КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОТХОДОВ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК

Проведен анализ существующих отечественных и зарубежных технологий по переработке и утилизации железорудных отходов. Для условий Кемеровской области обоснованы эффективные технологии утилизации отходов с получением дополнительной продукции, соответствующей требованиям потребителей. Эффективные технологии комплексированы в сценарии, обеспечивающие полный цикл рационального природопользования. Выполнена постановка задачи формирования сценариев переработки отходов. Разработаны сценарии поэтапной переработки железорудных отходов с извлечением полезных компонентов химическими методами, восстановлением нарушенных земель и созданием рекреационных зон на освобожденных территориях. Предложены рекомендации и технологические решения по круглогодичной переработке железорудных отходов химическими методами, в том числе в зимний период. Представлены карты отработки хвостохранилища с поэтапной переработкой и восстановлением нарушенных земель. Количество этапов определяется в зависимости от объема инвестиций и годовой производительности комплекса по переработке отходов с возможной одновременной отработкой нескольких секций. После полной выемки железорудных отходов из хвостохранилища проводятся подготовительные работы для постройки рекреационных зон – поиск тендера и выбор проекта зон отдыха, демонтаж и продажа оборудования, зданий и сооружений, восстановление земляного покрытия, посадка газона, саженцев деревьев и кустарников. Работы по восстановлению территории проводятся во время функционирования перерабатывающего предприятия; ввод в эксплуатацию зон отдыха осуществляется после его ликвидации. Осуществлено математическое моделирование сценариев переработки железорудных отходов обогатительных фабрик в условиях Кемеровской области по следующим показателям эффективности: экономический эффект; процесс восстановления нарушенных земель; объем загрязнений; численность населения горнопромышленных районов с нормативными социокультурными показателями; предотвращенный объем загрязнения на душу населения. Инструментарием модельных экспериментов является программный комплекс, реализационный в среде Scilab. Из предложенных сценариев выполнен отбор Парето-оптимальных решений графическим способом. Отбор приоритетных из Парето-оптимальных сценариев осуществляется ранжированием, основанным на уровнях социально-экологической безопасности (низкий, умеренный и высокий) в условиях Кемеровской области. 

1. Статистическая информация по вопросам охраны окружающей среды по регионам Сибирского федерального округа (СФО) за 2015 год [Электронный ресурс] / Экология и природные ресурсы Кемеровской области. Режим доступа: http://ecokem.ru/wp-content/uploads/2016/09/СФО-за-20151.pdf (Дата обращения 22 мая 2017 г.)

2. Регионы России. Социально-экономические показатели 2015: Статистический сборник. – М.: Росстат, 2015. – 900 с.

3. Putz H .-J . Final fate of residues from the German recovered paper processing industry // 7 Research Forum on Recycling, Quebec City, Sept. 27–29. PARTAC. 2004. P. 239 – 244.

4. Mouravykh A.I. A chapter from the book «Security of Russia. Environment protection problems, sustainable development and ecological security». – Moscow, 2000. – 150 p.

5. Spledding L. Environmental Management for Bisiness. John Willy and Sons Inc. 1996.

6. Finch J.A. ColumnFlotation: A Selected Review, Part IV – Novel Flotation Devices // Minerals Engineering. 1995. Vol. 8. № 6. P. 587 – 602.

7. Koch A., Assis T., Magnaghi C.P. The Illustrated Method of Archimedes: Utilizing the Law of the Lever to Calculate Areas, Volumes, and Centers of Gravity. Montreal: C. Keys Inc., 2012. – 48 p.

8. Mineral processing plant design, practice and control, vol. 1. SME Symposium proceedings, Vancouver BC, Canada, Oct. 20 – 24, 2002. – 1264 p.

9. Нагин А.С. Проблема сырьевого обеспечения нерудными материалами строительных компаний // Горный информационно- аналитический бюллетень. 2010. № 1. С. 55 – 59.

10. Калаева С.3., Макаров В.М., Ерехинская А.Г. Нанотехнология получения магнитных жидкостей из железосодержащих отходов // Нанотехника. 2008. № 3. С. 80 – 82.

11. Астахов А.С. Геоэкономика (системная экономика промышленного недропользования). – М.: ООО «МИГЭК», 2004. – 488 с.

12. Астахов А.С. Экологическая безопасность и эффективность природопользования. 2-е изд., стер. – М.: Изд-во «Горная книга», 2009. – 323 с.

13. Miettinen T., Ralson J., Fornasiero D., 2010, The limits of fine particle flotation // Minerals Engineering. 2010. Vol 23. P. 420 – 437.

14. Krauth, Richard G. 1991 Controlled Percolation System and Method for Heap Leach Mining. United States Patent 5,005,806. April 9. – 1991.

15. Gupta A., Yan D. Mineral Processing Design and Operation: An Introduction // Elsevier Science, 2006. – 718 p.

16. Thiel R.S., Smith, M.E. State Of The Practice Review of Heap Leach Pad Design Issues // Proc. GRI-18, Las Vegas, Nevada, USA. 2003. Vol. 22. P. 555 – 568.

17. Шорохова А.В., Новичихин А.В. Социально-экологическая безопасность горнопромышленных районов: разработка и конкретизация организационно-технологического механизма управления // Экономика и менеджмент системы управления. 2016. № 4.1. С. 194 – 200.

18. Lowrie R. SME Mining Reference Handbook. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. (SME) // Electronic edition published. 2009. 448 p.

19. Шорохова А.В., Новичихин А.В. Имитационные модели социально-экологической безопасности горнопромышленных районов // Экономика и менеджмент системы управления. 2016. № 4. С. 93 – 100.

20. Новичихин А.В., Фрянов В.Н. Формирование комплексных сценариев развития социально-экономических систем топливно-сырьевого региона // Экономика и менеджмент систем управления. 2014. № 3.1. С. 165 – 172.