Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Характеристика хвостов горно-обогатительной переработки медьсодержащего сырья




Извлечение металлов сопровождается переработкой большого объема рудного сырья. Например, для производства 1 т меди необходимо переработать около 100 т горной массы, отвалы которой образуют техногенные месторождения. К настоящему времени на земной поверхности накоплены триллионы кубических метров техногенных отходов, в т. ч. на территории Российской Федерации около 80 млрд. т, из которых используется 2 млрд. т, или 2,5%.
В последнее время техногенные образования привлекают серьезное внимание, вызванное: во-первых, возможностью их использования в качестве минерально-сырьевых ресурсов, во-вторых, экологической опасностью для жителей региона, создаваемой за счет их вредного влияния на окружающую среду. Некоторые техногенные месторождения представляют собой несомненную ценность как сырье для дополнительного извлечения металлов, других попутных продуктов и производства строительных материалов. Постоянное удорожание сырья, извлекаемого из недр, объясняется разработкой месторождений на все более значительных глубинах зачастую с закономерным понижением содержания ценных компонентов, вовлечением месторождений в отдаленных районах России. В то же время техногенные месторождения нередко содержат природные компоненты в тех же концентрациях, что и первичные руды, и являются, по существу, готовым полупродуктом для последующей переработки. Отсутствие на перерабатывающих предприятиях производств с использованием всего объема вовлекаемых в изготовление конечной продукции минеральных ресурсов по малоотходным или безотходным технологиям приводит к накоплению запасов техногенных месторождений.
В настоящее время по многим причинам техногенные месторождения и образования используются в незначительных масштабах. Главная причина заключается в том, что для широкого вовлечения их в переработку требуется строительство практически новых производств, базирующихся на новых технологических принципах и решениях, которые разработаны, как правило, только на уровне научных открытий, лабораторных или полупромышленных исследований и редко доведены до промышленного применения. Отсюда высокая капиталоемкость нового строительства или реконструкции с последовательной заменой действующих технологических линий на новые производства.
Необходимость переработки техногенных месторождений определяется их экологической опасностью. Как продукт человеческой деятельности, техногенные отвалы и хранилища концентрируются в районах городов, рабочих поселков, создавая в них повышенную опасность. Они занимают тысячи гектаров земель внутри городов, других населенных пунктов, воздействуя не только на работников данных производств, но и на все население, проживающее там. Вредное воздействие техногенных образований на окружающую среду носит долговременный характер, т. к. в результате превращений, происходящих при длительном хранении отходов, образуются пыль, газы и химические соединения, которые загрязняют почву, поверхностные и подземные воды и, в конечном счете, отрицательно влияют на здоровье людей.
На горнодобывающие предприятия в стране приходится три четверти образующихся отходов, причем уровень их переработки до сих пор низок, несмотря на то, что 67% отходов горнодобывающих предприятий потенциально пригодно для производства строительных материалов, из которых 30% можно использовать для получения щебня, 24% - цемента, 16 и 10% - для керамического и силикатного производств. В горнодобывающем производстве цветной металлургии России накопле­ны десятки миллиардов тонн вскрышных пород, мил­лиарды тонн хвостов обогащения и сотни миллионов тонн металлургических шлаков. В то же время ежегодно вовлекают­ся в производство не более 20 % годового образования вскрышных пород, около 10% отходов обогащения и около 40 % шлаков.
На Урале ежегодно образуется около 5 млрд. т различных отходов, в том числе 6,5 млн. т хвостов обогащения медных и медно-цинковых руд. Всего в регионе накоплено свыше 220 млн. т хвостов обогаще­ния, складировано свыше 110 млн. т медных шлаков, содержащих в среднем 0,37% меди, 2,29% цинка и 0,98% серы, а также более 7 т золота и 150 т серебра, 23 тыс. т висмута и 8 тыс. т кадмия. В отработанных и законсервированных хвостохранилищах уральских обогатительных фабрик находится более 46 млн. т от­ходов, содержащих 0,33% меди и 0,5% цинка и 28,2% серы.
Как указано в табл. 2, наибольшие объемы хвостов обогащения накоп­лены на Гайском и Учалинском горно-обогатительных комбинатах, Среднеуральском медеплавильном заводе, Кировградском и Красноуральском медеплавильных комбинатах. В хвостах теку­щей переработки, состав которых представлен в табл. 3, по сравнению с накопленными хвостами наблюдается более низкое содержание компонентов, объясняемое, в основном, вовлечением в переработку более бедных руд. С 1993 по 1998 г. качество исходных руд по содержанию меди снизилось на 11%, а общее содержание цветных металлов в рудах России в течение последних 20 лет уменьшилось в 1,3-1,5, золо­та - в 1,2 раза; доля труднообогатимых руд увеличилась с 15 до 40% от общей массы обогащаемого сырья. Об­щие запасы пиритсодержащих хвостов в медной по­дотрасли превышают 200 млн. т, а с учетом того, что плотность сухих хвостов составляет от 1,75 до 2,5 т/м3, объемы этих материалов удваиваются, занимая значительные земельные площади.
В медной промышленности площадь нарушенных зе­мель (занимае­мая отходами) составляет более 60 тыс. га, из которых 13% приходится на карьеры, 32% - на отвалы, 37% - на хвостохранилища и 18% - на прочие. Площади, занятые хвостохранилищами, на отдель­ных обогатительных фабриках Урала составляют: Кировградской - 150-280 га (в том числе Восточный отсек - 45 га), Красноуральской -105 га, Карабашской -34 га, Пышминской - 80 га, Бурибаевской - 18 га.
На обогатительных фабриках медной промышленности России в настоящее время получа­ют следующие виды товарной продукции: медный, цинковый, пиритный, магнетитовый концентраты. Коэффициент комплексности использования сырья по цветным, благородным металлам и сере составля­ет: для медно-цинковых руд - 0,65-0,75%, полиме­таллических - 0,7-0,85%, сульфидно-окисленных медных - 0,55-0,75%. Наибольшие потери металлов приходятся на пиритные концентраты (20-30% меди и цинка, 50-70% благородных металлов) и пиритсодержащие хвосты. Отвальные хвосты флотации медьсодержащих руд вследствие низкой комплексности использования сырья содержат: Cu и Zn - до 10 %; S - 30-35 %; Fe -более 50 %; Au, Ag и Se - 20-50 %; Те - 40 %; Bi, Mo, Ga, Tl, Ge - 50-60 %; Co и Sb - 30-35 %.
Хвосты обогащения по вещественному составу близки к бедным рудам и, следовательно, могут рассматриваться как потенциальный сырьевой источ­ник. Дальнейшее образование и накопление отходов обостряют задачу природопользования и требуют решения проблем повышения комплексности использования природных ресурсов и утилизации отходов. Хвосты обогатительных фабрик медной промышленности можно подразделить на три группы: кварцевые, алюмосиликатные и пиритные (серосодержащие), наиболее характерные для Урала и отличающиеся повышенным содержанием метал­лов и серы. По минеральному составу большинство хвостохранилищ сходно. Основные рудные минералы представлены халькопиритом, сфалеритом и пиритом; нерудные - кварцем, серицитом, кальци­том.
По фазовому составу медь в хвостах существует в различных формах - первичной, вторичной, окисленной и сульфидной, а сера присутствует в основном в сульфидной форме. Влаж­ность песчаных горизонтов хвостохранилищ составляет 1-3%, а на обогащенных тонкозернистыми фракциями в некоторых случаях превышает 40%.
В целом хвосты обогащения медьсодержащих руд представлены тонкоизмельченной массой, для ко­торой характерно отсутствие четкой структуры, сравнительно высокая водонепроницаемость, не­большая влагоемкость, взаимное прорастание ми­нералов, изменчивость физико-химических свойств минеральных поверхностей под воздействием процессов окисления и коррозии, выщелачивания и ряда других процессов, затрудняющих идентификацию состава техногенного материала. Кроме того, хвосты содержат неизвлеченные основные и попутные, в том числе токсичные, химически активные соединения при одновременном относительно низком содержании основных компонентов. Следует также учитывать, что поверхностные покрытия и загрязнения, которые сопутствуют отвальным продуктам флотационной переработки, влияют и на состав жидкой фазы.
Вышеперечисленные особенности техноген­ных материалов предопределяют трудности, которые возникают при вовлечении их в переработку с использованием известных, отработанных на первичном сырье методов и схем переработки, но не­обходимость решения проблемы утилизации отходов не потеряла своей актуальности как с точки зрения возможности расширения сырьевой базы ми­нерального сырья, так и снижения экологически вредного воздействия на окружающую среду.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1789 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Есть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © Аристотель
==> читать все изречения...

2246 - | 2200 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.