CC BY
98
Сведения об авторах Кузнецов Вячеслав Геннадьевич
доктор технических наук, Институт проблем машиноведения РАН, г. Санкт-Петербург, Россия
Курбанов Тельман Айдабекович
Институт проблем машиноведения РАН, г. Санкт-Петербург, Россия [email protected]
Прокофьев Антон Владимирович
Институт проблем машиноведения РАН, г. Санкт-Петербург, Россия [email protected]
Kuznetsov Viacheslav Gennadievich
Dr. Sc. (Engineering), Institute of Problems in Mechanical Engineering of the RAS, Saint Petersburg, Russia
Kurbanov Telman Aidabekovich
Institute of Problems in Mechanical Engineering of the RAS, Saint Petersburg, Russia
Prokofyev Anton Vladimirovich
Institute of Problems in Mechanical Engineering of the RAS, Saint Petersburg, Russia [email protected]
DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.58-64 УДК 622.7
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ МЕТОДОВ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНЫХ СУЛЬФИДНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ В СЕВЕРНЫХ РЕГИОНАХ
В. А. Маслобоев1, Д. В. Макаров2, А. В. Светлов2, Н. В. Фокина2, Е. С. Янишевская2, А. А. Горячев2
1ФИЦ Кольский научный центр РАН, г. Апатиты, Россия
2 Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия Аннотация
Рассмотрены особенности и технологические приемы для интенсификации кучного выщелачивания металлов сульфидных руд и техногенных отходов в суровых климатических условиях. Ключевые слова:
кучное и бактериальное выщелачивание, зоны с арктическим и субарктическим климатом, сульфидные руды и техногенные отходы.
PROBLEMS AND PERSPECTIVES OF HYDROMETALLURGICAL PROCESSING METHODS FOR POOR SULFIDE ORES AND RAW MATERIALS IN THE NORTHERN REGIONS
V. A. Masloboev1,D. V. Makarov2, A. V. Svetlov2, N. V. Fokina2, E. S. Yanishevskaya2, A. A. Goryachev2
1 Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences", Apatity, Russia
2 Institute of Industrial North Ecology Problems of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the RAS", Apatity, Russia
Abstract
Features and technological methods for intensifying heap leaching of sulphide ores metals and raw materials under severe climatic conditions have been considered. Keywords:
heap and bacterial leaching, zones of arctic and subarctic climate, sulfide ores, mining waste. Введение
Забалансовые сульфидные руды на отработанных и разрабатываемых месторождениях, вскрышные породы, хвосты обогатительных фабрик и шлаки цветной металлургии, с одной стороны, являются одним из крупных источников цветных металлов, а с другой — объектами чрезвычайной экологической опасности. Поэтому использование отвалов, хвостов и оставшихся в недрах руд как сырьевых источников с попутным снижением нагрузки на окружающую среду является актуальной эколого-экономической задачей. Для переработки подобного бедного и техногенного сырья перспективны методы кучного и бактериального выщелачивания [1].
Технология кучного выщелачивания состоит в следующем. На поверхность кучи (рудного штабеля) или внутрь нее подается раствор, содержащий серную кислоту, окислитель (кислород, ионы железа (III) и др.), а также микроорганизмы (например, Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans и др.). Раствор распределяется равномерно по поверхности и массе отвала посредством бассейнов, дренажных канав, сети перфорированных труб или разбрызгиванием. Выходящий из-под кучи обогащенный цветными металлами раствор собирается по канавам или трубам и направляется на дальнейшую переработку [1, 2 и др.]. Зарубежная гидрометаллургическая практика свидетельствует о перспективности применения кучного выщелачивания, прежде всего, золота, меди и урана из бедных руд и отходов горного и обогатительного производств [1, 2 и др.]. Мировой объем производства меди по технологии кучного выщелачивания руд и отвалов горнодобывающих производств с последующей экстракцией и электролизом — Solvent Extraction Electrowinning (SX/EW) — в настоящее время составляет 20 % от общего [3]. В последнее десятилетие начаты опытно-промышленные работы по кучному выщелачиванию бедных медно-никелевых сульфидных руд [4].
При использовании кучного выщелачивания содержание полезных компонентов может быть существенно ниже, чем для традиционных металлургических технологий. Так, в технологии кучного выщелачивания, применяемой финской компанией "Talvivaara Mining Company Р1с" на никелевом руднике месторождения полиметаллических руд, расположенном в субарктической зоне на северо-востоке Финляндии, среднее содержание никеля в руде составляет 0,27, меди 0,14, кобальта 0,02 и цинка 0,56 % [5]. В случаях переработки техногенного сырья кондиционное содержание может быть еще ниже.
Для широкого применения способа извлечения металлов методом кучного выщелачивания в нашей стране имеются все необходимые предпосылки. Определенным препятствием, несомненно, является неблагоприятные климатические условия горнодобывающих регионов России. Большая часть зарубежных предприятий расположено в районах с теплым климатом, где даже в холодное время года самая низкая температура выше нуля. В этой связи рассмотрим особенности организации процесса кучного выщелачивания металлов в зонах с арктическим и субарктическим климатом.
Особенности кучного выщелачивания металлов в суровых климатических условиях
В настоящее время в мире эксплуатируется свыше 300 объектов кучного выщелачивания металлов. Около 70 проектов (примерно 25 %) из этого числа работают в зонах с арктическим и субарктическим климатом с отрицательными среднегодовыми температурами. Эти объекты находятся в Северной Европе, Азии, Северной Америке, а также в высокогорных регионах Южной Америки. Крупнейшие предприятия в Арктической зоне — золотодобывающие. Это проекты «Форт Нокс» (Фэрбэнкс, Аляска, США), «Игл и Кофи-Голд» (Юкон, Канада), а также «Казино» (Юкон, Канада), перерабатывающее сульфидные и окисленные медные золотосодержащие руды [6].
Низкие температуры и наличие многолетнемерзлого грунта осложняют и значительно удорожают работы по созданию и эксплуатации установок кучного выщелачивания. Для сбережения тепла в отрабатываемых кучах осуществляют следующие мероприятия [6, 7]: сооружение рудного штабеля в кюветах; применение системы капельного орошения, состоящей из напорных эмиттеров-капельниц лабиринтного типа; использование снежного покрова как естественного теплоизолирующего верхнего слоя рудного штабеля; намораживание «ледяной глазури» на поверхности рудного штабеля; укрытие кучи на холодный период теплоизолирующими материалами (полимерными тканями, полиэтиленовыми пленками с подачей подогретого воздуха под покрытие, горнорудными массами слоем до 1 м); подогрев технологических растворов. Кроме этого, рекомендуется размещать площадку выщелачивания и рудный штабель с учетом максимально возможного использования солнечной энергии и наименьшего воздействия ветра, не формировать штабель на участках многолетней мерзлоты, не укладывать в штабель смерзшуюся руду.
Российскими специалистами был разработан метод выщелачивания благородных металлов из минерального сырья при низких температурах (до -40 °С), не требующий движения растворителя относительно кусков руды [7]. Метод был назван пассивным выщелачиванием. Сущность метода: руду подвергают крупному дроблению, смешивают со щелочным цианистым раствором до полной пропитки рудной массы и выдерживают в течение определенного времени, пока все свободное золото не перейдет в водорастворимое состояние. По окончании процесса рудную массу подвергают водному выщелачиванию.
Рассмотрим имеющиеся примеры реализации и перспективные проекты извлечения цветных металлов из сульфидных и смешанных руд методом кучного выщелачивания в северных регионах нашей страны и за рубежом.
Геотехнологическая переработка руд Удоканского месторождения
Удоканское месторождение (север Забайкальского края) — одно из крупнейших месторождений меди в мире, находится в 30 километрах южнее железнодорожной станции Новая Чара на хребте Удокан. Территория месторождения приравнена к районам Крайнего Севера. Б. Д. Халезовым предлагается осуществлять переработку руды пиро- и гидрометаллургическими способами. При этом окисленные, окислено-сульфидные и бедные смешанные руды Удоканского месторождения рекомендуется перерабатывать геотехнологией — кучным выщелачиванием [8]. Медные минералы содержатся в следующем количестве, %: 68,5 малахита и брошантита; 29,6 халькозина, ковеллина, борнита; 1,9 халькопирита. Руда имеет прожилковое тонковкрапленное оруднение. Породообразующие минералы руды (кварц, полевой шпат, серицит), на долю которых приходится до 90 %, являются кислотоупорными, что предопределяет пониженный расход серной кислоты. Пирометаллургическое
производство будет являться донором серной кислоты и тепла для подогрева растворов кучного выщелачивания. Это даст технико-экономический эффект, позволит повысить полноту использования сырья. Если в условиях Удокана выщелачивать только в теплое время (140 суток в году), то продолжительность выщелачивания руды крупностью -400 мм составит 5-7 лет. Круглогодичная эксплуатация при подогреве растворов составит 2-3 года. Наиболее приемлемым способом извлечения меди является SX/EW-процесс. При осуществлении технологии с замкнутым водооборотом имеется возможность извлекать из руды сопутствующие элементы, включая редкие и благородные металлы [8]. Твердые остатки после обезмеживания руды пригодны для рекультивации и использования в строительной индустрии.
Кучное выщелачивание руды месторождения полиметаллических руд Талвиваара, Финляндия
Крупнейшее сульфидное месторождение полиметаллических руд в Европе [9] Талвиваара находится на севере Финляндии в зоне с субарктическим климатом. Рудные минералы представлены пирротином ^еь^), пиритом (FeS2), сфалеритом (2^), пентландитом (^е,№^в), виоларитом (^е,№^4), халькопиритом (CuFeS2) и графитом (С). 70 % никеля находится в составе пентландита, 30 % распределяется между пиритом (8 %) и пирротином (21 %). Силикатные минералы включают кварц, слюду, анортит и микроклин.
Рудные тела пригодны для отработки открытым способом (экскаваторные работы) благодаря низкому коэффициенту вскрыши (примерно 1 : 1). Предусмотренная проектом технолого-аппаратурная схема включала в себя 4 стадии: горные работы, дробление, кучное биовыщелачивание и извлечение металлов из растворов с получением соответствующей товарной продукции [5]. Дробление руды осуществляли в 3 стадии. Дробленую руду подвергали агломерации. Затем руду с помощью конвейера укладывали в кучи, снабженные трубами для аэрации, высотой 8 м на соответствующие «подушки» для проведения первичного биовыщелачивания металлов, рассчитанного на период до 1,5 лет. Кучи орошали выщелачивающими растворами, рециркулирующими в обороте до тех пор, пока концентрация металлов в растворах не достигалась необходимого уровня. После 1,5-годового биовыщелачивания руду убирали с первичных оснований с укладкой ее на новые основания, где руда выщелачивалась повторно для доизвлечения металлов. В цикле извлечения металлов никель, медь, цинк и кобальт осаждали из растворов сероводородом [5]. Микроорганизмы для технологического процесса присутствуют и развиваются в исходной руде, являются эндемическими и хорошо приспособленными к условиям окружающей среды. Это известные ацидофилы Геггоох1ёат, Л£ ТЫоох1ёат, Ь. Геггоох1ёат, Л£ СаМив и термоустойчивые БЫ/оЪасШш [9].
Природные и техногенные объекты Мурманской области
Первые исследования возможности геотехнологических методов для переработки медно-никелевых руд месторождений Мурманской области начаты в 1970-е гг. [10]. В качестве объектов были выбраны главные типы вкрапленных руд месторождений Ждановское, Каула, Сопчинский пласт и Ловноозерское. Содержания металлов варьировали, %: никель 0,46-1,49, медь 0,01-0,62. В качестве выщелачивающего реагента в первых опытах использован раствор, содержащий 150 г/л Н^04 и 135 г/л №С1. Проведенными лабораторными и последующими укрупненными испытаниями обоснована возможность подземного выщелачивания металлов из руд Ловноозерского месторождения.
В настоящее время исследования обоснования выщелачивания цветных металлов из сульфидсодержащих природных и техногенных объектов Мурманской области продолжены [11, 12].
Перспективы биологического выщелачивания сульфидных медно-никелевых руд техногенного объекта «Отвалы Аллареченского месторождения».. Техногенное месторождение «Отвалы Аллареченского месторождения» расположено в северо-западной части Мурманской области в 45 км южнее поселка Никель Печенгского района. Месторождения представляет собой плоско террасированный отвал, образованный отходами добычи медно-никелевых руд коренного Аллареченского месторождения, разработка которого осуществлялась открытым способом и была завершена в 1971 г. [11]. Руды месторождений представлены двумя морфологическими типами: массивные, с содержанием, %: № 5-18, Си 0,15-8, Со до 0,3; вкрапленные: N1 0,2-7,9, Си 0,12-4,9, Со до 0,12. В процессе изучения руд были определены два основных свойства, которые могли бы успешно использоваться при их обогащении: гравитационная и магнитная контрастность. Промышленные испытания показали, что применение магнитной сепарации позволяет уверенно обогащать как рядовые, так и богатые руды во фракционном диапазоне -60 + 5 мм и получать качественный концентрат с совокупными содержаниями № 2,0-3,7 % и Си 1,5-2,2% и Со 0,03-0,08 % [11].
Для переработки мелкозернистой фракции, составляющей 10-15 % всех объемов месторождения, изучена возможность извлечения цветных металлов с помощью биотехнологии. ОАО «Иргиредмет» проведены укрупненные лабораторные испытания и технико-экономические расчеты по целесообразности применения технологии кучного бактериального выщелачивания цветных металлов из продуктов магнитной сепарации отвалов [11]. Инвестиционный проект является экономически привлекательным, обладающим низким риском.
Хвосты обогащения медно-никелевых руд. Хвосты обогащения медно-никелевых руд комбината «Печенганикель» АО «Кольская ГМК» в г. Заполярный Мурманской области являются одним из крупнейших техногенных объектов России. Для них характерно преобладание фракции с размером зерен -0,1 мм. В составе хвостов обогащения преобладают серпентины (~ 60 %). В заметных количествах присутствуют пироксены, амфиболы, тальк, хлориты, кварц, полевые шпаты. Основными рудными минералами являются магнетит,
пирротин, пентландит, халькопирит. Общее содержание сульфидных минералов составляет 1-3 %. При переработке тонкодисперсных техногенных продуктов возникают проблемы кольматации, приводящие к ухудшению проницаемости штабеля [12]. Одним из путей решения этой проблемы является агломерация материала с использованием серной кислоты. Проведены эксперименты с получением окатышей, максимальная прочность при сжатии составила 2,8-3 МПа. Хвосты содержали, %: № 0,17, Си 0,07, Со 0,01, Перколяционное выщелачивание вели 1 %-й серной кислотой в колонках диаметром 45 мм в течение 110 суток. Предварительно проводили влагонасыщение окатышей водой. Загрузка окатышей составляла 150 г. Пауза между орошениями составляла 2-3 суток, объем подаваемой кислоты — 25 мл. Растворы анализировали методом атомно-абсорбционной спектрометрии, твердую фазу — методом рентгенофазового анализа (РФА).
Динамика выщелачивания металлов в эксперименте представлена на рис. 1. Как видно, концентрации никеля в растворе стабильны и находятся в диапазоне 0,1-0,35 г/л, что приемлемо для промышленной реализации метода при условии оборота растворов [12]. На рисунке 2 показана кинетика выщелачивания металлов. Наиболее интенсивно, как и следовало ожидать, выщелачивается никель. За 110 суток в раствор перешло около 60 % содержащегося в хвостах металла. Более низкие показатели для меди (~ 44 %) объясняются тем, что металл присутствует в составе халькопирита [2]. Относительно низкие показатели для кобальта (~ 41 %) связаны, вероятно, с нахождением части металла в виде изоморфной примеси в магнетите. Интенсивности выщелачивания металлов в сутки составили, %: никель 0,55, кобальт 0,37, медь 0,4,
т
20
~Г
40
Т
60
В р е м я, с у т к и
20 40 60 80 100 В р е м я , с у т к и
Рис. 1. Концентрации металлов в растворах выщелачивания хвостов обогащения
Рис. 2. Кинетика выщелачивания металлов из хвостов обогащения
Некондиционные медно-никелевые руды Мончеплутона. Выполненные ранее минералого-технологические исследования забалансовых медно-никелевых руд Мончеплутона показали принципиальную возможность их переработки гидрометаллургическими методами [12]. Был признан необходимым поиск технологических решений, обеспечивающих интенсификацию процессов растворения сульфидных минералов. Для исследований использовали образцы бедных медно-никелевых руд трех месторождений: Морошковое Озеро, Нюд Терраса и Ниттис-Кумужья-Травяная (НКТ). Содержания никеля и меди в образцах приведены в таблице. Для интенсификации кучного выщелачивания проведены измельчение и последующая сернокислотная агломерация. Агломерацию вели с раствором Н2804 концентрацией 10 %. Использовали соотношение Т : Ж, равное 3 : 1. Измельчение руд вели до классов -1 + 0,05 мм. Полученные окатыши загружали в колонки диаметром 40 мм, масса загрузки составляла 150 г. В течение суток вели влагонасыщение. Затем начинали сернокислотное выщелачивание 2 %-м раствором кислоты. Общая продолжительность опытов составляла 32 суток. Растворы на выходе из колонок анализировали на никель и медь методами вольтамперометрии и спектрофотометрии. Твердую фазу исследовали методом РФА. Наибольшую устойчивость в процессе водного и последующего кислотного выщелачивания показали окатыши из фракции -0,1 мм.
Содержания никеля и меди в рудах
60
40
0-
0
Содержание, %
Никель Медь
Морошковое Озеро НКТ Нюд Терраса Морошковое Озеро НКТ Нюд Терраса
0,547 0,567 0,465 0,036 0,363 0,044
В качестве примера на рис. 3 приведены концентрации никеля в продуктивных растворах выщелачивания руды месторождения Морошковое Озеро. Как видно, концентрации как никеля, так и меди достаточно высокие (за исключением второго этапа водного выщелачивания). Вместе с тем концентрация никеля после максимума на седьмые сутки несколько снижается, находясь, в то же время, в области приемлемых для промышленной практики значений. Наиболее интенсивно никель выщелачивается из руды месторождения Морошковое Озеро. За 32 суток извлечение составило более 60 %, при этом почти 20 % никеля перешло в раствор на стадии водного выщелачивания в течение 1 суток (рис. 4, а). Существенно хуже никель выщелачивался из руды месторождения
Нюд Терраса. Извлечение N1 за тот же период составило всего около 10 %. Очевидно, это связано с тем, что для данной руды преобладает пылевидная вкрапленность сульфидов. Поэтому после растворения более крупных минералов на стадии водного выщелачивания последующий прирост извлечения никеля до окончания эксперимента составил менее 2 % (рис. 4, а). Как и ожидалось, медь выщелачивается значительно медленнее никеля, что связано с ее нахождением в составе «упорного» халькопирита [2]. Наилучшие показатели по извлечению меди достигнуты в экспериментах с рудой месторождения НКТ — около 8 % (рис. 4, б). Самые низкие извлечения Си, как и в случае никеля, у руды месторождения Нюд Терраса — 1,95 %. Интенсивности выщелачивания цветных металлов в сутки составили, %: руда месторождения Морошковое Озеро: никель 1,87, медь 0,13; руда месторождения НКТ: никель 0,97, медь 0,24; руда месторождения Нюд Терраса: никель 0,32, медь 0,06.
В р е м я , с у т к и
В р е м я , с у т к и В р е м я ,с у т к и
Рис. 3. Концентрации никеля в Рис. 4. Извлечение никеля (а) и меди (б) в раствор при
продуктивных растворах выщелачивании руд месторождений Морошковое Озеро (1),
НКТ (2) и Нюд Терраса (3)
Таким образом, сернокислотная агломерация измельченных руд приводит к существенному улучшению показателей выщелачивания. Так, при выщелачивании руды месторождения Морошковое Озеро крупностью -3 + 2 мм интенсивности извлечения в раствор составили для никеля 0,48, для меди 0,08 % в сутки, что ниже показателей для руды в окатышах в 3,9 и 1,6 раз соответственно. Необходима оптимизация режимов и параметров агломерации, с тем чтобы повысить крупность руды, используемой для получения окатышей. При увеличении концентрации кислоты, применяемой в процессе окомкования, возможно последующее водное выщелачивание с оборотом растворов.
Перколяционное биовыщелачивание цветных металлов из бедной медно-никелевой руды. Из сульфидов и подотвальной воды отвалов Аллареченского месторождения медно-никелевых руд были выделены тионовые бактерии. В биостате при температуре 27 °С и постоянной аэрации была получена биомасса бактерий с численностью 109 кл/мл. Наращивание биомассы проводили в течение 10-12 суток на минеральной среде, содержащей двухвалентное железо. Выполнены эксперименты по выщелачиванию руды месторождения Нюд Терраса крупностью -3 + 1 мм, содержащей, %: Ni 0,42, Cu 0,15. Бактериальное выщелачивание вели с оборотом части раствора.
Соотношение концентраций двух- и трехвалентного железа в растворах после фильтрации в перколяторе свидетельствует о протекающем окислении ионов Fe2+ (рис. 5, а). На рис. 5, б представлены концентрации цветных металлов в продуктивных растворах. Как видно, концентрации никеля достаточно высокие. Концентрации меди закономерно значительно ниже. В целом растворы приемлемы для дальнейшей переработки. На рис. 5, в показаны зависимости извлечения никеля и меди от длительности процесса. Применение биовыщелачивания позволило достичь приемлемых показателей извлечения цветных металлов.
Рис. 5. Концентрации двух- и трехвалентного железа в растворах (а), концентрации цветных металлов
в продуктивных растворах (б) и их извлечения (в)
Заключение
Опыт эксплуатации объектов кучного выщелачивания благородных металлов в районах с арктическим и субарктическим климатом с отрицательными среднегодовыми температурами показывает возможности применения этих приемов при организации геотехнологической переработки сульфидных руд цветных металлов. Проанализирован опыт финской компании "Talvivaara Mining Company Р1с" по эксплуатации никелевого рудника на месторождении полиметаллических руд Талвиваара, расположенного в субарктической зоне на северо-востоке Финляндии. На примере техногенного объекта «Отвалы Аллареченского месторождения» рассмотрено оптимальное сочетание магнитной сепарации и биологического выщелачивания сульфидных медно-никелевых руд, обеспечивающих рентабельную эксплуатацию и инвестиционную привлекательность техногенных образований. На уровне лабораторных исследований показаны возможности и намечены направления интенсификации процессов выщелачивания цветных металлов из некондиционных медно -никелевых руд и отходов горно-металлургического комплекса Мурманской области.
Литература
1. Petersen J. Heap leaching as a key technology for recovery of values from low-grade ores — A brief overview // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 165. P. 206-212.
2. Халезов Б. Д. Кучное выщелачивание медных и медно-цинковых руд (отечественный опыт). Екатеринбург: УрО РАН, 2013. 348 с.
3. Watling H. R. The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides — A review // Hydrometallurgy. 2006. Vol.84, no. 1-2. P. 81-100.
4. Watling H. R. The bioleaching of nickel sulphides // Hydrometallurgy. 2008. Vol.91, no. 1-4. P. 70-88.
5. Лодейщиков В. В. Переработка никелесодержащих руд методом кучного бактериального выщелачивания. Опыт финской фирмы Talvivaara // Золотодобыча. 2009. № 132. С. 12-14.
6. Sinha K. P., Smith M. E. Cold climate heap leaching // Proceedings of the 3rd International Conference on Heap Leach Solutions. InfoMine Inc., 2015. P. 409-425.
7. Дементьев В. Е., Дружина Г. Я., Гудков С. С. Кучное выщелачивание золота и серебра. Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 2004. 352 с.
8. Халезов Б. Д. К вопросу о переработке руд Удоканского месторождения // Горный информационно -аналитический бюллетень. 2014. № 8. С. 103-108.
9. Annual Report TALVIVAARA. 2013. 178 p.
10. Химическое и бактериальное выщелачивание медно-никелевых руд / Э. А. Головко и др. Л.: Наука, 1978. 199 с.
11. Болтыров В. Б., Селезнев С. Г., Стороженко Л. А. Оптимальное сочетание способов обогащения сульфидных медно-никелевых руд техногенного объекта «Отвалы Аллареченского месторождения» // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 11 (42), ч. 3. С. 113-117.
12. Исследование возможности кучного выщелачивания цветных металлов из сульфидного сырья природных и техногенных объектов Мурманской области / А. В. Светлов и др. // Экология промышленного производства. 2015. № 3. С. 65-70.
Сведения об авторах
Маслобоев Владимир Алексеевич
доктор технических наук, ФИЦ Кольский научный центр РАН, г. Апатиты, Россия masloboev@admsc. apatity. ru Макаров Дмитрий Викторович
доктор технических наук, Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия
Светлов Антон Викторович
Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия
Фокина Надежда Викторовна
кандидат технических наук, Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия
Янишевская Елена Сергеевна
Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия
Горячев Андрей Александрович
Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия [email protected]
Masloboev Vladimir Alekseevich
Dr. Sc. (Engineering), Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences", Apatity, Russia masloboev@admsc. apatity.ru Makarov Dmitry Viktorovich
Dr. Sc. (Engineering), Institute of Industrial North Ecology Problems of the Federal Research Centre
"Kola Science Centre of the RAS", Apatity, Russia
Svetlov Anton Viktorovich
Institute of Industrial North Ecology Problems of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the RAS", Apatity, Russia
Fokina Nadezhda Viktorovna
PhD (Engineering), Institute of Industrial North Ecology Problems of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the RAS",
Apatity, Russia
Yanishevskaya Elena Sergeevna
Institute of Industrial North Ecology Problems of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the RAS", Apatity, Russia [email protected]
Goryachev Andrey Aleksandrovich
Institute of Industrial North Ecology Problems of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the RAS", Apatity, Russia [email protected]
DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.64-67 УДК 666.1 + 622:502.7
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА АМОРФНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД НА СТЕКОЛЬНОЕ СЫРЬЕ «КАНАЗИТ» И РЯД СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Р. Г. Мелконян
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Горный институт), г. Москва, Россия
Аннотация
Рассмотрены особенности и перспективы комплексной переработки аморфных пород на стекольное сырье «каназит». Ключевые слова:
стекольное сырье «<каназит», аморфные горные породы, гидротермальный способ.
COMPLEX PROCESSING OF AMORPHOUS ROCKS FOR GLASS RAW "KANAZITE" AND SILICATE MATERIALS
R. G. Melkonyan
National Research Technological University "Moscow Institute of Steel and Alloys" (Mining Institute), Moscow, Russia
Abstract
Peculiarities and perspectives of complex processing of amorphous rocks for glass raw materials "kanazit" were considered. Keywords:
glass raw materials "kanazit", amorphous rocks, hydrothermal method.
Анализ обеспеченности стекольных заводов кремнеземсодержащим сырьём — основным компонентом большинства промышленных стёкол — свидетельствует о том, что кварцевые пески большинства месторождений по качеству не соответствуют возросшим современным требованиям и без обогащения не могут быть использованы при производстве большинства видов стеклоизделий. Особенно напряженным является состояние обеспеченности высококачественным кварцевым песком производства полированного, оптического, увиолевого и других специальных стекол, а также сортовой посуды и хрусталя. Кроме того, ещё в 1999 г. Международное aгентство по изучению рака (International Agency for Research on Cancer) включило кристаллический SiO2 в группу канцерогенных веществ.
Вследствие ограниченности запасов высококачественных кварцевых песков, неравномерного их размещения по экономическим районам страны и больших транспортных затрат на перевозку, а также из-за канцерогенности и тугоплавкости кварца, встаёт проблема вовлечения в хозяйственный оборот новых видов недефицитного и кремнеземсодержащего стекольного сырья, в том числе аморфных горных пород — перлитов, пемз, диатомитов, опок, трепелов и др. Россия располагает крупнейшей сырьевой базой различных по составу и свойствам кремнеземсодержащих аморфных горных пород как вулканического, так и осадочного происхождения. Только разведанные запасы названных пород превышают 1,1 млрд т. В этом отношении Россия занимает ведущее место в мире. Большие запасы горных пород в мире, в частности перлитов, имеются в таких странах, как Аргентина, Армения, Австралия, Греция, Грузия, Венгрия, Иран, Мексика, Новая Зеландия, Филиппины, Словакия, Турция, США, Украина, ЮАР, Япония и др.
