Охрана гидросферы от загрязненного стока из законсервированных горных выработок методами химической рекультивации

Чижов, Евгений Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Охрана гидросферы от загрязненного стока из законсервированных горных выработок методами химической рекультивации
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Охрана гидросферы от загрязненного стока из законсервированных горных выработок методами химической рекультивации"

П'Б ОД

"'6 I- ■ > —П

На правах рукописи

ЧИЖОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОХРАНА ГИДРОСФЕРЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕННОГО СТОКА ИЗ ЗАКОНСЕРВИРОВАННЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК МЕТОДАМИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ (на примере Карабашского рудника)

11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2000

Работа выполнена в ОАО «Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности» (Унипромедь).

Научный руководитель: доктор технических наук Ю.С. Рыбаков

Научный консультант: кандидат технических наук Д.А. Пирмагомедов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.Г. Зотеев

кандидат технических наук, старший научный сотрудник В.К. Пинигин

Ведущая организация:

Кыштымский медеэлектролитный комбинат (г. Кыштым, Челябинской области).

Защита состоится "19" апреля 2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 099.01.01 в Российском научно-исследовательском институте комплексного использования и охраны водных ресурсов (РосНИИВХ) по адресу: 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов.

Автореферат разослан "17" марта 2000 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим высылать по адресу: 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира, 23, РосНИИВХ.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 099.01.01

Ю.С. Рыбаков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Резкое увеличение объемов добычи полезных ископаемых, в первую очередь, руд цветных металлов, пришедшееся на пятидесятые, шестидесятые годы нашего столетия, привело к появлению значительного количества техногенных образований, к которым относятся отвалы и терриконы забалансовых руд, вскрышных и вмещающих пород, шлако- и золоотвалы, шламо- и хвостохранилища, законсервированные горные выработки после открытых и подземных горных работ.

Сток, сформированный на этих техногенных образованиях загрязнен цветными и редкими металлами, железом, сульфат- и хлор-ионами и другими веществами, концентрации которых в сотни, тысячи раз превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК) для рыбохозяйственных водоемов. За год с подотвальными и шахтными водами, например, с территорий техногенных провинций Урала сбрасывается более одного миллиона тонн химических веществ, в том числе крайне опасных тяжелых и редких металлов, что приводит к значительному загрязнению поверхностных и подземных водных источников. В результате качество вод в них не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям. Все это приводит к загрязнению и питьевых источников. Питьевая вода в районах действия горнодобывающих предприятий не соответствует ГОСТу, что сказывается отрицательно на здоровье населения.

В настоящее время для защиты водных объектов от стока с техногенных образований, складированных на земной поверхности разработано достаточно много технологий, в том числе с использованием методов их очистки от загрязнителей (химической рекультивации). В то же время надежных методов защиты водных объектов от загрязненного стока из законсервированных горных выработок не разработано.

Поэтому актуальной задачей становится проведение исследований по снижению загрязняющей активности породы и руд в законсервированных горных выработках и на их основе разработка технологий по существенному сокращению загрязнения поверхностных и подземных вод от стока из этих техногенных образований.

В качестве объекта исследований выбран законсервированный Карабашский рудник медно-цинковых руд Карабашского медеплавильного комбината, являющийся источником интенсивного загрязнения подземных и поверхностных вод.

Цель работы - разработка технологии химической рекультивации законсервированных горных выработок, позволяющей существенно сократить загрязнение поверхностных и подземных вод.

Идея работы заключается в использовании приемов и методов подземного выщелачивания для обезвреживания горных пород (химической рекультивации) законсервированных месторождений.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- дать геохимическую характеристику районов, в которых находятся законсервированные горные выработки, и установить основные загрязняющие вещества, попадающие в водные объекты;

- осуществить анализ существующих методов по предотвращению загрязнения водных объектов стоком с техногенных образований;

- изучить физико-химические характеристики медно-цинковых руд и пород Карабашского рудника и закономерности выщелачивания из них загрязнителей;

- установить оптимальные технологические параметры принудительного выщелачивания основных загрязняющих веществ из руд и пород Карабашского рудника;

- разработать и обосновать технологические схемы по существенному снижению загрязнения водных объектов стоком из законсервированных горных выработок.

Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы: теоретическое обобщение современных знаний и представлений о процессах формирования качества сточных вод с техногенных образований и способах их очистки, лабораторные исследования процессов выщелачивания из руд и пород, метод математического планирования экспериментов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована результатами теоретических исследований, статистической обработкой данных химического, минералогического, фазового анализов, применением методов математического планирования экспериментов, математической обработки полученных результатов, обобщением полученных данных графоаналитическим методом.

На защиту выносятся:

- обоснование использования подземного выщелачивания для очистки (химической рекультивации) законсервированных рудников от легкорастворимых веществ, загрязняющих водные объекты;

- результаты изучения процессов очистки (химической рекультивации) горных пород от легкорастворимых металлов-загрязнителей;

- технологические схемы по существенному снижению загрязнения поверхностных и подземных вод от стока с законсервированных горных выработок.

Научная новизна. Установлены зависимости скорости растворения меди и цинка от основных технологических параметров подземного выщелачивания.

Разработаны методы прогноза качества стока, сформированного в отработанных подземных горных выработках.

Установлены оптимальные параметры подземного выщелачивания легкорастворимых металлов-загрязнителей из руд, позволяющие вести процесс без специальной добавки реагентов.

Практическая значимость. Впервые разработаны технологические схемы по существенному сокращению загрязнения поверхностных и подземных вод от стока из законсервированных горных выработок.

Разработан технологический регламент для проектирования мероприятий по существенному снижению загрязнения поверхностных и подземных вод от загрязнения стоком из законсервированного Карабашского рудника.

Полученные результаты способствуют решению важной народнохозяйственной задачи - защите водных объектов от загрязнения стоком с законсервированных горных выработок.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на: международной конференции «Проблемы загрязнения окружающей среды», Москва, 1998; Всероссийской конференции «Водные ресурсы Байкальского региона: проблемы формирования и использования на рубеже тысячелетий», Иркутск, 1998; Всероссийском научно-практическом семинаре «Чистая вода», Тюмень, 1999; международной научно-практической конференции «Экологические проблемы промышленных регионов», Екатеринбург, 1999; международной конференции "Акватера-99", Санкт-Петербург, 1999; межрегиональной научно-практической конференции "Природа и природопользование на рубеже XXI века", Омск, 1999; юбилейной научно-практической конференции, посвященной 70-летию института Унипромедь, Екатеринбург, 2000.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников. Основное содержание диссертации изложено на 141 стр. машинописного текста, содержит 21 рисунок, 20 таблиц. Список использованных источников содержит 138 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи исследований и научные положения, показаны научная новизна и практическая значимость работы.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕННОГО СТОКА С ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Как было показано во введении к техногенным образованиям предприятий горнодобывающей и металлургической промышленности относятся отвалы и терриконы забалансовых руд, минерализованных пород, шлако- и золоотвалы, горные выработки, действующие и законсервированные шламо- и хвостохранилища станций нейтрализации и обогатительных фабрик и другие новообразования. Как правило, сток, формирующийся на техногенной провинции и имеющий контакт с этими образованиями, загрязнен металлами и другими ингредиентами. Применяемые методы очистки стока не эффективны по причине того, что они направлены на борьбу со следствием, а не с причиной загрязнения, заложенной в техногенных образованиях. В результате проведенного анализа установлено, что для очистки загрязненных сточных вод на отдельных предприятиях применяются такие методы очистки, как нейтрализация известью, а при повышенном содержании меди применяют цементацию ее на железном скрапе (Ветренко Е.А., Халезов Б.Д., Шевелева Л.Д.). Также испытаны методы осаждения цинка в виде сульфидов и карбонатов (Халезов Б.Д., Гертман Е.М., Паздников П.А., Бейсембаев Б.Б., Остроушко А.И., Келин В.Н., Дзугкоев B.C., Хулелидзе К.К.). Из литературных источников известны разработки по очистке таких вод реагентными методами, а также сорбцией и экстракцией (Вольдман Г.М., Копанев A.M., Халезов Б.Д., Ягодин Г.А, Холманских Ю.Б., Набойченко С.С. и др.). Наиболее перспективными для очистки вод являются сорбционные методы, так как с их помощью может быть произведена наиболее глубокая очистка вод. При этом никаких загрязнителей в очищаемые воды не вносится.

Однако, с нашей точки зрения необходимо как можно быстрее очистить техногенные образования от легкорастворимых загрязнителей, а затем осуществить биологическую рекультивацию или фиксацию оставшихся загрязнителей в породе. Очистку техногенных образований (химическую рекультивацию) можно осуществить с использованием геотехнологических методов, которые позволят не только защитить водные объекты от загрязненного стока, но и извлечь из них цветные металлы в товарную продукцию. Идея применения методов геотехнологии для природоохранных целей была высказана в свое время Калабиным А.И., Аренсом В.Ж.. Халезовым Б.Д., Рыбаковым Ю.С. и другими авторами. Для этих целей Рыбаковым Ю.С., Пирмагомедовым Д.А., Блинковым О.Г. выработан общий подход и принципиальные схемы химической рекультивации руд и пород цветной металлургии. Их работы были в основном направлены на применение кучного выщелачивания для целей химической рекультивации, что позволяло решать проблему охраны окружающей среды и рационального

использования природных ресурсов. Методов же химической рекультивации горной массы в подземных горных выработках в процессе анализа литературных источников не обнаружено.

Так же в результате этого анализа установлено, что главным недостатком кучного и подземного выщелачивания является низкая скорость протекания процесса. Интенсивность перехода загрязнителей в раствор зависит от химического и минералогического состава руды. Значительное влияние на извлечение загрязняющих элементов оказывают такие параметры выщелачивания, как концентрация реагентов, объем выщелачивающих растворов (плотность орошения), окислительная пауза между подачей растворов на рекультивируемое техногенное образование. Отсюда следует, что основным этапом при химической рекультивации является подготовка выщелачивающих растворов, в задачу которого входят разработка эффективного способа регенерации окислителей и растворителей, а также вывода из оборотных растворов загрязнителей, например, в товарную продукцию.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИЙ В РАЙОНАХ КОНСЕРВАЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Для разработки способов защиты поверхностных и подземных вод от загрязнения стоком с законсервированных горных выработок нами было обследовано 22 рудника Северного Кавказа, Среднего и Южного Урала и Сибири, добыча руд на которых была прекращена или добыча на них в ближайшее время должна прекратиться. Это рудники Садонского свинцово-цинкового комбината (Садонский, Сгидский, Холтинский, Архонский, Левобережный, Фиагдонский), Кедабекский рудник, рудники Красноуральского медеплавильного комбината (Красногвардейский, Турьинский, им. Ш Интернационала), рудники Кировградского медеплавильного комбината (Левихинский, Ново-Ежовскнй, Ломовский, Белореченский, Карпушинский, Ковеллиновый), Дегтярского рудоуправления (Дегтярский и Гумешевский), подземный рудник Карабашского медеплавильного комбината, Блявинский рудник Медногорского медно-серного комбината, Золотушинский рудник Алтайского и рудник Шерловогорского горно-обогатительных комбинатов. В результате проведенного обследования этих рудников установлено следующее.

Сток, сформированный на них загрязнен цветными металлами, железом, сульфатами и другими ингредиентами. Преобладающими полютантами являются медь, цинк, железо, содержание которых на всех обследованных рудниках превышает ПДК для рыбохозяйственных водоемов. В то же время после консервации рудников качество этого стока стало значительно лучше.

чем шахтных вод в период отработки месторождений. Причем на законсервированных рудниках, у которых залегание рудного тела было не выше, чем уровень подземных вод, содержание полютантов близко к фоновому.

Для рудников же, в которых рудные тела были значительно выше уровня подземных вод, даже после консервации характерны стоки с содержанием металлов-загрязнителей в десятки тысяч раз превышающих ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Причем наибольшую опасность представляют рудники, отрабатывавшие медно-цинковые месторождения. К тому же эти законсервированные рудники являются источником постоянной угрозы экологической катастрофы, особенно в период паводков и половодий.

Работающие на них очистные сооружения несовершенны и не решают проблемы загрязнения водных объектов, так как направлены на борьбу со следствием, а не с причиной загрязнения стока заложенной в самих горных выработках в виде неотработанных рудных тел, целиков, потерь и так далее.

Поэтому выше перечисленное делает проблему разработки технологий по предотвращению загрязнения поверхностных и подземных водных источников стоком из законсервированных рудников, у которых рудные тела залегают выше уровня поверхностных вод, очевидной и первоочередной.

В качестве объекта исследований выбран законсервированный Карабашский рудник, отрабатывавший медно-цинковое месторождение подземным способом. В месторождении оставлено значительное количество руды, расположенной выше уровня вод в подземных выработках и поверхностных водных источников. Сток рудника загрязнен медью и цинком, концентрации которых в десятки, сотни тысяч раз превышают ПДК. Имевшиеся очистные сооружения не справлялись с задачей защиты водных объектов от загрязнения. То есть имеется в наличии весь спектр проблем, которые стоят перед подобного рода объектами, представляющими угрозу окружающей среде. Поэтому кардинальное решение этой проблемы для Карабашского рудника можно будет беспрепятственно распространить на другие подобного рода объекты.

Добыча руд на Карабашском руднике, находящемся на территории г. Карабаша Челябинской области, начата в 1912 году. Разработка месторождения велась четырьмя шахтами (Центральная, им. Сталина, Новокапитальная, Первомайская). Но в 1994 году из-за нерентабельности было решено добычу руд приостановить, а шахты подвергнуть мокрой консервации. В настоящее время консервация завершена, а доступ в шахту закрыт. Считается, что сток, сформированный в шахте, не будет загрязнять водные источники. Однако это не так. Если проанализировать данные табл. 1. характеризующие количество шахтных вод, откачиваемых при добыче руды, шахтных вод после цементации и нейтрализации, и современного стока из шахты (данные 1999 года), то видно, что современный сток более загрязнен

медью, цинком, железом и имеет значительно ниже рН, чем воды после нейтрализации.

Таблица 1

Количественный и качественный состав шахтных вод, откачиваемых из

рудника, после их нейтрализации, современного стока из законсервированной шахты и стока после химической рекультивации

Наименование стока Объем стока, м3/сут Концентрация в водах, мг/дм3 pH

Меди | Цинка Железа

Шахтные воды, откачиваемые при добыче 120-150 70-80 | 110! 120 | 500 2,5

Шахтные воды после цементации и нейтрализации 120-150 0,15-0,1 1,0-2,0 2,7-5,0 7,58,0

Современный сток из законсервированной шахты 15-20 5,0-6,4 20-26 27-30 4,55,0

Сток после химической рекультивации 15-20 j 0,06 | 0,1 j 0,1 j 6-7 . 1 1 1 i

Этот сток будет изливаться к Карабашскому пруду и прудам-отстойникам шламов после нейтрализации. Попадающий в Карабашский пруд сток из шахты приведет к загрязнению этот водный объект (до настоящего времени стока из рудника в пруд не было), что, естественно, приведет к загрязнению р. Ольховки (приток р. Аткус), на которой сооружен пруд, а также вод р. Аткус (приток р. Миасс) и озера Аргази. Сток из рудника, который будет направляться на пруды отстойники, из-за своей кислой реакции приведет к частичному растворению складированных в них шламов. Что, естественно, увеличит загрязнение общего стока из этих прудов в р. Аткус. А если учесть, что из озера Аргази строится канал для подачи питьевой воды в г. Челябинск, а в непосредственной близости от г. Карабаш берет начало р.Уфа, воды которой используют для питьевого водоснабжения гг. Екатеринбурга, Уфы и других, то становится очевидной необходимость проведения работ по химической рекультивации оставленных запасов руд на Карабашском месторождении.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ИЗ РУД ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ КАРАБАШСКОГО РУДНИКА

Для проведения исследований выщелачивания легко растворимых загрязнителей из руд верхних горизонтов Карабашского месторождения была отобрана проба из рудного целика в районе шахты Центральная. При изучении вещественного состава пробы в аттестованной химико-аналитической лаборатории института Унипромедь выполнены химические анализы на 15 элементов и соединений, фазовый анализ на соединения меди и цинка, гранулометрический состав, минералогический и петрографический анализы. Химический состав руды следующий, %: меди 1,03, цинка - 0,77, железа - 21,91, серы - 28,7, свинца - 0,29, кадмия - 0,007, индия - 0,001, мышьяка - 0,1, селена - 0,0046, теллура - 0,0033, таллия - 0,0004, галлия -0,001, оксидов: кальция - 0,16, магния - 0,88, кремния - 30,3. По данным минералогических исследований, химического и фазового составов исследуемой пробы руды сделан вывод, что проба характерна для медно-цинковых руд Карабашского месторождения; основными рудными минералами являются сфалерит, халькопирит, пирит и марказит; количество оксидных соединений меди и цинка - 10-12%; до 30% первичных сульфидов меди и цинка находится в колломорфной хорошо растворимой форме, что требует их извлечения при химической рекультивации; индий и кадмий содержатся в основном в сфалерите в виде изоморфных включений. Данный тип руд по технологическим свойствам при химической рекультивации, согласно классификации Рыбакова Ю.С., следует отнести к медно-цинковым метаколлоидныкоторые по своей загрязняющей активности являются наиболее опасными для окружающей среды на предприятиях цветной металлургии.

Произведен расчет минимального содержания меди и цинка в водах месторождения, которое возможно достичь после извлечения хорошо растворимых соединений. При этом установлено, что минимальное содержание меди в сточных водах будет составлять примерно 0,06 мг/дм3, а цинка - менее 0,1 мг/дм3. Таким образом, химическая рекультивация должна быть направлена на достижение указанных выше концентраций в водах, имеющих контакт с рудой. Достижение меньших концентраций, по нашему мнению, сопряжено с большими трудностями, так как необходимо будет растворять трудно растворимые хорошо раскристаллизованные сульфиды.

Исследования выщелачивания легкорастворимых загрязнителей из пробы руды проводились в перколяторах с массой загрузки 300 г и 5 кг по методикам, разработанным Рыбаковым Ю.С., Халезовым Б.Д., Пирмагомедовым Д.А. В процессе исследований выщелачивания устанавливали зависимость скорости выщелачивания основных загрязнителей (меди и цинка) от концентрации серной кислоты (С,,?^), трехвалентного железа (Сре(ш))> окислительной паузы (т), объема

выщелачивающих растворов в сутки (р) и продолжительности проведения процесса. Установление этих зависимостей позволяет прогнозировать качество стока, формируемого в месторождении как в условиях естественного, так и принудительного выщелачивания.

Поиск оптимальных параметров выщелачивания проводился методом полного факторного планирования экспериментов. Результаты проведенных экспериментов были обработаны методом Бокса-Уилсона. При этом уравнение регрессии выщелачивания руды приняло вид:

у = 0.31 + 0.027Сн25О4 + 0.05СРс(,т + 0.087р- 0.05 т

Получив адекватное уравнение регрессии методом крутого восхождения были получены оптимальные режимы выщелачивания: объем выщелачивающих растворов 40 дм3/т в сутки, окислительная пауза 1 сутки, концентрация серной кислоты в выщелачивающих растворах 6,5 г/дм3, трехвалентного железа 7 г/дм3.

Также установлено, что основными элементами загрязняющими воды контактирующие с рудами верхних горизонтов Карабашского месторождения являются медь, цинк, железо, индий, кадмий, в меньшей степени эти воды загрязняются мышьяком, селеном и теллуром.

Процесс выщелачивания меди и цинка для руд Карабашского месторождения можно условно разделить на 5 этапов, что связано с растворением различных минеральных форм, в которых находятся эти металлы (рис. 1). Причем последний этап связан с растворением первичных сульфидов, выщелачивание которых в оптимальном режиме может продолжаться более 200 лет. Поэтому на этом этапе целесообразнее проводить не выщелачивание, а стабилизацию металлов, например, сульфидизацию оставшихся оксидов.

В результате выщелачивания в оптимальном режиме из руды было извлечено 39% меди, 40,5% индия, 50% кадмия и 62,5% цинка (рис. 1), то есть, исходя из данных фазового, химического и минералогического анализа, руда практически очищена от легкорастворимых загрязнителей.

Кроме перечисленных выше металлов значительное загрязнение водным источникам оказывает присутствующее в рудах железо. В процессе выщелачивания в режиме оборота продуктивных растворов в них накапливается до 8 г/дм3 в основном двухвалентного железа. В этой форме, как показали эксперименты, оно практически не влияет на выщелачивание других металлов. На стадии сорбции оно тоже не выводится. Поэтому были проведены исследования по окислению его до трехвалентного состояния путем продувки через растворы воздуха. Было установлено, что в оптимальном режиме процесс окисления идет при подаче 0,5 м5 воздуха на 1 м3 раствора в течение 6 часов. За этот период при температуре 20'С окисляется до 90% железа, то есть достигается оптимальная концентрация

I-:. %

Зависимость удельного расхода серной кислоты (5) и извлечения меди (1), индия (2), кадмия (3), цинка (4) от продолжительности выщелачивания Карабашской руды верхних горизонтов

I у = -8Е-15х6 + 1Е-11х5 - 8Е-09х4 + ЗЕ-06х3 - 0.0004Х2 + 0,0324х

; Пг = 0,9867

1.6

• 1,4

1,2 §

у = -1Е-09х4 + 2Е-06х3 - 0,0013х2 + 0,4396х И2 = 0,9901

а гв

& з

о 2

:у = ЗЕ-11хг-5Е-08х" + 2Е-05х3-0,0057хг + 0,7172х 0.8 ч

Я2 = 0,9922

у = -4Е-09х" + бЕ-Обх3 - 0,0025х2 + 0,4874х ^ = 0,9925

й о

°'6 « я

3 я 0,4 5

. у = 9Е-14х6 - 2Е-10х5 + 9Е-08х4 - 2Е-05х3 + 0,0025х2 + 0,1366х 0 2 = 0,9925

300 400 500 600 700

Продолжительность выщелачивания, сут

800

900

ЮОО

• 1

■5

Полиномиальный (3)

----Полиномиальный (5)

Полиномиальный (4)

• Полиномиальный (1) ---Полиномиальный (2)

Рис.1

трехвалентного железа в выщелачивающих растворах без специальной подачи этого реагента.

Исследованиями также установлено, что выщелачивание не очищает полностью руду от загрязнителей. Остается до 1% металлов, находящихся в легкорастворимых формах. Поэтому необходимо проведение второго этапа химической рекультивации - работ по переводу оставшихся растворимых соединений металлов в нерастворимое состояние. Наиболее приемлемым и надежным способом для этого является сульфидизация оставшихся растворимых соединений металлов.

Проведенные исследования по влиянию извлечения металлов из растворов на выщелачивание показали, что наиболее чистым (не вносящим дополнительные загрязнители) и эффективным методом является сорбция на угольных сорбентах (типа СГН-ЗОА) и ионообменных смолах. К тому же при сорбции регенерируется серная кислота до концентраций близких к оптимальной (до 5 г/дм3), что позволяет вести выщелачивание без дополнительной подачи этого реагента.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ГОРНОЙ МАССЫ ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ КАРАБАШСКОГО РУДНИКА

В результате проведенных обследования Карабашского рудника, исследований по выщелачиванию отобранных на нем проб руд, исследований по извлечению металлов из растворов, а также их десорбции и получения товарной продукции была разработана технологическая схема по очистке горной массы охранного целика руд шахты Центральная от легкорастворимых металлов-загрязнителей (рис. 2). Разработанная нами технологическая схема заключается в следующем. В начале готовится рудный блок к подаче на него выщелачивающих растворов. Для этого с поверхности рудное тело разбуривается сетью закачных и откачных скважин. С поверхности скважины обсаживаются полиэтиленовыми трубами. К закачным скважинам подводятся кислотостойкие трубы для подачи выщелачивающих растворов. В откачные скважины вводятся трубы эрлифта, к которому подводятся трубы от компрессорной установки для подачи сжатого воздуха и трубы для отвода откачиваемых из скважины продуктивных растворов. Эти растворы направляются на отстаивание и освобождение от воздуха в головном прудке и на сорбционную очистку от меди, цинка и частично от железа (Ш) а специально разработанном нами горизонтальном сорбционном устройстве. После извлечения из них металлов растворы, содержащие двухвалентное железо и серную кислоту, самотеком поступают в хвостовой прудок для регенерации путем окисления двухвалентного железа в трехвалентное состояние. Окисление проводится путем продувки через растворы сжатого воздуха. Интенсифицирующим

Технологическая схема очистки рудных тел от легкорастворимых загрязнителей.

Рудное тело

Цинковый купорос Упаренный элюат на извлечение 1а и Си

Рис 2

окисление фактором является деятельность тионовых бактерий, которые имеются в ограниченном количестве в рудном теле и растворе. Бактерии за счет повышения температуры раствора в помещении цеха и интенсивной подачи воздуха увеличивают свою активность. После регенерации растворы из хвостового прудка насосом подаются в закачные скважины, где просочившись через рудное тело и растворив часть легкорастворимых металлов-загрязнителей попадают за счет созданной депрессии в откачные скважины, а из нее эрлифтом откачиваются в головной прудок. Этим самым осуществляется оборот технологических растворов.

Однако за счет обводненности части рудного тела в растворы будут попадать подземные воды, которые создадут определенный дебаланс. Дебалансовые воды необходимо направлять для очистки на существующую станцию нейтрализации, а после нее на доочистку до ПДК в биопруде конструкции института РосНИИВХ.

Сорбент после насыщения металлами выгружается из сорбционного устройства и направляется в цех десорбции, где металлы десорбируются крепким раствором серной кислоты. В результате получаются элюаты, из которых получают катодную медь электролизом, цинковый купорос выпариванием, железосодержащий ярозит для получения пигментов или как сырье для черной металлургии, а также полупродукт, содержащий индий и кадмий, который направляется на цинковый завод для получения этих металлов. После десорбции и промывки регенерированный сорбент возвращается в сорбционное устройство для дальнейшего извлечения металлов из продуктивных растворов. Для контроля за качеством подземных вод и оценки влияния подземного выщелачивания на них вокруг рудного тела бурятся и оборудуются специальные гидрогеологические наблюдательные скважины. В случае необходимости эти скважины можно использовать для откачки загрязненных вод с помощью эрлифта в головной прудок.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

На основании проведенной технико-экономической оценки разработанных технологических схем химической рекультивации руд верхних горизонтов Карабашского рудника сделаны следующие выводы (табл.2).

При химической рекультивации руд верхних горизонтов Карабашского рудника общее извлечение загрязнителей составит: меди - 3510 т (39%), цинка -3970 т (62,5%), кадмия - 18,3 т (50%), индия - 1,48 т (40,5%), капитальные затраты на рекультивацию - не более 9,13 млн. рублей, окупаемость капитальных затрат -1,4 года.

За счет подземного выщелачивания руд будет получена прибыль в размере 6,45 млн.рублей в год. При этом будет предотвращен экологический ущерб ш сумму 1,6 млн.рублей в год. Отсюда суммарный экономический и экологический эффект от действия участка химической рекультивации составит 8,05 млн.рублей.

Также при химической рекультивации руд верхних горизонтов в городе Карабаш появляется дополнительно более 40 рабочих мест.

Все это позволяет надеяться на рентабельную химическую рекультивацию руд верхних горизонтов Карабашского рудника.

Таблица 2

Технико-экономические показатели

№ п Наименование показателей Величина

показателей

1 Масса руды в охранном целике, тыс. т 367

2 Содержание в руде, %: Меди 2,42

Цинка 1,73

Кадмия 0,01

Индия 0,001

3 Извлечение из руды, %: Меди 39

Цинка 62,5

Кадмия 50

Индия 40,5

4 Продолжительность работы участка, лет 9

5 Количество получаемых в год, т: Меди 390

Цинка 440

Кадмия 2,0

Индия 0,16

6 Капитальные затраты на строительство, тыс.руб. 9130

7 Стоимость произведенной продукции, тыс.руб/год 18596

8 Себестоимость производства металлов, тыс.руб/год 5391

9 Прибыль от реализации продукции, тыс.руб/год 6451

10 Предотвращенный экологический ущерб, 1600

тыс.руб/год

11 Окупаемость капитальных затрат, лет 1,4

ВЫВОДЫ

1. В настоящее время на ряде законсервированных (в первую очередь медно-цинковых) рудников (в том числе на Карабашском, выбранном в качестве объекта исследований), в которых часть рудных тел выше уровня грунтовых вод, характерны стоки с содержанием металлов-загрязнителей (меди, цинка, железа и других) значительно превышающих ПДК, что представляет значительную угрозу окружающей среде, в первую очередь, открытым и подземным водным источникам.

2. Наиболее эффективным способом защиты водных объектов от загрязнения стоком из законсервированных горных выработок является химическая рекультивация горной массы верхних горизонтов этих выработок, которую можно осуществить с помощью приемов и методов подземного выщелачивания. За счет проведения работ по рекультивации можно не только снизить загрязнение поверхностных и подземных водных источников, но и извлечь в товарную продукцию металлы-загрязнители.

3. В руде верхних горизонтов Карабашского месторождения главными загрязнителями стока являются медь (2,42%), цинк (1,73%), железо (21,91%). кадмий (0,01%). Очистку руды от основных загрязнителей можно эффективно проводить методом сернокислотного выщелачивания.

4. Процесс выщелачивания меди и цинка для руд Карабашского месторождения можно условно разделить на 5 этапов, что связано с растворением различных минеральных форм, в которых находятся эти металлы. Причем последний этап связан с растворением первичных сульфидов, выщелачивание которых в оптимальном режиме может продолжаться более 200 лет. Поэтому на этом этапе целесообразнее проводить не выщелачивание, а стабилизацию металлов, например, сульфидизацию оставшихся оксидов.

5. Установлены зависимости выщелачивания металлов из руд и пород от основных технологических параметров процесса: объема выщелачивающих растворов, окислительной паузы, концентрации выщелачивающего агента (серной кислоты и трехвалентного железа) и продолжительностью выщелачивания, что позволяет прогнозировать качество стока, формируемого на отвалах руд и минерализованных пород как в условиях естественного, так и принудительного выщелачивания.

6. Разработаны оптимальные технологические параметры выщелачивания основных загрязнителей для руд верхних горизонтов Карабашского месторождения: объем выщелачивающих растворов 40 дм3/т в сутки, окислительная пауза 1 сутки, концентрация серной кислоты в выщелачивающих растворах 6,5 г/дм3, трехвалентного железа 7 г/дм3.

7. Проведенные исследования по влиянию извлечения металлов из растворов на выщелачивание показали, что наиболее чистым (не вносящим дополнительные загрязнители) и эффективным методом является сорбция не ионообменных смолах. Также установлено, что при проведении сорбции не сорбенте СГН-ЗОА в режиме замкнутого оборота растворов у даете 5 поддерживать в них оптимальную концентрацию серной кислоты V трехвалентного железа без специальной добавки этих реагентов.

8. На основании результатов лабораторных и натурных исследований разработаны:

- технологическая схема подземного выщелачивания легкорастворимых металлов-загрязнителей для очистки от них руд целика и улучшени; состояния подземных и поверхностных вод;

- технологическая схема сорбционного извлечения металлов из продуктивных растворов в товарную продукцию;

- технология регенерации оборотных технологических растворов, позволяющая вести выщелачивание без специальной добавки реагентов:

- оборудование для подготовки, сорбции и регенерации растворов.

9. При химической рекультивации руд верхних горизонтов Карабашскогс рудника общее извлечение легко растворимых загрязнителей составит: меди ■ 3510 т (39%), цинка - 3970 т (62,5%), кадмия - 18,3 т (50%), индия - 1,48 т (40,5%), капитальные затраты на рекультивацию - не более 9,13 млн. рублей окупаемость капитальных затрат - 1,4 года.

За счет подземного выщелачивания руд будет получена прибыль в размер; 6,45 млн.рублей в год. При этом будет предотвращен экологический ущерб н; сумму 1,6 млн.рублей в год, суммарный экономический и экологически Г эффект от действия участка химической рекультивации составит 8,0: млн.рублей, а руда практически будет очищена от легкорастворимы? загрязнителей.

10. Разработанные технологические схемы и параметры выщелачиванш могут быть использованы для химической рекультивации руд на други: законсервированных медно-цинковых рудниках, например, Блявинского Белореченского, Кедабекского, Левихинского и других.

Содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах:

1. Шевелева Л.Д., Павличенко Г.А., Набойченко С.С., Кравцов В.А., Чижов Е.А., Филюшкин Г.А. Урал - невостребованная геотехнологией минеральная провинция //Известия высших учебных заведений. Горный журнал. - 1995.-№ 10-12,- С. 144-153.

2. Чижов Е.А., Пирмагомедов Д.А. Вклад института «Унипромедь» в развитие АГМК //Горный журнал.- 1999.- № 4.- С. 46-47.

3. Рыбаков Ю.С., Дальков М.П., Рыбаков С.Ю., Чижов Е.А. Кучное выщелачивание руд и пород как способ защиты водных объектов от загрязнения //Проблемы загрязнения окружающей среды - 98: Тезисы докладов международной конференции.-Москва, 1998.-С. 163.

4. Рыбаков Ю.С., Дальков М.П., Рыбаков С.Ю., Чижов Е.А. Защита озера Байкал от техногенного загрязнения //Водные ресурсы Байкальского региона: проблемы формирования и использования на рубеже тысячелетий: Тезисы докладов научно-практической конференции,- Иркутск, 1998,- С. 179-180.

5. Чижов Е.А., Пирмагомедов Д.А., Рыбаков Ю.С. Переработка техногенных образований Блявинского рудника Медногорского медно-серного комбината //Экологические проблемы промышленных регионов: Тезисы докладов международной научно-практической конференции.- Екатеринбург, 1999,-С. 155-15*6.

6. Рыбаков Ю.С., Чижов Е.А., Каршибаева О.В. Техногенные образования цветной и черной металлургии - источники загрязнения реки Тагил //Планирование водохозяйственной деятельности в бассейне реки Тагил: Сб. тр. международного научно-практического семинара.- Екатеринбург, 1999.- С. 8588.

7. Рыбаков Ю.С., Чижов Е.А. Проблема техногенных образований и защита водных объектов от загрязнения //Мелиорация и водное хозяйство,- 1999,- № 6,-С. 45-48.

8. Рыбаков Ю.С., Чижов Е.А. Предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод от стока с законсервированных горных выработок //Акватерра-99: Тезисы докладов международной конференции,- Санкт-Петербург, 1999.- С. 119-120

9. Рыбаков Ю.С., Пирмагомедов Д.А., Чижов Е.А. Защита водных объектов от техногенных образований Блявинского рудника Медногорского медно-серного комбината //Чистая вода: Тезисы докладов 4-ого Всероссийского научно-практического семинара.- Тюмень, 1999.- С. 45-46

10. Чижов Е.А., Рыбаков Ю.С., Пирмагомедов Д.А. Опыт химической рекультивации техногенных образований //Горный журнал.-2000.- № 1 .-С.29-31

11. Чижов Е.А., Рыбаков Ю.С., Пирмагомедов Д. А. Применение подземного выщелачивания для предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод от стока с законсервированных горных выработок //Тезисы докладов научно-практической конференции, посвященной 70-летию института Унипромедь.- Екатеринбург, 2000.- С. 60-61.

12. A.c. 1179677 СССР, МКИ Е 21 в 43/28. Способ переработки сульфидного сырья /Г.В.Скопов, Г.П.Харитиди, И.Ф.Худяков, Е.А.Чижов и др.-Заявл. 08.06.84,- Опубл. Бюл. изобр,- 1986.- № 24.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Чижов, Евгений Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕННОГО

СТОКА С ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ.

1.1. Очистка сточных вод от загрязнения техногенными образованиями.

1.2. Геотехнологические методы переработки руд

1.3. Химическая рекультивация техногенных образований.

1.4. Выводы и постановка задачи.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИЙ В РАЙОНАХ КОНСЕРВАЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ.

ВЫБОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общая характеристика техногенных образований.

2.2. Характеристика экологического состояния в районах консервации горных выработок.

2.2.1. Рудники Красноуральского МК.

2.2.2. Рудники Кировградского МК.

2.2.3. Дегтярское рудоуправление.

2.2.4. Карабашский МК.

2.2.5. Кедабекский рудник.

2.2.6. Садонский свинцово-цинковый комбинат.

2.2.7. Шерловогорский ГОК.

2.2.8. Алтайский ГОК.

2.2.9. Блявинский рудник. з • •

2.3. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ИЗ

РУД ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ КАРАБАШСКОГО РУДНИКА.

3.1. Характеристика проб руд, отобранных для проведения исследований.

3.2. Методика проведения исследований выщелачивания руд.

3.2.1. Подготовка проб руд и пород к выщелачиванию

3.2.2. Выщелачивание породы.

3.2.3. Контроль процесса.

3.2.4. Расчет минимального содержания меди и цинка в стоке после химической рекультивации.

3.3. Выщелачивание проб руды.

3.3.1. Поисковые исследования.

3.3.2. Оптимизация процесса.,.

3.3.3. Выщелачивание в оптимальном режиме.

3.4. Исследования по влиянию извлечения металлов из растворов на процесс выщелачивания.

3.5. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ГОРНОЙ МАССЫ ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ КАРАБАШСКОГО

РУДНИКА.

4Л. Характеристика современного состояния Карабашского рудника

4.2. Технологическая схема очистки горной массы от легкорастворимых загрязнителей.

4.3. Технические решения по подготовке блока руд к выщелачиванию

4.4. Технологические параметры процесса выщелачивания.

4.5. Сорбционное извлечение металлов из продуктивных растворов.

4.6. Аппаратурная схема.

4.7. Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ.

5.1. Технико-экономические показатели процесса.

5.2. Основные объекты строительства.

5.3. Расчет численности трудящихся.

5.4. Себестоимость производства меди и цинка.

5.5. Расчет эффективности очистки горной массы.

5.6. Расчет предотвращенного экологического ущерба.

5.7. Выводы.

Введение Диссертация по географии, на тему "Охрана гидросферы от загрязненного стока из законсервированных горных выработок методами химической рекультивации"

Актуальность темы исследований. Резкое увеличение объемов добычи полезных ископаемых, в первую очередь, руд цветных металлов, пришедшееся на пятидесятые, шестидесятые годы нашего столетия, привело к появлению значительного количества техногенных образований, к которым относятся отвалы и терриконы забалансовых руд, вскрышных и вмещающих пород, шлако-и золоотвалы, шламо- и хвостохранилища, законсервированные горные выработки после открытых и подземных горных работ.

Сток, сформированный на этих техногенных образованиях, загрязнен цветными и редкими металлами, железом, сульфат- и хлор-ионами и другими веществами /1 - 5/, концентрации которых в сотни, тысячи раз превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) для рыбохозяйственных водоемов /6/. За год с подотвальными и шахтными водами, например, с территорий техногенных провинций Урала сбрасывается более одного миллиона тонн химических веществ /7 - 8/, в том числе крайне опасных тяжелых и редких металлов, что приводит к значительному загрязнению поверхностных и подземных водных источников. Все это приводит к загрязнению и питьевых источников. Питьевая вода в районах действия горнодобывающих предприятий не соответствует СаНПиН /9/, что сказывается отрицательно на здоровье населения.

В настоящее время для защиты водных объектов от стока с техногенных образований, складированных на земной поверхности, разработано достаточно много технологий /10-16/, в том числе с использованием методов их очистки от загрязнителей (химической рекультивации) /17 - 22/. В то же время надежных методов защиты водных объектов от загрязненного стока из законсервированных горных выработок не разработано.

В качестве объекта исследований выбран законсервированный Карабаш-ский рудник медно-цинковых руд Карабашского медеплавильного комбината, являющийся источником интенсивного загрязнения подземных и поверхностных вод.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

На защиту выносятся:

Разработаны методы прогноза качества стока, сформированного в отработанных подземных горных выработках.

Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Чижов, Евгений Александрович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3. В руде верхних горизонтов Карабашского месторождения главными загрязнителями стока являются медь (2,42%), цинк (1,73%), железо (21,91%), кадмий (0,01%). Очистку руды от основных загрязнителей можно эффективно проводить методом сернокислотного выщелачивания.

5. Установлены зависимости выщелачивания металлов из руд и пород от основных технологических параметров процесса: объема выщелачивающих растворов, окислительной паузы, концентрации выщелачивающего агента (серной кислоты и трехвалентного железа) и продолжительности выщелачивания, что позволяет прогнозировать качество стока, формируемого на отвалах руд и минерализованных пород как в условиях естественного, так и принудительного выщелачивания.

7. Проведенные исследования по влиянию извлечения металлов из растворов на выщелачивание показали, что наиболее чистым (не вносящим дополнительные загрязнители) и эффективным методом является сорбция на ионообменных смолах. Также установлено, что при проведении сорбции на сорбенте СГН-30А в режиме замкнутого оборота растворов удается поддерживать в них оптимальную концентрацию серной кислоты и трехвалентного железа без специальной добавки этих реагентов.

8. На основании результатов лабораторных и натурных исследований разработаны:

- технологическая схема подземного выщелачивания легкорастворимых металлов-загрязнителей для очистки от них руд целика и улучшения состояния подземных и поверхностных вод;

- технологическая схема сорбционного извлечения металлов из продуктивных растворов в товарную продукцию;

- технология регенерации оборотных технологических растворов, позволяющая вести выщелачивание без специальной добавки реагентов;

- оборудование для подготовки, сорбции и регенерации растворов.

9. При химической рекультивации руд верхних горизонтов Карабашского рудника общее извлечение легко растворимых загрязнителей составит: меди -3510 т (39%), цинка - 3970 т (62,5%), кадмия - 18,3 т (50%), индия - 1,48 т (40,5%), капитальные затраты на рекультивацию - не более 9,13 млн. рублей, окупаемость капитальных затрат - 1,4 года.

За счет подземного выщелачивания руд будет получена прибыль в размере 6,45 млн.рублей в год. При этом будет предотвращен экологический ущерб на сумму 1,6 млн.рублей в год, суммарный экономический и экологический эффект от действия участка химической рекультивации составит 8,05 млн.рублей, а руда практически будет очищена от легкорастворимых загрязнителей.

10. Результаты проведенных в диссертации исследований были использованы при разработке "Технологического регламента для разработки проекта строительства участка химической рекультивации руд верхних горизонтов Карабашского месторождения" и инвестиционного проекта для осуществления мероприятий по предотвращению загрязнения поверхностных и подземных вод от загрязнения стоком с Карабашского рудника.

11. Разработанные технологические схемы и параметры выщелачивания могут быть использованы для химической рекультивации руд на других законсервированных медно-цинковых рудниках, например, Блявинском, Белореченском, Ке-дабекском, Левихинском и других.

Библиография Диссертация по географии, кандидата технических наук, Чижов, Евгений Александрович, Екатеринбург

1. Водосбор. Управление водными ресурсами на водосборе / Под науч. ред. А.М.Черняева; РосНИИВХ . - Екатеринбург : Изд-во "Виктор", 1994.-160 с.

2. Рыбаков Ю.С. Предупреждение загрязнения водного бассейна и почв цветными металлами с одновременной их утилизацией // Управление водным хозяйством России. Екатеринбург: РосНИИВХ, 1993. - С. 61 - 63.

3. Черняев A.M., Дальков М.П., Шахов И.С., Прохорова Н.Б. Бассейн. Эколо-го-водохозяйственные проблемы, рациональное водопользование. Екатеринбург: Изд-во "Виктор", 1995.- 366 с.

4. Россия: социально-экологические водные проблемы /Под науч. ред. А.М.Черняева.- Екатеринбург:РосНИИВХ, 1999.- 273 с.

5. Рыбаков Ю.С., Болтырева A.A., Халезов Б.Д. Геотехнологические методы защиты водных объектов от загрязнения отвалами забалансовых руд //Водное хозяйство,- 1999.- № 1.- С. 77 83.

6. Предельно-допустимые концентрации химических элементов в окружающей среде: Справочник /Сост. Г.П.Беспамятов, Н.А.Кротов. JL: Химия, 1985'. -528 с.

7. Рекультивация земель, нарушенных горными работами. М.: ЦНИИ экономики и информации цветной металлургии, 1987. - 51 с.

8. Рекультивация земель на предприятиях цветной металлургии. М.: ЦНИИ экономики и информации цветной металлургии, 1990. 72 с.

9. СанПиН 2.1.4.559-96 Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питевого водоснабжения. Контроль качества.

10. Терновцев В.Е., Пухачев В.М. Очистка промышленных сточных вод. -Киев: Будивельник, 1986. 120 с.

11. Алкацев М.И. Процессы цементации в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1981. - 116 с.

12. Химия промышленных сточных вод /Под ред. А.Рубина. М.: Химия, 1983.-360 с.

13. Удаление металлов из сточных вод. Нейтрализация и осаждение /Под ред. Дж.К.Кушни: Металлургия, 1987. 176 с.

14. Попов А.Н. Прогноз и регулирование качества поверхностных вод ( на примере региона Урала) : Автореф. дис. докт. техн. наук. Екатеринбург: РосНИ-ИВХ, 1995.-40 с.

15. Горшков В.А. Предотвращение загрязнения поверхностных вод шахтными водами: Дис. в виде науч. доклада. Пермь: Институт экологии и генетики микроорганизмов, 1995. - 61 с.

16. Горшков В.А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленности. М.: Недра, 1981. - 269 с.

17. Рыбаков Ю.С. Охрана и предотвращение загрязнения водных объектов .от стока с техногенных образований: Автореф. дис. докт.техн. наук.- Екатеринбург: РосНИИВХ, 1998.-40 с.

18. Пирмагомедов Д.А. Защита водных объектов от загрязнений отвалами забалансовых медных руд (на примере Кальмакырского рудника): Автореф. дис. канд. техн. наук. Екатеринбург: РосНИИВХ, 1996. - 20 с.

19. Блинков О.Г. Защита водных объектов от загрязнения стоком с отвалов молибденовых рудников (на примере Жирекенского месторождения): Автореф. Дис. канд. техн. наук.- Екатеринбург: РосНИИВХ, 1997.- 25 с.

20. Рыбаков Ю.С. Применение геотехнологических методов для защиты водных объектов от загрязнения стоком с техногенных образований //Горный информационно-аналитический бюллетень.- 1999.- № 2.- С. 60 62.

21. Халезов Б.Д., Неживых В.А., Тверяков А.Ю. Кучное выщелачивание отвалов горных пород медных рудников как способ обезвреживания экологически опасных объектов //Горный журнал.- 1997.- № 11-12.- С. 198 206.

22. Кучное выщелачивание окисленных руд молибденового месторождения /Ю.С Рыбаков, О.Г.Блинков и др. //Горный журнал.- 1997,- № 11-12.- С. 207 210.

23. Рыбаков Ю.С., Комин A.B., Яковлев С.Г. Очистка отвалов забалансовых руд и минерализованных пород Левихинского медно-цинкового месторождения //Водное хозяйство России.- 1999.- Т. 1.- № 2,- С. 110 120.

24. Защита реки Тагил от загрязнения сточными водами Левихинского рудника /А.В.Комин, Ю.С.Рыбаков и др. //Чистая вода России-97: Тезисы докладов международного симпозиума,- Екатеринбург, 1997.- С. 44 45.

25. Зеликман А.Н., Вольдман Т.М., Беляевская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1983. - 424 с.

26. Каравайко Г.И., Кузнецов С.И., Голомзик А.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. М.: Наука, 1972. - 248 с.

27. Рыбаков Ю.С., Пирмагомедов Д.А. Кучное выщелачивание руд Кедабек-ского месторождения //Совершенствование технологических процессов переработки медьсодержащего сырья: Сб. науч. тр. ин-та "Унипромедь". Свердловск, 1991.-С.53 - 58.

28. Дзугкоев B.C., Остроушко Р.И., Хулелидзе К.К. Опыт очистки рудничных вод на Садонском свинцово-цинковом комбинате //Бюл. Цветная металлургия. -1974.-№7.-С. 53 54.

29. Остроушко И.А., Остроушко Р.И. Выщелачивание свинца и цинка из сульфидных руд. Орджоникидзе: СКГМИ, 1976. - 252 с.

30. Келин В.Н., Бикбаев JI.M. Подземное выщелачивание металлов из бедных руд. Орджоникидзе: Изд-во Сев. Осетинского ун-та, 1980. - 13 с.

31. Использование техногенных образований АО "Алтайполиметалл" /Ю.С. Рыбаков, A.B. Комин и др. //Техноген 97: Тезисы докладов научно-технической конференции. - Екатеринбург: Уральские ярмарки, 1997. - С. 19 - 20.

32. Освоение технологии микробиологического выщелачивания медных руд на Блявинском месторождении /А.И. Голомзик, В.В. Абакумов и др. //Тр. ин-та "Унипромедь". Свердловск - 1976. - Вып.19. - С. 154 - 158.

33. Биогеотехнология металлов /Под ред. Г.И.Каравайко, С.Н.Грудева. М.: Центр международных проектов ГКНТ СССР, 1985. 417 с.

34. Набойченко С.С., Смирнов В.И. Гидрометаллургия меди. М.: Металлургия, 1973. - 272 с.

35. Халезов Б.Д. Задачи геотехнологии производства цветных металлов //Вестник горно-металлургической секции РАЕН.- 1993.- Вып. 1.- С. 90 104.

36. Технологични, технико-икономически и екологични проблеми на мине-ралната биотехнология: Резюмета II нациолна научно-техническа конференция с международно участие. Пазарджик (Болгария), 1986.- 56 с.

37. Кириченко Г.Г., Василевский A.C., Пименов М.К., Васильева И.В. Состояние и тенденции развития кучного и подземного выщелачивания медных руд за рубежом. М.: ЦНИИ экономики и информации цветной металлургии, 1978. -50 с.

38. Lehaux P.L. Heap leaching in Canada a case history // Mining J. - 1988. - 310. -№7968.-P. 19-21.

39. Промышленное освоение кучного выщелачивания меди на Николаевском месторождении /Б.Д.Халезов, В.А.Неживых и др. //Тр. ин-та "Унипромедь" . -Свердловск, 1977. Вып. 20. - С. 129 - 132.

40. Кучное выщелачивание меди из забалансовых руд Волковского месторождения /Б.Д.Халезов, Э.Н.Гадзалов и др. //Бюл. Цветная металлургия. 1977. - № 19.-С. 29 -32.

41. Халезов Б.Д., Ветренко Е.А., Чудаков В.Г. Исследование по извлечению меди из сернокислых растворов в барабанном цементаторе //Цветные металлы. -1972. -№ 8. С. 91 -92.

42. Павличенко Г.А., Рогов Б.М., Пирмагомедов Д.А. Возможности геотехнологии в переработке медьсодержащих окисленных руд //Цветные металлы. 1992. -№4.-С. 17-20.

43. Паздников П.А., Куликова Е.Б., Кошкарова М.Е. Метод выделения цинка из сложных растворов после их обезмеживания //Тр. ин-та "Унипромедь". -Свердловск, 1966. Вып. 9.-С.308 -313.

44. Кунаев А.М., Бейсембаев Б.Б., Катков Ю.А. Подземное выщелачивание полиметаллических руд. Алма-Ата: Наука, 1986. - 208 с.

45. А.с. 1450451 СССР, МКИ Е 21 в 43/28. Способ извлечения цветных металлов из растворов /Б.Д.Халезов, Ю.С.Рыбаков и др. № 4172182; Заявл. 15.07.87; Опубл. 30.10.88, Бюл. № 40.

46. Результаты промышленных испытаний сульфидного способа очистки от мышьяка сточных вод сернокислотного производства /Е.М.Гертман, Б.Д.Халезов, Ю.С.Рыбаков и Др. // Журнал прикладной химии. 1987. - № 8. - С. 1746-1751.

47. Амиров А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов, газов. Л.: Химия, !983. - 293 с.

48. Кунаев А.М., Дадабаев А.Ю., Тарасова Э.Г. Ионообменные процессы в гидрометаллургии цветных металлов. Алма-Ата: Наука, 1986. - 248 с.

49. Альдерс Л. Жидкостная экстракция. М.: Мир, 1971. - 592 с.

50. Арене В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых (геотехнология). -М.: Недра, 1986.-279 с.

51. Пермяков P.P., Романов B.C., Бельды М.П. Технология добычи солей. -М.: Недра, 1981.-271 с.

52. Гайдин A.M., Реутовский В.Ф. Подземная выплавка серы. М.: Недра, 1979. - 250 с.

53. Янченко Г.А. Расчет коэффициента избытка воздуха в продуктах сгорания и газификации угля в подземных условиях //Горный журнал.-1995.- № 2,-С. 78-81.

54. Арене В.Ж., Исмагилов Б.В., Шпак Д.Н. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1980. - 229 с.

55. Халезов Б.Д. Некоторые итоги и задачи геотехнологической переработки руд цветных металлов //Вопросы теории и практики геотехнологии цветных металлов: Сб. науч. тр. ин-та "Гидроцветмет".- Новосибирск, 1990.- С.5 13.

56. Кучное и подземное выщелачивание металлов /Под ред. С.Н.Волощука. -М.: Недра, 1982. 113 с.

57. Калабин А.И. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием и другими геотехнологическими методами. М.: Атомиздат, 1981.-304 с.

58. Строительство и эксплуатация рудников подземного выщелачивания /В.Н.Мосинец, Д.П.Лобанов и др. М.: Недра, 1987. - 304 с.

59. Черняк А.С. Химическое обогащение руд. М.: Недра, 1987.- 224 с.

60. Лунев Л.И. Шахтные системы разработки месторождений урана подземным выщелачиванием. М.: Энергоиздат, 1982. - 126 с.

61. Кофман В.Я., Хоменко Л.Е. Кучное выщелачивание золота и серебра в США // Бюлл. Цветная металлургия. 1985. - № 10. - С. 88 - 90.

62. Меркин Э.Н., Хахалина Н.Н. Развитие гидрометаллургических процессов извлечения золота за рубежом //Бюлл. Цветная металлургия.-1972.- № 2,-С. 38-49.

63. Минеев Г.Г. Биометаллургия золота. М.: Металлургия, 1989. - 159 с.

64. Рыбаков Ю.С. Извлечение меди, цинка, индия и кадмия из забалансовых и труднообогатимых руд Николаевского месторождения: Автореф. дис. канд. техн. наук М.: МХТИ, 1984. - 16 с.

65. Хулелидзе К.К. Повышение полноты извлечения полезных ископаемых из недр путем повторной отработки месторождений выщелачиванием //Промышленность горнохимического сырья. М.: НИИТЭХИМ, 1980. - вып.1. -С.13-16.

66. Головко Э.А., Розенталь А.К., Седельников В.А., Суходрев В.М. Химическое и бактериальное выщелачивание медно-никелевых руд.- Л.:. Наука, 1978.199 с.

67. Лавренчук В.И., Бондарев М.С., Волченко И.В. Извлечение молибдена из крупных классов сульфидных руд //Бюлл. Цветная металлургия. 1988. - №7. -С.45-47.

68. А.С. 1713295 СССР, МКИ Е21 в 43/28. Способ добычи молибдена из руд выщелачиванием /Б.Д. Халезов, Ю.С. Рыбаков и др. №4323183; Заявл. 7.05.90; Опубл. 15.02.92., Бюл. № 6.

69. Выщелачивание фосфоритов /Л.И. Курицина, О.М.Гридин и др. М.: НИИТЭХИМ, 1983. - 42 с.

70. Митейко С.А. Разработка ресурсосберегающей технологии подземного выщелачивания фосфоритов Вятско-Камского месторождения: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МГРИ, 1989. - 20 с.

71. Teylor J.N., Whelan R.E. The heaching of cupfeous pyrites and the percipitation of copper at Rio-Tinto, Spain // Trans. Jnst. Mining Met. 1943. - V.52. -Nl.-P.36.

72. Смирнов В.И. Гидрометаллургия меди. М.: Металлургиздат, 1947 -160 с.

73. Harris J.A. Development of theoretical approach to the heap heaching of copper sulfide ores // Proc. Austral. Jnst. Mining Met. 1969. - V.230. - P.81 - 92.

74. Ward M.N. Engineering for in-situ heaching. // Mining Congres J. 1973. -V.59.-Nl.-P. 21 -27.

75. In-situ copper heaching an the Old Reliable mine //Mining Magazine J. 1974. - V.127.-N5.-P. 353 - 359.

76. Flother J.B. In place heaching at Miarne mine // Trans. Met. Soc. AJME. -1971. V.250. - N4. - P.310 - 314.

77. Fitch F.H., Davies S.G.V. Planing of underground copper leaching //Sulfur. -1965.-N61.-P. 19-26.

78. Beall J.V. South west copper a pozition survey // Mining Engng. 1956. - V17. -N10.-P. 77-92.

79. Weed P.S. Cananeas program for leaching in place // Mining Engng. 1956. -V.8. - N7. - P.721-723.

80. Bartlett R.W. Solution Mining Heaching and Fluid Recovery of Materials. -Philadelphia: Cordon and Breach science publishers, 1992. 276p.

81. Mangula leach plant // Chamber Mining J. 1965. - V.7. - N9. - P.54-58.

82. Andersen J.E., Herwing G.L., Moffit R.B. Heap heaching at Rum Jungle //Austral. Mining J. 1966. - V.58. - N4. - P.35-39.

83. Fiser J.F. Some problems in the metallurgical processing of oxide copper ores in Zambia // 12-th Jnt. Miner Process Congr. San Paulo, 1977. - Meet 6. - P.4.

84. Triggs W.A., Haird A.M. The marcopper project // Mining Magazine. 1971.-V.124. - N6. - P. 438-455.

85. Патент 4221433 США, кл 299-4. Retrogressively in-situ ore bodu chemical mining system and method /С.Н. Jacoby //Official Gazette. 1980. - V.998. - N 2.

86. Подземные ядерные взрывы / Нифонтов Б.И., Протопопов Д.Д. и др. М.: Атомиздат, 1969. - 160 с.

87. Hansen S.M., Gager A.R. How to make ore from marginal deposits //Engng. Mining J. 1968. - V.169. -N12. - P. 75-81.

88. Патент 3868439 США, кл. 423-41. Method of increasing copper production /М.Е. Wadsworth //Official Gazette. 1974. - v.919. - N4.

89. Черняев A.M. Самый удивительный минерал. Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во, 1980. - 192 с.

90. Madsen B.W., Grover R.D. Using oxyden to reactive a nearly dormant copper sulfide leach //Rept. Invest. Bur. Mines U.S. Dep. Inter.- 1975.- N8056.- P. 9.

91. A.c. 815059 СССР, МКИ С 22 в 3/00. Способ выщелачивания сульфидных руд и концентратов / Б.Д. Халезов, В.И. Ермаков, Ю.С. Рыбаков и др. № 2704923/22-02; Заявл 3.01.79; Опубл. 23.03.81, Бюл. №11.

92. Патент 67330 Польша, НКИ 40а 15/00. Sposob odzuskinia miedzi z minezalow siarczkowych lud odpalow flotacyjnich zameerajacych siarczekmiedzi / J. Wojtowich, K. Gmudzinski, K. Wasilewski //Полное описание к патенту,- Опубл. 20.02.73.

93. Урановая горно-металлургическая промышленность и ее экологическое воздействие /Ю.В. Смирнов, З.И. Ефимова и др. //Атомная техника за рубежом. -1983.-№11.-С. 3 - 10.

94. Патент 3284137 США, кл. 299-5. Burner solution mining using subsurface / J.E. Wolber // Official Gazette. 1966. - V.832. - N2.

95. Torma A.E. Use of biotechnology in mining and metalllyrgy //Biotechnol. ADV. 1988. -V.6.-N1.-P.1-8.

96. Биотехнология металлов. Практическое руководство /Г.И. Каравайко, Дж. Росси и др. М.: Центр международных проектов ГКНТ СССР, 1989. - 375 с.

97. Полькин С.И., Адамов Э.В., Панин В.В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. М.: Недра, 1982. - 288 с.

98. Ковров Б.Г., Денисов Г.В. Седельников С.М. Культура железоокисляю-щих бактерий на электрической энергии. Новосибирск: Наука, 1984. - 79 с.

99. Кулебакин В.Б. Бактериальное выщелачивание сульфидных минералов. -Новосибирск: Наука, 1978. 262 с.

100. A.C. 74768 СССР, МКИ С 22 в 3/00. Способ подземного получения металлов из растворенных руд /И.П. Кириченко. №2048/352484; Заявл. 21.02.47; Опубл. 5.02.75, Бюл.№ 5.

101. Патент 4206024 США, кл. 204-130 Electrochemacal leaching methods /D.G. Höchte, H.J. Grug, T.C. Sufan // Official Gazette. 1980. - V.995. - N1.

102. Патент 3988036 США, кл. 299-5. Electric induction heating of underground ore deposits / S.T. Fishe // Official Gazette. 1976. - V.951. - N4.

103. Первушина Р.И. Влияние известкования дерновопозолистой почвы на поступление кадмия в растения и на динамику его форм в почве //Труды III Всесоюзного совещания М. : Гидрометеоиздат, 1985. - С. 160 - 167.

104. Минеев В.Г., Кочетавнин A.B., Нгуен Ван Бо Использование природных цеолитов для предотвращения загрязнения почвы и растений тяжелыми металлами //Агрохимия. 1989. - № 8. - С. 89 - 95.

105. Моторина Л.В. Опыт рекультивации нарушенных промышленностью ландшафтов в СССР и зарубежных странах. М.: ВНИИТЭИСХ, 1975. - 83 с.

106. Vignal A. Une novelle methode pour la regeneration des degrades //Mines et carrieres. 1989. - № 7. - P. 161 - 164.

107. Краснов Д.А. Теоретические основы и расчетные формулы определения веса пробы. М.: Недра, 1969. - 150 с.

108. Чижов Е.А., Пирмагомедов Д.А. Вклад института «Унипромедь» в развитие АГМК //Горный журнал.- 1999,- № 4.- С. 46 47.

109. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969.-297 с.

110. Кинетика растворения халькопирита /Б.Д. Халезов, H.A. Каковский, Ю.С. Рыбаков и др. //Вопросы теории и практики геотехнологии цветных металлов: Сб. науч. тр. ин-та "Гилроцветмет". Новосибирск. 1990. - С. 81 - 92.

111. Каковский И.А., Набойченко С.С. Термодинамика и кинетика гидрометаллургических процессов. Алма-Ата: Наука, 1986. - 270 с.

112. Dutricac J.E., Mac Donald R.J.C., Ingrahan T.R. The kinetics of dissolution of sinthetic digenite and chalcopyrite in aqueous asidic ferric sulphate solutions //Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1968. - У.245. - N5. - P. 955-959.

113. Снурников А.П., Ларин В.Ф. Изучение взаимодействия сульфида цинка с серной кислотой //Исследования в области химии и технологии минеральных солей и окислов. -М.-Л.: Наука, 1965. С. 97-101.

114. Рыбаков Ю.С., Дальков М.П., Чижов Е.А. Кучное выщелачивание отвалов руд и пород как способ защиты водных объектов от загрязнения //Проблемы загрязнения окружающей среды-98: Тезисы докладов международной конференции." М., 1998.-С. 163.

115. Лаптев Ю.В.,Сиркис А.Л., Колонии Г.Р. Сера и сульфидообразование в гидрометаллургических процессах. Новосибирск: Наука, 1987. - 160 с.

116. Чижов Е.А., Рыбаков Ю.С., Пирмагомедов Д.А. Применение геотехнологических методов для химической рекультивации техногенных образований цветной металлургии //Горный журнал.- 2000.- № 1.- С. 29 31

117. Рыбаков Ю.С., Чижов Е.А. Проблема техногенных образований и защита водных объектов от загрязнения //Мелиорация и водное хозяйство,- 1999,- № 6 .С. 45 48.

118. Рыбаков Ю.С., А.В.Комин, Ортвайн Б. Переработка техногенных образований как способ защиты водных объектов от загрязнения //Техноген 97: Тезисы докладов научно-технической конференции.- Екатеринбург, 1997,- С. 19 - 20

119. Рыбаков Ю.С., Комин A.B., Яковлев С.Г. Очистка отвалов забалансовых руд и минерализованных пород Левихинского медно-цинкового месторождения //Водное хозяйство России.- 1999.- Т. 1.- № 2.- С. 110 120.

120. Каковский И.А., Поташников Ю.М. Кинетика процессов растворения. -М.: Металлургия, 1975. 224 с.

121. Асонов A.M., Бондаренко B.B. Защита природных вод от загрязнения отходами животноводческих хозяйств.- Екатеринбург: Изд-во "Виктор", 1998.-160с.

122. Лунев Л.И., Рудаков И.Е. Бесшахтные системы выщелачивания металлов. М.: 1ЩИИ информации и технико-экономических исследований, 1974,- 60 с.

123. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии.- М.: Госхимиздат, 1968.- 360 с.

124. Исследование гидролитического осаждения железа в форме ярозитов из сульфатных растворов /Л.С. Гецкин, Е.В. Маргулис и др. //Бюл. Цветная металлургия. 1975. - № 6. - С. 40 - 44.

125. Мороков В.В. Природно-экономические основы регионального планирования охраны рек от загрязнения. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 285 с.

126. Бенуни А.Х. Экономическое обоснование технических решений в цветной металлургии.- М.: Металлургия, 1976.- 279 с.

127. Поляк A.M., Кузнецов Г.Д., Виноградов В.Н. Экономика цветной металлургии СССР.- М.: Металлургия, 1984.-304 с.

128. Рыбаков Ю.С., Чижов Е.А. Предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод от стока с законсервированных горных выработок //Акватерра-99: Тезисы докладов международной конференции.- Санкт-Петербург, 1999.- С. 119 120141

129. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба,- М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 1999.- 60 с.

Информация о работе

Чижов, Евгений Александрович
кандидата технических наук
Екатеринбург, 2000
ВАК 11.00.11

Диссертация

Охрана гидросферы от загрязненного стока из законсервированных горных выработок методами химической рекультивации - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы