«жасыл көпір ұрпақтан-ұрпақҚА» ІV халықаралық студенттік форум алматы, Қазақстан, 2014 жыл, 10-11 сәуір
жүктеу/скачать 5,94 Mb. Pdf көрінісі
|
ӘЛ-ФАРАБИ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени АЛЬ-ФАРАБИ AL-FARABI KAZAKH NATIONAL UNIVERSITY (1)
| 'green economy'
Mukhitdinov A.M., Pavlichenko L.M Kazakh National University named after Al-Farabi, Almaty This article reviews comparative analysis of contemporary geological technologies which allow extracting larger amount of useful components in an environmentally friendly way in comparison to traditional technologies. The discussion includes ecological and economic evaluation of various technologies based on purposeful function model, which allows to determine correlation between their effectiveness using a number of indicators. Стратегия ««Казахстан-2050»: новый политический курс состоявшегося государства», ориентирующая на переход страны на «зеленый» путь развития для построения экономики «с высоким уровнем качества жизни населения, бережным и рациональным использованием природных ресурсов в интересах нынешнего и будущих поколений», в числе первоочередных приоритетных задачами по переходу к «зеленой экономике» ставит «повышение эффективности использования ресурсов (водных, земельных, биологических и др.) и управления ими». Этим требованиям в полной мере отвечают современные геотехнологии, позволяющие вовлекать в производство бедные забалансовые руды, которые традиционными методами добычи полезных ископаемых рассматривались как бесперспективные. Актуальность внедрения этих технологий подчеркивается еще возможностью уменьшения количества отходов горнодобывающей промышленности, а в некоторых случаях даже их использования в качестве сырьевого источника [1]. Геотехнология определяется как метод добычи цветных, редких и благородных металлов путем их избирательного растворения химическими реагентами на месте залегания и последующего извлечения образованных в зоне реакций химических соединений без формирования значительных пустот и массового сдвижения вмещающих пород. Эти технологии можно рассматривать как путь перехода горнодобывающей отрасли к «зеленой» экономике в связи со значительно меньшим негативным влиянием на состояние окружающей среды. Так, при открытых горных работах и добыче руды подземным способом значительные участки поверхности земли на длительный период исключаются из землепользования. Но этим не ограничивается влияние горных работ на поверхность земли. После извлечения из недр запасов открытыми работами возвращение в хозяйственный оборот поврежденных земель связано с трудоемкими и дорогостоящими работами по рекультивации земель, включающими заполнение выработанного пространства породами вскрыши, восстановление плодородия, т.е. по существу создание нового почвенного покрова как в бывшей чаше карьеров, так и на отвалах пустых пород. Отработка месторождений подземными горными работами без применения закладки выработанного пространства сопровождается значительным оседанием, а часто и обрушением с нарушением целостности земной поверхности. Даже в случае заполнения выработанного пространства закладкой оседание поверхности полностью не исключается и носит долговременный характер [2]. К геотехнологии относят кучное и скважинное выщелачивание металлов, хотя первый является, скорее промежуточным между традиционными методами отработки рудных месторождений карьерным и шахтным способами и гидрометаллургическим – чановым выщелачиваем и приближением к собственно геотехнологическому - подземному выщелачиванию. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых целесообразно применять на нерентабельных для подземного и открытого способов объектах: 36 на крупных месторождениях сравнительно бедных руд, где значительный экономический эффект может быть получен за счет масштабности производства; на мелких залежах и рудопроявлениях богатых руд на месторождениях, отработанных традиционными методами, для извлечения полезных компонентов из оставшихся целиков и забалансовых руд; на отвалах забалансовых руд и хвостов обогащения закрытых и действующих горных предприятий. Современная технология кучного выщелачивания благородных металлов получила свое развитие в основном в последние 20 лет, хотя применение этого метода имеет давнюю историю. Например, на шахтах Венгрии извлекали медь из подотвальных медьсодержащих вод еще в середине XVII века, а испанские горняки делали то же самое, пропуская кислые растворы через крупные кучи окисленных медных руд на берегах Рио Тинго в 1752 году. К 1900 г. уже использовались такие технологии, как циклическое выщелачивание с выстаиванием с целью повышения извлечения металла. С конца 50-х годов кучное выщелачивание как кислыми, так и щелочными растворами практикуется в урановой отрасли [3]. Кучное выщелачивание, позволившее вовлекать в отработку крупные месторождения с бедными (1-1,5 г/т) рудами, стало главным фактором развития золотодобычи в США, Австралии, Канаде, Мексике, Бразилии, Чили и других странах и дало им возможность за двадцать лет в 2-3 раза увеличить добычу золота. Использование кучного выщелачивания позволило вовлекать в отработку не только крупные месторождения бедных руд, но также и вскрышные породы, техногенное золотосодержащее сырье (хвосты обогащения руд цветных и драгоценных металлов) и небольшие по запасам месторождения (от нескольких десятков килограммов до 1-2 тонн), расположенные в малоосвоенных районах. В настоящее время примерно половина мировой добычи золота приходится на технологию кучного выщелачивания. Несмотря на довольно большой объем исследований, технология кучного выщелачивания в бывшем СССР долго не была востребована из-за преобладавшего здесь простого и выгодного способа добычи золота из аллювиальных россыпей. Первые установки запущены: в Казахстане на Васильковском ГОКе в 1991 году, затем в 1993 году – на Урале на отвалах ЗИФ ОАО "Южуралзолото", в на Хакасии Майском месторождении в 1994 г. В России в 2000 г. действовало 10 установок суммарной производительностью по руде 2 млн. т/год и объемом добычи золота 4000 кг. Однако с экологической точки зрения этот метод оставляет все отрицательные последствия этапа добычи открытым и подземным способами, несколько уменьшая выбросы и сбросы на стадии переработки, положительно сказываясь на сокращении отвалов, вовлекая их в обработку. По оценке американских специалистов капитальные затраты на организацию кучного выщелачивания золотосодержащей руды производительностью 180 т/сут (без учета расходов на горные работы) составляют $ 200 тыс., при этом затраты на цианид натрия не превышают $ 0,15, а потребление электроэнергии – 0,0003 кВт ∙ ч на 1 т руды. Если расходы на извлечение золота по стандартной технологии (чановое выщелачивание с предварительным перемешиванием, осаждение золота цинковой пылью) принять за единицу, то для геотехнологического варианта (кучное выщелачивание с предварительным дроблением руды, осаждение золота на угле, электролиз) они составят 0,32. Соответствующее соотношение эксплуатационных затрат составляет 1:0,66. Традиционная технология экономически выгодна, когда содержание золота в руде не менее 1,74 г/т (эта цифра зависит от цены золота на мировом рынке), а кучное выщелачивание – при содержании золота до 0,96 г/т [4]. 37 При ПВ металл извлекается путём ионного обмена в процессе управляемого движения реагента через массив с естественной проницаемостью предварительно разрушенной различными методами или замагазинированной руды. Главные условия успешного применения подземного выщелачивания: присутствие полезного компонента в соединениях, растворимых минеральными или органическими кислотами, щелочами, растворами солей; достаточная естественная водопроницаемость руд или возможность её создания искусственным путём, благоприятные горнотехнические и гидрогеологические условия, позволяющие осуществить подачу реагента к руде и откачку продукционных растворов; возможность эффективного извлечения полезных компонентов из продукционных растворов. Подземное выщелачивание позволяет полнее использовать недра за счёт вовлечения в производство бедных руд, добыча и переработка которых традиционными способами нерентабельна. Промышленное освоение подземного выщелачивания (ПВ) медных руд было осуществлено в США в 1919, в CCCP (на Урале) — в 1939. С 60-х годов ПВ применяют для добычи урана. В 70-х годах во многих странах (CCCP, США, Канада, ГДР, ЧССР, НРБ и др.) значительная часть урана и меди добывается подземным выщелачиванием, ведутся экспериментальные работы по применению его для добычи титана ванадия, марганца, железа, кобальта, никеля, цинка, селена, молибдена, золота и других металлов. Из-за бедности урановых руд перерабатывающие гидрометаллургические производства с учетом санитарных зон занимают значительные площади, а объемы хвостохранилищ равны по количеству добываемым и перерабатываемым товарным рудам. Хвостохранилища не только полностью исключают большие площади земель из хозяйственного использования, но и являются очагами пылеобразования. Разработка месторождений методом ПВ через систему скважин оказывает несравнимо меньшее отрицательное влияние на поверхность земли. Отсутствуют оседания и нарушения земной поверхности, отвалы забалансовых руд и пустых пород, а также хвостохранилища. На всех переделах, включая вскрытие и подготовку рудных тел, отсутствует пылеобразование. Несоизмеримо сокращаются объемы перерабатывающего производства за счет исключения из технологической схемы громоздких операций рудоприемки, рудоподготовки и выщелачивания [5]. Преимуществом ПВ в сравнении с традиционными способами добычи является исключение потерь земной поверхности под хвостохранилищами и загрязнения почв в результате пылеобразования при транспортировке руд от рудника до гидрометаллургического завода. Вместе с тем, как и в случае традиционных способов добычи, на длительный период из землепользования исключаются определенные участки земной поверхности, занятые отвалами пустых пород, полученных в результате проходки горнокапитальных выработок, и руды, выданной на поверхность в процессе ведения горноподготовительных, нарезных и частично очистных работ (при создании отрезных щелей и компенсационных пространств в блоках). Но размер потерянных для землепользования участков при этом способе в сравнении с обычными горными работами в несколько раз меньше, так как на поверхность выдается не более 12-15% отбитой под землей руды. Авторы выполнили сравнительную количественную оценку экологических последствий для состояния окружающей среды различных способов добычи урана, построенную на основе целевой функции. При оценке воздействия экологических факторов на состояние природной среды должны учитываться взаимосвязи воздействующих факторов с ответной реакцией геоэкосистем на это воздействие. Ключевыми моментами при оценке воздействия кроме традиционной проблемы выбора репрезентативных параметров является разработка шкал частных оценок и обоснование весовых коэффициентов, определяющих вклад каждого фактора в комплексную оценку эффективности технологий. 38 На основе анализа литературных источников, рассматривающих технологии добычи урана с эколого-экономических позиций, была построена следующая функция для комплексной экологической оценки (ЭО): жүктеу/скачать 5,94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|