Перспективы увеличения минеральной базы цветной металлургии
В.И. Голик1, А.В. Титова2
1 Московский государственный политехнический университет, г. Москва, Российская Федерация
2 Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №3 / 2024 стр. 77-84
Резюме: Рассмотрены вопросы упрочнения минерально-сырьевой базы цветной металлургии путем вовлечения в производство отходов обогащения вскрываемых руд. Актуальность исследования объясняется снижением уровня обеспеченности минеральными ресурсами. Традиционные технологии переработки руд увеличивают объем хвостов переработки в хранилищах. Не развивается безотходная утилизация отходов первичной переработки, которые нередко используют без извлечения из них металлов до норм санитарных требований. Острые кризисные экологические проблемы усугубляются в первую очередь отсутствием рычагов централизованного учета и регулирования накопившихся отходов. Эффективность технологий с выщелачиванием доказывается комплексным методом, включающим в себя эксперименты и расчеты с сопоставлением показателей вариантов переработки. Получены количественные значения и выполнены графики зависимости извлечения металла от участвующих факторов, которые позволяют характеризовать процессы выщелачивания хвостов обогащения в дезинтеграторе. Доказано, что при механохимической активации процесса выщелачивания извлечение металлов превышает извлечение при переработке отходов традиционными технологиями с обеспечением безопасного по санитарным требованиям уровня. Определено, что активация в дезинтеграторе в процессе выщелачивания металлов повышает прочность бетонных смесей на основе вторичных хвостов. Сделан вывод, что активация процессов выщелачивания в дезинтеграторе обеспечивает извлечение из хвостов обогащения от 50 до 80% теряемых ранее металлов. Освоение техногенных месторождений инновационными технологиями с выщелачиванием металлов является реальным шагом по пути расширения минерально-сырьевой базы металлургии и улучшения экологической обстановки в горнодобывающих регионах. В отличие от родственных по тематике и целевому назначению технологий рассматриваемая технология позволяет осуществить безотходную переработку руд.
Ключевые слова: сырьевая база, отходы обогащения, руда, выщелачивание, дезинтегратор, механохимия, металл, прочность бетона, безотходность
Для цитирования: Голик В.И., Титова А.В. Перспективы увеличения минеральной базы цветной металлургии. Горная промышленность. 2024;(3):77–84. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-3-77-84
Информация о статье
Поступила в редакцию: 29.03.2024
Поступила после рецензирования: 13.05.2024
Принята к публикации: 18.05.2024
Информация об авторах
Голик Владимир Иванович – доктор технических наук, профессор кафедры металлургии, Московский политехнический университет, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-1181-8452; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Титова Ася Владимировна – доктор технических наук, заместитель директора по развитию, Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Малышев Ю.Н., Ряховский В.М., Банников В.Ф., Ряховская С.К. Минералого-геохимические исследования – действенный инструмент совершенствования технологии переработки техногенных отходов. Горный журнал. 2016;(1):73–76. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.01.15 Malyshev Yu.N., Ryakhovsky V.M., Bannikov V.F., Ryakhovskaya S.K. Mineralogy and geochemistry research – An efficient tool of improvement of mining waste processing technology. Gornyi Zhurnal. 2016;(1):73–76. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2016.01.15
2. Малышев Ю.Н., Титова А.В. Твердые отходы промышленности – как основа формирования дополнительной минерально-сырьевой базы стратегического сырья РФ. Маркшейдерия и недропользование. 2014;(1):23–32. Malyshev Yu.N., Titova A.V. Soild mine wastes as a foundation of the supplementary mineral and raw materials base of strategic materials in Russia. Mine Surveying and Subsurface Use. 2014;(1):23–32. (In Russ.)
3. Golik V.I., Klyuev R.V., Martyushev N.V., Zyukin D.A., Karlina A.I. Technology for nonwaste recovery of tailings of the Mizur mining and processing plant. Metallurgist. 2023;66(11-12):1476–1480. https://doi.org/10.1007/s11015-023-01462-y
4. Титова А.В., Наумов Г.Б. Экологические проблемы современности. Горная промышленность. 2018;(2):75–78. Titova A.V., Naumov G.B. Environmental problems of the present. Russian Mining Industry. 2018;(2):75–78. (In Russ.)
5. Sánchez F., Hartlieb P. Innovation in the mining industry: technological trends and a case study of the challenges of disruptive innovation. Mining, Metallurgy & Exploration. 2020;37(5):1385–1399. https://doi.org/10.1007/s42461-020-00262-1
6. Клюев Р.В., Босиков И.И., Майер А.В. Комплексный анализ генетических особенностей минерального вещества и технологических свойств полезных компонентов Джезказганского месторождения. Устойчивое развитие горных территорий. 2019;11(3):321–330. Klyuev R.V., Bosikov I.I., Mayer A.V. Complex analysis of genetic features of mineral substance and technological properties of useful components of Dzhezkazgan deposit. Sustainable Development of Mountain Territories. 2019;11(3):321–330. (In Russ.)
7. Пухова В.П., Воропанова Л.А. Очистка сточных вод горно-перерабатывающих предприятий путем использования природных продуктов. Устойчивое развитие горных территорий. 2019;11(2):134–141. Pukhova V.P., Voropanova L.A. Wastewater treatment of mining and processing plants using the natural products. Sustainable Development of Mountain Territories. 2019;11(2):134–141. (In Russ.)
8. Валиев Н.Г., Пропп В.Д., Вандышев А.М. Кафедре горного дела УГГУ – 100 лет. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2020;(8):130–143. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2020-8-130-143 Valiev N.G., Propp V.D., Vandyshev A.M. The 100th anniversary of the department of mining engineering of URSMU. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Gornyi Zhurnal. 2020;(8):130–143. (In Russ.) https://doi.org/10.21440/0536-1028-2020-8-130-143
9. Lyashenko V.I., Dudchenko A.H., Rakhmanov R.A. Scientific and methodological support and technical maintenance for drilling and blasting preparation of rock ores for underground block leaching. Explosion Technology. 2020;(127/84):102–134.
10. Tayebi-Khorami M., Edraki M., Corder G., Golev A. Re-thinking mining waste through an integrative approach led by circular economy aspirations. Minerals. 2019;9(5):286. https://doi.org/10.3390/min9050286
11. Yang Y., Qiu W., Liu Z., Song J., Wu J., Dou Z. et al. Quantifying the impact of mineralogical heterogeneity on reactive transport modeling of CO2 + O2 in-situ leaching of uranium. Acta Geochimica. 2022;41:50–63. https://doi.org/10.1007/s11631-021-00502-1
12. Brigida V.S., Golik V.I., Klyuev R.V., Sabirova L.B., Mambetalieva A.R., Karlina Yu.I. Efficiency gains when using activated mill tailings in underground mining. Metallurgist. 2023;67(3-4):398–408. https://doi.org/10.1007/s11015-023-01526-z
13. Рыбак Я., Хайрутдинов М.М., Конгар-Сюрюн Ч.Б., Тюляева Ю.С. Ресурсосберегающие технологии освоения месторождений полезных ископаемых. Устойчивое развитие горных территорий. 2021;13(3):405–415. Rybak Ya., Khayrutdinov M.M., Kongar-Syuryun Ch.B., Tyulyayeva Yu.S. Resource-saving technologies for development of mineral deposits. Sustainable Development of Mountain Territories. 2021;13(3):405–415. (In Russ.)
14. Adero N.J., Drebenstedt C., Prokofeva E.N., Vostrikov A.V. Spatial data and technologies for geomonitoring of land use under aspect of mineral resource sector development. Eurasian Mining. 2020;(1):69–74. https://doi.org/10.17580/em.2020.01.14
15. Yin S., Shao Y., Wu A., Wang H., Liu X., Wang Y. A systematic review of paste technology in metal mines for cleaner production in China. Journal of Cleaner Production. 2020;247:119590. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119590
16. Хайрутдинов M.M., Конгар-Сюрюн Ч.Б., Тюляева Ю.С., Хайрутдинов A.M. Бесцементные закладочные смеси на основе водорастворимых техногенных отходов. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020;331(11):30–36. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/11/2883 Khayrutdinov M.M., Kongar-Syuryun Ch.B., Tyulyaeva Yu.S., Khayrutdinov A.M. Cementless backfill mixtures based on water-soluble manmade waste. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2020;331(11):30–36. (In Russ.) https://doi.org/10.18799/24131830/2020/11/2883
17. Xie H., Zhao J.W., Zhou W., Ren S.H., Zhang R.X. Secondary utilizations and perspectives of mined underground space. Tunnelling and Underground Space Technology. 2020;96:103129. https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.103129
