Главная страница
Сведения об авторах

ТВЕРДЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ ДОНБАССА - НЕТРАДИЦИОННЫЙ ИСТОЧНИК МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Горовой А. Ф,. Горовая Н. А., Донбасский государственный технический университет (г. Алчевск, Луганской обл., Украина)

В Украине накоплено более 25 млрд т твердых отходов. В Донбассе промышленные отходы размещены в терриконах угольных шахт (более 1200), отвалах углеобогатительных фабрик (более 60), представляют собой шлаки и шламы металлургических и энергетических предприятий (более 10).
В процессе переработки минерального сырья в отходах по сравнению с первичным материалом происходит существенное изменение минерального и химического состава, на фоне которого отмечается либо аккумуляция, либо исчезновение как полезных, так и вредных элементов. За кондиционные нами приняты значения, рекомендованные справочником "Ценные и токсичные элементы в товарных углях России" (М.: Недр, 1996).
Среди отходов добычи и переработки углей нами рассмотрены вмещающие породы, горная масса (смесь вмещающих пород и углей), чистый уголь и зола углей. Во вмещающей породе и горной массе промышленные концентрации металлов не обнаружены. Такие концентрации установлены только в углях (выявлено 19 металлов) и золе углей (20 металлов). Уголь предназначен для получения энергии и все технологии извлечения сопутствующих металлов основаны на предварительном сжигании углей. Наибольший интерес как нетрадиционный источник минерального сырья из перечисленных отходов представляет зола углей. Это объясняется следующим:
1) ее запасы могут быть значительными и постоянно пополняются по мере сжигания углей;
2) в ней происходит увеличение (в десятки раз по сравнению с углем) концентрации многих химических элементов;
3) от нее необходимо избавляться из-за токсичности.
В таблице приведена геолого-экономическая характеристика тех металлов, содержание которых превышает кондиционные.

Таблица

Некоторые геолого-экономические показатели полезных элементов в золе углей 86 шахтных полей Луганской области

К приведенным в таблице данным следует добавить следующее:
1) действительные запасы металлов будут выше, потому что во многих случаях для подсчета запасов принятые значения превышают кондиционные, а оставшиеся запасы угля по шахте приняты на уровне 20 млн т, хотя на многих шахтах они значительно выше;
2) практически на всех шахтных полях выявлено по 3 - 4 элемента с промышленным содержанием, по отдельным шахтным полям число полезных элементов составляет 10 - 15, а сумма металлов может достигать 5%;
3) извлечение металлов предлагается проводить по такой схеме: а) угли с высоким содержанием одного или нескольких металлов направлять одному потребителю; б) обогащение золы до полуфабриката выполнять на одном из коксохимических заводов Донбасса, производственные мощности которых полностью не используются; в) доведение полуфабриката до требуемых условий возможно на специализированном предприятии;
4) по предварительным данным в золе углей шахтных полей Донецкой области выявлены более высокие, чем в золе Луганских углей, концентрации некоторых полезных элементов, а также золото, что дает основание увеличить прогнозные запасы металлов и расширить их состав.
В отходах обогащения 17 фабрик Луганской области, перерабатывающих угли марок Д-А, установлены промышленные концентрации титана, лития, скандия и циркония. В отдельных пробах такие количества обнаружены для иттербия, иттрия и стронция. Как показывает сравнение с горной массой, в которой промышленные концентрации металлов не обнаружены, в отходах обогатительных фабрик отмечены титан, литий, скандий и цирконий, а местами иттрий, иттербий и стронций. В то же время это значительно меньше, чем в золе углей. Из промышленных металлов наиболее распространен титан. Его среднее промышленное содержание изменяются в пределах 7516,0 - 9087,5 г/т. Он выявлен в отвалах фабрик, перерабатывающих угли разных марок (10 фабрик). Литий отмечен преимущественно в отвалах фабрик, перерабатывающих антрациты (5 фабрик). Среднее промышленное содержание элемента колеблется от 211,4 до 266,8 г/т. Среднее промышленное содержание скандия составляет 61,7 - 79,4 г/т. Такие количества отмечены на двух фабриках, перерабатывающих антрациты, и на 1 фабрике, перерабатывающей газовые угли. Цирконий в промышленных концентрациях установлен в отвалах обогатительной фабрики, работающей с газовыми углями. Но в этих отходах отмечено промышленное содержание также титана и скандия. Как показывает сравнение, промышленное содержание полезных металлов в отвалах обогатительных фабрик ниже, чем в золе углей.
В шлаках и шламах сеит металлургических предприятий Донбасса (Алчевский меткомбинат, Стахановский завод ферросплавов, Донецкий, Енакиевский, Константиновский, Краматорский и Макеевский метзаводы) установлены промышленные концентрации 13 полезных элементов, но из них более или менее стабильными являются марганец, кадмий и хром. Остальные элементы отмечены в эпизодических случаях. Марганец установлен в 145 (42,2%) пробах шлака и 47 (19,1%) пробах шлама. Он наиболее распространен в шлаках Константиновского (восточная и центральная части отвала), Алчевского (повсеместно) и Краматорского (шламонакопитель) заводов. Кадмий выявлен в 74 (13,5%) пробах. В количестве до 6,2 г/т он преимущественно распространен в почвошлаках и почвах Константиновского (южная стенка отвала), Донецкого (западная и центральная части отвала) и Енакиевского (вдоль дороги около западной стенки) заводов. Наиболее высокое (свыше 7000,0 г/т) содержание хрома выявлено в шлаках и шламах мартеновского производства Алчевского металлургического комбината и почвошламах Енакиевского завода.
В золошлаковых отвалах тепловых станций практически невозможно установить промышленные концентрации металлов по той причине, что эти предприятия сжигают угли разных шахтных полей. При этом происходит разубоживание промышленных концентраций металлов, если они и существовали.
Из существующих промышленных отходов Донбасса наиболее реальными источниками нетрадиционного минерального сырья являются золы углей и отвалы обогатительных фабрик.

DONBASS SOLID INDUSTRIAL WASTES AS NON-TRADITIONAL MINERAL SOURCE

Gorovoy A. F., Gorovaya N. A., Donbass Sate Technical University, Alchevsk, Lugansk region, Ukraine

The useful elements, contained in the Donbass rocks, rock-coal mass, coal and coal ashes of 186 mine fields, 17 coal-concentration factory, 9 metallurgical enterprises and thermal power stations, are studied. The wastes contain the industrial concentration of Bi, Cu, Sb, Zn, Co, Mo, Mn, V, Ti, Ag, Li, Be, Y, Yb, Zr, Sc, Ga, Cd, Nb, Ge and Sr.

Главная страница
Сведения об авторах

© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 23.04.07