Разработка хвостохранилища – запас минерально-сырьевого комплекса России

Постоянно возрастающая потребность народного хозяйства в металлах и удобрениях приводит к устойчивой тенденции увеличения переработки руд цветных, черных металлов и горно-химического сырья на обогатительных фабриках. Уже в текущие годы выход отвальных хвостов обогащения руд цветных и черных металлов превысило 200 млн.т в год, а горно-химического сырья приблизилось к 100 млн. т в год.

А так же в условиях ускоренного научно-технического прогресса одним из основных вопросов экономической политики является обеспечение высокой эффективности производства, а при постоянно нарастающем дефиците природных ресурсов особую роль играет рациональное, комплексное и экономное использование всех видов сырья.

Поэтому в последние годы восстановление сырьевых ресурсов из горнопромышленных отходов и их комплексное использование является вопросом государственной важности.

«Воспроизводство и использование природных ресурсов» и «Охрана окружающей среды» являются долгосрочной программой РФ, принятой Минприроды России. Сущность их заключается в дополнительных мерах по повышению эффективности использования минерально-сырьевых ресурсов в народном хозяйстве, одной из задач которого является утилизация отходов горно-металлургического производства, а также разработка и осуществление мероприятий, обеспечивающих существенное снижение потерь и повышение уровня извлечения полезных ископаемых и компонентов при добыче и переработке сырья. Хвостохранилища представляют собой скопления отходов горноперерабатывающей промышленности. Объем накопленного в них материала оценивается астрономическими цифрами. Например, в хвостохранилищах ГОКов КМА заскладировано около 700 млн.т отходов обогащения железистых кварцитов, а на Магнитогорском ГОКе накоплено около 147 млн.т. По имеющимся в настоящее время сведениям материал хвостохранилищ достаточно эффективно может быть использован в различных отраслях хозяйства (табл. 1) [1, с.68].

Таблица 1

Возможные направления использования отходов горноперерабатывающей отрасли

Исследование особенностей складирования отходов текущего производства обогатительных фабрик выявило закономерность образования пространственно обособленных участков крупных фракций, а также фракций с повышенным содержанием железа в крупных хвостохранилищах, в особенности при одностороннем сливе пульпы и в меньшей степени при контурном.

Хвостохранилища ГОКов КМА: Лебединское, Стойленское, Михайловское, а также Магнитогорского ГОКа имеют все предпосылки для образования таких участков. В результате гравитационной дифференциации твердой части пульпы происходит перераспределение складируемого материала в хвостохранилище и образование вблизи выпусков пульпы участков с повышенным (по сравнению с другими участками хвостохранилища) содержанием железа.

Значительное влияние на потери железа с хвостами обогащения оказывают:

-несовершенство существующей технологии обогащения ,что приводит к неполному извлечению железа в концентрат;

-аварийные остановки оборудования, особенно в период пуско-наладочных работ, сопровождающиеся, как правило, аварийными сбросами продуктов обогащения с аномально высоким содержанием железа;

-несовершенство или отсутствие схем утилизации и улавливания просыпей и продуктов промсмывов;

- неудовлетворительное состояние технологического оборудования;

- недостаточная организация производства и низкая квалификация обслуживающего персонала.

Совокупность перечисленных факторов с учетом закономерностей формирования техногенных отложений предполагает возможность образования в хвостохранилищах ГОКов участков, имеющих промышленную ценность для повторной разработки хвостов с целью доизвлечения железа.

Вовлечение в отработку железосодержащих хвостохранилищ позволит обеспечить горнодобывающим предприятиям черной металлургии дополнительную сырьевую базу (табл. 2).

Таблица 2

Запасы некоторых ГОКов и их железосодержащих хвостохранилищ

Из таблицы видно, что содержание железа в хвостохранилищах сопоставимо с содержанием их в рудах некоторых первичных природных месторождений.

Так на примере проведенных исследований, на хвостохранилище ЛГОК, были отобраны пробы на определенном его участке (рис. 1)

Рис. 1. Схема расположения скважин при отборе проб на хвостохранилище ЛГОКа

Содержание гранулометрических фракций в отходах обогащения, уложенных в хвостохранилище, также имеет неодинаковое распределение как по площади, так и по глубине. Площадная дифференциация обусловлена закономерностями поведения частиц в потоке, то-есть более крупные фракции расположены вблизи выпусков, а мелкие на удалении. Содержание железа по фракциям в лежалых хвостах по данным, проведенных исследований приведено в табл. 3.

Таблица 3

Результаты определения Fe_(общ) и Fe_магн. в гранулометрических фракциях лежалых хвостов

Использование хвостохранилищ является составной частью малоотходной технологии. При этом за счёт использования хвостохранилищ существующий уровень промышленного производства может быть обеспечен при уменьшении объёма добычи горной массы на 20-25% (главным образом в результате производства из отходов стройматериалов), снижении общей себестоимости продукции на 10-15%, оздоровлении экологической обстановки в районах горно-перерабатывающих предприятий.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что разработка хвостохранилищ ГОКов могут служить источником увеличения запасов минерально-сырьевого комплекса и перспективными для вовлечение в разработку, тем более, что при повторной переработке хвостов отпадает необходимость в таких энергоемких операциях как дробление и частичное измельчение.

Литература:

1. Горлова О.В. Техногенные месторождения. - Магнитогорск: МГМА: 1997-68с.