составляет 5 млн.

м3 в год и в перспективе увеличится до 9,5 млн. м3. По данным ряда научно исследовательских институтов, щебень можно получать из кристаллических пород, попутно добываемых на горно-обогатительных комбинатах КМА. При широкой организации производства выпуск такого щебня можно довести до млн. м3 в год, при себестоимости в 2,5 раза ниже привозного щебня.

Из пород вскрыши возможно получение строительных и формовочных песков для литейного производства. Песчаные породы вскрыши железорудных месторождений КМА относятся преимущественно к кварцевым. По химическому и гранулометрическому составу они удовлетворяют требованиям к сырью для производства товарного стекла. Полупромышленные испытания гидроотвалов Лебединского ГОКа показали, что последние пригодны для изготовления силикатного кирпича марки 100. Пески от производства вскрышных пород служат сырьевой базой завода силикатного кирпича годовой мощностью 100 млн. шт., построенного в районе Старого Оскола.

В более значительных объемах строительный песок можно получать из отходов обогатительных фабрик. Только на Стойло-Лебединском комплексе имеется возможность ежегодно получать до 3 млн. м3 песка, достаточного для покрытия дефицита по себестоимости в 2-3 раза против привозного.

Из хвостов обогатительных фабрик возможно в больших количествах получать пески, пригодные для приготовления тяжелых бетонов в энергетическом строительстве.

К 1985 г. в регионе КМА намечался значительный дефицит в стеновых материалах (силикатный кирпич, ячеистый бетон, глиняный кирпич), до 420 млн.

шт. условного кирпича с увеличением в перспективе до 1000 млн. шт., в то время как их можно производить из отходов горно-обогатительных комбинатов. По расчетам проектных организаций, из попутных пород вскрыши и отходов обогатительных фабрик за год можно изготовить 300 млн. шт. кирпича, 340 тыс.

м3 ячеистого бетона. Кроме того, возможен выпуск других видов строительной керамики, в частности, дренажных труб из глин Михайловского ГОКа.

Песчано-глинистые дисперсные породы могут применяться в кирпичном производстве или как добавка в цементный клинкер с целью удаления включений пирита.

Глинистые сланцы, характеризующиеся постоянством компонентов, можно использовать в качестве добавки при получении портландцементов.

Четвертичные глины и суглинки, слагающие верхнюю часть вскрышных пород всех месторождений КМА, пригодны для использования в шихте цементного клинкера, а также для изготовления глинистого кирпича, минеральной ваты и керамзита. Исследования подтвердили возможность производства из них керамзита марок 300-600. Кроме того, верхняя часть толщи суглинка является хорошим сырьем для производства щебня марки 500, на котором получено несколько видов конструктивных теплоизоляционных бетонов.

На базе вскрышных пород Стойлинского ГОКа работает цементный завод, перерабатывающий ежегодно более 4 млн. т мела, глин и сланцев.

Карбонатные породы представлены белым мелем, мергелями верхнего отдела меловой системы и известняками. Наибольшую ценность представляют маломергелистые породы с 90-99,3%-ным содержанием СаСО3. По химическому составу этот мел пригоден для применения в производстве белого цемента, воздушной строительной извести, минеральной ваты, стекла и резиновых изделий, а также в качестве пигмента.

Мел может использоваться также как сырье для производства известковой муки, необходимой для известкования почв.

Известь в регион КМА для нужд металлургических предприятий и строительных организаций завозится из других областей, хотя ее можно получать на месте из мела. Имеются все данные для проектирования завода по производству извести мощностью 1 млн. т в год.

Весьма разнообразны и содержащиеся во вскрышных породах КМА каменные материалы, которые могут быть использованы в качестве нерудных заполнителей в бетонах марки 500, а также огнеупоров. Кроме того, они применяются для получения строительного щебня, бетона, асфальта, дорожных оснований, бутового камня и т.д. Кристаллические сланцы могут использоваться для производства облицовочных плит.

Из попутно добываемых скальных пород и отходов обогащения горные предприятия черной металлургии ежегодно используют на собственные нужды 20-22 млн. т сырья для строительства дамб, водохранилищ, автомобильных и железных дорог, что составляет 1,5-2% общего объема образующихся отходов.

На Уральских железорудных комбинатах (Качканарском, Первоуральском, Высокогорском, Гороблагодатском, Богословском) имеется большой опыт использования техногенного сырья. Из пород вскрыши и отходов обогащения здесь получают песок, строительный щебень (с годовым объемом производства щебня 5,3 млн. м3). Высокогорское и Первоуральске рудоуправления используют попутно добываемые известняки в качестве флюсов. При переработке титаномагнетитов Качканарского месторождения попутно извлекается железо, титан, ванадий. На Первоуральском месторождении извлекаются из недр и используются все полезные ископаемые — железная руда, цветные металлы, флюсовый известняк, а образующиеся в процессе обогащения отходы полностью перерабатываются в щебень. Отходы обогащения железорудного Соколовско Сарбайского горно-обогатительного комбината содержат цветные металлы в такой номенклатуре и таком количестве, что их правомерно считать техногенным месторождением.

В рудах Ковдорского месторождения, помимо железа, содержится много ценных компонентов, в том числе апатит, фосфорит, кальцит, вермикулит, флогопит, мусковит, керамическое и другое сырье. Начато производство апатитового концентрата. В перспективе предусматривается предприятие с малоотходной технологией, разработанной Горным институтом Кольского филиала РАН. Ее применение позволит в 3 раза сократить объем переработки руды, выделить ценные компоненты и продукты, необходимые для цветной металлургии и сельского хозяйства. Хвостохранилища Ковдорского горно обогатительного комбината по существу представляют собой техногенное месторождение с запасами минеральных ресурсов 70 млн. т, содержащими апатит, нефелин, сфен, титаномагнетит, форстерит и другие минералы. Лабораторные исследования показали принципиальную возможность получения из руд кальцитового концентрата с содержанием СаО до 54%.

На Оленегорском ГОКе успешно решаются вопросы комплексного использования железной руды. Кварцевые отходы обогатительной фабрики используются для производсгва силикатных строительных материалов, а из вскрышных пород производится высокопрочный щебень. В перспективе для удовлетворения нужд Мурманской области и соседних регионов необходимо существенно увеличить выпуск строительных материалов, включая силикатный кирпич и щебень.

На Лисаковском ГОКе (Казахстан) забалансовые руды складируются в специальные отвалы, которые представляют собой техногенное месторождение железа. Здесь создаются условия для его эксплуатации и осуществляется строительство промышленных секций по обжигмагнитному обогащению. В балансовых запасах руд Лисаковского месторождения сосредоточено также значительное количество глинозема, 31,7 млн. т пятиокиси фосфора, 2,3 млн. т пятиокиси ванадия, что представляет собой крупный источник получения ценных видов продукции, но пока теряется вместе с отходами обогащения. Проведенные испытания и расчеты подтвердили технологическую возможность и экономическую целесообразность извлечения глинозема и фосфора из этих руд, эффективной технологии извлечения ванадия пока не разработано.

Большой практический интерес представляет комплексное использование атасуйских гематит-магнетитовых руд (Казахстан), которые в настоящее время перерабатываются лишь как железосодержащий продукт с полной потерей, например, существенных примесей германия (более 1% германия в балансовых рудах).

К сожалению, попутно добываемое сырье по тем или иным причинам еще не всегда находит применение и безвозвратно теряется в отвалах. Между тем, по предварительным оценкам, более 0,5 млрд. т вскрышных пород на предприятиях черной металлургии пригодны для производства строительных материалов, в том числе для производства щебня — около 20%, цемента — 16%, керамических и силикатных стеновых материалов, соответственно 11 и 7%.

Использование отходов последующих стадий переработки минерального сырья в черной металлургии К отходам черной металлургии относятся в первую очередь различные шлаки — доменные, сталеплавильные, ферросплавные, а также колошниковая пыль, отходы литейного производства, различные железосодержащие пыли и шламы.

Современный металлургический завод на каждый 1 млн. т выплавленной стали выбрасывает в окружающую среду (в тыс. т): шлаков — 800, пыли — 100 и шламов — 30. В обозримой перспективе производство стали и сплавов на основе железа будет преимущественно базироваться на существующей в настоящее время технологии, поскольку невозможно представить ее быструю замену на какую-либо более совершенную. В этих условиях единственно правильный путь переход традиционной черной металлургии к безотходному или малоотходному производству.

Имеющаяся практика на целом ряде предприятий позволяет сделать вывод, что эта задача реальна и выполнима.

Пыль, улавливаемая из агломерационных газов, представляет собой тот же железосодержащий продукт и с успехом может быть возвращена в технологический процесс. Из пылей конверторного и мартеновского передела возможно извлечение германия;

на некоторых предприятиях налажено производство цемента на основе колошниковой пыли, а также пыли мартеновских и конверторных печей.

Но основными техногенными отходами металлургических заводов являются шлаки, которые нашли достойнее применение особенно в цементной промышленности. Цементная промышленность в настоящее время использует более 25 млн. т гранулированных шлаков. Их применение в качестве активных гидравлических добавок, связывающих растворимую в воде свободную известь и нерастворимые соединения, выделяющиеся при твердении цемента, делает цемент долговечным, способным противостоять коррозионному воздействию почвенных и агрессивных вод.

Бетон, изготовленный из шлакового щебня, прочнее на 14-26% по сравнению с бетоном, изготовленным из гранитного щебня, а плотность его ниже на 7%. Важное преимущество шлакопортландцемента — экономия при его производстве клинкера и топлива. Превышение расхода шлакопортландцемента по сравнению с чисто клинкерным цементом для бетонов марки 300, из которых делают до 80% всех сборных и монтажных железобетонных конструкций, составляет всего 5%. Выпуск же цемента при использовании шлаков увеличивается в 1,5-2 раза, при уменьшении удельного расхода топлива (за счет разницы расхода топлива на обжиг клинкера и сушку шлака) — на 40 %.

Себестоимость единицы товарной продукции уменьшается при этом на 25-30%.

При организации производства шлакопортландцемента на действующем цементном заводе капитальные вложения по сравнению со строительством новых заводов также снижаются примерно в 3,5 раза. Кроме того, доменные шлаки весьма эффективно используются для введения в цементную смесь, а также в производстве автоклавных бетонов, шлаковой пемзы и строительного щебня.

Шлаковая пемза — эффективный заполнитель при изготовлении тепло- и звукоизоляционных материалов. Ограждающие конструкции из шлаковой пемзы легче кирпичных на 15%, а расход цемента при их производстве меньше на 15 20%. В стекольной промышленности доменный шлак используется при производстве стеклокристаллических материалов, окрашенной стекольной тары и облицовочной плитки. Ив то же время только отдельные предприятия полностью утилизируют доменные шлаки. Еще в меньшей степени используются сталеплавильные шлаки. В 1982 г. из 24 млн. т сталеплавильных шлаков было использовано только 6 млн. т, они находят применение в дорожном строительстве, приготовлении известковых и шлакофосфорных удобрений.

Между тем в них содержится около 20% металла, который может извлекаться и возвращаться в технологический процесс. Сталеплавильные шлаки эффективно применяются главным образом в производстве строительного щебня, минеральных компонентов асфальтобетона и местных вяжущих компонентов.

Широкому их применению в цементной промышленности препятствуют пестрый состав шлаков и значительные содержания металлов.

Ферросплавные шлаки применяются в производстве силикатного кирпича и автоклавных бетонов. Сырьем для цементного производства могут служить шлаки алюмотермического производства ферросплавов — ферробора, ферротитана и металлического хрома. Введение в состав цемента 5-8% этих шлаков значительно повышает его прочность.

Шлаки, полученные на заводе «Азовсталь» при переработке керченских железных руд, содержат значительные количества фосфора, что позволяет использовать их в качестве удобрений. Эффективно также введение шламовых отходов обогащения этих руд в кислые почвы, что повышает урожайность сельскохозяйственных культур (гороха — на 30-40%, пшеницы — на 15-20%, картофеля — на 15%).

Отмеченные выше возможности эффективного применения шлаков черной металлургии далеко не исчерпаны.

В настоящее время в США полностью перерабатываются все доменные и сталеплавильные шлаки. В Германии переработке подвергаются 100% доменных и 88% сталеплавильных шлаков. В настоящее время в отвалах российских предприятий черной металлургии накопилось более 400 млн. т неиспользованных шлаков, а отведенная площадь превышает 2,5 тыс. га.

Изложенное позволяет заключить, что строительство современных шлакоперерабатывающих комплексов на предприятиях черной металлургии является актуальной задачей, а ее решение позволит перейти на безотходную технологию с производством широкой номенклатуры строительных материалов и другой продукции.

5. ТЕХНОГЕННОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Среди других отраслей промышленности цветная металлургия занимает ведущее место в решении проблем комплексного использования сырья. В этой отрасли добыча горной массы составляет почти 2,1 млрд. т в год. Выход отходов на единицу продукции несопоставимо выше, чем в угольной и железорудной промышленности (100-200 т, а в отдельных случаях — до 1000 т на 1 т металла).

Отходы добычи цветных металлов достигают 80%, а отходы обогащения — 10% добытой горной массы. В процессе переработки сырья образуется большое число токсичных веществ, загрязняющих отходы. Это соединения серы, мышьяка, сурьмы, селена, теллура и др. Часто токсичными являются и остаточные цветные металлы: свинец, цинк, медь, кадмий, ртуть и другие, которые переходят в водные растворы и переносятся по поверхности.

В отрасли ведется значительная работа по комплексному использованию сырья. На предприятиях цветной металлургии в настоящее время извлекается более 70 элементов. Попутная продукция занимает около 30% стоимости от всего товарного выпуска продукции. В ее числе минеральные удобрения, серная кислота, кальцинированная сода, строительные и керамические материалы, некоторые виды неметаллического индустриального сырья, красители. Путем попутного извлечения получают металлы платиновой группы, редкоземельные элементы, значительную часть золота, серебра, редкие элементы. Многие едкие металлы, необходимые для развития электроники, радиотехники и машиностроения, такие как гафний, рубидий, вообще не образуют минералов, а кадмий, селен, теллур, индий, галлий, скандий, таллий, германий, хотя и образуют их, но находятся в рассеянном состоянии. Их извлечение возможно только при металлургической переработке других руд и особенно руд цветных металлов.

Рудное техногенное сырье на добывающих и обогатительных предприятиях В отвалах добывающих предприятий цветной металлургии складируются забалансовые и окисленные руды, которые содержат большие количества меди, свинца, цинка, никеля, олова, молибдена, вольфрама. Вследствие несовершенных технологий и нарушения режима работы обогатительных фабрик ценные металлы теряются с хвостами при флотации и селекции комплексных руд, переработке труднообогатимых руд. Около половины потерь меди, свинца, цинка и др.

металлов в хвостах связаны с недостаточно раскрытыми сростками минералов, в то же время примерно 10% их теряется из-за переизмельчения и отсутствия эффективных реагентов и флотационных машин. При сложном вещественном составе руд требуется раздельная переработка всех их типов, применение развитых технологических схем и большого фронта флотации. Такие работы проводятся на многих предприятиях отрасли.

В увеличенных объемах перерабатываются низкокачественные руды на Балхашском, Зыряновском, Лениногорском, Хрустальненском комбинатах, труднообогатимых руд — на Ачисайском, Норильском, Тырныаузском, Приморском и других комбинатах. Значительная часть таких руд, находящихся в отвалах Коунрадского рудника, была переработана на Балхашской обогатительной фабрике с получением нескольких десятков тысяч тонн меди.

Часть этих руд перерабатывается методом кучного выщелачивания.

Джезказганская отвальная окисленная руда также перерабатывается на обогатительных фабриках. Практика применения метода кучного выщелачивания меди из бедного сырья показала его перспективность, так как стоимость ее получения втрое ниже, чем при пирометаллургическом методе, а затраты труда из расчета на единицу металла меньше в 10 раз.

Экономически эффективной является переработка гидрометаллургическим способом бедного медно-никелевого сырья из отвалов рудников на комбинатах «Печенга-никель» и «Североникель».

Изучение гравитационных хвостов фабрики №1 Хрустальненского горно обогатительного комбината показало, что без больших капитальных затрат с помощью гидроциклонов можно выделять из них оловянные продукты, пригодные для флотации касситерита. Полученные шламовые концентраты имеют высокое качество с ростом извлечения олова до 1,5-2%.

На Тырныаузском вольфрам-молибденовом комбинате установлена целесообразность карьерной разработки хвостохранилищ обогатительной фабрики. Потери металлов в этих отходах были связаны с недоизмельченностью шеелита и молибдошеелита.

На Джезказганской обогатительной фабрике, помимо меди, из медной руды в концентраты извлекается серебро, рений (67-70%), из медно-свинцовой руды — свинцовый концентрат (67-70%). На Балхашской фабрике из медно молибденовых руд извлекаются молибден в молибденовый концентрат и молибдат кальция, железо — в богатый магнетитовый концентрат благородные металлы. При переработке полиметаллических руд, наряду со свинцом, цинком и медью, извлекаются барит, золото, серебро, сера, кадмий и другие попутные компоненты. Для улавливания свободного золота в цикле измельчения на Лениногорской, Зыряновской и Белоусовской фабриках созданы гравитационные секции, организовано сорбционное извлечение растворенного золота из сливов сгустителей. Важнейшей проблемой является комплексная переработка пиритных концентратов, извлекаемых из руд колчеданно-полиметаллических, медно колчеданных, медно-никелевых и других природных типов месторождений цветных металлов. В пиритный концентрат медно-колчеданных месторождений извлекается 15-20% меди и цинка, 27-59% свинца, индия, кадмия, серебра и молибдена, 63-69% селена, теллура, 80-90% железа, кобальта и ряд других компонентов, на долю которых приходится свыше 30% валовой стоимости содержавшихся в исходной руде ценных компонентов. Пиритный концентрат, выход которого составляет 80-85% общей массы руды, вплоть до настоящего времени используется в основном для производства серной кислоты с попутным извлечением из него только селена. Все остальные компоненты после обжига концентрата переходят в огарки, которые пока еще почти не находят практического применения и направляются в отвалы.

Исследованиями в области технологии комплексной переработки пиритных концентратов в нашей стране, начиная с 1930-х годов, занимались несколько институтов, но ни одна из разработанных ими технологий полностью не доведена до промышленного внедрения. Для производства серы используется пирит из отходов переработки медно-колчеданных уральских руд (например, на Сибайском комбинате). Из Лениногорских сульфидных руд пиритный концентрат лишь частично используется в шихте электроплавки меди на Джезказганском ГМК и при свинцовой плавке на Чимкентском свинцовом заводе, а около 10 тыс. т складируется.

За рубежом из пиритовых концентратов давно уже извлекаются цветные и благородные металлы, а железистый остаток успешно используют в качестве доменного сырья. Пиритные концентраты комплексно используются в Германии, Японии, Италии, Канаде, США, Швеции, Испании, Бельгии, Франции, Финляндии, Португалии, Румынии, Чехии, Польше, Кубе.

Нерудное техногенное сырье на добывающих и обогатительных предприятиях На добывающих и обогатительных предприятиях цветной металлургии образуются также отходы, не представляющие потенциальной ценности для цветной металлургии. Но многие из них могут быть использованы для дорожного и строительного щебня, в качестве минерального порошка-заполнителя тяжелых бетонов, бутового камня при закладке фундаментов, для цементно-известковых растворов, изготовления облицовочных плит и блоков, в горячих и холодных асфальтобетонах, как балласт для отсыпки авто- и железных дорог.

Использование твердых отходов металлургии в строительном деле позволит полностью или частично ликвидировать производство традиционных строительных материалов на базе природных ресурсов, значительно сократить затраты на разведку нерудных материалов, строительство карьеров и щебеночных заводов, подготовку балласта и наполнителей. Например, расчетами установлено, что предприятия цветной металлургии Казахстана могут ежегодно производить щебня в объеме 3,5-4 млн. м3, из которого 2,5 млн. м3 могут быть реализованы другим отраслям промышленности. А общая потребность Казахстана в щебне составляет около 20 млн. м3 в год.

Применение в промышленности нашла также легкая фракция, получаемая в процессе обогащения руд в тяжелых суспензиях. Она используется в качестве дорожно-строительных и закладочных материалов.

На бокситовых месторождениях Казахстана попутно с бокситами добываются огнеупорные глины. В виде попутной продукции поставляется высококачественный полевой шпат и кварц многим предприятиям электрокерамичеекой, абразивной и фарфоро-фаянсовой промышленности. На ряде предприятий цветной металлургии могут быть эффективно извлечены кондиционные слюдяные концентраты.

Вторичные ресурсы в отходах металлургических предприятий На металлургических комбинатах ежегодно образуются разнообразные и обширные отходы обогащения, шлаки, шламы и сульфатно-калийные соли глиноземного производства, фторангидритные отходы производства криофита, пиритные огарки, фосфогипс и др. В отвалах сосредоточено свыше 300 млн. т металлургических шлаков, 2,5 млрд. т отходов обогащения, более 100 млн. т шламов глиноземного производства.

Ряд заводов цветной металлургии выделяет металлургические шлаки с высоким содержанием цветных металлов. В связи с этим, одной из важных задач является извлечение ценных компонентов из шлаков. И лишь после такого извлечения допустимо использование шлаков для производства строительных материалов.

Образование хвостов обогащения руд, а также отходов переработки концентратов (кеков, шлаков), из которых можно доизвлекать основные и попутные полезные компоненты, во многом связано с несовершенством практически применяемых технологий. Особенно большие потери возникают при переработке труднообогатимых руд (тонковкрапленных, окисленных, шламистых, сажистых).

Так, большие объемы шлаков накоплены на ряде действующих и старых заводов, использующих пирометаллургическую переработку свинцовых концентратов. В этих шлаках содержатся повышенные концентрации цинка (до 17%), свинца (до 3%), меди (до 0,9%), а также оксиды железа, кремния и алюминия.

Проведенные исследования по комплексной электротермической переработке шлаков медеплавильных заводов показали возможность получения из них медистого чугуна, цинковых возгонов и силикатно-кальциевого шлака.

Разработана также технология безотходной переработки джезказганских медных концентратов с получением богатого медью штейна и высококальциевого маложелезистого шлака, являющегося высококачественным сырьем для производства шлаковаты, шлаколитных изделий и шлакоситалла.

Шлаки металлургического производства цветных металлов после доизвлечения из них ценных компонентов могут использоваться в строительной индустрии. Шлаки медного и никелевого производства пригодны в качестве заполнителей при изготовлении бетонов, а в гранулированном виде — в качестве вяжущего сырья. Бетоны автоклавного твердения, полученные на вяжущих продуктах гранулированных шлаков цветной металлургии, пригодны для изготовления бетонных и железобетонных конструкций. В соответствии с разработанной технологией гранулирования, шлаки цветной металлургии пригодны и к использованию для производства шлакового песка. Например, на Побужском никелевом заводе электроплавкой с последующим обогащением получают ферроникель, содержащий основную массу никеля и железа. Шлак гранулируется и используется в строительстве. Высокий экономический эффект от использования гранулированных шлаков цветной металлургии в качестве железосодержащей добавки в сырьевую смесь цементного производства подтвержден расчетами, выполненными для условий Свердловской области.

Отходы медеплавильных и других металлургических заводов пригодны также для производства минерального волокна — дешевого теплоизоляционного материала.

Таким образом, шлаки цветной металлургии должны рассматриваться как дешевый источник получения целой гаммы строительных материалов, весьма дефицитных во многих промышленных и сельскохозяйственных районах страны.

Особое место занимает проблема комплексных отходов, получаемых при переработке бокситов, так называемых красных шламов. Громадные их залежи накопились и ежегодно пополняются в окрестностях действующих алюминиевых (глиноземных) заводов. Между тем красные шламы содержат железа 30-33%, окиси алюминия — до 12-30%, двуокиси титана — 2-4%, пятиокиси ванадия — 0,2%, цирконий, галлий, ниобий, скандий, редкоземельные элементы.

Концентрация ценных компонентов в шламах достаточна для промышленного их извлечения, что предопределяет большую актуальность проблемы их использования в народном хозяйстве, как комплексного сырья.



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.