Области применения техногенного минерального сырья

Классификация техногенных минеральных объектов

Лекция 30. Техногенные месторождения

Техногенные минеральные образования, которые по количественным, качественным, технологическим и технико-экономическим показателям обеспечивают возможность и экономическую целесообразность их промышленного освоения, относятся к техногенным месторождениям полезных ископаемых.

Техногенные минеральные образования представляют собой горнопромышленные отходы в горнодобывающей, металлургической, топливно-энергетической и химической промышленности. Они характеризуются сложным внутренним строением, различаются по плотности, крупности обломков, вещественному составу, содержанию полезных компонентов и технологическим свойствам минерального сырья. Основная масса горнопромышленных отходов в Казахстане образуется в горнодобывающих предприятиях (72,5%) при вскрышных и горнопроходческих работах, значительно меньше на обогатительных фабриках(25,7%) и металлургических заводах(1,8%).

Высокие темпы добычи и переработки минерального сырья привели к образованию большого количества горнопромышленных отходов. На предприятиях горнопромышленного производства Казахстана в отвалах и хвостохранилищах находится более 20 млрд. т техногенных минеральных образований. Ежегодно накапливается около 1 млрд. т и уровень использования техногенных минеральных образований в настоящее время является низким.

Горнопромышленные отходы обогатительных фабрик и металлургических заводов требуют специальных инженерных сооружений для хранения, а сами отходы содержат не только полезные, но и вредные компоненты, которые оказывают негативное влияние на окружающую природу. Техногенные минеральные образования занимают значительные площади земель сельского хозяйства, являются источником пыле - и газовыделений токсичных образований, загрязняют атмосферу, почву, поверхностные и подземные воды.

При разработке месторождений открытым и подземным способами в горнопромышленные отходы попадает значительная часть промышленного минерального сырья. При обогащении руд в концентраты извлекаются 75-85% основных и 50-80% сопутствующих компонентов, а остающаяся их часть теряется и складируется в отвалах (хвостах) обогащения. При металлургическом переделе извлечение основных компонентов составляет 80-95%, остальные теряются и складируются в отвалы металлургических шлаков.

В техногенных минеральных образованиях накапливается значительное количество неизвлеченных полезных компонентов.

Горнопромышленные отходы содержат неизвлеченные полезные компоненты и они рассматриваются как потенциальные техногенные месторождения.

В зарубежных странах расширяется использование техногенных минеральных образований и этому способствует комплексное использование техногенного минерального сырья.

Техногенные минеральные объекты по принадлежности к определенным отраслям промышленности, предприятиям горнопромышленного производства и способам формирования разделяются на пять типов:

1) техногенные минеральные объекты горнодобывающих предприятий, представленные отвалами вскрышных и рудовмещающих пород, забалансовых и некондиционных руд;

2) техногенные минеральные объекты обогатительных фабрик представляют собой отвалы (хвосты) обогащения;

3) техногенные минеральные объекты металлургических заводов, представленные металлургическими шлаками;

4) техногенные минеральные объекты химической промышленности представляют собой отходы химической переработки (шламы и др.);

5) техногенные минеральные объекты топливной энергетики представлены золошлаковыми отходами тепловых электростанций

Техногенные минеральное сырье может использоваться для извлечения полезных компонентов, в качестве строительных материалов, минеральных удобрений и др.

Для промышленного освоения наибольший практический интерес представляют отходы обогащения металлургического производства, в которых содержится цветные, редкие и благородные металлы. Отходы обогащения руд, металлургические и шламы в основном применяют в качестве рудного сырья.

В качестве горнотехнического сырья используют хвосты обогащения, металлургические шлаки, золошлаковые отходы тепловых электростанций и отходы химической промышленности. Они применяются для доизвлечения ценных компонентов (баритов, асбеста, графита, флюорита, слюд, талька и др.) и производства флюсовых, формовочных и огнеупорных материалов.

В качестве агрохимического сырья техногенные минеральные образования используют для доизволечения ценных компонентов (апатита, фосфорита).

Техногенные минеральное сырье (шлаки, золошлаковые отходы, хвосты обогащения и др.) широко применяют в строительной индустрии для производства бетонов, цементов, строительных материалов.

Горнопромышленные отходы используют для засыпки карьеров, отсыпки дамб хвостохранилищ, в качестве закладочного материала при проходке подземных горных выработок, при дорожном строительстве.

Уровень использования горнопромышленных отходов в настоящее время является низким. Применение новых технологий комплексной переработки техногенного минерального сырья повышает возможности их промышленного освоения.

Основная литература: 2 [390-397] .

Дополнительная литература: 35[3-122] .

Контрольные вопросы

1. Что понимается под техногенными минеральными образованиями?

2. Какие техногенные минеральные образования относятся к техногенным месторождениям?

3. По каким признакам проводится классификация техногенных минеральных объектов?

4. Где применяется техногенное минеральное сырье?