Eng | Рус | Буряад
 На главную 
 Новости 
 Районы Бурятии 
 О проекте 

Главная / Каталог книг / Электронная библиотека / Экология промышленного производства, агропромышленного комплекса и новые технологии

Разделы сайта

Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
  Регистрация

Погода

 

Законодательство


КонсультантПлюс

Гарант

Кодекс

Российская газета: Документы



Не менее полезные ссылки 


НОЦ Байкал

Галазий Г. Байкал в вопросах и ответах

Природа Байкала

Природа России: национальный портал

Министерство природных ресурсов РФ


Рейтинг@Mail.ru

  

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

КОМПЛЕКСНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ОТВАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Автор:  Ушаков Н.Н.
Сычева Е.А.
Источник:  Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. с международ. участием, 26-30 июля 2004 г., г. Улан-Удэ. – Улан-Удэ, 2004. – С.19-21.

Территории, на которых сконцентрированы горно-обогатительные предприятия, традиционно являются зонами экологического риска. Потенциальная опасность исходит от техногенных отходов (хвостов, забалансовых руд, вскрышных пород) и содержащихся в них растворимых соединений ме­таллов и токсичных реагентов.

Запасы металлов в отвалах зачастую сравнимы с крупными полиметаллическими месторожде­ниями. Накоплены миллиарды тонн техногенных отходов, тенденция к их накоплению растет. Так как запасы высококачественного сырья ограничены и быстро истощаются, то вовлечение в переработку отвалов могло бы способствовать оздоровлению экологической обстановки и существенному расши­рению сырьевой базы цветной металлургии и производства стройматериалов.

В Восточном Казахстане располагаются мощные горно-металлургические предприятия, произ­водящие цветные, редкие и благородные металлы. Районы их действия являются зонами экологиче­ского бедствия из-за неизбежного попадания растворимых форм минералов цветных, редких металлов и токсичных соединений в атмосферу, почву и воду, под угрозой находится здоровье населения. Нако­плено более 1,5 млрд. тонн техногенных горно-обогатительных отвалов. Для предприятий сложилась острая необходимость перерабатывать собственные отвалы для снижения экологического риска за счет максимального извлечения металлов в качественную товарную продукцию и утилизации неруд­ной части. Пока доля использования техногенных отвалов остается невысокой. А геологическая ха­рактеристика запасов месторождений, которые будут осваиваться в перспективе, подтверждает сохра­нение тенденции потерь металлов с отвалами и дальнейшее снижение рентабельности предприятий.

Проблема состоит не только в том, что материалы техногенных отходов горно-обогатительных предприятий бедные по составу. Они имеют неблагоприятные, сложные технологические свойства -вещественные и энергетические. Такое сырье не поддается переработке при помощи технологий с тра­диционным сочетанием методов обогащения и металлургии.

Решение этой проблемы связано с разработкой наукоемких малоотходных или безотходных экологически чистых комбинированных технологий. Их разработка требует нового представления о рациональном природопользовании, сочетания проблем повышения эффективности производства и усиления мер по охране окружающей среды.

В Восточном научно-исследовательском горно-металлургическом институте цветных металлов ведутся разработки таких технологий на основе комбинирования методов рудоподготовки, флотации и гидрометаллургии с учетом свойств сырья, экономических и экологических ограничений для всех стадий технологических схем. Накоплен опыт создания индивидуального для каждого вида сырья конкурентоспособного технологического решения. Переработка хвостов и забалансовых руд может быть целесообразной с экономической точки зрения.

Особая роль в комбинированных технологиях отводится гидрометаллургическим процессам как при подготовке сырья к обогащению, так и извлечении металлов из концентратов. Именно гидроме­таллургия обеспечивала эффективность технологии в целом и исключение или существенное ослабле­ние экологического риска. Прежде всего, важно, получить нерудные экологически безопасные отвалы, как сырье для производства строительных материалов или закладки и сконцентрировать рудные мине­ралы.     

С учетом электрофизических и гранулометрических свойств среднекусковый материал забалан­совой руды с преимущественным размером кусков более 35 мм (48,82%, мелкая фракция - менее 10 мм - составляет 30,87%) обогащался рентгенорадиометрической сепарацией. Металлы концентрировались

в коллективные покусковый и мелкопорционный медно-цинковые продукты. При вовлечении в пере­работку полного объема руды выведено около 75% материала в экологически безопасную нерудную фракцию, которая может стать самым дешевым строительным материалом - щебнем. Экономическая целесообразность использования метода заключена в возможности его организации непосредственно на месте добычи и складирования руд, что существенно снижает расходы на транспортировку, из­мельчение, воду, реагенты, производственные площади.

Сульфидно-окисленные, тонкие материалы хвостов и продукты мелкопорционной сепарации, забалансовой руды существенных расходов на измельчение для флотации не требовали. Для успешно­го ее проведения предварительно растворялись в слабой серной кислоте окисленные минералы и час­тично вторичные сульфиды меди, препятствующие контакту сульфидных минералов с флотореагента-ми. Из пульпы выщелачивания флотировали коллективный сульфидный и пиритный концентраты. Обогащение проходило достаточно эффективно с извлечением металлов в пенные продукты, получе­нием отвальных хвостов и раствора. В оптимальном режиме при совмещении операций выщелачива­ния и флотации из продукта мелкопорционной сепарации руды и хвостов можно максимально извлечь металлы: 93% и 97% меди, 98% и 95% цинка, 73% и 83% железа и серы, 71% и 86% золота, 72% и 87% серебра, 93% и 90% свинца. Из хвостов выводится в отвалы более 50% исходной массы, из продукта мелкопорционной сепарации руды дополнительно 7,7%, а всего 82,7%.

Комбинированная технология переработки сульфидно-окисленных материалов подтвердила се­бя в опытно-промышленном масштабе на пробах хвостов флотации полиметаллических руд и забалансовых руд Восточного Казахстана и Алтайского региона России.

С учетом переработки раствора были получены следующие продукты:

1.     Отвальные хвосты (67% общей массы).

2.     Сульфидный продукт (может быть направлен на медно-свинцовую флотацию или на выщелачи­вание).

3.     Пиритный продукт кондиционный, соответствующий товарной марке.

4.     Медь цементная, марочная.

5.     Раствор цинкового купороса, содержащий 53 г/дм3 цинка (может быть использован на фабрике в виде реагента или переведен в любую соль).

6.     Свинцовый концентрат с содержанием свинца 54,8%.

Выданы исходные данные для проектирования и проведено проектирование промышленной ус­тановки для условий стандартной обогатительной фабрики с учетом имеющегося оборудования.

Эффективность способа подтверждена в лабораторных и опытно-промышленных условиях на хвостах и забалансовых рудах с различными химико-минералогическими характеристиками.

Наиболее сложная операция в комбинированных схемах - извлечение металлов из сульфидных продуктов обогащения. Ее выгоднее по экономическим и экологическим соображениям осуществлять методом биовыщелачивания с более "мягкими" условиями по температуре и концентрациям реаген­тов. Использованы кислотоустойчивые железоокисляющие бактерии Thiobacillus ferrooxidans, естест­венно привитые на соответствующее рудное сырье. В оптимальном режиме достигается эффективное избирательное извлечение меди (84-98%) и цинка (90-98%).

Медь из растворов извлекалась в виде катодного продукта марки М-1, возможно получение ме­ди цементной. Они рекомендованы в качестве медного марочного концентрата или самостоятельного продукта для последующего извлечения меди методами традиционной металлургии.

Цинковый кек по содержанию основного металла соответствует марочному и может быть ис­пользован для получения пигментов, концентрированных растворов или сухих солей, например, суль­фата. Можно получить марочные свинцовые концентраты.

Основная часть золота находится в кеках биовыщелачивания. Они могут быть рекомендованы как золотосодержащие пиритные материалы.

Железо-кальциевые кеки нетоксичны. Их можно рекомендовать в производстве стройматериа­лов и для закладки. С отвальными хвостами выводится из производственного цикла большая часть нерудного материала: более 50% хвостов и 82% забалансовых руд. Низкие содержания металлов обес­печивают их экологическую безопасность (подтверждено на основании токсикологических исследова­ний) и использование при производстве стройматериалов (в составе ячеистого бетона, кирпича, це­мента) и с железо-кальциевыми кеками для закладочных работ.

Кондиционные пиритные концентраты флотации хвостов в настоящее время невостребованы, но как потенциальное сырье для сернокислотного производства их можно рекомендовать.

Из руды и хвостов в товарные продукты извлечено, соответственно: 75-76% меди, цинка 72-76%, золота 63- 69%, с^ребр^а 67-70%.

Ориентировочный расчет экономической эффективности разработанных технологий указал на возможность получения прибыли от реализации товарной продукции и сокращения затрат на экологи­ческий ущерб. Окупаемость не более 3 лет.

Эколого-экономическая оценка показала, что материалы вскрышных пород целесообразно пе­рерабатывать на месте добычи в щебень - дешевый стройматериал.

Таким образом, использование оптимального сочетания методов рудоподготовки, флотации, биогидрометаллургии, стандартной аппаратуры, "мягких" условий ведения процессов позволяет обес­печить низкие капитальные затраты, окупаемость при внедрении, устранение экологической нагруз­ки. Материалы отвалов превращаются в кондиционные товарные продукты при максимальном извле­чении цветных, благородных металлов, а основная нерудная часть превращается в строительные мате­риалы или сырье для их производства. Это происходит за счет направленного преобразования техно­логических свойств сырья, превращение их в благоприятные для переработки традиционными мето­дами и приводит к существенной минимизации отходов, улучшению экологической обстановки и со­стояния здоровья населения, рекультивации полезных земель (рис. 1).

Экологическая эффективность достигается максимальным извлечением металлов, отсутствием токсичных свойств у реагентов и отвальных продуктов, а также возможностью утилизации последних в виде стройматериалов.

На основании данных о полученных технологических показателях и ориентировочных расчетов экономической эффективности выданы рекомендации, которые могут служить исходными данными для проектирования с учетом использования имеющегося на обогатительных фабриках оборудования.

С развитием разработанных технологий отвалы можно реорганизовать, что приведет к разре­шению экологических проблем, в том числе рекультивации земель и улучшения состояния здоровья населения, можно ожидать возможность вложений для получения иностранной валюты и увеличения занятости, установление международных научно-технических связей.

Этот процесс может быть использован не только для отвалов, но и для переработки труднообо-гатимых медьсодержащих рудных материалов.

ВЫВОДЫ.

Использование оптимального сочетания методов рудоподготовки, флотации и биогидрометаллургии, стандартного однотипного оборудования, местных природных реагентов, высокие показатели извлечения металлов и утилизация нерудной массы обеспечивают эффективность, экологическую безопасность технологии переработки такого сырья в целом и целесообразность его освоения.

С освоением технологий можно реорганизовать техногенные отвалы горно-обогатительных предприятий, что приведет к разрешению экологических проблем, снижению угрозы для состояния здоровья населения. Ожидается вложение иностранной валюты и увеличение занятости населения.

Назад в раздел






СПРАВОЧНАЯ СЛУЖБА

Национальная библиотека Республики Бурятия

Научно-практический журнал Библиопанорама

Охрана озера Байкал 
Росгеолфонд. Сибирское отделение   
Туризм и отдых в Бурятии 
Официальный портал органов государственной власти Республики Бурятия 





Copyright 2006, Национальная библиотека Республики Бурятия
Информационный портал - Байкал-Lake