Техногенні родовища

Скоро виповниться 50 років з тих пір, як Джон Кеннеді використовував у своїй промові фразу "У китайській мові слово" криза "складається з двох символів, один позначає небезпеку, другий - можливість". Невідомо, хтось підказав новообраному президенту вибрати саме ці значення ієрогліфів або він сам так вирішив, але фраза прижилася. Тож не дивно, адже криз за ці 50 років було чимало, і ніколи не бракувало людей, які бажають поговорити на цю тему. Хоч фраза і не зовсім коректна (в слові "криза" другий ієрогліф використовується зі значенням не «можливість", а "момент часу". Все разом - "небезпечний момент"), але є в ній якийсь оптимізм, бажання бачити позитивні моменти навіть в таке неприємне явище як криза. Так що, чому б і ні? Ми теж не залишимося осторонь від поширення цієї оптимістичної лінгвістичної неточності. Техногенні родовища на кшталт такому трактуванні китайського бинома ієрогліфів - вони з одного боку представляють «загрозу», але з іншого дають «сприятливу можливість».

Отже, що ж таке «техногенні родовища»?

Техногенні родовища (ТМ) - техногенні освіти (відвали гірничодобувних підприємств, хвостосховища збагачувальних фабрик, шлакозольної відвали паливно-енергетичного комплексу, шлаки і шлами металургійного виробництва, шламо-, шлако і т.д. відвали хімічної галузі) на поверхні Землі за кількістю і якості міститься в них мінеральної сировини придатні для промислового використання в даний час або в майбутньому в міру розвитку науки і техніки та зміни економічних умов.
З'явилися в останні десятиліття техногенні родовища є результатом інтенсивного розвитку гірничодобувної та переробної промисловості. Техногенні родовища являють собою клас родовищ, сформованих в районах гірничорудної промисловості (Україна, Казахстан, Північний Захід і Південний схід європейської частини Росії, Урал, Південний Схід і Схід азіатській частині, Центр Сибіру і ін.). Ці родовища зазвичай мають своєрідним мінеральним складом і є потенційним джерелом різноманітних корисних копалин, зокрема кольорових, рідкісних і благородних металів, а також будівельних матеріалів (щебінь, пісок, гравій і т.д.).

У розвинених індустріальних країнах світу рівень використання промислових відходів досягає 70-80%, тоді як в Україні та ближньому зарубіжжі він не перевищує 12-15%.
У США, наприклад, з промислових відходів отримують 20% всього алюмінію, 33% заліза, 50% свинцю і цинку, 44% міді і т.д. Подібна тенденція використання вторинних ресурсів спостерігається в Канаді, Великобританії, ПАР, Іспанії та інших країнах. наприклад:
• У штаті Монтана (США) з відвалів рудника Мандіскі отримують щорічно 2 т Au і 4 т Ag при утриманні у відвалах золота - 0,84 г / т і срібла - 2,8 г / т.
• У штаті Мічиган (США) з хвостів збагачення, що містять 0,3% Cu, досягнуто через потяг 60% міді.
• У ПАР з відвалів золотоізвлекательних фабрик при утриманні золота - 0,53 г / т і урану - 40 г / т отримують 3,5 т золота і 696 т урану на рік при продуктивності 50000 т / добу.
Для Казахстану, Укаїни і України, країн, які виробляють значну частку всієї мінеральної продукції світу і володіють потужним гірничопромисловим потенціалом, проблема утилізації промислових відходів має першорядне значення. Важливою обставиною є те, що собівартість товарної продукції з промислових відходів в 5-15 разів менше, ніж з видобуваються традиційними способами руд родовищ корисних копалин. Активне використання промислових відходів мінеральної сировини дозволить отримати прибуток в мільярди доларів щорічно.
Наприклад, вторинна переробка 150 млн. Тонн відходів збагачення марганцевих руд Нікопольського району і 500 млн. Тонн відходів збагачення залізних руд Криворізького басейну можуть дати товарної продукції на 5-7 млрд. Доларів. Ці, а також інші дані показують нагальну необхідність вивчення та утилізації техногенних родовищ в Польщі-дений України і, особливо, Донбасу.

Способи освіти і класифікація техногенних родовищ

Множинність показників, що характеризують ТМ, до яких відносяться
• умови освіти,
• обсяги,
• речовий склад,
• характер процесів, що перетворюють первинне речовина,
• неоднорідність впливу окремих показників на прийняття технологічних рішень і економічних оцінок і деякі інші
зумовлюють складність їх класифікації та типізації.

За морфологічними ознаками ТМ можна розділити на 2 типи:
1.Месторожденія насипні. що представляють собою пагорби і терикони. До цього типу належать:
• терикони вугільних шахт і розрізів;
• відвали рудників і кар'єрів руд кольорових, чорних і рідкісних металів, складені дезінтегрованих розкривними і вміщуючими породами, а так само убогими забалансовими рудами;
• техногенні розсипи, які утворюються при розробці розсипних родовищ і з відходів золоторудних фабрик;
• шлаковідвали кольорової металургії та чорної металургії.
2. Родовища наливні. утворюються при заповненні западин земної поверхні. Представниками цього типу ТМ є:
• відходи збагачення руд (шламо- і хвостосховища гірничозбагачувальних фабрик);
• шламоотвали кольорової металургії та чорної металургії;
• золо- і шлаковідвали енергетичного комплексу, що виникають при гідравлічному видаленні золи і шлаків з теплоелектростанцій;
• шламоотвали хімічних виробництв.

За складом техногенні родовища підрозділяються на 4 типи:
1. Породні ТМ. що складаються з природних гірських порід і представлені глибово-щебенево матеріалом і шламо- і хвостосховищами збагачувальних фабрик.
2. ТМ пірометалургійних процесів кольорової металургії та чорної металургії. складені шлаками і шлаками.
3. ТМ теплоелектростанцій. складені золою і шлаками ТЕС.
4. ТМ хімічного виробництва (шлами).

За екологічному впливу серед техногенних родовищ виділяють:
1. Безпечні. представлені гірськими породами і глибовощебеністимі і щебеністимі шлаками кольорової металургії та чорної металургії, слабо руйнуються протягом зберігання.
2. Вражаючі атмосферу і гідросферу. якщо вони складені окислюються або глінізірующіміся породами, окиснюються шлаками і шлаками, пилять шлаками і висохлої пульпою хвостосховищ.

В даний час термінологія, класифікація ТМ, критерії належності їх до того чи іншого типу змінюються і доповнюються в міру поглиблення досліджень і практичних робіт в області розробки техногенних родовищ.
Найбільш зручною є класифікація ТМ, в основу якої покладено умови їх формування, так як вони визначають зазвичай і морфологію, і речовий склад, і можливі галузі використання, і екологічний вплив на ОС (рис.1).

Користуючись класифікацією, представленої на рис.1, можна оцінити основні характеристики будь-якого типу родовищ. Наприклад, ТМ гірничодобувних підприємств, що виникають при збагаченні руд і які становлять хвостосховища, відносяться до родовищ
• наливної типу (морфологічна ознака);
• за складом - породні;
• щодо можливих областям використання - змішаного типу, тобто придатні для доізв-лікування металу і отримання будматеріалів;
• по екологічному впливу на навколишнє середовище - вражаючі атмосферу (пил) і гідросферу (фільтрація вод хвостосховищ через захисні дамби).

Залучення в переробку техногенної сировини забезпечує:
1. Скорочення витрат на пошуки нових і розвідку експлуатованих родовищ.
2. Збереження виснажуються мінеральних ресурсів в надрах, так як запасів корисних компонент, що накопичилися в відходах ГОК'ов, досить щоб задовольнити потреби на багато десятиліть вперед.
3. Підвищення продуктивності праці за рахунок рентабельної переробки вже видобутої сировини, що є, по суті, готовим полупродуктом і знаходиться поблизу діючих підприємств, що особливо важливо для тих з них, для яких внаслідок ис-тощенія сировинної бази виявляються завантаженими виробничі потужності, і вивільняється робоча сила.
4. Поліпшення умов праці, так як техногенні родовища розташовані на поверхні Землі на відміну від все більш глубокозалегающих звичайних родовищ корисних копалин.
5. Виробництво дешевих будматеріалів (пісок, щебінь, гравій, цемент, абразиви, матеріал для відсипання дорожнього полотна, будівництва гребель, дамб, і т.д.), а з шлаків - шлаковати, шлакового лиття (бруківка, тюбінги, плитки, бордюрний камінь і т.д.), литого шлакового щебеню, склокерамічних виробів, в'яжучих добавок в цемент, мінеральних добавок для поліпшення грунтів, добрив для сільського господарства та ін.
6. Звільнення займаних їм земель і їх рекультивацію і ліквідацію джерел забруднення навколишнього середовища. покращуючи тим самим екологічну обстановку навколо діючих підприємств. Це відноситься до тих техногенних родовищ, освоєння яких супроводжується виробництвом будматеріалів. Якщо ж здійснюється тільки видобуток металів (кольорових, рідкісних і благородних), то через низький їх змісту кількість техногенних відходів практично не зменшується.

Таким чином, все вищевикладене вказує на актуальність і важливість проблеми переробки та повної утилізації відходів гірничорудної, металургійної, паливно-енергетичної та хімічної галузей промисловості. Вже існуючі і перспективні технологічні розробки дозволяють оптимістично оцінювати прибутковість переробки техногенних родовищ і можливість переходу до безвідходних технологій для їх повної ліквідації.