Техногенные месторождения

В Российской Федерации накоплены огромные объёмы отходов горного и обогатительного производства в виде минерального сырья. Часть таких отходов, складированных в разного рода отвалах, которые уже в настоящее время могут считаться полноценными техногенными месторождениями, а их объёмы накапливаются значительными темпами.

Техногенные месторождения представляют собой класс месторождений, сформировавшихся в последние столетия в районах горнорудной промышленности (Северо-запад и Юго-восток европейской части России, Урал, Юго-восток и Восток азиатской части, Центр Сибири). Эти месторождения обычно обладают своеобразным минеральным составом и являются потенциальным источником разнообразных полезных ископаемых, в частности цветных, редких и благородных металлов, а также строительных материалов (щебень, песок, гравий и т.д.).

Отвалы горнодобывающих и металлургических предприятий как перспективные источники сырья для различных областей индустрии уже достаточно давно привлекали внимание. Исследованиями последних лет установлено, что в России к настоящему времени накоплено свыше 50 миллиардов тонн техногенных отходов, содержание металлов в которых нередко превышает их содержание в рудах, извлекаемых из недр и поступающих на обогащение. Особенно это относится к старым отвалам и хвостохранилищам, которые формировались в 40-50-е годы прошлого столетия, когда не уделялось должного внимания комплексному изучению минерального сырья, а кондиции добычи и переработки были значительно выше современных.

Известны примеры успешного вовлечения техногенных месторождений в эксплуатацию на постсоветском пространстве. Так ещё в 70-80-е годы прошлого столетия Хрустальненский Солнечный, Алмалыкский и Зыряновский комбинаты приступили к ревизии отвалов прошлых лет, добыче и использованию некондиционных руд для получения дополнительной продукции (олова, свинца, цинка и др.). Однако, до настоящего времени техногенные месторождения в России используются в незначительных масштабах. Основной причиной этого является то, что для широкого вовлечения их в переработку требуется строительство практически новых производств, реализующих новые технологические принципы и решения, которые разработаны, как правило, на уровне научных открытий, лабораторных или полупромышленных исследований и редко доведены до промышленного производства. Отсюда высокая капиталоемкость нового строительства и реконструкции с последовательной заменой действующих технологических линий на новые производства.

Несмотря на указанные трудности, перспективность использования техногенных месторождений очевидна, так как их использование позволяет одновременно решать целый ряд экономических и экологических проблем.

Экономические проблемы:

1. Постоянное удорожание сырья, извлекаемого из недр, в связи с разработкой месторождений на всё более значительных глубинах, часто с закономерным понижением содержания ценных компонентов.

2. Истощение запасов полезных ископаемых в недрах Земли.

3. Снижение производительности труда и уменьшение темпов добычи полезных ископаемых в связи с постоянным ухудшением горно-геологических условий добычи (большие глубины, бедные руды).

Экологические проблемы:

1. Исключение из хозяйственного оборота больших площадей земель, занятых отходами производства. Так, например, площадь золоотвалов топливно-энергетического комплекса Урала составляет около 3 000 га, а площадь нарушенных земель в медной подотрасли превышает 60 000 га.

2. Уничтожение или снижение качества земель из-за пылевых заносов с отвалов и хвостохранилищ.

3. Загрязнение окружающей среды (почв, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха) тяжёлыми металлами и солями в концентрациях, нередко превышающих допустимые нормы.

Большинство развитых зарубежных стран активно ведут переработку вторичных ресурсов, так например:

– В Канаде из отходов меднорудных предприятий, содержащих 0,45% Cu достигается извлечение 40% меди благодаря новым способам обогащения (кучного кислотного выщелачивания, кучного пиритного и бактериального выщелачивания).

– В штате Монтана (США) из отвалов рудника Мандиски получают ежегодно 2т Au и 4т Ag при содержании в отвалах золота – 0,84 г/т и серебра – 2,8г/т.

– В штате Мичиган (США) из хвостов обогащения, содержащих 0,3% Cu, достигнуто извлечение 60% меди.

– В Болгарии из отходов, содержащих 0,1-0,15% Cu, получают медный концентрат, себестоимость которого в 3 раза ниже, чем при получении его из природного сырья.

– В ЮАР из отвалов золотоизвлекательных фабрик при содержании золота – 0,53г/т получают 3,5 т золота год при производительности 50000 т/сутки.

Однако, необходимость существенного объема технологической перестройки производства, создания правовой базы, разработки целого ряда методических и технологических вопросов изучения техногенных месторождений не позволяет рассчитывать на скорый повсеместный переход к безотходным технологиям.

 

Основной источник: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-tehnogennyh-obrazovaniy-yuzhnoy-sibiri-v-povyshenii-effektivno...