Реферат. Горное производство, как и любое другое не бывает безотходным, однако до середины хх века горнодобывающая промышленность не рассматривала образующиеся отходы как серьезную проблему
 Скачать 31.05 Kb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Горное производство, как и любое другое не бывает безотходным, однако до середины ХХ века горнодобывающая промышленность не рассматривала образующиеся отходы как серьезную проблему. Темпы добычи и переработки полезных ископаемых увеличивались вместе с количеством образующихся отходов на предприятиях. Причем в последнее время показатель роста объемов производственных отходов стал существенно превышать выход выпускаемой продукции. Руды стали беднее (падает содержание извлекаемого ценного компонента), условия разработки месторождений усложнились, а образующиеся отходы в виде вскрышных, отвальных и пустых пород, а также хвостов технологического цикла неизбежно возрастают. По статистике под породные отвалы выделяется 0,1 Га земельной площади на каждые 1000 т сырья и кажется, что это не так уж и много. В реальности же отвалы занимают площади около 100 млн. гектар, причем земля, находящаяся под этими отвалами может быть вполне плодородной. Рекреационная способность природы уже не справляется с возрастающим количеством образующихся отходов, что приводит к необратимым последствиям загрязнения окружающей среды. С другой стороны, отходы горнорудной промышленности при этом имеют некоторый ресурсный потенциал, отвалы служат источником дополнительного производства, из некогда заброшенных забалансовых и беднобалансовых отвалов активно извлекается уран, золото, редкие и редкоземельные металлы. Наряду с этим отходы горных производств используются в качестве строительных материалов, а также для закладки выработанного пространства шахт и карьеров. Переработка отходов горных производств, как правило, связана с потребностями смежных отраслей в сырье. Технологические исследования по утилизации показали возможность комплексной переработки многих полезных ископаемых с полным или частичным переходом на производство различных видов продукции из образующихся отходов. Складирование отходов горнодобывающей отрасли требует анализа и сопоставления экономических затрат и возможных доходов от их утилизации. Следует учитывать, что хранение отходов в качестве минерально-сырьевых источников для последующей переработки несет в себе определенные затраты на их содержание (тарифы за поверхностное хранение, организация защитных мероприятий от вымывания, окисления, выветривания и т.п.). Переработка накопившихся горнорудных отходов способствует экономии минерального сырья, позволяет высвобождать огромные площади плодородных земель, значительно снижает негативные последствия загрязнения окружающей среды, сокращает затраты на геологоразведочные мероприятия и разработку новых минеральных и сырьевых месторождений. Конечно, было бы гораздо эффективнее, если разработать такие производственные и технологические процессы, при которых отходов не было бы совсем, но, к сожалению, для горнодобывающей отрасли, впрочем, как и для многих других, это практически невыполнимая задача. 1.ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Негативное воздействие промышленности выражается в воздействии на конкретные части природы и на биосферу в целом. Отходы производства и потребления являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов. Например, в СССР в год цветная металлургия потребляла около 2 млрд. т. горных пород, а товарная продукция составляла 1 %. В Российской Федерации, так или иначе, переходят в отходы 90 – 95 % или от 80 до 120 млрд. т. Ежегодно площади, занимаемые отходами, увеличиваются на 250 тыс. га. Основными поставщиками отходов являются горнодобывающая, химическая, металлургическая, топливно-энергетическая отрасли. 1.1 ВИДЫ ОТХОДОВ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1.2 КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ РОССИИ Классификация отходов - необходимый шаг в государственном регулировании обращения с отходами. В зависимости от назначения классификации она производится по ряду признаков. С точки зрения управления наиболее значимая классификация отходов будет по опасным свойствам. Классификация отходов по опасности: I класс - чрезвычайно опасные отходы; Отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему, хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы и др. II класс - высокоопасные отходы; Отходы, содержащие хлористую медь, содержащие сульфат меди, щавелевокислую медь, трехокисную сурьму, соединения свинца. III класс - умеренно опасные отходы; Отходы, содержащие оксиды свинца, хлорид никеля, четыреххлористый углерод. IV класс - малоопасные отходы; Отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, отходы обогащения полезных ископаемых флотационным способом с применением аминов. V класс - практически неопасные отходы. В эту группу отнесены безопасные, не наносящие ущерба природе, и используемые в качестве сырья для переработки отходы. Классификация по виду отхода: Кроме классификации, учитывающей опасные свойства отходы классифицируются по видам, как продукция классифицируется по коду ОКП. Для этого предназначен "Федеральный классификационный каталог отходов" (ФККО), который также учитывает опасность отходов. 2.ПРОБЛЕМЫ СКЛАДИРОВАНИЕ ОТХОДОВ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА 2.1 НЕОБХОДИМОСТЬ ХРАНЕНИЯ Хранение отходов и хвостов добычи и переработки наносит комплексный, многопрофильный ущерб. В то же время они содержат значительное количество элементов, извлечение которых традиционными методами пока экономически нерентабельно. Хвосты, содержащие даже незначительное количество меди, цинка, молибдена, кобальта и других элементов, служат важным агрономическим сырьем. Отходы горного производства имеют определенный ресурсный потенциал, образуя техногенные месторождения, поэтому при организации их хранения предусматривают возможность последующего вовлечения их в производство. С 60-х гг. прошлого века в России хвосты служат дополнительным источником производства металлов, угля и т. п. С развитием техники и технологии, повышением комплексности использования руд и ростом потребности в сырье хвосты нередко становятся востребованными для вторичной переработки. Например, раньше нефелин при получении апатитового концентрата направляли в хвостохранилище, а ныне он стал ценной алюминиевой РУДОЙ. После извлечения ценных компонентов хвосты используются в качестве оснований и материалов для сооружений, как закладочный материал при горных работах, в дорожном строительстве и для рекультивации земель. 2.2 МЕХАНИЗМ НАНЕСЕНИЯ УЩЕРБА Под отвалы отводится примерно 0,1 га площади земли на каждые 1000 т сырья, и они занимают огромные площади чаще всего неудобной, но в ряде случаев и вполне плодородной земли. Возрастающее количество отходов горного производства приводит к необратимому загрязнению экосистем среды обитания. В рамках пополнения базы данных специалистам института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) в очередной раз было поручено исследовать техногенные объекты России. В результате анализа, к благополучной категории оценки здоровья населения сегодня можно отнести всего семь городов России. В напряжённую категорию попало 26% городов, а в напряжённую критически — 9%. Всего насчитано 19 городов с высоко-опасной экологической средой, среди них Иркутск, Пенза, Саратов, Челябинск, Екатеринбург. Генеральный директор ИМГРЭ Игорь Спиридонов на форуме «МИНГЕО Сибирь» более подробно остановился на исследовании некоторых объектов и их влиянии на окружающую среду. Хрестоматийным примером интенсивного загрязнения Северного Кавказа служат хвосты завода «Электроцинк», находящегося в центре столицы республики Северная Осетия. Количество накопленных в его отвалах отходов превышает 3 млн т. До 20 % поступающего сырья после металлургического передела идет в отвал. В отвалах завода находятся шламы очистных сооружений сточных вод 2-го класса опасности и ртутно-селеновый шлам сернокислотного производства 1-го класса опасности. Экологи и жители города уже много лет проводят акции протеста с целью закрыть это предприятие. Относительно недавно было решено отгружать отходы производства на вторичную переработку за пределы республики Северная Осетия, но до сих пор неизвестно, сколько времени потребуется на то, чтобы вывезти все отвалы. 3.ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА 3.1 ПОТЕНЦИАЛ ОТХОДОВ Регулирование использования отходов горнодобывающей отрасли в качестве вторичных ресурсов и обоснование направлений такого использования осуществляется по ГОСТ Р 55100–2012 «Ресурсосбережение. Наилучшие доступные технологии обращения с отходами в горнодобывающей промышленности. Аспекты эффективного применения». Являясь важным резервом получения дополнительных объемов минерального сырья, техногенные образования (месторождения), включающие все виды промышленных отвалов, шламо- и шлакохранилища, места разового складирования отходов, в последнее время привлекают к себе все больше внимание не только из-за своей ресурсной ценности, но также из-за необходимости их ликвидации как мощных источников загрязнения окружающей среды в районе их расположения. Поэтому увеличение объемов их утилизации является актуальной проблемой. Горные производства — сложные, технологически и организационно связанные процессы. Зачастую переработка складируемых отходов невозможна без остановки связанного с ними производства и нарушения технологического цикла (например, при переработке обводненных хвостов обогащения) или строительства нового хвостохранилища, поэтому разработку таких отходов можно вести только тогда, когда их отвалы уже сформированы (закрыты). Большой проблемой является сохранность качества сырья, содержащегося в горнопромышленных отходах. Одна из причин, сдерживающих переработку «лежалых» отходов, — ухудшение со временем их качественного и количественного состава, не позволяющее или ограничивающее возможности их промышленной переработки. В хвостах обогатительных фабрик Урала содержится 0,3–0,4% цинка, 0,2–0,3% меди, 20–35% серы, более 35% железа. Количество образующихся хвостов в результате обогатительного производства ежегодно составляет 5–7 млн т. Суммарная ценность металлов, накопленных в горнопромышленных отходах России и извлекаемых технологически, по оценкам специалистов, в 4 раза превышает стоимость их известных запасов в недрах, которые пока не используются. По общим запасам хвостохранилища уральских предприятий существенно превосходят многие месторождения. Переработка отходов горного производства, как правило, связана c потребностями смежных отраслей в сырье. Исследования по утилизации отходов показали возможность комплексной переработки многих из них c полным или частичным переходом на производство различных видов продукции из отходов. Несмотря на такой огромный ресурсный потенциал, горнопромышленные отходы в России используются лишь как сырье для стройиндустрии (не более 10% годового объема их образования). При этом надо обратить внимание, что значительные объемы отходов обогащения колчеданных руд цветных металлов нецелесообразно вторично использовать в качестве строительных материалов, поскольку они содержат металлы и сернистые соединения, со временем ослабляющие прочность конструкций. Несмотря на рост объемов использования отходов производства и потребления при добыче полезных ископаемых, сохраняется тенденция к росту их накопления, с превышением темпов роста накопления над темпами роста использования отходов. При вовлечении в переработку отходов горнорудного производства наряду с пополнением минерально-сырьевой базы (МСБ) решаются экологические проблемы. Особую привлекательность придает техногенным месторождениям то, что, как правило, они расположены в промышленно развитых районах, нередко в границах населенных пунктов и крупных городов, находятся на поверхности земли, а горная масса в них преимущественно дезинтегрирована, что резко снижает затраты на их разработку. Расположенные вблизи урбанизированных территорий отходы обогащения приводят к серьезному ухудшению состояния окружающей среды, что отрицательно сказывается на социально-экономической и санитарно-эпидемиологической обстановке в регионе. Из наиболее крупных техногенных накоплений рудного минерального сырья можно выделить хвосты обогащения Гайского, Норильского, Салаирского, Учалинского и Солнечного ГОКов; шлаки металлургических заводов — Среднеуральского, «Электроцинк», «Печенганикель», «Североникель»; некондиционные руды Гайского, Сибайского и других ГОКов. Набольшее количество отходов накоплено в регионах с развитой горнодобывающей и металлургической промышленностью (Урал, Приморский край, Мурманская, Белгородская, Кемеровская, Тульская области). Например, официальные потери при обогащении на предприятиях Кольской ГМК составляют до 30% в год, основные потери — труднообогатимые хвосты флотации и шлаки, переработка которых — весьма энергоемкое производство. В лежалых хвостах образуются кварц-сульфатные корки, что делает сквозное извлечение никеля из таких отходов очень низким. В процессе долговременного хранения также изменяются физико-механические свойства пород. Накопленные отходы, представляя экологическую опасность, тем не менее несут в себе значительную ресурсную ценность: среднее содержание меди в хвостохранилищах составляет 0,37%, цинка — 0,39%, серы — 21,9%. Это зачастую выше бортового их содержания на многих вновь вовлекаемых в разработку месторождениях. 3.2 ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ В соответствии с Государственным докладом «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году» в сфере видов экономической деятельности в 2017 г. наибольшее количество отходов было утилизировано по виду деятельности «добыча полезных ископаемых» и составило 3017,7 млн т, что, учитывая объемы образовавшихся отходов, в этом секторе экономики составляет 52%. Но если рассматривать этот показатель по отношению ко всему объему накопленных в России отходов добычи полезных ископаемых, то он составит только 8,6%. При этом доля обезвреженных отходов по виду экономической деятельности «добыча полезных ископаемых» составила 4,1 млн т, или 0,07% от годового объема образовавшихся отходов. Объем утилизированных отходов составил 52,15 млн т, или 0,9%. | |||||||||||||||||||||||