CC BY
14
УДК 504.062
DOI: 10.18303/2618-981X-2018-5-183-187
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД
Константин Константинович Размахнин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный пр., 54, кандидат технических наук, зав. Читинским филиалом, тел. (383)205-30-30, e-mail: [email protected]
Яна Юрьевна Блиновская
Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского, Россия, 690003, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50А, доктор технических наук, профессор кафедры безопасности в нефтегазовом комплексе, тел. (423)230-12-51, e-mail: [email protected]
Изучены перспективы развития добычи и переработки цеолитсодержащих пород в Приаргунском районе Забайкальского края. Рассмотрены геоэкологические аспекты добычи и переработки цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья. Изучены вопросы комплексности переработки цеолитсодержащих пород. Предложена методология построения технологических схем переработки цеолитсодержащих пород. Оценена доля влияния климата на устойчивость природных комплексов при техногенном воздействии. Определены основные направления по снижению негативного воздействия цеолитового производства на окружающую природную среду.
Ключевые слова: геоэкологические аспекты, цеолитсодержащие породы, экологич-ность, горнопромышленный комплекс, комплексная переработка, техногенное воздействие, природные комплексы, природная среда.
GEO-ECOLOGICAL ASPECTS OF NATURAL-TECHNICAL SYSTEM FUNCTIONING IN PROCESSING OF ZEOLITE-BEARING ROCKS
Konstantin K. Razmakhnin
Chinakal Institute of Mining SB RAS, 54, Krasny Prospect St., Novosibirsk, 630091, Russia, Ph. D., Head of Chita Branch, phone: (383)205-30-30, e-mail: [email protected]
Yana Yu. Blinovskaya
Maritime State University named after admiral G. I. Nevelskoy, 50A, Verkhneportovaya St., Vladivostok, 690003, Russia, D. Sc., Professor, Department of Safety at Oil and Gas Complex, phone: (423)230-12-51, e-mail: [email protected]
Prospects for the development of extraction and processing of zeolite-bearing rocks in the Priargunsky District of the Zabaykal Krai are studied. Geo-ecological aspects of extraction and processing of zeolite-bearing rocks of the Eastern Zabaykal are considered. The problems of complex processing of zeolite-containing rocks are studied. A methodology for constructing technological schemes for processing of zeolite-bearing rocks is proposed. The climate influence on the stability of ecological systems under industrial influence is estimated. The main directions for reducing the negative impact of zeolite production on the environment are determined.
Key words: geo-ecological aspects, zeolite-containing rocks, environmental friendliness, mining complex, complex mineral processing, industrial influence, ecological systems, environment.
В настоящее время проблема экологической безопасности при добыче и переработке минерального сырья остро стоит во всем мире, и Россия здесь не является исключением. Образующиеся в процессе добычи и переработки минерального сырья огромные объемы отвальных пород и хвостов обогащения создают не только серьезные экономические, но и экологические проблемы в горно-промышленных регионах. Одним из таких горно-промышленных регионов является Забайкальский край, в котором производится добыча урана, золота, вольфрама, флюорита, меди, угля и некоторых видов нетрадиционного, но, в то же время, достаточно распространенного сырья, к которому относятся цеолитсодержащие породы.
Большие надежды по развитию сырьевой базы цеолитов Забайкальского края связаны в первую очередь с решением Правительственной комиссии при участии Фонда развития моногородов по удовлетворению заявки города Крас-нокаменска (Приаргунском район) на статус территории опережающего социально-экономического развития (ТОСЭР). В ближайшее время, в соответствии с разрабатываемой программой «Цеолиты Забайкалья», предполагается внести заявку по разработке наиболее перспективных месторождений цеолитсодержа-щих пород Шивыртуйского и Талан-Гозагорского в план развития моногорода, поддержка которой обеспечит регион качественным сырьем для производства целой линейки продукции, находящей применение в медицине, экологических и строительных технологиях, сельском хозяйстве и пр.
Добыча и переработка цеолитсодержащих пород будет способствовать не только развитию промышленности, инфраструктуры и социальной сферы, но и окажет дополнительную нагрузку на экологию прилегающей территории. При этом будут иметь место геоэкологические последствия, к которым можно отнести нарушение функционирования экосистем, загрязнение атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод, нарушение ландшафта, отчуждение, частичное или полное уничтожение (вырубка, повреждение почвенного покрова и т. д.), нарушение условий существования фауны [1]. При этом особое внимание необходимо уделять вопросу комплексности использования отходов, образуемых при переработке цеолитсодержащих пород. Решение проблемы создания современного производства высокачественных природных цеолитов с максимально возможной комплексностью использования всех составляющих компонентов цеолитсодержащих пород представляет достаточно сложную многоплановую задачу. В тоже время имеются все предпосылки для обеспечения современной технологической базы, созданной на основе полученных научных знаний, и необходимой для реализации планов по созданию современных производств высокачественных цеолитовых продуктов. Следует отметить при этом, что необходимым и главным условием для этого является создание устойчивого внутреннего и внешнего потребления продуктов на основе природных цеолитов.
Системный подход к комплексному использованию цеолитсодержащих пород позволит практически полностью отказаться от складирования отходов на специальных площадках, и, тем самым снизит нагрузку на основные компоненты окружающей среды, что является крайне важным в свете и без того высокого антропогенного воздействия на данный регион. Кроме того, упраздняя комплексным подходом к переработке цеолитсодержащих пород отвалы и хво-стохранилища, которые нарушают экологическую обстановку региона, исчезает потребность и в принятии определенных мер и затрат для их захоронения или защиты от выветривания, окисления и т. п. Анализ современного состояния вопроса комплексного использования минерального сырья показывает, что производственные процессы по его добыче и переработке, а также получение из него товарных продуктов, должны быть замкнуты в единый технологический цикл, что возможно только при условии, когда отходы одного производства становятся сырьем для другого. Таким образом, при построении технологических схем переработки цеолитсодержащих пород необходимо руководствоваться концепцией безотходного производства, предполагающей переход от процессов концентрирования к разделению цеолитсодержащих пород на составляющие их структурные элементы. Такой подход должен осуществляться на всех стадиях отработки месторождений цеолитсодержащих пород с селективным выделением технологических типов и сортов пород, каждый из которых находит практическое применение. При этом некоторые типы и сорта цеолито-вых пород могут быть использованы и без предварительного обогащения (если содержание цеолитов в них достигает 95-98 %). Однако большая часть пород рассматриваемых месторождений представлена не богатым по содержанию ценного компонента (цеолита) сырьем, что требует разработки технологий его концентрации и очистки от вмещающих примесей. Разрабатываемые технологии должны обеспечивать эффективное обогащение цеолитсодержащих пород, быть ресурсосберегающими, а также гарантировать минимальный ущерб окружающей природной среде.
Учитывая все вышесказанное необходимо сделать вывод о том, что при переработку цеолитсодержащих пород в Забайкальском крае необходимо вести с применением методологии комплексного решения проблемы снижения техногенной нагрузки на окружающую природную среду, разработка которой является крайне актуальной задачей при решении вопроса оптимизация взаимодействия природной и техногенной систем. Данная методология направлена, в первую очередь, на разработку инновационных подходов к возможности наиболее полного извлечения ценных компонентов из цеолитсодержащих пород с учетом сведений технолого-минералогического анализа, физико-механических и физико-химических свойств сырья, необходимых к применению методов направленного воздействия с целью дезинтеграции, технологий обогащения и переработки, а также последующей экспертной системой принятия решения. Рациональность применения методологии комплексного решения проблемы снижения техногенной нагрузки на окружающую природную среду обеспечена использованием современных методов технолого-минералогического анализа,
использованием достоверных данных о свойствах минералов, входящих в состав цеолитсодержащих пород, о текстурно-структурных особенностях, физико-химических и физико-механических свойствах минерального сырья [2-4]. Использование представленной методологии позволит в значительной степени повысить комплексность использования цеолитсодержащих пород и снизить техногенную нагрузку на окружающую природную среду при повышении эффективности переработки минерального сырья.
Одним из ключевых факторов повышения экологичности горнопромышленного комплекса является выбор технологии переработки минерального сырья. В этой связи особое внимание должно быть уделено методическим принципам построения технологических схем обогащения цеолитсодержащих пород, основанным на возможности их глубокой переработки [4]. Предлагаемая поцикловая реализация методов переработки цеолитсодержащих пород представлена в таблице.
Поцикловая реализация методов переработки цеолитсодержащих пород
Цикл Методы обогащения
Подготовительный Дробление, энергетический вид воздействия, измельчение, сушка + обеспыливание, грохочение
Основной Магнитная сепарация, электростатическая сепарация
При этом характер экологических проблем, обусловленный масштабом предполагаемого потребления природных ресурсов в Приаргунском районе Забайкальского края, значительными объемами образуемых отходов, а также достаточно интенсивным воздействием на природную окружающую среду, должен не только оказывать влияние на формирование стратегии развития горнопромышленного комплекса региона, но и определять социально-экономические условия на территории опережающего развития. Соответственно, экологическая стратегия развития Приаргунского района Забайкальского края должна определяться следующими критериями снижения воздействия горнодобывающей отрасли на окружающую природную среду:
1. Сокращение объемов отвалов при повышении эффективности и безопасности добычи и переработки цеолитсодержащих пород.
2. Сокращение объемов складированных отходов путем повышения комплексности и полноты извлечения полезных компонентов, в том числе с применением модернизированного оборудования и методов направленного воздействия на сырье.
3. Сокращение объемов сточных вод, сбрасываемых в природные водоемы в результате очистки технологических вод.
4. Сокращение объемов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух и сбрасываемых в природные водотоки.
5. Рекультивация и обустройство деградированных земель района проведения горных работ.
Необходимо отметить, что одним из основных условий повышения эколо-гичности планируемого горнопромышленного комплекса в Приаргунском районе Забайкальского края является внедрение в производство технологий комплексного и максимально полного извлечения полезных компонентов из цеолитсодержащих пород, способствующего, в свою очередь, значительному сокращению объемов образуемых отходов.
Таким образом, оценка геоэкологических аспектов добычи и переработки цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья показала необходимость применения системного подхода к вопросам развития цеолитовой промышленности в данном регионе, который должен учитывать комплексность использования минерального сырья, экологичность применяемых технологий и ресурсосбережение при общей минимизации техногенной нагрузки на окружающую природную среду.
Работа выполнена в рамках проекта НИР, № гос. регистрации АААА-А17-117092750073-6.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Фалейчик Л. М. Геоинформационные модели в оценке ущерба природным системам в результате хозяйственной деятельности // Вестник ЗабГУ. - 2014. - Вып. 8 (111). - С. 38-51.
2. Юсупов Т. С. Способы концентрирования и выделения цеолитов из горных пород // Методы диагностики и количественного определения содержания цеолитов в горных породах. - Новосибирск : ИГиГ СО АН СССР, 1985. - С. 161-168.
3. Павленко Ю. В. Цеолитовые месторождения Восточного Забайкалья. - Чита : Чит-ГУ, 2000. - 101 с.
4. Хатькова А. Н., Размахнин К. К. Оценка возможности комплексной переработки це-олитсодержащего сырья // Разведка и охрана недр. - 2014. - Вып. 6. - С. 48-49.
© К. К. Размахнин, Я. Ю. Блиновская, 2018
