Потери при разработки рудных месторождений

Процент потери сырья

Важнейшая задача — снижение потерь при отработке месторождений. Ориентировочными подсчетами установлено, что мировые потери составляют (в тысячах тонн в год): меди 600, свинца 300, цинка 500. Свыше 60 миллионов тонн сернистого ангидрида поступает в атмосферу. Отдача (в процентах) нефтяных пластов до 1950 года не превышала 25, а в 1975 году 30. К 2012 году ожидается увеличение ее до 45 процентов при активном внедрении водного, газового, взрывного и бактериального способов повышения отдачи недр. Однако еще огромны потери попутного газа. Это бутан — пропан, на котором мы готовим пищу. В газопроводы поступает только стабильный газ, а попутный и нестабильный горят в факелах.

По данным П. М. Моссура и В. Е. Тищенко (1975 год), с 1960 по 1975 год возросли потери угля. Не благополучно и с железными рудами. На всю страну гремит слава криворожских добытчиков железа. Слава заслуженная. Больше половины железной руды дает Криворожский бассейн. Однако слишком велики еще потери ценного сырья при добыче. Велико и. разубоживание руды.

В месторождениях с комплексными рудами сложные и конечные потери еще более значительны. Проблема комплексных руд не нова. В настоящее время полезные ископаемые в России являются источником 95 процен­тов потребляемой энергии, сырьем для производства 90 процентов продукции тяжелой промышленности и 17 процентов товаров народного потребления. Поэтому следует задуматься о потерях.

Значительны потери при переделе руд. К потерям подземным добавляются потери обогащения и металлургического процесса.

Раньше только вторичная промывка золотых отвалов считалась выгодной. Теперь следует говорить о вторичных антропогеновых месторождениях почти всех видов сырья. Старые отвалы апатитовых рудников намного богаче руд нашего времени. Огромные потери мусковита в месторождениях Мамско-Чуйского района привели по сути к созданию крупных месторождений мелкораз­мерной слюды-скрапа, которые пока нерентабельны для отработки, но уже создали угрозу окружающей среде. Для таких вторичных руд есть надежные сферы потребления: производство невыгорающих красок, наполнителей пластмасс, изготовление нетоксичных сварочных электродов и др.

Добытая в Каратау руда содержит ряд ценных компонентов, но они не улавливаются и переходят в шлаки фосфорного производства. Образуются горы шлаков, которые можно и нужно перерабатывать на цемент, минеральную вату, пемзу. А вместо этого тратят деньги на содержание специальной техники и карьеров, в которые закапывают шлаки.

Не лишены недостатков и методы работы на других месторождениях фосфорного сырья в Хибинах, в Ковдоре на Кольском полуострове и на железорудных месторождениях Горной Шории, где апатит — сырье, необходимое в Сибири, — многие годы уходит в отвалы. Оказывается, что месторождения топлива также комплекс­ны.

Известно, что нефть иногда содержит высокие концентрации металлов. Так, венесуэльская нефть служит промышленным источником титана, в нефти штатов Калифорния и Вайоминг (США) обнаружено до 0,16 процентов окиси лития, зольность нефти до 9 процентов. В нефтяной золе ряда месторождений установлены десятые доли процента стронция и существенные содержания большого числа элементов земной коры, вплоть до платиноидов. Это не значит, что все металлы из нефти можно извлекать, но металлоносность нефтяных вод может указывать на наличие редкометальных и иных месторождений в районе.

Значительные средства расходуются на получение гелия из атмосферного воздуха. Но вот на месторождении Клитсайд, в штате Техас, в состав природного горючего газа входит 2 процента гелия. Есть гелиеносные газовые месторождения и в России. Не знают промышленники, что делать и с природными месторождениями углекислого газа.

Неисчерпаемые источники строительных материалов — отвалы горно-обогатительных комбинатов, которые ис­пользуются в России только на 2 процента. А шламоотвалы, которые требуют особой заботы, специальных плотин и гидросооружений. А отвалы энергетических производств!

Низок коэффициент использования минеральных ресурсов. А масштабы потребления растут. США только с 1940 года потребили больше минеральных ресурсов, чем все человечество за свою историю. И не только за счет своих собственных территорий. Наша страна добывает свои полезные ископаемые. Потому и счет к добытчикам должен быть строже.

Ввиду отработки все более бедных руд в практику введены новые комбинированные схемы обогащения: гравитационные, флотационные, гидрометаллургические и биометаллургические методы. В переработку все шире вовлекаются забалансовые руды и хвосты обогащения. В результате предварительного обогащения руд в тяжелых суспензиях на молибденовом месторождении Клаймакс (США) получают пять промышленных концентратов. Флотации подвергается все большая масса руд. В 1975 году в США было флотировано 983 миллиона тонн руд, из них 66 процентов сульфидных.

На месторождениях Витватереранда (ЮАР) перерабатываются старые пиритные отвалы, золота и урана в которых содержится до грамма на тонну. Размытый гидромониторами отвал флотируют и получают пиритовый концентрат — источник урана. Уран извлекают методом выщелачивания. Остатки обжигают, перерабатывая на серную кислоту, а уже огарки представляют собой сырье для получения золота.

В XVI веке на месторождении меди Сомолнок в Венгрии в старые выработки заливали воду и откачивали меденосный раствор. Видимо, это были первые опыты метода выщелачивания. В наше время этот метод широко применяется. Скважинное и заводское получение урана широко внедрено в штате Техас. Так, компания «Интернейшнл Энерги» добывает из скважин 81,7 тонн урана в год, а компания «Сольюшен Инжиниринг» извлекает его до 450 тонн в год из отходов обогащения. Внедрено кучное и подземное выщелачивание на урановом руднике Агню-Лейк в Канаде. Расширяются работы по выщелачиванию свинца и цинка. Для руд сульфидных месторождений, залегающих в сланцевых породах Северного Кавказа, получены прекрасные результаты. Активно внедряется выщелачивание при переработке отвалов медного месторождения Бингем в США. Медные руды месторождения Мозабони в Индии, содержащие 1,65 процента меди, растворялись сернокислотными реагентами в присутствии тиобактерий. Оказалось, что бактерии, выделенные на месторождении, эффективнее чистых лабораторных культур того же вида. А польскими учеными установлено, что наилучшие результаты достигаются при совместной последовательной работе нескольких видов бактерий, причем наиболее активная культура как бы заквашивается на культуре, подготавливающей процесс. Сульфатредуцирующие бактерии позволяют получить из очень бедных руд бактериальный осадок, в котором содержится (в процентах): меди 19,9, цинка 6,1, железа 10,9; процесс идет активно при подкормке культуры дрожжевым экстрактом.

Ещё в СССР была доказана высокая эффективность бактериального удаления мышьяка из упорных золото-мышьяковых концентратов и из олово-медных продуктов; в чановом процессе используют оборотные бактериальные растворы.

За бактериальными методами обогащения и прямого передела руд большое будущее. При помощи бактерий можно извлечь щелочные металлы от лития до цезия, никель, кобальт, молибден и др. Новый метод биометаллургии уверенно пробивает себе дорогу.

Мы рассказали о путях и способах разработки, уничтожения месторождений полезных ископаемых. А как пополнить земной фонд минерального сырья? Где к как искать новые месторождения?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.