Preview

Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Повышение экологической безопасности снижением техногенной нагрузки в горнодобывающих регионах

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-529-538

Полный текст:

Аннотация

Одним из самых проблемных мест технологии складирования отходов переработки рудного сырья в подземное выработанное пространство и хвостохранилища с добавкой отвердителя являются хвосты гидрометаллургического завода (ГМЗ), которые направляются по пульпопроводу в хвостохранилище в виде пульпы с соотношением по массе твердое:жидкое 1:2. Жидкая фаза пульпы после отстаивания и осветления в хвостохранилище возвращается в технологический цикл на ГМЗ. Рассматриваемая технология складирования имеет ряд недостатков: высокие единовременные капитальные затраты на строительство хвостохранилища на полную проектную мощность; большая вероятность миграции вредных химических веществ в подземные воды при повреждении защитных экранов основания или бортов хвостохранилища. В ходе исследования использовали данные литературных источников и патентной документации в области обоснования параметров хранилищ, результаты лабораторных и производственных экспериментов. Проводили физическое моделирование и подбор составов твердеющих смесей. Выполнены аналитические исследования, сравнительный анализ теоретических и практических результатов по стандартным и новым методикам. Установлена возможность использования твердеющих смесей с применением в качестве вяжущего отходов смежного производства. Предложен оптимальный состав ингредиентов на 1 м3 твердеющей смеси. Предложенная технология складирования отходов переработки рудного сырья в подземное выработанное пространство и хвостохранилища с добавкой отвердителя позволяет при производственной мощности предприятия 1500 тыс. т/год хвостов использовать 50 – 55 % для закладки подземного выработанного пространства. Оставшуюся часть, соединенную с вяжущим материалом, можно складировать в хранилище. При заполнении связанными хвостами всей существующей площади зеркала хвостохранилища на высоту 10 м и производительности ГМЗ до 1,5 млн т в год срок эксплуатации хвостохранилища продлевается на 50 лет.

Об авторах

В. И. Ляшенко
ГП «УкрНИПИИпромтехнологии»
Украина

к.т.н., начальник научно-исследовательского отдела, старший научный сотрудник

52204, Украина, Днепропетровская обл., Желтые Воды, пр. Свободы, 37



В. И. Голик
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)
Россия

д.т.н., профессор кафедры «Горное дело»

362021, Республика Северная Осетия-Алания, Владикавказ, ул. Николаева, 44

 



В. З. Дятчин
Институт предпринимательства «Стратегия»
Украина

к.т.н., доцент кафедры менеджмента и социальной работы

52204, Украина, Днепропетровская обл., Желтые Воды, ул. Гагарина, 43



Список литературы

1. Yuan Y., Bolan N., Prévoteau A., Vithanage M., Biswas J.K., Ok Y.S., Wang H. Applications of biochar in redox-mediated reactions // Bioresource Technology. 2017. Vol. 246. Р. 271 – 281.

2. Ломоносов Г.Г., Полоник П.И., Абдалах Х. Совершенствование технологии очистных работ на основе применения пастообразных закладочных материалов // Горный журнал. 2000. № 2. С. 21 – 23.

3. Добыча и переработка урановых руд в Украине. Монография / Под общ. ред. А.П. Чернова. – Киев: Адеф – Украина, 2001. – 238 с.

4. Hu S. G., Lu X. J., Niu H. L. and Jin Z. Q. Research on preparation and properties of backfilling cementation material based on blast furnace slag // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 158. P. 189 – 196.

5. Lottermoser B. Mine Wastes: Characterization, Treatment and Environmental Impacts. – New York: Springer, 2012. – 400 p.

6. Maanju S.K., Saha K. Impact of mining industry on environmental fabric – a case study of Rajasthan State in India // Journal of Environmental Science. Toxicology and Food Technology. 2013. Vol. 6. No. 2. P. 8 – 13.

7. Snelling P.E., Godin L., McKinnon S.D. The role of geologic structure and stress in triggering remote seismicity in Creighton Mine, Sudbury, Canada // Int. Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2013. Vol. 58. P. 166 – 179.

8. Reiter K., Heidbach O. 3-D geomechanical-numerical model of the contemporary crustal stress state in the Alberta Basin (Canada) // Solid Earth. 2014. No. 5. P. 1123 – 1149.

9. Kayri M. Predictive abilities of Bayesian regularization and Levenberg – Marquardt algorithms in artificial neural networks: a comparative empirical study on social data // Mathematical and Computational Applications. 2016. Vol. 21. No. 2. Article 21020020.

10. Chowdhury S.R., Yanful E.K., Pratt A.R. Recycling of nickel smelter slag for arsenic remediation – an experimental study // Environmental Science and Pollution Research. 2014. Vol. 21. No. 17. P. 10096 – 10107.

11. Modaihsh A.S., Mahjoub M.O., Nadeem M.E.A., Ghoneim A.M., Al-Barakah F.N. The air quality, characterization of polycyclic aromatic hydrocarbon, organic carbon, and diurnal variation of particulate matter over Riyadh City // Journal of Environmental Protection. 2016. No. 7. P. 1198 – 1209.

12. Ke X., Zhou X., Wang X., Wang T., Hou H., and Zhou M. Effect of tailings fineness on the pore structure development of cemented paste backfill // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 126. Р. 345 – 350.

13. Beiyuan J., Awad Y.M., Beckers F., Tsang D.C., Ok Y.S., Rinklebe J. Mobility and phytoavailability of As and Pb in a contaminated soil using pine sawdust biochar under systematic change of redox conditions // Chemosphere. 2017. Vol. 178. P. 110 – 118.

14. Deng D.Q., Liu L., Yao Z.L., Song K.I., Lao D.Z. A practice of ultrafine tailings disposal as filling material in a gold mine // Journal of Environmental Management. 2017. Vol. 196. P. 100 – 109.

15. Vrancken C., Longhurst P.J., Wagland S.T. Critical review of realtime methods for solid waste characterization: Informing material recovery and fuel production // Waste Management. 2017. Vol. 61. P. 40 – 57.

16. Cheng Y., Jiang H., Zhang X., Cui J., Song C., Li X. Effects of coal rank on physicochemical properties of coal and on methane adsorption // Int. Journal of Coal Science & Technology. 2017. Vol. 4. No. 2. P. 129 – 146.

17. Paul A., Murthy V.M.S.R., Prakash A.K. Estimation of rock load in development workings of underground coal mines. A modified RMR approach // Current Science. 2018. Vol. 114. No. 10. P. 2167 – 2174.

18. Трубецкой К.Н., Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Проблемы и перспективы развития ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения недр Земли // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2012. № 4. С. 116 – 124.

19. Комащенко В.И. Разработка взрывной технологии, снижающей вредное воздействие на окружающую среду // Изв. Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. № 1. С. 34 – 43.

20. Ляшенко В.И., Голик В.И. Научное и конструкторско-техно-логическое сопровождение развития уранового производства. Достижения и задачи // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 7. С. 137 – 152.

21. Строительство хвостохранилища на медно-молибдено- вом руднике Лос-Пеламбрес в Чили. – URL: http//mineral.ru/ News/34680.html (дата обращения: 06.11.2019).

22. Ляшенко В.И. Развитие научно-методических основ оценки эффективности природоохранных технологий и технических средств при добыче и переработке рудного сырья // Безопасность труда в промышленности. 2017. № 9. С. 30 – 36.

23. Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Лисовой И.А. Повышение безопасности горного производства на основе эффективного управления отходами добычи и переработки рудного сырья // Безопас- ность труда в промышленности. 2017. № 11. С. 16 – 22.

24. Ляшенко В.И., Чекушина Т.В., Лисовой И.А., Лисовая Т.С. Экологическая безопасность в зоне влияния уранового производства // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 3. С. 60 – 65.

25. Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н. Принципы проектирования и выбор технологий освоения недр, обеспечивающих устойчивое развитие подземных рудников // Горный журнал. 2017. № 11. С. 52 – 59.

26. Эпов М.И., Юркевич Н.В., Бортникова С.Б., Карин Ю.Г., Саева О.П. Определение состава горно-рудных отходов геохимическими и геофизическими методами (на примере хвостохранилища Cалаирского горно-обогатительного комбината) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 12. С. 1944 – 1954.

27. Крупская Л.Т., Голубев Д.А., Растанина Н.К., Филатова М.Ю. Рекультивация поверхности хвостохранилища закрытого горного предприятия Приморского края с использованием биоремедиации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 9. С. 138 – 148.

28. Волков Е.П., Анушенков А.Н. Разработка технологии закладки горных выработок твердеющими смесями на основе хвостов обогащения // Изв. вуз. Горный журнал. 2019. № 7. С. 5 – 13.

29. Lyashenko V., Topolnij F., Dyatchin V. Development of technologies and technical means for storage of waste processing of ore raw materials in the tailings dams // Technology audit and production reserves. 2019. Vol. 3. No. 49. P. 33 – 40.

30. Ляшенко В.И., Голик В.И. Комбинированные геотехнологии предконцентрации запасов руд выщелачиванием металлов из рудного сырья // Маркшейдерия и недропользование. 2020. № 2 (106). С. 16 – 23.


Для цитирования:


Ляшенко В.И., Голик В.И., Дятчин В.З. Повышение экологической безопасности снижением техногенной нагрузки в горнодобывающих регионах. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2020;63(7):529-538. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-529-538

For citation:


Lyashenko V.I., Golik V.I., Dyatchin V.Z. Increasing environmental safety by reducing technogenic load in mining regions. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020;63(7):529-538. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-529-538

Просмотров: 172


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)