Полное использование добытых геоматериалов основа повышения экологической безопасности эффективности получения металлов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© И.Д. Алборов, Ф.Г. Тсдссва, М.З. Мадасва, 2007

УДК 612.3:622.7

И.Д. Алборов, Ф.Г. Тедеева, М.З. Мадаева,

ПОЛНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОБЫТЫХ ГЕОМАТЕРИАЛОВ - ОСНОВА ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

Семинар № 10

Прогнозный потенциал большинства видов минерального сырья достаточен для расширенного воспроизводства минерально-сырьевой базы России.

Однако ближайший резерв предварительно оцененных запасов, необходимых для наращивания разведанных запасов промышленных категорий по некоторым видам полезных ископаемых значительно истощен. Так, их доля в % во всех запасах числящихся на Государственном балансе, составляет: по марганцу и рассыпному золоту - 3; алмазам - 7; апатитам -8; бокситам, плавикому шпату - 14; сурьме - 15; меди - 22; цинку - 23; никелю, олову - 24; свинцу - 28; серебру - 31. При этом лишь небольшая часть этих предварительно оцененных запасов сосредоточена в разрабатываемых и подготовленных к освоению месторождениях [1].

Месторождения руд цветных, редких и благородных металлов в большинстве своем являются комплексными по своей геологической сущности, что предопределяет необходимость комплексного характера их освоения. Разработка месторождений должна поэтому предусматривать добычу, переработку и использование не только основного полезного ископаемого, но также попутных и значительной части вмещающихся пород, наиболее пол-

ное извлечение полезных компонентов при переработке, использование отходов обогащения и металлургического передела.

В системе народного хозяйства России горно-металлургический комплекс занимает особое положение. Его продукция занимает основу экономики, весомая часть экспортируется в другие страны. Вместе с тем, горно-промышленное производство относится к одной из самых природоразрушающих отраслей народного хозяйства. Производства, связанные с освоением месторождений полезных ископаемых нарушают экологическое равновесие не только в местах их размещения, но и далеко за его пределами, особенно в условиях их залегания в недрах горных территорий.

Одной из основных способов снижения отрицательных последствий от деятельности горно-металлургического комплекса может быть повышение комплексного использования добываемого минерального сырья на основных переделах производства по следующей структурной схеме (рис. 1).

Для аналитического решения сформулированной задачи разрабатывается алгоритм, анализ которого позволит определить наиболее прогрессивный вариант использования минерального сырья (рис. 2).

вход

вид воздействия

выход

Рис. 1. Структурная схема выполнения технологической задачи в горнометаллургическом производстве

п п р Я

X т —► я>р Хт —► фрфк X т ► РрРк Х?тіті

і=1 1 і=1 і=1

Рис. 2. Блок-схема использования минерального сырья: ш! - масса 1-го компонента в промышленных запасах; п - число всех полезных ингредиентов, включая рудовмещающие породы; рр - коэффициент извлечения из недр полезного ископаемого (руды); рм - коэффициент извлечения 1-го ингредиента из руд в концентрат; рш! - коэффициент извлечения 1го ингредиента из концентрата в металл; р - число полезных ингредиентов, извлекаемых из руд в концентраты; ц - число полезных ингредиентов извлекаемых из концентрата в металл

Известно, что полезных ингредиентов меньше на единицу, чем общий состав сырья.

р = п -1. (1)

При извлечении всех ингредиентов в обогатительном и металлургическом процессах Р = ц .

В действительности опираясь на практику полиметаллических место-

рождений (Садонские рудники) по переработке полезного ископаемого соблюдается условие: п > р > д , (2)

т.е. существующие технологии обогащения и металлургии по экономическим соображениям не позволяют извлекать все находящиеся в руде и в концентрате ингредиенты, поэтому

они переходят в отходы производства, хотя обладают ценностью.

Анализ структурной схемы, приведенной на (рис. 2) показывает, что для полноты освоения запасов и комплексного использования минерального сырья необходимо повысить информацию о качественном составе полезного ископаемого: всем ингредиентам проводить вещественный анализ, включая и анализ на залегающие непромышленные запасы.

На основании проведения глубоких вещественных анализов можно пересмотреть кондиции на полезные ископаемые, в том числе, вследствие создания и внедрения новых технологий переработки, что в конечном итоге увеличит объем металла в промышленных рудах. Большие резервы по увеличению полноты добычи руды скрываются в увеличении коэффициента извлечения полезного ископаемого из недр путем применения эффективных технологий и нетрадиционных геотехнологических методов.

Что касается металлургического передела необходимо создать дополнительные производства (такие как сернокислотное, кадмиевое и др., как на ОАО «Электроцинк» республика Северная Осетия-Алания), обеспечивающие извлечения большинства полезных компонентов.

Готовой продукцией горно-металлургического производства являются чистые металлы и другой сопутствую-

щий товарный продукт в виде кислоты (при серосодержащих рудах) и др.

В общем виде доходы предприятия определяются по формуле:

д = ‘±мтСх + 2мссс,

7=1 7=1

где С1 - реализуемая цена 1-го металла; Мт! - масса 1-ой конечной продукции (металла); Мс! - объем 1-ой сопутствующей продукции; Сс - реализуемая

цена 1-ой сопутствующей продукции.

Цена должна возместить затраты на добычу, переработку и выпуск готовой продукции и зависит от конъюнктуры рынка. При комплексном использовании минерального сырья, включающем повышение коэффициента извлечения руды из недр, росту коэффициента извлечения металла из руд в концентраты и коэффициента извлечения металла из концентратов в металлургическом переделе, а также полное использование попутных металлов и образующихся при обжиге газов для получения товарного продукта с одновременной утилизацией отходов горно-металлургического производства в качестве инертных материалов в промышленном строительстве, прибыль от деятельности горно-металлургического комплекса будет увеличиваться. Учитывая современные методы экономического регулирования природопользования рост доходной части этой статьи будет заметно возрастать.

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли. / РАН, АГН, РАЕН, МИА; под ред. К.н. Трубецкого. - М: Из-во Академия горных наук. 1997. - С. 9. ШИЗ

— Коротко об авторах----------------------------------------------------------------

Алборов И.Д. - доктор технических наук, профессор, академик МАНЭБ,

Тедеева Ф.Г. - кандидат технических наук,

Мадаева М.З. - инженер,

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Г осударственный технологический университет).