Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка способа закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Разработка способа закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ"

На правах рукописи

СИНИЦА Игорь Владимирович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ХВОСТОХРАНИЛИЩ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2008

□□3451566

003451566

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородском государственном университете».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сергеев Сергей Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Сарычев Владимир Иванович

Ведущая организация: ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, защите инженерных сооружений от обводнений, специальным горным работам, геомеханике, геофизике, гидротехнике, геологии и маркшейдерскому делу»

Защита диссертации состоится " í?" i' 2008 г. в

/ 6 ¡QO на заседании диссертационного совета Д 212.27h09 при ГОУ ВПО «Тульском государственном университете» по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92, 9-й учебный корпус, ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета

Автореферат разослан /& ■ /¿2-&-0 ?

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Карякин Виктор Федорович

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, проф.

Пушкарев А.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современную эпоху необычайную сложность и важность приобрели вопросы взаимодействия человека с окружающей средой. Быстрый рост численности населения земного шара и индустриальное развитие многократно увеличили потребление природных ресурсов и масштабы воздействия человека на природу. Подобная ситуация характерна и для региона курской магнитной аномалии, где действуют крупнейшие горнодобывающие предприятия: Лебединский и Стойленский горнообогатительные комбинаты (ГОК), комбинат КМА-руда, строятся Яковлев-ский и Белгородский подземные рудники. Железорудная пыль резко ухудшает экологическое состояние воздушного бассейна и, как следствие, условия нормальной жизнедеятельности человека, организмов флоры и фауны региона и делают непригодными для сельскохозяйственных нужд территории вокруг хвостохранилища. В почву в повышенных дозах попадают такие металлы, как цинк, медь, марганец, хром, свинец, железо.

Например, из карьера Лебединского горно-обогатительного комбината ежегодно добывается около 47 млн т железной руды. При этом количество отходов обогащения составляет около 27 млн т. Действующими хвостохра-нилищами занято порядка 1500 га. Эта территория за годы эксплуатации превратилась в уникальный промышленный объект, и одним из важных и трудных вопросов стала защита, воздушного бассейна от пылевыделения при его дальнейшем наращивании.

Согласно действующей классификации источников воздействия на окружающую среду хранилища отходов обогащения относятся к неорганизованным источникам загрязнения, на долю которых приходится 54 % от общего количества выбросов. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются пылящие поверхности сухих пляжей намывных отсеков, откосы дамб и плотин. В результате стока и испарения воды, особенно в жаркий и сухой период, сцепление между частицами и пустой породой резко снижается и уже при скорости ветра, равной 2-3 м/с, наблюдается пыление горизонтов хвостохранилища.

Ввиду значительной площади, занимаемой отходами обогащения, нагрузка на окружающую среду прилегающих территорий существенна. Аналогичная ситуация складывается практически на всех месторождениях твердых полезных ископаемых, разрабатываемых карьерным и шахтным способами и требующих обогащения. Существует целый ряд способов обеспыливания и закрепления пылящих поверхностей, заключающихся в ее обработке различными вяжущими: цементом, известью, жидким стеклом, хлористым кальцием, битумной эмульсией, смолами, различными органическими полимерами. Также применяются растворы, содержащие ПАВ (пены), растворы полиэлек-

тролитов и неорганических веществ. Однако применение большинства из них связано с технологической сложностью осуществления или существенными экономическими затратами. Кроме этого, применение многих реагентов (соли, битумы и т.д.) приводит к загрязнению грунтовых вод вредными компонентами. В этой связи разработка новых и усовершенствование существующих способов снижения пыления хвостохранилищ является актуальной задачей.

Целью работы являлось установление новых и уточнение существующих закономерностей пылеобразования на поверхности хвостохранилищ для разработки эффективного способа закрепления внешнего слоя пылящих поверхностей, обеспечивающего снижение выбросов пыли в атмосферу.

Идея работы заключается в том, что способ закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ, обеспечивающий экологическую безопасность хранения отходов обогащения железных руд, реализуется путем нанесения на поверхность суспензии мела с последующей обработкой раствором серной кислоты в стехиометрическом соотношении к внесенному мелу, при этом для равномерного закрепления целесообразно использование пластифицирующей добавки.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость мощности выброса пыли с поверхности хвостохрани-лища Лебединского ГОКа от влажности, диаметра частиц техногенного грунта и скорости воздушного потока можно выразить в виде рациональной функции, разложенной в ряд Тейлора.

2. Нанесение на пылящую поверхность хвостохранилищ суспензии мела с последующей обработкой раствором серной кислоты, в стехиометрическом отношении к внесенному мелу, позволяет получить поверхностный слой прочностью 0,16-0,22 МПа и обеспечить отсутствие ветровой эрозии с обработанной поверхности на срок 8-12 месяцев.

3. Физически обоснованным и практически целесообразным является применение пластифицирующей добавки к меловой суспензии для изменения реологических свойств и агрегативной устойчивости меловой суспензии в сторону повышения текучести раствора, уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы и тем самым повышения эффективности закрепления.

Новизна основных научных и практических результатов:

1. Разработан способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд, включающий кислотную обработку, отличающийся тем, что предварительно осуществляется нанесение суспензии мела с концентрацией 5-15 мае. %, а для последующей обработки поверхности используют серную кислоту в стехиометрическом соотношении к внесённому мелу в виде водного раствора с концентрацией от 5 до 15 мае. %.

2. Установлены эмпирические закономерности однопараметрических трендов мощности выброса техногенной пыли в атмосферу от влажности, размера частиц отходов обогащения и скорости воздушного потока.

3. Обоснована возможность использования пластифицирующей добавки при закреплении пылящих поверхностей предлагаемым способом, и отмечены существенные изменения реологических свойств и агрегативной устойчивости меловой суспензии.

Методы исследования: аналитические, методы математической статистики. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающих системный анализ проблемы, патентно-информационный анализ, лабораторные и натурные методы изучения условий формирования потоков пыли на пылящих поверхностях, микроскопический, седиментацион-ный, ситовой, анализы дисперсности материала, физико-механическую оценку свойств получаемого покрытия.

Фактический материал. В основу диссертации положены результаты экспериментов, проведенных автором на техногенных грунтах с хвостохра-нилища Лебединского ГОКа в лабораторных условиях, а также результаты полевых испытаний.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- корректной постановкой задач исследований, обоснованным использованием методов математической статистики, теории вероятностей и современных достижений вычислительной техники;

- достаточно большим объемом лабораторных и продолжительных полевых испытаний, результаты которых свидетельствуют об адекватности разработанных моделей, эффективности технических решений, обоснованности выводов и рекомендаций, а также положительными решениями государственной патентной экспертизы.

Практическая значимость работы: разработан способ борьбы с пылью, сдуваемой с поверхности техногенных массивов (новизна подтверждена положительными результатами государственной патентной экспертизы), позволяющий значительно сократить выброс в атмосферу техногенной пыли и тем самым улучшить экологическую обстановку на объектах горной промышленности и прилегающих к ним территориях.

Реализация результатов исследований. Результаты данной работы могут быть использованы на участках действующих хранилищ отходов обогащения железных руд, подверженных ветровой эрозии. Теоретические результаты и технические решения включены в учебные курсы по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов для студентов, обучающихся по специальности 320700 -«Охрана окружающей среды и рациональное природопользование», а так же ис-

пользованы при выполнении хоздоговорных НИР в Белгородском государственном университете.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научных конференциях и семинарах: на Всероссийской научно-технической Интернет-конференции «Рудничная аэрология и безопасность» (Тула, ТулГУ, 2005 г.); на Межрегиональной научно-практической конференции «География и регион: актуальные вопросы исследований» (Чебоксары, Чувашский государственный университет, 2005 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, МГСУ, 2006 г.); на Международной научно-практической конференции (Тула, 2006 г.); на II Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в европейской России и сопредельных странах» (Белгород, БелГУ, 2006 г.); на VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, РГТРУ, 2007 г.); на научном симпозиуме «Неделя горняка - 2007» (Москва, МГГУ, 2007 г.); на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (Белгород, БелГУ, 2007 г.).

Публикации. По основным результатам диссертации опубликовано 9 статей в научных журналах, в том числе 5 тезисов докладов на научно-практических конференциях. Получен патент на изобретение № 2303700 «Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд», приоритет изобретения 13.03.2006 г.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Исследованиям проблемы борьбы с пылением на хвостохранилищах посвящены работы Л.В. Виноградова, Е.В. Лычагина, Г.Н. Мятина, Л.Н. Сурьянинова, Р.Т. Шугалей, В.Н. Яковлева и др. Авторами предложен ряд решений данной проблемы, однако большинство разработанных способов отличается значительной сложностью технологического осуществления и требуют существенных материальных затрат. Эффективные мероприятия по предотвращению пыления проводятся в основном на отработанных хвостохранилищах и заключаются обычно в рекультивации дамб обвалования и их поверхности. На действующих же хвостохранилищах борьба с пылением затруднена, поскольку нет необходимости создавать долговечное и выдерживающее высокие механические нагрузки покрытие, но при этом требуется многократное оперативное закрепление поверхности на сравнительно короткий срок в перерывах между намывами. Поэтому требуются дополнительные исследования в данном направлении.

Цель и идея работы, а также современное состояние знаний по изучае-

мой проблеме обусловили необходимость постановки и решения следующих задач:

- анализ и оценка источников образования и выделения пыли на территории горных предприятий, их влияния на окружающую среду и здоровье человека;

- исследование физико-механических свойств и состава хвостов;

- анализ существующих способов борьбы с пылевыделением и пыле-переносом па горных предприятиях;

- анализ факторов, определяющих параметры процесса пыления;

- разработка методики закрепления эрозионных поверхностей техногенных массивов отходов обогащения способом, основанным на нанесении меловой суспензии с последующей обработкой слабым раствором серной кислоты;

- методические разработки по оценке эффективности проведения закрепления пылящих поверхностей;

- определение условий и параметров технологической реализации предлагаемого способа закрепления в условиях горного производства;

- оценка экономической рентабельности применения предлагаемого способа.

Основным методом пылеподавления на действующих хвостохранили-щах является создание на их поверхности искусственных эрозиостойких покрытий. Применяющиеся при этом реагенты и их композиции представляют собой различные вяжущие и цементирующие вещества как органического, так и неорганического происхождения. Во многих случаях подобные покрытия весьма эффективны и могут предохранять поверхности от пыления на продолжительный срок. На практике в условиях горного производства наиболее распространенным и относительно эффективным способом является гидрообеспыливание, но при его осуществлении происходит усиление фильтрационных нагрузок па ограждающую дамбу. Затопление надводного пляжа и поднятие уровня воды в отстойном пруде оказывают существенное влияние на устойчивость сооружения. Кроме того, использование воды при орошении пылящих пляжей в жаркую погоду малоэффективно, так как они быстро высыхают, и требуется постоянная работа дождевальных установок, а это требует значительных затрат.

Выбранный в качестве объекта исследований Лебединский ГОК является типичным представителем горнорудных предприятий, являющихся источниками загрязнения атмосферы. Процессу пыления на ГОКе подвержены поверхности техногенных массивов отходов обогащения, площадь которых достигает 15 км2. Одновременно с пылью в атмосферу поступает 74 вредных вещества, образующих 18 групп суммации вредного действия. Применяемые на Лебединском ГОКе методы закрепления пылящих поверхностей из-за осо-

(

бенностей водно-физических свойств отходов обогащения недостаточно эффективны, поэтому разработка новых способов закрепления пылящих поверхностей техногенных массивов для Лебединского ГОКа и аналогичных предприятий горнорудной промышленности является актуальной задачей.

Хвостохранилище Лебединского ГОКа балочного типа создано в 1972 г. в средней и верхней частях долины ручья Чуфичево, в непосредственной близости от заповедника «Ямская степь» на юге и промплощадки ЛГОКа на севере. В непосредственной близости располагаются такие крупные населенные пункты, как г. Губкин и г. Старый Оскол (рис.1).

ЯШ »«««««ля«

';,июйс.1Н!И. "ЯкК1,.ш. 7 ст.' ^ Зомахвокти.хр.иитицлпоцтыг.и по»1В1>ды

I-1 Ппк^)Я11>(».хвгкТ|\\1)эн||11|ща пидвсрлдмтя

[_________I штешштч! ветровоП цючш

Рис. 1. Схема взаимного расположения предприятия «Лебединский ГОК», прилегающих населенных пунктов и заповедника «Ямская степь».

Эта территория за годы эксплуатации превратилась в уникальный промышленный объект, и одним из важных и трудных вопросов стала защита воздушного бассейна от пылевыделения при его дальнейшем наращивании.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются пылящие поверхности сухих пляжей намывных отсеков, откосы дамб и плотин. В настоящее время естественный рельеф на рассматриваемой территории замыт хвостами до отметок 195-220 м, и наращивание хвостохранилища в высоту продолжается.

При лабораторных исследованиях и испытаниях, а также при статистической обработке результатов были использованы апробированные методики в соответствии с действующими стандартами. При проведении испытаний на ветроустойчивость был использован метод аэродинамической трубы, для которого была создана установка, соответствующая наиболее оптимальным условиям эксперимента.

Исследованиям физико-механических свойств техногенных грунтов посвящены работы О.Х.Добровинской, И.В.Дудлера, М.Н.Захарова, В.А.Мелентьева, И.О. Фёдорова, М.И.Хазанова, В.М. Шесткова и др.

Основным процессом, определяющим формирование техногенных грунтов, является фракционирование пластического материала в водном потоке. С целью детализации механизма формирования отложений техногенных грунтов нами выполнялись исследования на хвостохранилище Лебединского ГОКа, включающие отбор проб из выделенных слоев и фотографирование поверхности грунта. Анализ физических характеристик показывает, что хвосты, намытые в упорную призму (ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация), представляют собой среднезернистые и пылеватые пески.

На растровом ионно-электронном микроскопе Quanta 200 3D центра наноструктурных материалов и нанотехнологий БелГУ были получены микрофотографии частиц хвостов при увеличении в 400 и 1000 раз, на которых видно, что формы частиц имеют рваное очертание, с острыми углами.

Для определения количественного соотношения в хвостах частиц различного размера был проведен гранулометрический анализ с применением лазерного микроанализатора частиц Micro Sizer 201 на базе БГТУ им. Шухова. Средневзвешенный диаметр хвостов изменяется в пределах 0,02 - 0,3 мм (рис.2).

Следует отметить, что хвосты, уложенные в дамбу, по гранулометрическому составу мельче, чем намытые на пляж, и представляют собой однородные пылеватые пески с плотностью сухого грунта Pd=l,65 т/м3, влажностью W=0,09 и средневзвешенным диаметром частиц D= 0,15 мм. В большинстве случаев хвосты представлены измельченными кварцитами, близкими по своим свойствам к природным пескам.

Минеральный состав техногенных грунтов хвостохранилища Лебединского ГОКа был ранее изучен Лычагиным Е.В. с применением установки дня рентгенофазового анализа ДРОН-2. Выявлены следующие основные минералы: магнетит, гематит, амфиболы, кварц, сидерит, кальцит. В общем случае

минеральный состав грунтов по основным компонентам представляет собой смесь железосодержащих минералов и кварца. Прочие минералы содержатся в малых количествах.

й (мм)

Веемое распределение

%К %т®Е!?

(0) (0) (0.1) (0.2) (0.2) (0.4) (0.5) (0.6) (0.7) (0.6) (0.5) (0.5) (0.6) (0.7) (0.7) (0.8) (0.9) (1) (13)

(1.7) (2)

(2.8)

(3.8)

(5.1) (6.8) (8.8) (10.3) (10.7)

(9.9)

(8.4)

(6.5) (4.7)

(3.2) (2.1)

(1.3) (0.7) (0.4) (0.2) (0.1)

(0) (0) (0) (0.1) (0.3) (0.5) (0.9) (1.4) (2) (2.6) (3.3) (3.8) (4.3) (5) (5.7) (6.3) (7.1) (8) 18 (9) 19

(10.3) 20 (12) 21 (14.1) 22 (16.8) 23

(20.6) 24

(25.7) 25

(32.5) 26

(41.4) 27

(51.7) 28 (62.4) 29 (72.4) 30

(80.8) 31 (87.3) 32 (92) 33

(95.3) 34

(97.4) 35

(98.6) 36 (99.4) 37

(99.7) 38 (100) 39 (100) 40

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

13

14

15

16 17

Рис.2. Доля фракций частиц различной крупности в пробе техногенного грунта с участка плотины первого отсека хвостохранилища Лебединского ГОКа (точка отбора №2).

Исследования химического состава проб отходов обогащения железных руд с различных участков хвостохранилища Лебединского ГОКа, с применением растрового ионно-электронного микроскопа Quanta 200 3D центра наноструктурных материалов и нанотехнологий Белгородского государственного университета, выявили относительную однородность в химическом составе. Химический состав исследованных техногенных грунтов характерен наличием двуокиси кремния около 70 % и окислов железа до 36 %, прочие компоненты находятся в незначительных количествах.

На основании определения гранулометрического состава, физико-механических свойств грунтов несвязные разновидности грунта классифицированы как пылеватые пески, связные - как техногенные суглинки или супеси. Хвосты не содержат органических соединений, имеют рыхло-песчаную структуру, хорошую водопроницаемость, но очень низкую влагоемкость. Они представляют собой в основном тонкозернистый материал, фракции которого являются эрозионно-опасными. В целом следует констатировать, что как с точки зрения морфологических особенностей поверхности, так и строения массива в целом, отложения техногенных грунтов практически лишены позитивных качеств. Отсутствие диагенеза, практически повсеместное распространение эрозионно-аккумулятивных эоловых текстур и малая высота капиллярного поднятия обусловливают неустойчивость техногенных грунтов по отношению к ветровой эрозии.

В ходе испытаний был исследован процесс пыления для незакреплённых хвостов Лебединского ГОКа при различных значениях влажности с определением ее критической величины, при которой начинается или полностью прекращается процесс пыления. Для этого была создана установка аэродинамической трубы, в которой создавался воздушный поток до 15 м/с.

Так как железорудные отходы обогащения содержат частицы различной крупности (полидисперсный материал), то при оценке пыления были испытаны фракции хвостов с различным диаметром частиц.

При уменьшении влажности золы до критической величины ее частицы на поверхности образца становятся неустойчивыми, и при определенной скорости потока начинается процесс пыления.

Исследования показали, что процесс пыления в аэродинамической установке начинается при скорости воздушного потока 4 м/с, что объясняется эрозионной устойчивостью хвостов и физико-химическим взаимодействием ее частиц. Поверхность техногенных отложений, образованная частицами отходов обогащения железных руд с диаметром меньше 0,01 мм, является малопылящей. Это обусловлено взаимодействием частиц, в частности, сцеплением между ними.

Наиболее интенсивное пыление золы отмечается в слое с преобладанием частиц 0,025 - 0,4 мм. С увеличением диаметра частиц до 1,0 мм ин-

тенсивность пыления золы снижается. Пыление частиц хвостов различной крупности при плотности частиц 2,87 г/см3 и влажности V/ = 0,03 д.е. характеризуется графиком (рис. 3).

-0-11=0,01 мм 43-6=0,025 мм

-й- (1=0,05 мм --(1=0,075 мм

-$-<1=0,1 мм -О-(1=0,2 мм —¡—(1=0,4 мм

—(1=0,6 мм —(1=0,8 мм

-0-(1= 1 мм

Скорость ветра, м/с

Рис. 3. Пыление частиц хвостов разного диаметра при влажности = 0,03 д.е.

Для оценки взаимосвязи таких параметров процесса пыления, как мощность выброса, влажность хвостового материала, размер частиц и скорость воздушного потока, в среде программного продукта ТаЫеСигуе ЗЭ были получены графики поверхности процесса пыления хвостов (рис. 4).

В результате аппроксимации полученных поверхностей определены зависимости мощности выброса частиц хвостов от влажности и скорости воздушного потока для каждой фракции.

с. ю

со

о аз

3

о

9 10 11 12 13 14 15

а.

=г

о

з-

о

Рис.4. График зависимости мощности выброса от скорости воздушного потока и влажности техногенной пыли (фракция частиц с!=0,025 мм).

Для фракции с1 = 0,025 зависимость имеет вид:

а + и\ [ь + си + vU2)+ ц>\

1 + ■и{% + ки)+у»\ I

где М- мощность выброса, г/с; и- скорость воздушного потока, м/с; м> - влажность техногенного грунта, д.е.; а = -0.0038605449; Ь = 0.0028865585; с = -0.00074296504; V = 6.5877643е-05; е = 0.057560433; f= -0.61001605; g = -0.054166176; И = 0.0024342446; \ = -28.909446;] = 386.41469 (достоверность аппроксимации Я2 = 0.9997391993)

Для оценки влияния размера частиц хвостов на интенсивности пыле-выделения, были проведены аналогичные исследования (рис. 5).

СК°Р0СтЬ^с

Рис. 5. График зависимости мощности выброса от скорости воздушного потока и диаметра частиц техногенной пыли (влажность V/ = 0,03 д.е.).

В результате аппроксимации полученных поверхностей определены зависимости мощности выброса частиц хвостов от диаметра частиц и скорости воздушного потока для различных значений влажности. При влажности хвостов w = 0,03 зависимость имеет вид:

м _ a + u(c + gU)+lnd(e + ilnd +kU) ~ l + u(b + /u)+Indiv + hind + jU)'

где M - мощность выброса, г/с; U - скорость воздушного потока, м/с; d -диаметр частиц, мм; а =0.001396943; b =-0.13558033; с =-0.00078293; v = 0.00678654; е = 0.00073499; f= 0.004642507; g = 5.93014е-05; h = 0.000581956; i = -6.1707е-05; j = -0.00111808; k = -0.00042765 (достоверность аппроксимации R2 = 0.9878668295)

Пыление на действующих хвостохранилищах возникает в основном локально на участках, не покрытых водной поверхностью, пляжной зоны намывных отсеков, на откосах ограждающих дамб и плотин. В жаркий за-

сушливый период с поверхности таких объектов посредством ветровой эрозии выносится огромное количество техногенной пыли. Важной особенностью данной проблемы является необходимость кратковременного, локального, экологически безопасного закрепления пылящих поверхностей. При этом предпочтительным является простота технологического осуществления и экономическая рентабельность.

В качестве основной задачи при организации исследования явилось создание нового, дешевого и экологически безопасного способа закрепления на действующих хвостохранилищах. В процессе решения задачи были проведены лабораторные исследования и испытания, полевой эксперимент, разработка способа.

Для решения проблемы предотвращения пыления открытых пляжей хвостохранилища нами исследован закрепляющий поверхность состав, обладающий рядом преимуществ перед известными аналогами, такими, как экологическая чистота, водопроницаемость без ущерба для прочности, простота приготовления и низкая стоимость применяемых реагентов.

В результате лабораторных испытаний определен наиболее оптимальный вариант обработки поверхности хвостов. Установлены концентрации применяемых при закреплении реагентов, необходимые для получения на поверхности хвостов слоя, прочность которого была бы достаточной для предотвращения ветровой эрозии.

Для проведения лабораторных исследований по закреплению были отобраны образцы отходов обогащения с различных участков хвостохранилища ЛГОКа. Каждый из взятых с территории хвостохранилища образцов подвергался высушиванию в сушильном шкафу до воздушно-сухого состояния. Из каждой пробы формировали 36 навесок. Обрабатывались по три контрольных образца для каждого варианта закрепления. Всего в ходе эксперимента было испытано 12 вариантов с различным сочетанием концентраций применяемых реагентов для каждой пробы.

Суть предлагаемого метода по закреплению заключается в нанесении на пылящую поверхность суспензии мела с последующей обработкой раствором серной кислоты. При этом с целью обеспечения минимального воздействия на окружающую среду и регулирования прочности закрепляемой поверхности, концентрация суспензии мела составляет от 3 до 20 мае. %, а последующая обработка поверхности раствором серной кислоты производится в стехиометрическом соотношении к внесённому мелу в виде водного раствора с концентрацией от 3 до 15 мае. %. Основная реакция при этом процессе может быть выражена следующим уравнением:

СаСОз + Н£04 I Н/) = Сс&О4-211-$ + С02 \ (3)

Для создания прочной и монолитной закладки достаточно превратить в гипс 20-30 % известняка или доломита. Скорость твердения зависит от нали-

чия в нем отработанного раствора. Образовавшаяся в результате реакции вода законсервирована гипсом в свободных плоскостях, что значительно замедляет процесс твердения.

В результате образуется поверхностный слой, по составу близкий к природному двуводному гипсу. Условиями образования гипса являются наличие серной кислоты в растворе или в воде с рН не более 6. Кристаллическая структура двуводного гипса формируется из групп ионов 8042\ прочно соединенных ионами Са2+. Молекулы воды расположены между двойными слоями.

После обработки закрепляемые образцы высушивались при температуре 20 °С до постоянной массы. В результате в каждом из вариантов на обработанной поверхности образовался некоторый слой, но его структура и толщина различны. Толщина поверхностного слоя напрямую зависит от концентрации меловой суспензии.

Для оценки эффективности закрепления поверхности хвостов предлагаемым способом была разработана методика испытания закрепленных образцов. Важным моментом закрепления является устойчивость получаемой защитной поверхности к ветровой эрозии. Испытания закрепленной поверхности на ветроустойчивость проводились на установке аэродинамической трубы при скорости ветра 10-15 м/с. В результате определялся процент выноса частиц с поверхности массива от общей массы исследуемого образца.

Для оценки прочности получаемого на поверхности техногенного массива слоя было проведено испытание закреплённых образцов на продавлива-ние, фиксируя разрушающую нагрузку. Для этих целей использовался цилиндрический штамп, на верхней части которого закреплена площадка для грузов. При этом прочность полученного поверхностного слоя меняется в зависимости от концентрации реагентов.

Результатом закрепления поверхности техногенного массива предлагаемым способом является существенное снижение и практически отсутствие выноса частиц с поверхности техногенного массива.

Закрепление пылящей поверхности обусловлено образованием гипса при взаимодействии мела с серной кислотой. Условиями образования гипса являются наличие серной кислоты в растворе или в воде с рН не более 6. В результате лабораторных испытаний предлагаются три варианта обработки поверхности для наиболее эффективного закрепления и образования прочного поверхностного слоя (табл. 1).

Степень воздействия реагентов на гидрохимическую обстановку практически несущественна, поскольку минерализация воды в хвостохранилищах достигает 15000 мг/л и объём воды составляет несколько миллионов кубических метров. Вносимые реагенты неконтрастны по отношению к геохимическому фону и составляют десятые доли процента от общего количества растворенных хлоридов, сульфатов и др. компонентов. Указанное обстоятельство позволяет оценить разработанный метод как геохимически оптимальный.

Таблица 1

Рекомендуемые варианты закрепления и характеристики получаемого закрепляющего слоя

№ Реагенты Характеристики закрепляющего слоя

Концентрация суспензии мела, % Концентрация раствора серной кислоты,% Прочность на продавлива-ние, 10' Па Вынос частиц с поверхности при скорости ветра 10 м/с, %

1 5 5 1,33 0,39

2 10 5 1,60 0,10

3 5 10 2,2 0,04

Для испытания разработанного способа в натурных условиях закрепление поверхности хвостов проводилось на организованном участке общей площадью 2 м2. Толщина слоя массива хвостов составляла 40 см.

Полевой эксперимент продолжался в течение календарного года с 1.06.2006 г. по 1.06.2007 г. После каждого выпадения осадков производился визуальный осмотр закреплённой поверхности с целью определения ее устойчивости к воздействию влаги. В конце каждого месяца осуществлялся отбор пробы с участка поверхности закреплённого массива для определения состояния поверхностного слоя на сохранение прочности и ветроустойчивость в лабораторных условиях.

Визуальный осмотр и лабораторные испытания в течение всего периода полевого эксперимента свидетельствуют о значительной устойчивости закрепленной поверхности к физическим воздействиям в виде дождя, ветра, сохранении целостности поверхностного слоя, об отсутствии пылевыделе-ния.

Прочность закрепленной поверхности в течение года монотонно снижается, это связано с вымыванием частиц гипса и разрушением его струк-. туры (рис. 8). Закономерность этого процесса можно выразить в виде зависимости:

Р = 1,7397-ехр(-0,0694-Т) , (4)

где Р - прочность поверхности, /7а; Т— время, мес.

Таким образом, предложенный способ комбинированного закрепления техногенного грунта позволяет обеспечить минимальную долговечность слоя свыше 8-12 месяцев. Это предопределяет использование разработанного способа пылеподавления для временного закрепления поверхности хвосто-хранилищ в период его эксплуатации.

Т, мес.

Рис. 7. Изменение прочности закрепленной поверхности в течение календарного года.

Разработанный для решения проблемы предотвращения пыления открытых пляжей хвостохранилища способ предполагает применение закрепляющего поверхность состава, обладающего рядом преимуществ перед известными аналогами: экологическая чистота, водопроницаемость без ущерба для прочности, простота приготовления и низкая стоимость применяемых реагентов. На данный способ получен патент № 2303700.

Анализ технологических решений в области осуществления существующих способов пылеподавления в условиях горного производства и с учётом особенностей предлагаемого способа закрепления пылящих поверхностей предлагается несколько технологических решений.

Закрепление с применением подвижной установки на базе автомобиля, состоящей из двух герметических ёмкостей, к которым через патрубки подведены шланги или трубы длиной 5-10 м. На конце шлангов устанавливаются распыляющие насадки. Также на общей раме автомобиля предполагается наличие компрессора для создания давления в ёмкостях. Приготовление суспензии мела и раствора серной кислоты возможно непосредственно в ёмкостях. Ввиду быстрого осаждения частиц мела в растворе, в ёмкости с меловой суспензией необходимо осуществлять постоянное перемешивание раствора

для сохранения его однородности. Для этих целей необходимо оснащение ёмкости механизмом для перемешивания раствора. В ходе процесса закрепления предполагается перемещение распыляющей установки вдоль гребня ограждающей дамбы. На первом этапе при движении установки в одном направлении осуществляется нанесение суспензии мела. На обратном пути производится обработка раствором серной кислоты.

Второй вариант предполагает использование стационарных оросительных установок непосредственно вдоль дамбы. Эти установки представляют собой две трубы определенного диаметра с вмонтированными на некотором расстоянии распыляющими насадками. В этом случае ёмкости с реагентами стыкуются с торца оросительной установки. Посредством нагнетания компрессором давления в систему осуществляется нанесение на целевую поверхность сначала суспензии мела, а затем через 3-5 минут производится обработка поверхности разбавленным раствором серной кислоты.

Для закрепления открытых пляжных зон хвостохранилища возможно также применение плавучей мелководной гидромониторной установкой, предложенной Спиридоновым Ю.С., Тикуновой И.В., Петриченко В.П., Ки-чигиным Е.В., на Михайловском ГОКе. Установка располагается на понтоне, имеет винты передвижения, насосы, приводные от автономного энергоблока.

Для сохранения постоянной однородности суспензии мела существует необходимость непрерывного перемешивания раствора в ёмкости. Кроме того, в случае стационарной оросительной установки возникает возможность застоя мела в трубах, засорения распыляющих насадок и тем самым быстрого снижения эффективности равномерного нанесения слоя мела на поверхность хвостохранилища.

Для совершенствования предлагаемой технологии в ходе исследования была изучена возможность применения пластифицирующей добавки. В качестве пластификатора был взят суперпластификатор СБ-3, разработанный на базе БГТУ им. Шухова. Данный суперпластификатор представляет собой олигомерные молекулы, являющиеся продуктом поликонденсации резорциновых соединений с формальдегидом.

В ходе работы путем лабораторных исследований и испытаний было изучено влияние суперпластификатора СБ-3 на реологические свойства и аг-регативную устойчивость минеральной суспензии мела. В качестве показателей изменения реологических свойств были выбраны и изучены: динамическое напряжение сдвига меловой суспензии, пластическая вязкость, электрокинетический потенциал и размер частиц дисперсной фазы.

Как показывают исследования, введение олигомерных молекул до концентраций 0,1-0,2 % снижает предельное динамическое напряжение сдвига меловых суспензий до нуля. При этих же концентрациях пластическая вязкость снижается до минимального значения. Дальнейшее увеличение концентрации суперпластификаторов приводит к дилатантному режиму течения системы, для которой характерно наличие "стесненных" условий и преоб-

ладание сил отталкивания. Это может иметь место при повышении дисперсности и стабилизации системы.

Методом седиментационного анализа были получены дифференциальные кривые распределения по радиусам частиц дисперсной фазы при различных концентрациях добавки. При увеличении концентрации СБ-3 происходит не только уменьшение наивероятнейшего радиуса, но и наблюдается более узкое распределение частиц по радиусам.

Лабораторные исследования и испытания показали, что при оптимальной концентрации пластифицирующей добавки 0,2 % происходит изменение реологических свойств меловой суспензии в сторону повышения текучести раствора, уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы.

Применение пластифицирующей добавки может позволить существенно снизить необходимость постоянного непрерывного перемешивания суспензии мела в ёмкости и тем самым снизить энергозатраты, а также потребление воды, но повысить проходимость частиц мела через трубы и отверстия распыляющих насадок оросительной установки.

Оценка экономической эффективности предлагаемого способа закрепления и технологии его применения выполнена по объекту исследования -хвостохранилищу Лебединского ГОКа. Для этого была произведена технико-экономическая оценка от внедрения предлагаемого способа в сравнении с применяемым на предприятии в данный момент способом, заключающимся в намытии на поверхность хвостов слоя суглинка.

Из расчетов рыночной стоимости молотого мела, суперпластификатора СБ-3 и технической серной кислоты, а также с учетом расхода реагентов и затрат на технологическое осуществление, стоимость закрепления 1 га пылящей поверхности предлагаемым способом составит 25 тыс.руб. При этом затраты на мероприятия по замьпию пылящих участков хвостохраншшща составляют 47 тыс.руб./га. При общей площади занимаемой пылящими участками хвосто-хранилища порядка 312 Га экономический эффект от внедрения предлагаемого способа закрепления может составить 6,9 млн руб. в год.

При этом для Белгородской области характерно наличие большого количества мела, в частности на Лебединском ГОКе значительная часть вскрыши представлена меловыми отложениями, которые складируются в отвалы. Применение предприятием собственных ресурсов мела позволит снизить затраты на реализацию предлагаемого способа пылеподавления, и тем самым получить еще более значительный экономический эффект. При этом снижение нагрузки на окружающую среду, в результате сокращения выбросов пыли, существенно. Аналогичная экономическая, а также экологическая эффективность от использования предлагаемой технологии может быть получена на других хвостохранилищах железорудных месторождений КМА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на базе выполненных теоретических обобщений, комплекса лабораторных, натурных и аналитических исследований определены закономерности процесса пыления частиц техногенного грунта, а также получено новое решение актуальной научной проблемы предотвращения пыле-образования с поверхностей техногенных массивов отходов обогащения железных руд, заключающегося в образовании на пылящей поверхности слоя гипса, что позволит существенно снизить выброс промышленной пыли в атмосферу и тем самым улучшить экологическое состояние воздушного бассейна, что имеет существенное значение для снижения нагрузки горных предприятий на окружающую среду в промышленно развитых регионах России.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Пыление является одним из основных факторов загрязнения окружающей среды на обширных территориях, прилегающих к хвостохранили-щам. Существует целый ряд способов борьбы с пылением. Однако апробированные, достаточно эффективные и экономичные способы борьбы с пылением на хвостохранилищах и других накопителей промышленных отходов до настоящего времени не разработаны. На территории России практически нет отвалов дисперсных промышленных отходов, на которых были бы полностью решены проблемы пыления.

2. На основании определения гранулометрического состава, физико-механических свойств отходов обогащения железных руд с территории хво-стохранилища Лебединского ГОКа, несвязные разновидности техногенного грунта классифицированы как пылеватые пески, связные - как техногенные суглинки или супеси. В целом отложения техногенных грунтов практически лишены позитивных качеств, что определяет неустойчивость техногенных грунтов по отношению к ветровой эрозии.

3. На основании теоретического анализа, лабораторных экспериментов, а также результатов полевых испытаний разработан новый способ закрепления пылящих поверхностей действующих хвостохранилищ, отличающийся тем, что закрепление поверхности обусловлено образованием гипса при взаимодействии мела с серной кислотой. Условиями образования гипса являются наличие серной кислоты в растворе с рН не более 6.

4. Степень воздействия реагентов на гидрохимическую обстановку практически несущественна, поскольку минерализация воды в хвостохранилищах достигает 15000 мг/л и объём воды составляет несколько миллионов кубических метров. Вносимые реагенты неконтрастны по отношению к геохимическому фону и составляют десятые доли процента от общего количества растворенных хлоридов, сульфатов и др. компонентов. Указанное обстоятельство позволяет оценить разработанный метод как геохимически оптимальный.

5. Предложенный способ комбинированного закрепления техногенного грунта позволяет получить поверхностный слой прочностью 0,16 - 0,22 МПа и обеспечить минимальную долговечность слоя на срок 8 -12 месяцев. Это предопределяет использование разработанного способа пылеподавления для временного закрепления поверхности хвостохранилищ в период его эксплуатации.

6. Для технологической реализации предлагаемого способа в условиях эксплуатации хвостохранилшца возможно применение передвижных, стационарных или плавучих мелководных оросительных установок.

7. Применение пластифицирующей добавки СБ-3 позволит существенно снизить необходимость постоянного непрерывного перемешивания суспензии мела в ёмкости, тем самым значительно снизить энергозатраты. Значительное изменение реологических свойств меловой суспензии в сторону повышения текучести раствора, уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы позволит снизить потребление воды, а также повысить проходимость частиц мела через трубы и отверстия распыляющих насадок оросительной установки.

8. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа закрепления пылящих поверхностей может составить 6,9 млн руб.в год. Применение предприятием собственных ресурсов мела позволит снизить затраты на реализацию предлагаемого способа пылеподавления, и тем самым получить еще более значительный экономический эффект.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях входящих в список ВАК:

1. Синица И.В. Негативное воздействие хранилищ отходов обогащения на окружающую среду, способы пылеподавления. // Известия Тульского государственного университета. Серия «Геомеханика. Механика подземных сооружений», выпуск 4. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - С. 159-163.

2.Лычагин Е.В., Синица И.В. «Совершенствование методов закрепления пылящих поверхностей» // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М: МГГУ, 2007. - №8. - С. 136-140.

3.Патент на изобретение «Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд», Положительное решение № 2303700 от 13.03.2006 г.

4. Сергеев C.B., Синица И.В., Бурлуцкая И.П. «Геоэкологическая оценка функционирования хранилищ отходов обогащения железных руд» // Проблемы региональной экологии. - М., 2007. - №6. - С. 52-56.

Публикации в других изданиях:

5.Сергеев C.B., Синица И.В., Закрепление пылящих поверхностей хранилищ отходов рудообогащения // Материалы Межрегиональной научно-практической конференции «География и регион: актуальные вопросы исследований». - Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2005. - С. 484-486.

практической конференции «География и регион: актуальные вопросы исследований». - Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2005. - С. 484-486.

6.Лычагин Е.В, Сергеев C.B., Синица И.В. Хранилище отходов рудо-обогащения как источник воздействия на окружающую среду. // Материалы Всероссийской научно-технической Интернет-конференции «Рудничная аэрология и безопасность». - Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - С. 74-75.

7.Синица И.В. Способ закрепления пылящих поверхностей хвостохра-нилищ, оценка эффективности // Материалы II Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в европейской России и сопредельных странах». - Белгород: Изд-во БелГУ, 2006.-С. 348-350.

8. Синица И.В. Хвостохранилище железорудных месторождений, как источник негативного экологического воздействия // сборник научных докладов научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». — Московский государственный строительный университет- М: МГСУ, 2006. - С. 117-118.

9. Синица И.В. Предотвращение пылеобразования с поверхностей хранилищ обогащения железных руд Лебединского ГОКа // сборник трудов VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле». -М.: Р1ТРУ, 2007.

10. Синица И.В. Технология пылеподавления на пылящих участках хво-стохранилищ и повышение её эффективности в результате применения пластифицирующей добавки // материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. - С. 159-161.

Подписано в печать 25.09.2008. Гарнитура Times New Roman. Формат 60x84/16. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 эхз. Заказ 217. Оригинал-макет подготовлен и тиражирован в издательстве Белгородского государственного университета 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Синица, Игорь Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Геоэкологическая оценка функционирования хранилищ отходов горных предприятий.

1.1.1 Воздействие и нагрузка техногенной пыли на окружающую среду.

1.1.2 Влияние пыли на организм и здоровье человека.

1.1.3 Источники пылевыделения на территории горнодобывающих предприятий.

1.1.4 Воздействие техногенных массивов на окружающую среду.

1.2 Проблема закрепления пылящей поверхности и анализ эффективности существующих методов ее решения.

1.3 Хранение отходов горного производства на хвостохранилище Лебединского ГОКа.

Выводы.

2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОТХОДОВ.

2.1 Методика исследования.

2.2 Лабораторные исследования.

2.2.1 Исследование физико-механических, химических свойств и состава хвостов.

2.2.2 Исследование прочностных и компрессионно-фильтрационных характеристик грунтов.

2.3 Разработка способа закрепления карбонатами.

2.4 Методика оценки эффективности закрепления поверхности хвостов.

2.5 Полевой эксперимент по закреплению поверхности хвостов.

Выводы.

3. ТЕХНОЛОГИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННОГО СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

3.1 Технологические решения закрепления с помощью разработанного способа пылеподавления.

3.2 Совершенствование технологии закрепления путем применения пластифицирующей добавки.

3.2.1 Лабораторные исследования влияния пластифицирующей добавки СБ-3 на реологические свойства дисперсий.

3.2.2 Влияние суперпластификатора на реологические свойства меловой суспензии.

3.2.3 Влияние суперпластификатора на электрокинетический потенциал частиц дисперсной фазы.

3.2.4 Влияние суперпластификатора на размер частиц дисперсной фазы.

Выводы.

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА И ИПРЕДЛА-ГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ХВОСТОХРАНИЛИЩ.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка способа закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ"

Актуальность работы. В современную эпоху необычайную сложность и важность приобрели вопросы взаимодействия человека с окружающей средой. Быстрый рост численности населения земного шара и индустриальное развитие стали причинами многократного увеличения потребления природных ресурсов и расширения масштабов воздействия человека на природу. Подобная ситуация характерна и для региона Курской магнитной аномалии, где действуют крупнейшие горнодобывающие предприятия - Лебединский и Стойленский горно-обогатительные комбинаты (ГОК), комбинат КМА-руда, а также строятся Яковлевский и Белгородский подземные рудники. Железорудная пыль резко ухудшает экологическое состояние воздушного бассейна и, как следствие, условия нормальной жизнедеятельности человека, организмов флоры и фауны региона и делает непригодными для сельскохозяйственных нужд территории вокруг хвостохранилищ. В почву в повышенных дозах попадают такие металлы, как цинк, медь, марганец, хром, свинец, железо.

Например, из карьера Лебединского горно-обогатительного комбината ежегодно добывают около 47 млн т железной руды. При этом количество отходов обогащения составляет около 27 млн т. Действующими хвостохра-нилищами занято порядка 1500 га. Эти территории за годы эксплуатации превратились в уникальный промышленный объект, и одним из важных и трудных вопросов стал вопрос защита воздушного бассейна от пылевыделения при дальнейшем наращивании хвостохранилища.

Согласно действующей классификации источников воздействия на окружающую среду, хранилища отходов обогащения относятся к неорганизованным источникам загрязнения, доля которых составляет 54 % от общего количества выбросов. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются пылящие поверхности сухих пляжей намывных отсеков, откосы дамб и плотин. В результате стока и испарения воды, особенно в жаркий и сухой период, сцепление между частицами хвостов и пустой породой резко снижается, и уже при скорости ветра, равной 2-3 м/с, наблюдается пы-ление горизонтов хвостохранилища.

Ввиду значительной площади, занимаемой отходами обогащения, нагрузка на окружающую среду прилегающих территорий существенна. Аналогичная ситуация складывается практически на всех месторождениях твердых полезных ископаемых, разрабатываемых карьерным и шахтным способами и требующих обогащения. Существует целый ряд способов обеспыливания и закрепления пылящих поверхностей, заключающихся в их обработке различными вяжущими: цементом, известью, жидким стеклом, хлористым кальцием, битумной эмульсией, смолами, различными органическими полимерами. Также применяются растворы, содержащие ПАВ (пены), растворы полиэлектролитов и неорганических веществ. Однако, применение большинства из них связано с технологической сложностью их осуществления или значительными экономическими затратами. Кроме этого, применение многих реагентов (соли, битумы и т.д.) приводит к загрязнению грунтовых вод вредными компонентами. В этой связи разработка новых и усовершенствование существующих способов снижения пыления хвостохранилищ является актуальной задачей.

Целью работы является установление новых и уточнение существующих закономерностей пылеобразования на поверхности хвостохранилищ для разработки эффективного способа закрепления внешнего слоя пылящих поверхностей, обеспечивающего снижение выбросов пыли в атмосферу.

Идея работы заключается в том, что способ закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ, обеспечивающий экологическую безопасность хранения отходов обогащения железных руд, реализуется путем нанесения на поверхность техногенного грунта суспензии мела с последующей обработкой раствором серной кислоты в стехиометрическом соотношении к внесенному мелу, при этом для равномерного закрепления целесообразно использование пластифицирующей добавки.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Зависимость мощности выброса пыли с поверхности хвостохрани-лища Лебединского ГОКа от влажности, диаметра частиц техногенного грунта и скорости воздушного потока можно выразить в виде рациональной функции, разложенной в ряд Тейлора.

2. Нанесение на пылящую поверхность хвостохранилищ суспензии мела с последующей обработкой раствором серной кислоты в стехиометрическом отношении к внесенному мелу позволяет получить поверхностный слой прочностью 0,16-0,22 МПа и обеспечить отсутствие ветровой эрозии с обработанной поверхности на срок 8-12 месяцев.

3. Физически обоснованным и практически целесообразным является применение пластифицирующей добавки к меловой суспензии для изменения ее реологических свойств и агрегативной устойчивости в сторону повышения текучести раствора, уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы и тем самым повышения эффективности закрепления.

Новизна основных научных и практических результатов.

1. Разработан способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд, включающий кислотную обработку и отличающийся тем, что предварительно осуществляется нанесение суспензии мела с концентрацией 5-15 мае. %, а для последующей обработки поверхности используется серная кислота в стехиометрическом соотношении к внесённому мелу в виде водного раствора с концентрацией от 5 до 15 мае. %.

2. Установлены эмпирические закономерности однопараметрических трендов мощности выброса техногенной пыли в атмосферу от влажности, размера частиц отходов обогащения и скорости воздушного потока.

3. Обоснована возможность использования пластифицирующей добавки при закреплении пылящих поверхностей предлагаемым способом и отмечены существенные изменения реологических свойств и агрегативной устойчивости меловой суспензии.

Методы исследования: аналитические, методы математической статистики. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающих системный анализ проблемы, патентно-информационный анализ, лабораторные и натурные методы изучения условий формирования потоков пыли на пылящих поверхностях; микроскопического, седиментаци-онного, ситового анализов дисперсности материала; физико-механической оценку свойств получаемого покрытия.

Фактический материал. В основу диссертации положены результаты экспериментов, проведенных автором на техногенных грунтах хвостохра-нилища Лебединского ГОКа в лабораторных условиях, а также результаты полевых испытаний.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- корректной постановкой задач исследований, обоснованным использованием методов математической статистики, теории вероятностей и современных достижений вычислительной техники;

- достаточно большим объемом лабораторных и продолжительных полевых испытаний, результаты которых свидетельствуют об адекватности разработанных моделей, эффективности технических решений, обоснованности выводов и рекомендаций; а также положительными решениями государственной патентной экспертизы.

Практическая значимость работы: разработан способ борьбы с пылью, сдуваемой с поверхности техногенных массивов (новизна подтверждена положительными результатами государственной патентной экспертизы), позволяющий значительно сократить выброс в атмосферу техногенной пыли и тем самым улучшить экологическую обстановку на объектах горной промышленности и прилегающих к ним территориях.

Реализация результатов исследований. Результаты данной работы могут быть использованы на участках действующих хранилищ отходов обогащения железных руд, подверженных ветровой эрозии.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научных конференциях и семинарах: на Всероссийской научно-технической Интернет-конференции «Рудничная аэрология и безопасность» (Тула, ТулГУ, 2005 г.); на межрегиональной научно-практической конференции «География и регион: актуальные вопросы исследований» (Чебоксары, Чувашский государственный университет, 2005 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, МГСУ, 2006 г.); на Международной научно-практической конференции (Тула,

2006 г.); на II Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в европейской России и сопредельных странах» (Белгород, БелГУ, 2006 г.); на VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, РГГРУ, 2007 г.); на научном симпозиуме «Неделя горняка - 2007» (Москва, МГГУ, 2007 г.); на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (Белгород, БелГУ,

2007 г.).

Публикации. По основным результатам диссертации опубликовано 9 статей в научных журналах, в том числе 5 тезисов докладов на научно-практических конференциях. Получен патент на изобретение № 2303700 «Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд», приоритет изобретения 13.03.2006 г.

Благодарности.

Автор выражает свою искреннюю благодарность кандидату геолого-минералогических наук Е.В. Лычагину за большую научнометодологическую и практическую помощь, оказанную в течение всего времени работы над диссертацией, коллективу кафедры инженерной геологии и гидрогеологии Белгородского государственного университета за поддержку при выполнении исследований, консультации и практическую помощь в выполнении работы.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Синица, Игорь Владимирович

Выводы.

1. Отложения техногенных грунтов Лебединского ГОКа практически неустойчивы по отношению к ветровой эрозии, поэтому основной экологический эффект может быть достигнут только путем сокращения пыления поверхности хвостохранилища.

2. Кроме экологического вреда выбросы техногенной пыли наносят существенный ущерб экономике Лебединского ГОКа за счет отвлечения значительных денежных средств на мероприятия по пылеподавлению и сокращению площади пылящих поверхностей хвостохранилища.

3. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа закрепления пылящих поверхностей может составить 6,9 млн. руб.в год. Применение предприятием собственных ресурсов мела позволит снизить затраты на реализацию предлагаемого способа пылеподавления и тем самым получить еще более значительный экономический эффект. При этом снижение нагрузки на окружающую среду в результате значительного сокращения выбросов пыли существенно. Аналогичная экономическая, а также экологическая эффективность от использования предлагаемой технологии может быть получена на других хвостохранилищах железорудных месторождений КМА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на базе выполненных теоретических обобщений, комплекса лабораторных, натурных и аналитических исследований определены закономерности процесса пыления частиц техногенного грунта, а также получено новое решение актуальной научной проблемы предотвращения пьшеобразования с поверхностей техногенных массивов отходов обогащения железных руд, заключающееся в образовании на пылящей поверхности слоя гипса, что позволит существенно снизить выброс промышленной пыли в атмосферу и тем самым улучшить экологическое состояние воздушного бассейна и имеет существенное значение для снижения нагрузки горных предприятий на окружающую среду в промышленно развитых регионах России.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Пыление является одним из основных факторов загрязнения окружающей среды на обширных территориях, прилегающих к хвостохранили-щам. Существует целый ряд способов борьбы с пылением. Однако апробированные, достаточно эффективные и экономичные способы борьбы с пылением на хвостохранилищах и других накопителях промышленных отходов до настоящего времени не разработаны. На территории России практически нет отвалов дисперсных промышленных отходов, на которых были бы полностью решены проблемы пыления.

2. На основании определения гранулометрического состава, физико-механических свойств отходов обогащения железных руд с территории хво-стохранилища Лебединского ГОКа, несвязные разновидности техногенного грунта классифицированы как пылеватые пески, связные - как техногенные суглинки или супеси. В целом отложения техногенных грунтов практически лишены позитивных качеств, что определяет неустойчивость техногенных грунтов по отношению к ветровой эрозии.

3. На основании теоретического анализа, лабораторных экспериментов, а также результатов полевых испытаний разработан новый способ закрепления пылящих поверхностей действующих хвостохранилищ, отличающийся тем, что закрепление поверхности обусловлено образованием гипса при взаимодействии мела с серной кислотой. Условиями образования гипса являются наличие серной кислоты в растворе с рН не более 6.

4. Степень воздействия реагентов на гидрохимическую обстановку практически несущественна, поскольку минерализация воды в хвостохрани-лищах достигает 15000 мг/л и объём воды составляет несколько миллионов кубических метров. Вносимые реагенты неконтрастны по отношению к геохимическому фону и составляют десятые доли процента от общего количества растворенных хлоридов, сульфатов и др. компонентов. Указанное обстоятельство позволяет оценить разработанный метод как геохимически оптимальный.

5. Предложенный способ комбинированного закрепления техногенного грунта позволяет получить поверхностный слой прочностью 0; 16 - 0,22 МПа и обеспечить минимальную долговечность слоя на срок 8-12 месяцев. Это предопределяет использование разработанного способа пылеподавления для временного закрепления поверхности хвостохранилищ в период его эксплуатации.

6. Для технологической реализации предлагаемого способа в условиях эксплуатации хвостохранилища возможно применение передвижных, стационарных или плавучих мелководных оросительных установок.

7. Применение пластифицирующей добавки СБ-3 позволит существенно снизить необходимость постоянного непрерывного перемешивания суспензии мела в ёмкости, тем самым значительно снизить энергозатраты. Значительное изменение реологических свойств меловой суспензии в сторону повышения текучести раствора, уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы позволит снизить потребление воды, а также повысить проходимость частиц мела через трубы и отверстия распыляющих насадок оросительной установки.

8. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа закрепления пылящих поверхностей может составить 6,9 млн руб. в год. Применение предприятием собственных ресурсов мела позволит снизить затраты на реализацию предлагаемого способа пылеподавления и тем самым получить еще более значительный экономический эффект.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Синица, Игорь Владимирович, Белгород

1. Brand R. Entwicklung eines Verfaliners zur Bergunung von Aschenhalden am Beispiel der Hochhalde Leuna. Wasserwirlschaft -Wassertechnik, 1975. - № 2. - p. с 62-65.

2. Cent J. Brewer R. Preparation of Thin Sections of soil materials using synthetic resins/ J. Cent and R. Brewer/Melbourne, 1971.

3. Cutting O. Spray answer to blowing problem. Arabl farming, 1977 Vol. 4. №3 p. 31-33.

4. Dean K.C. Havens R. Methods and costs for stabilizing tailings ponds Mining Congr. J. - 1973. - Vol. 59 № 12. p. 41-46/

5. Maly V. Chemicke prostredky omezeni prasnosti. Vondi hospo-darstvi «В», 1975. N 1 -12. -p.174-179.

6. Maly V. Pouzitizavlahy к omezeni prasnosti slozist elektraren. -Vondi hospodarstvi, 1976. -№ 1 p. 171-176.

7. Авдеев Н.Я. Расчет гранулометрических характеристик полидисперсных систем/ Н.Я. Авдеев Ростов-н/Д.: Ростов. Книж. изд-во, 1966.

8. В.Т. Алымов, В.П. Крапчатов, Н.П. Тарасова Анализ техногенного риска/ М: Круглый, 2000.

9. Бакакин В.П. Лед в качестве материала для закладки выработанного пространства/ В.П. Бакакин М.: Изд-во Академии наук СССР 1955.- 82 с.

10. Бакланов Г.М. Снижение запыленности на цементных заводах/ Г.М. Бакланов К.: Будивельник, 1965.

11. Белецкий Р.К. Н.Н. Григина Измерение параметров пылега-зовых потоков в черной металлургии/ Белецкий Р.К. М.: Металлургия, 1979.

12. Бересневич П.В. и др. Аэрология карьеров: справочник/

13. П.В. Бересненич и др. М.: Недра, 1990. с. 279

14. Бересневич П.В., Охрана окружающей среды при эксплуатации хвостохранилиш/П.В. Бересненич М.:Недра, 1993.

15. Богородский В.В., Лед. Физические свойства. Современные методы гляциологии/ В.В. Богородский, Гаврилин В.П. -Л.: Гидрометео-издат, 1980.—384 с.

16. Борисов В.Г. Исследование закрепления поверхности хво-стохранилищ полимерами.// Вентиляция и очистка воздуха. М., 1972. -С. 150-158.

17. Вредные вещества в промышленности. М.: Химия, 1976

18. Временное методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов», Новороссийск 1989 г.

19. Гальперин A.M. Техногенные массивы и охрана окружающей среды: учеб. для вузов/ A.M. Гальперин, В.Н. Ферстер, Х.Ю. Шеф Изд. 2-е. М.: МГТУ, 2001. - 534 с.

20. Глазунов Г.П. Механизмы ветровой эрозии почв/ Г. П. Глазунов, В.М. Гендуков//Почвоведение. 2001.-№ 6 С. 741-755.

21. Глазунов Г.П. О выдувании почв/ Г. П. Глазунов, В. М. Гендуков // Вести. Моск. ун-та Сер. 17. 1997. Почвоведение № 3. С. 10-14.

22. Глазунов Г.П. Модель безвозвратного уноса почвы ветром/ Г. П. Глазунов, В. М. Гендуков //Вестник московского университета. Сер. № 17. Почвоведение. 1999.-№ 1. С. 38-45.

23. Глазунов Г.П. О структуре почво-воздушного потока при ветровой эрозии. Основы математического моделирования явления/ Г. П. Глазунов, В. М. Гендуков//Вестник московского университета. Сер. № 17. Почвоведение. -1999. № 1. - С. 32-37.

24. Гордон Г. М., Пейсахов И. JI. Контроль пылеулавливающих установок/ Г. М. Гордон, И. JI. Пейсахов, М.: Металлургия, 1979.

25. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1977.

26. Горелов В.Д. Расчет величины запыления земель, прилегающих к отвальному массиву/ В.Д. Горелов // Горный журнал. М., 1990, № 7. — С. 52-54.

27. Горлов В.Д., Горлов Ю.В. Оценка социально-экологических издержек от запыленных сельхозугодий, прилегающих к отвальному массиву/ В.Д. Горлов, Ю.В. Горлов // Горный журнал, -М., 1999.-№7.-С. 99-101.

28. Горячев И.К. Фильтровальные материалы для очистки газов/ И.К. Горячев, М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1980

29. Джаналеева K.M. Антропогенное ландшафтоведение/ K.M. Джаналеева. Алматы : Казах. Университет. - 2001. - 163 с.

30. Дикарев В.И. Методы и средства защиты человека и окружающей среды/ В.И. Дикарев, В. А. Рогалев, В. А. Денисов и др. -СПб.: МЛНЭБ, 1999. — 186 с.

31. Долгилевич М.И. и др. Система лесных полос и ветровая эрозия / М.И. Долгилевич, Ю.И. Васильев, А.Н. Сажин. М.: Лесная промышленность.- 1981. -160 с.

32. Долгилевич М.И. Научные основы комплексных мероприятий по защите почв от ветровой эрозии / М.И. Долгилевич //Сер. «Земледелие, мелиорация и химизация». Обзорная информация. М., - 1982. - 62 с.

33. Долгилевич М.И. Пыльные бури и агромелиоративные мероприятия / М.И. Долгилевич // Научные труды ВЛСХНИЛ М.: Колос, 1978. -159 с.

34. Долгилевич М.И. Механизм отрыва эрозионной частицы от поверхности почвы/ М.И. Долгилевич, Ю.И. Васильев // Бюл. Всес. науч.-исслед. нн-та агролесомелиорации, 1973. Вып. 12.-66 с.

35. Дюнин А.К. Механика метелей/ А.К. Дюнин Новосибирск: Изд-во Сиб. отд. АН СССР, 1963. - 378 с.

36. Жиленков В.П. Новые эффективные средства пылеподавления на отвалах промышленных отходов/ В.П. Жиленков // Экология промышленного производства, 2002. № 3 С. 23-29.

37. Заключение о состоянии хвостохранилища ОАО «Лебединский ГОК» в 2004 г. ФГУП ВИОГЕМ. Белгород, 2004.

38. Защита окружающей среды от техногенных воздействий: учеб. пособие / под ред. Г.В. Невской. М.: Недра, 1993. - 180 с.

39. Зезин А.Б. Желе из полимеров: сто рецептов применения/ А.Б. Зезин// Новости науки и техники (прилож. к вестн. АПН «Советская панорама»). М., 1988. - № 13.

40. Ильина Т. Н. О закреплении пылящих поверхностей техногенных материалов: Хвостохранилища ГОКов./ Т.Н. Ильина, С.Д. Михайлова// Вестник БГТУ им. В. У. Шухова. :.Белгород 2003 г. № 6, 4.3.-С. 39-42.

41. Измеров Н.Ф. Медицина труда в третьем тысячелетии/ Н.Ф. Измеров// Медицина труда промышленная экология. М., 1998, № б. - С. 4-9.

42. Инструктивно-методические указания по взыманию платыза загрязнение окружающей природной среды. (Редакция на 15.02.2000): Письмо мин. охраны окруж. среды и природ, ресурсов РФ, 26 января 1993 г.

43. Ищук И.Г. Средства комплексного обеспыливания горных предприятий: справочник/ И.Г. Ищук, Г.Л. Поздняков. М.: Недра, 1991.-253 с.

44. Классификация пластифицирующих добавок по эффекту их действия / Иванов Ф.М., Батраков В.Г., Москвин В.М. и др.// Бетон и железобетон. 1981. - № 4. - С. 33-37.

45. Кузнецов М.С. Глазунов Г.П. Эрозия почв/ М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов М. Изд-во МГУ 1985.-91 с.

46. Коваленко А.И. Прогнозная оценка воздействия пылевого фактора па окружающую среду/ А.И. Коваленко и др.//Горный журнал. -М., 1990.-№ 5. С. 58-60.

47. Локальный геомониторинг гидроотвалов «Березовый лог», «Балка Чуфичева», «Балка Сура» и хвостохранилища ОАО «Лебединский ГОК» в 2003 г. (тема ГЕО-332). М.: МГГУ, 2003 г.

48. Лебедев Г.Л., Филиппов В.Л. Методические подходы к комплексной оценке ущерба здоровью, наступившего под влиянием неблагоприятных факторов среды обитания/ Г.Л. Лебедев, В.Л. Филиппов// Медицина труда и промышленная экология. М., 1993. - № 7-8. -С. 9-14.

49. Ломаченко В. А. Супер пластификатор для бетонов СБ-3/ В.А. Ломаченко// Физикохимия строительных материалов. М.: МИ-СИ, БТИСМ, 1983. - С. 6-12.

50. Мосинец В.Н. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников/ В.Н. Мосинец, В.А. Шестаков, O.K. Авдеев, В.М. Мельниченко М.: Недра. - 1981. -309 с.

51. Мочалова Л.А. Управление природоохранной деятельностью в горнодобывающей промышленности: учебное пособие/ Л.А. Мочалова, М.Н. Игнатьева, Г.Ю. Пахомчик, Екатеринбург, 2000.

52. ОНД-86. Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Гос-комгидромет. Л.: Гидрометиздат, 1987.

53. ОАО «Укргидропроект». Корректировка проекта гидротехнических сооружений «Реконструкция хвостового хозяйства Лебединского ГОКа с целью поддержания его мощности и увеличения емкости хвостохранилища». Оценка воздействия на окружающую среду. Том 4.

54. ООО «Лебединский ГОК». «Годовой отчет о состоянии гидротехнических сооружений хвостохранилища в 2004 г.» в 2 кн. г. Губкин, 2005.

55. Отчет НИР БелГТАСМ «Разработка физико-химических методов закрепления пылящих поверхностей хвостохранилища ЛГОКа», Белгород, 1998 г.

56. Олейников А.Г. Физико-химическое закрепление хвосто-хранилиш/ А.Г. Олейников, В.Г. Поплавский Обзорная информация. М.: Центр, науч.-иеслед. ин-т информации и техн.-эконом. исследования цветной металлургии, 1976.-26 с.

57. Патрашев А.Н. Напорное движение грунтового потока , насыщенного мелкими песчаными и глинистыми частицами/ А.Н. Патрашев // Известия ВНИИГ. Л .: 1985. - Т. 15,16.

58. Павлич М. Противофильтрационные устройства и крепление откосов грунтовых плотин/ М. Павлич, В.Г. Радченко, М.Б. Гинзбург// Проектирование и строительство больших плотин, вып. 4. М.: Энергоиздат, 1982. -106 с .

59. Перельман А.И. Геохимия ландшафта/ А.И. Перельман, Н.С. Касымов М .: Астрея 2000. - 1999. - 764 с .

60. Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах, обуславливающее отнесение этих отходов к категории по токсичности. М. 1984.

61. Пособие к СНиП 11-01-95 по разработке раздела проектной документации «Охрана окружающей, среды». ГП «ЦЕНТРИНВЕСТпро-ект». Москва, 2000.

62. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов для ОАО «Лебединский горно-обогатительный комбинат», НИИ АТМОСФЕРА, ОП. 2000.

63. Писанец Е.П. Исследование воздействия горных работ на прилегающие земли КМА/ Е.П. Писанец, В.И. Титовский, А.М. Бурыкин // Горный журнал. -1989. № 2.

64. Проблемы сохранения разнообразия природы степных и лесостепных регионов. Материалы Российско-Украинской научной конференции, посвященной 60-летию Центрально-Черноземного заповедника, пос.Заповедный, Курская область, 22-27 мая 1995 г. Москва, 1995.

65. Пестов И. Е. Физико-химические свойства зернистых и порошкообразных химических продуктов. М. — Л.: Изд-во АН СССР, 1947.

66. Плотинский И. Ш. — В кн.: Сборник материалов по пылеулавливанию в цветной металлургии. М.: Металлургиздат, 1957.

67. Парахонский Э.В., Парахонский М.Э. Формирование принципов устойчивого развития региона в переходный период. Вологда: ООО ПФ Полиграфист, 2001 - 431 с,

68. Певзнер М.Е., Костовецкий В.П. Экология горного производства М.: Недра, 1990.-235 с.

69. Подлесная А.И. Современные тенденции, в химическойэкологии // Медицина труда промышленная экология. М., 1993, № 78, —с. 27-32.

70. Пылев Л.Н., Стадникова Н.М., Клейменова Е.В. Интермит-тирующее действие асбестовой пыли И плевральный канцерогенез у крыс // Медицина труда и промышленная экология. М., 1993, № 1.-е, 15-17.

71. Пат. 2084636 РФ. Способ закрепления пылящих поверхностей Жиленков В.Н., Билев А.Е. Бюл. «Изобретения» 1997. -.№20 е. 295

72. Певзнер М.Е., Беленький П.Г., Валерьянов Л.И. Укрепление песчано-глинистых пород с применением постоянного электрического поля. Труды науч.-исслед. ин-та горнохимического сырья. М, 1974, вып. 28 с. 134-160.

73. Пикалова Г.М., Серая Г.П., Никулина М.В. Структура и производительность растительных сообществ на золоотвалах Центральной части Восточно-Европейской равнины. Растения и промышленная среда. -Свердловск. 1976, сб. 4, с. 31-46.

74. Реконструкция хвостового хозяйства Лебединского ГОКа с целью поддержания его мощности и увеличения емкости хво-стохранилища. ОАО "Укргидропроект", 2002.

75. Рекомендации по проектированию и строительству шламо-накопителей и хвостохранилищ металлургической промышленности// ВНИИ ВОДТЕО Госстроя СССР, М.: 1986.

76. Рабинович Ф. М. Кондуктометрический метод дисперсного анализа. Л.: Химия, 1970.

77. Ребиндер П. А. Поверхностно-активные вещества. М.: Знание, Серия IX, 1961.

78. Ромашов Г. И. Основные принципы и методы определения дисперсного состава промышленных пылей. Л.: ЛИОТ, 193

79. Ревелль П., Ревелль Ч. Среди нашего обитания: В 4-х книгах. Кн, 2, Загрязнения воды и воздуха: Пер, с англ. М,: Мир, 1995.-296 с.

80. СНиП 2.06.01.-86 Гидротехнические сооружения. Основные Положения проектирования. М.: 1986.

81. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами . Л .:Гидрометеоиздат , 1986. 183

82. Свет Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др . Геохимия окружающей среды . М .: Недра , 1990. - 334 с .

83. Сагимбаев Г.К. Экология и экономика, Алматы, 1997 (96100 с).

84. Саранчук В.И., Журавлев В.П. и др. Химические веществадля борьбы с пылью Киев.: Наукова думка, 1987.

85. Сидаков Л,Г, Природоохранные технологии управления состоянием хвостохранилищ: Авгореф. дис. канд. техн. наук. / СевероКавказского горно-металлургического института. Владикавказ, 2004. -24 с.

86. Турчанинов И.А. Проблемы закрепления пылящей поверхности действующих хвостохранилищ Заполярья /Инженерная геология , 1981. №5, С.107-110.

87. Таужнянская З.А. Стабилизация и рекультивация хвостохранилищ за рубежом.// Цветная металлургия. 1975, №11, С. 19-22.

88. Татасов В.М., Лапшин В.М. Исследования пылезащитных покровов в шламохранилищах. М., 1993.

89. Томаков П. И., Коваленко В.С, Михайлов A.M. и др. Экология и охрана природы при открытых горных работах. М.: МГТУ, 1994, -418 с.

90. Федоров И.С., Захаров М.Н. Складирование отходов рудо-обогащения. М., «Недра», 1985.

91. Федоров И.С., Захаров М.Н. Складирование отходов рудо-обогащения. М., «Недра», 1985.

92. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7- ФЗ «Об охране окружающей среды» (с изменениями от 22.08.2004 г.).

93. Чередниченко B.C., Н.Д. Стороженко , А.Г. Олейников и др./ К оценке влияния хвостохранилища Соколовско -Сарбайскогообогатительного объединения на окружающую среду // Гидрометеорология и экология . 1997. № 2 - С . 192-202.

94. Экология/ Под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. М: Интермет Инжиниринг, 2000.

95. Экспертиза оценки влияния ЛГОКа с учетом его развития. НТЦ «НОВОТЭК», г.Белгород, 2000 г.1. Сложение 1.1. ШОТЖЙШАШ ФЩШРАЩЖЖшшшшшш^гй ¿й" ашг ж1. ИЛ ИЗОБРЕТЕНИЕ

96. СНОСОК ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ■ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУДгПатентгобладатель(;Ли)-&учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный ¡университет " (Ш1)

97. Автор(ы): Сергеев СергейВшлектжтшыч (Жи)9 СшпищшШгоръ ^'Владимирович (МП), Жычагхи Евгений Владимирович (ЯП)'ш