Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТЕХНОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
(конспект лекций)
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Понятие техногенное месторождение (ТМ), особенности и перспективы разработки
2. Способы образования и классификация ТМ
3. Состав и строение ТМ
3.1. ТМ топливно-энергетического комплекса
3.2. ТМ угольной подотрасли
3.3. ТМ цветных и редких металлов
3.4. ТМ черных металлов
4. Методика и техника геолого-экономической оценки ТМ
4.1. Основные этапы исследования ТМ
4.2. Аппаратурно-методическое обеспечение аналитических исследований ТМ
4.3. Метрологическое обеспечение качества полевых и лабораторных анализов состава отложений ТМ
5. Формирование банка данных (БД) и мониторинг ТМ
5.1. Технология формирования банка данных по техногенным месторождениям (БД ТМ)
5.2. Мониторинг ТМ
6. Геоэкологическое картирование и составление эколого-геологических карт (ЭГК) по техногенным месторождениям
Использованная литература
Перечень вопросов к зачету по всему курсу
Практические работы
Работа 1
Работа 3
1. Понятие техногенное месторождение (ТМ), особенности и перспективы разработки
Техногенные месторождения представляют собой класс месторождений, сформировавшихся в последние столетия в районах горнорудной промышленности (Северо-запад и Юго-восток европейской части Росси, Урал, Юго-восток и Восток азиатской части, Центр Сибири). Эти месторождения обычно обладают своеобразным минеральным составом и являются потенциальным источником разнообразных полезных ископаемых, в частности цветных, редких и благородных металлов, а также строительных материалов (щебень, песок, гравий и т.д.).
Техногенные месторождения – техногенные образования (отвалы горнодобывающих предприятий, хвостохранилища обогатительных фабрик, шлакозольные отвалы топливно-энергетического комплекса, шлаки и шламы металлургического производства, шламо-, шлако- и т.д. отвалы химической отрасли) на поверхности Земли по количеству и качеству содержащегося в них минерального сырья пригодные для промышленного использования в настоящее время или в будущем по мери развития науки и техники.
Особенностями техногенных месторождений являются:
Последняя особенность определяет сложность переработки техногенных руд, так как из-за многообразия минеральных форм, требуются иные технологии, чем для обычных руд, основанные на последних достижениях науки и техники.
Отвалы горнодобывающих и металлургических предприятий как перспективные источники сырья для различных областей индустрии издавна привлекали внимание. Так ещё в 30-е годы прошлого столетия проводились исследования по оценке медьсодержащих отходов на большинстве медных предприятий Урала. С 50-х годов отходы медного производства оценивались не только на основные, но и на полезные попутные компоненты. Исследованиями последних лет установлено, что в России к настоящему времени накоплено свыше 50 миллиардов тонн техногенных отходов, содержание металлов в которых нередко превышает их содержание в рудах, извлекаемых из недр и поступающих на обогащение. Особенно это относится к старым отвалам и хвостохранилищам, которые формировались в 40-50-е годы прошлого столетия, когда не уделялось должного внимания комплексному изучению минерального сырья, а кондиции добычи и переработки были значительно выше современных.
Известны примеры успешного вовлечения техногенных месторождений в эксплуатацию. Так ещё в 70-80-е годы прошлого столетия Хрустальненский Солнечный, Алмалыкский и Зыряновский комбинаты приступили к ревизии отвалов прошлых лет, добыче и использованию некондиционных руд для получения дополнительной продукции (олова, свинца, цинка и др.). Однако, до настоящего времени техногенные месторождения используются в незначительных масштабах. Основной причиной этого является то, что для широкого вовлечения их в переработку требуется строительство практически новых производств, реализующих новые технологические принципы и решения, которые разработаны, как правило, на уровне научных открытий, лабораторных или полупромышленных исследований и редко доведены до промышленного производства. Отсюда высокая капиталоёмкость нового строительства и реконструкции с последовательной заменой действующих технологических линий на новые производства.
Несмотря на указанные трудности, перспективность использования техногенных месторождений очевидна, так как их использование позволяет одновременно решать целый ряд экономических, социальных и экологических проблем.
Экономические проблемы:
1. Постоянное удорожание сырья, извлекаемого из недр, в связи с разработкой месторождений на всё более значительных глубинах, часто с закономерным понижением содержания ценных компонент. В последние 30 лет стоимость сырья неуклонно растёт на 5-10% в год, несмотря на внедрение новой техники и даже автоматизацию некоторых производств.
2. Истощение запасов полезных ископаемых в недрах Земли. Например, при современном уровне добычи и обогащения, запасов цинка осталось на 25-30 лет, а свинца на 50-60 лет.
3. Снижение производительности труда и уменьшение темпов добычи полезных ископаемых в связи с постоянным ухудшением горно-геологических условий добычи (большие глубины, бедные руды).
Социальные проблемы:
1. Осложнение ситуации с использованием рабочей силы во многих рудных районах вследствие уменьшения объёма работ, вызванного истощением запасов полезных ископаемых.
2. Ухудшение условий труда при эксплуатации глубокозалегающих месторождений.
Экологические проблемы:
1. Исключение из хозяйственного оборота больших площадей земель, занятых отходами производства. Так, например, площадь золоотвалов топливно-энергетического комплекса Урала составляет около 3 000 га, а площадь нарушенных земель в медной подотрасли превышает 60 000 га.
2. Уничтожение или снижение качества земель из-за пылевых заносов с отвалов и хвостохранилищ. Например, с 1 га отвалов КМА ежегодно сносится до 500 тонн пыли.
3. Загрязнение окружающей среды (почв, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха) тяжёлыми металлам и солями в концентрациях, нередко превышающих допустимые нормы. Так ориентировочный суммарный объём сброса загрязнённой оборотной воды с золоотвалов АО «Свердловэнерго» составляет не менее 7,6 млн.м3/год. Содержание в сбрасываемой воде таких элементов как F, V и Mn превышает ПДК в десятки и сотни раз. С отвалов Садонских месторождений ежегодно выносится в р. Терек до 3 000 тонн цинка.
Вовлечение в переработку техногенного сырья обеспечивает:
1. Сокращение расходов на поиски новых и разведку эксплуатируемых месторождений.
2. Сохранение истощающихся минеральных ресурсов в недрах, так как запасов полезных компонент, накопившихся в отходах ГОК’ов, достаточно чтобы удовлетворить потребности на многие десятилетия вперёд.
3. Повышение производительности труда за счёт рентабельной переработки уже добытого сырья, являющегося, по существу, готовым полупродуктом и находящегося вблизи действующих предприятий, что особенно важно для тех из них, для которых вследствие истощения сырьевой базы оказываются незагруженными производственные мощности, и высвобождается рабочая сила.
4. Улучшение условий труда, так как техногенные месторождения расположены на поверхности Земли в отличие от всё более глубокозалегающих обычных месторождений полезных ископаемых.
5. Производство дешёвых стройматериалов (песок, щебень, гравий, цемент, абразивы, материал для отсыпки дорожного полотна, строительства плотин, дамб, и т.д.), а из шлаков - шлаковаты, шлакового литья (брусчатка, тюбинги, плитки, бордюрный камень и т.д.), литого шлакового щебня, стеклокерамических изделий, вяжущих добавок в цемент, минеральных добавок для улучшения почв, удобрений для сельского хозяйства и др.
6. Освобождение занимаемых им земель и их рекультивацию и ликвидацию источников загрязнения окружающей среды (ОС), улучшая тем самым экологическую обстановку вокруг действующих предприятий. Это относится к тем ТМ, освоение которых сопровождается производством стройматериалов. Если же осуществляется только добыча металлов (цветных, редких и благородных), то из-за низкого их содержания количество техногенных отходов практически не уменьшается.
Таким образом, всё вышеизложенное указывает на актуальность и народно-хозяйственную важность проблемы переработки и полной утилизации отходов горнорудной, металлургической, топливно-энергетической и химической отраслей промышленности. Уже существующие и перспективные технологические разработки позволяют оптимистически оценивать прибыльность переработки ТМ и возможность перехода к безотходным технологиям для их полной ликвидации.
Большинство развитых зарубежных стран осуществляют политику сбережения своих ресурсов, интенсивно вовлекая в переработку ТМ, утилизируя отходы производства, разрабатывая технологии переработки этих отходов. Например, в США ещё в 1993 году доля вторичного сырья в производстве цветных металлов составляла:
по меди – 55%, вольфраму – 28%, никелю – 25%.
Подобная тенденция использования вторичных ресурсов наблюдается в Канаде, Великобритании, ЮАР Испании и других странах. Вот несколько примеров:
Однако, необходимость существенного объёма технологической перестройки производства и разработки целого ряда методических и технологических вопросов изучения ТМ не позволяет рассчитывать на скорый повсеместный переход к безотходным технологиям.
Множественность показателей, характеризующих ТМ, к которым относятся
предопределяют сложность их классификации и типизации.
По морфологическим признакам ТМ можно разделить на 2 типа:
1.Месторождения насыпные, представляющие собой холмы и терриконы. К этому типу относятся:
2. Месторождения наливные, образующиеся при заполнении впадин земной поверхности. Представителями этого типа ТМ являются:
По составу техногенные месторождения подразделяются на 4 типа:
1. Породные ТМ, состоящие из природных горных пород и представленные глыбово-щебенистым материалом и шламо- и хвостохранилищами обогатительных фабрик.
2. ТМ пирометаллургических процессов цветной и чёрной металлургии, сложенные шламами и шлаками.
3. ТМ теплоэлектростанций, сложенные золой и шлаками ТЭС.
4. ТМ химического производства (шламы).
По возможным областям использования ТМ подразделяются на 3 типа:
Разработка месторождений первого типа обеспечивает освобождение площадей земли от техногенных отходов с последующей их рекультивацией, второго типа - позволяет осуществить доизвлечение металла, но не решает проблемы освобождения территории отвалов от отходов, так как вторичная переработка отвалов, учитывая низкое содержание в них полезных компонент, практически даёт то же самое количество отходов.
Третий тип техногенных месторождений позволяет осуществлять и рекультивацию земель и доизвлечение металла.
По экологическому воздействию среди техногенных месторождений выделяют:
1. Неопасные, представленные горными породами и глыбовощебенистыми и щебенистыми шлаками цветной и чёрной металлургии, слабо разрушающимися в течение хранения.
2. Поражающие атмосферу и гидросферу, если они сложены окисляющимися или глинизирующимися породами, окисляющимися шлаками и шламами, пылящими шламами и высохшей пульпой хвостохранилищ.
В настоящее время терминология, классификация ТМ, критерии принадлежности их к тому или иному типу меняются и дополняются по мере углубления исследований и практических работ в области разработки техногенных месторождений.
Наиболее удобной представляется классификация ТМ, в основу которой положены условия их формирования, так как они определяют обычно и морфологию, и вещественный состав, и возможные области использования, и экологическое воздействие на ОС (рис.1).
Пользуясь классификацией, представленной на рис.1, можно оценить основные характеристики любого типа месторождений. Например, ТМ горнодобывающих предприятий, возникающие при обогащении руд и представляющие собой хвостохранилища, относятся к месторождениям
Рис. 1 Классификация техногенных месторождений.
Состав и строение ТМ определяются целым рядом факторов, важнейшими среди которых являются:
В приповерхностной зоне техногенных отложений под воздействием кислорода, воды, фильтрационных электрических полей и других факторов происходят интенсивное растворение и миграция металлов и их соединений. При этом могут образовываться обеднённые и обогащённые металлом участки с восстановленными и окисленными формами его нахождения. Например, в участках хвостохранилищ с восстановленными сульфидами нередко наблюдаются повышенные содержания золота, а в зонах окисления возможно накопление серебра.
В настоящее время опыт разведки техногенных месторождений невелик. Наиболее тщательно такие исследования выполнены на Урале, поэтому ниже приводятся особенности состава и строения ТМ в основном Урала, используя в некоторых случаях так же обобщённые данные по месторождениям бывшего СССР.
Одной из важных проблем исследования шлакозольных отвалов теплоэлектростанций (ТЭС) является изучение их состава и количества микропримесей, возможно, представляющих ценность как сырьё для извлечения этих микропримесей.
Рассмотрим результаты исследований минерального состава и элементов примесей для зол Рефтинской ГРЭС, работающей с 1970 г и обеспечивающей тепловой и электрической энергией значительную часть Свердловской области. Золы транспортируются по системе гидрозолоудаления и складируются в золоотвал, который занимает площадь 1500 га и содержит 120 млн.т золы при ежегодном складировании золошлаковых отходов около 3,1 млн.т.
Золоотвал Рефтинской ГРЭС вытянут с севера на юг. Его длина более 1000 м, ширина от 100 до 300 м и высота 10-15 м. Опробование поверхности отвала показало, что он имеет неоднородное строение, определяющееся чередованием зол различных по гранулометрическому составу (см. таблицу 1).
Таблица 1.
Гранулометрический состав (%) зол Рефтинской ГРЭС.
|
Тип золы |
Размеры зёрен, мм |
||
|
> 0,63 |
0,2 – 0,63 |
<0,2 |
|
|
Тонкозернистые золы с обломками шлака |
22,8 |
28,4 |
48,8 |
|
Тонкозернистые золы |
1,4 |
7,6 |
91 |
|
Пылеватые золы |
0,4 |
1,7 |
97,9 |
Выделенные разновидности золы отражают её гранулометрическую сортировку при гидровыносе.
Тонкозернистые золы с обломками шлака распространены в северной части отвала. Тонкозернистые золы составляют основную массу тела золоотвала. Пылеватые золы распространены в виде субширотных полос шириной от 10 до 50 м по всей территории отвала.
Содержания микроэлементов в исходном угле и в золе в целом представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Среднее содержание и коэффициент концентрации (КК) микроэлементов в сжигаемых углях и золах Рефтинской ГРЭС.
|
Содержание микроэлементов, n10-3%/KK |
|||||||||||||
|
Cu |
Zn |
Pb |
Be |
Cr |
Co |
Ba |
Ti |
V |
Mn |
Sc |
P |
Zr |
|
|
Уголь |
0,3 |
0,6 |
0,5 |
0,2 |
0,3 |
3 |
42 |
40 |
1,3 |
44 |
0,7 |
44 |
10,2 |
|
Золы в целом |
1,4 4,67 |
2,083,47 |
1,382,76 |
0,2 1 |
0,1 0,33 |
2,9 0,97 |
20 0,48 |
800 20 |
2 1,54 |
70,11,59 |
1 1,43 |
1002,27 |
20 1,96 |
Из таблицы следует, что концентрация в золах большинства элементов возрастает (КК>1), для некоторых весьма значительно (ККTi=20, ККCu=4,67, ККZn=3,47, ККPb=2,76) и только для трёх элементов уменьшается (ККCr=0,33, ККCo=0,97, ККBa=0,48).
Наблюдаются определённые различия в содержании отдельных микроэлементов для указанных выше разновидностей зол. Так например, в тонкозернистых золах повышены содержания меди (ККCu=5,17) и хрома (ККCr=3,3), пылеватые золы характеризуются понижением содержания меди (ККCu=2,97) и цинка (ККZn=3,0) и повышением содержания почти всех остальных элементов (ККBe=1,55, ККBa=0,7 и др.). В золах, содержащих обломки шлаков повышены содержания хрома (ККCr=3,0) и марганца (ККMn=1,82).
Главным минералом, выявленным рентгеноструктурным анализом, является муллит {Al4[Al4(Si3Al)O19(F0,5O,OH)]} - высокотемпературная фаза с неупорядоченной структурой, а так же тридимит (SiO2) – минерал метастабильной фазы, характерный для молодых образований, в том числе для зол и шлаков.
Муллит, содержащий 71,83% Al2O3 и 28,17% SiO2 образуется при термическом перерождении ряда глинистых минералов (каолинит - Al4[Si4O10][OH]8, галлуазит, пирофиллит и др.), мусковита, гидрослюды и других природных алюмосиликатов. По экономическому значению и объёмам производства муллит входит в число важнейших искусственных минералов.
Содержание глинозёма (Al2O3) в золах сопоставимо с его содержанием в бокситах (С45%), поэтому золы Рефтинской ГРЭС могут служить сырьём для производства алюминия. Попутно с глинозёмом возможно извлечение фосфора.
Среди элементов примесей особое внимание привлекают редкие элементы Sc, Zr, Ti и B. Необходимы дальнейшие исследования с целью их количественной оценки.
Складирование золошлаковых отходов сопряжено с широкомасштабным их воздействием на окружающую среду (ОС), выражающееся в отчуждении земель и загрязнении атмосферы, подземных и поверхностных вод. Однако, проблема использования шлакозольных отвалов до настоящего времени не решена. Ежегодно утилизируется в основном в производстве стройматериалов менее 1% от образующегося за тот же период времени количества золы.
О воздействии золоотвалов на ОС можно судить по результатам обследования золоотвалов АО «Свердловэнерго», входящего в состав РАО «ЕЭС».
Воздействие на водные ресурсы.
На всех электростанциях АО «Свердловэнерго» организовано оборотное водоснабжение. Однако, несмотря на наличие замкнутого цикла водоснабжения, в действительности существует сброс загрязнённых вод с золоотвалов в поверхностные и подземные водные системы. Основной причиной сброса являются фильтрационные потери оборотной воды из гидрозолоотвалов через ограждающие дамбы и их основания.
Химический состав оборотной воды электростанций АО «Свердловаэнерго» характеризует таблица 3.
Таблица 3
Химический состав оборотной воды электростанций АО «Свердловэнерго».
|
Элемент |
Содержание, мг/л* |
ПДК элементов в воде водоёмов различного назначения |
Кратность превышения ПДК** |
|
|
Хозяйственно бытового назначения, мг/л |
Рыбохозяйственного пользования, мг/л |
|||
|
Al |
0,61 – 2,73 |
0,5 |
- |
- |
|
V |
0,0046 – 0,23 |
- |
0,001 |
4,6 – 230 |
|
Fe |
0,14 –0,39 |
0,3 |
0,1 |
1,4 – 3,9 |
|
Si |
6,1 – 16,4 |
10,0 |
- |
- |
|
Mn |
0,024 – 0,087 |
- |
0,01 |
2,4 – 8,7 |
|
Cu |
0,002 – 0,014 |
1,0 |
0,001 медь-ион |
2 – 14 |
|
Mo |
0,0009 – 0,067 |
0,25 |
0,0004 по Мо +6 |
2,3 – 170 |
|
As |
0,2 – 0,9 |
- |
0,05 |
4 – 18 |
|
Ni |
0,0049 – 0,031 |
0,1 |
0,01 по иону |
0 – 3,1 |
|
Ti |
0,042 – 0,28 |
0,1 |
- |
- |
|
F |
0,2 – 10 |
0,7 |
0,05 |
4 – 200 |
|
Cr |
0,0026 – 0,051 |
0,5 |
0,005 |
0 – 10,2 |
* Изменение содержания каждого из элементов обусловлено сжиганием углей разных типов и зольности (Экибастузский – до 43%, Волчанский – 20-37%, Буланашский – 20-37%, Кузнецкий – до 22%).
**Использованы значения рыбохозяйственных ПДК.
Из таблицы 3 следует, что в оборотных водах всех золоотвалов имеет место превышение ПДК для всех элементов, а для V, Мо и F - до 170-230 раз. Объём сброса оборотной воды с золоотвалов АО «Свердловэнерго» составляет не менее 7,6 млн3/год в поверхностные водоёмы (реки, ручьи) и более 50 млн3/год в горизонты подземных вод посредством фильтрации через основания дамб.
Воздействие на земельные ресурсы.
Площади, занимаемые каждым золоотвалом, измеряются сотнями гектаров, составляя в целом для АО «Свердловэнерго» не менее 3100 га, а с учётом площади санитарно-защитных зон (около 1700 га) из землепользования исключается 4800 га только для одной Свердловской области.
Воздействие на атмосферу.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются пылящие поверхности золоотвалов. Их негативное воздействие заключается в загрязнении воздушного бассейна неорганической пылью в результате ветровой эрозии сухой части поверхности отвалов. Результаты расчётов показали, что для золоотвалов АО «Свердловэнерго» площадь пылящих поверхностей составляет около 600 га, т.е. около 20% общей площади золоотвалов, а суммарный объём пылевыделения превышает 1700 т/год.
Риск экологических последствий аварийных ситуаций.
Экологический риск, т.е. вероятность возникновения неблагоприятных для ОС и человека последствий складирования золошлаковых отходов на золоотвалах обуславливается возможностью прорыва ограждающих дамб, что в действительности хотя и не часто, но имеет место.
Таким образом, в свете рассмотренного воздействия золоотвалов на ОС, совершенно очевидна необходимость проведения исследований по утилизации техногенных отходов, накапливающихся в золоотвалах топливно-энергетического комплекса России. В решении этой проблемы заинтересован и топливно-энергетический комплекс, выплачивающий многие сотни миллионов рублей в год за загрязнение ОС, складирование отходов, изъятия земель.
При добыче и обработке ископаемых углей возникает большое количество отходов, содержащих кроме пустой породы значительное количество угля.
Первую группу этих отходов составляют углесодержащие вскрышные (при открытой добыче угля) и шахтные породы, т.е. ТМ горнодобывающей промышленности, возникающие при добыче полезных ископаемых (см. классификацию ТМ). К настоящему времени нет достаточных сведений о ежегодных масштабах образования и складирования в отвалах подобных отходов. Наиболее изучены они в Кузнецком бассейне, где, по ориентировочным расчётам, ежегодно получают 12-15 млн.т вскрышных пород со средней зольностью 72-86%.
Вторую группу представляют отходы углеобогатительных фабрик, где они составляют 5-40% от перерабатываемой массы добытого сырья и превышают 1 млн.т/год на каждой фабрике. В зависимости от способов обогащения угля образуются кусковые и мелкодисперсные отходы соответственно при гравитационном и флотационном методах обогащения. Выход кусковых углеотходов обогатительных фабрик Кузнецкого бассейна составил в 1987 году около 11,5 млн.т, а Уральских – 4,8 млн.т.
Крупность зёрен при флотационном обогащении менее 1 мм. Представление о крупности кусковых отходов даёт таблица 4.
Таблица 4.
Гранулометрический состав отходов гравитационного обогащения.
|
Фракция, мм |
0 - 1 |
1 - 6 |
6 - 113 |
13 - 25 |
25 – 50 |
>50 |
|
Содержание, % |
1,5 |
2 |
3 |
14,8 |
50,6 |
28,1 |
|
Зольность, % |
72,4 |
82,3 |
86,2 |
80,3 |
78,8 |
85 |
Содержание мелкой фракции (<13 мм) не превышает 6,5%, а зольность почти не зависит от размера кускового материала.
Представление о химическом составе отходов обогатительных фабрик можно получить, проанализировав данные таблицы 5.
Таблица 5
Характеристика углеотходов.
|
Угольный бассейн |
Зольность |
Химический состав, % |
||||||
|
C |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
S |
||
|
Кузнецкий |
64 – 90 |
4 – 22 |
57 – 70 |
14 – 26 |
3 – 10 |
1 – 7 |
0,3 – 3 |
0,1-1,4 |
|
Челябинский |
66 – 80 |
9 - 25 |
53 – 56 |
22 – 24 |
11 – 18 |
2 – 5 |
3 – 4 |
0-0,8 |
|
Кизеловский |
60 – 68 |
17 – 23 |
53 – 58 |
12 – 22 |
16 – 22 |
0,8 – 2 |
0,8 – 2 |
7 – 10 |
Преобладающей горной породой в углеотходах уральских месторождений является аргиллит, в небольших количествах присутствуют алевролиты, песчаники, карбонаты и сульфиды.
Основные минералы представлены каолинитом (20-40%), гидрослюдами (5-25%) и кварцем (30-40%). Кизеловские отходы имеют повышенное содержание сульфидов железа, следствием чего является более высокое содержание в них серы.
Содержание углерода зависит от качества обогащения.
Углеотходы представляют интерес для цементной промышленности, которая может утилизировать значительный их объём. Например, в Польше ежегодно используют 40 000 т отходов углеобогащения, применяя их в качестве компонента исходного сырья цемента в количестве 8-18%. На Днепродзержинском цементном заводе в сырьевую смесь вводят 8-9% углеотходов. На Одесском цементном заводе используют углемоечные отходы коксохимического производства для частичной замены глины и снижения расходов топлива на обжиг клинкера (около 11%).
Воздействие отходов обогащения углей на ОС аналогично, по-видимому, воздействию золоотвалов ТЭС, рассмотренному выше.
ТМ этой группы объединяют ТМ, возникающие при добыче, обогащении и переработке продуктов обогащения руд цветных (Cu, Zn, Pb, Al и Mg) и редких (Ni, Sn, Mo, W, Bi, V, Co, As, Sb и Hg) металлов. Как правило, ТМ этой группы относятся к месторождениям смешанного типа, т.е. пригодны как для доизвлечения металла, так и получения стройматериалов.
ТМ, сложенные вскрышными и вмещающими породами и некондиционными рудами, представлены рыхлыми, полускальными и скальными горными породами и рудами различного вещественного состава, слагающими коренные месторождения. В этом типе месторождений обычно не наблюдается закономерностей в распределении наиболее богатых металлом участков.
ТМ, возникающие при обогащении руд, представлены хвостохранилищами, сложенными измельчённым материалом с водонасыщением до 20-50%, плотностью от 1,5 до 2,5 т/м3 и содержанием глинистых частиц до 50%.
При флотационном обогащении основная масса хвостохранилищ представлена пылевидным материалом, а при гравитационном – мелкозернистым. В пылевидном материале частиц с диаметром менее 0,1 мм свыше 25%, а в мелкозернистом – частиц с диаметром меньше 0,1 мм менее 25%.
Полезные компоненты распределены в хвостохранилищах неравномерно. Возникновение участков с повышенной концентрацией металла зависит не только от изменения показателей технологии обогащения, но и от ряда других факторов, таких как
Металлоносные участки представлены системой разобщённых пластообразных, линзообразных, изометрических и неправильной формы тел.
В хвостохранилищах помимо цветных и редких металлов наблюдаются повышенные содержания благородных металлов (Ag, Au, Pt) и редкоземельных и рассеянных металлов (Ge, Se, Te и др.).
Шлаки металлургического производства имеют две разновидности:
Распределение полезных компонент в шлаках зависит от изменения состава исходного сырья и показателей извлечения различных компонент, входящих в состав перерабатываемых концентратов, а так же от интенсивности процессов вторичного перераспределения металлов в них, которые для литых шлаков проявляются лишь в приповерхностной части, а для гранулированных – на большую глубину и более интенсивно.
Особенно велики потери металлов при добыче и обогащении руд, а, следовательно, весьма значительны их запасы в ТМ горнодобывающей промышленности. Оценим эти запасы на примере крупнейшего комбината нашей страны – Тырныаузского (Предкавказье), осуществляющего добычу и переработку вольфрамовых руд.
Кондиционными считаются руды с содержанием триоксида вольфрама CWO3 >0,1%. В хвостах флотации содержание CWO3 <0,04%. В процессе подготовительных горных работ эксплуатационный блок расчленяется на кондиционные и некондиционные руды, выемка которых из недр осуществляется раздельно: кондиционные руды отгружаются на обогатительную фабрику, а некондиционные направляются в отвал.
Технологическая схема и показатели добычи и переработки руд показаны на рис. 2, из которого следует, что на долю кондиционных руд приходится всего 13,5% от всей добытой горной массы. В этих рудах содержится лишь 34,6% полезного компонента. Некондиционные руды, составляющие 86,5% добытой горной массы, уходят в отвал, унося с собой 65,4% металла, содержащегося в эксплуатационном блоке. Таким образом, уже первая стадия добычи коренных руд связана с огромными потерями полезного компонента, причём это потери не в недрах, а в отвалах.
Рис. 2. Схема отработки и обогащения руд Тырныаузского месторождения с технологичес-кими показателями по отдельным этапам.
, , - содержание CWO3 в исходной горной массе, обогащённом и отвальном продуктах соответственно, %;
- выход продуктов переработки и обогащения руд, %;
- извлечение триоксида вольфрама в соответствующий продукт, %.
На обогатительной фабрике руда подвергается дроблению, измельчению и флотации. В хвосты флотации уходит 13,48% рудной массы, вместе с которой уносится ещё 11,4% полезного компонента. В итоге из всей массы металла, содержащегося в эксплуатационном блоке, в товарный концентрат извлекается всего 23,2%, а 76,8% теряется в отвалах некондиционной руды и хвостохранилищах.
Изучение технологической пробы некондиционной руды Тырныаузского месторождения показало, что отвалы некондиционной руды это полноценное техногенное месторождение, пригодное для переработки, причём со значительно меньшими затратами, чем месторождения коренных руд.
Распределение содержания триоксида вольфрама в порциях этой пробы приведено в таблице 6.
Таблица 6.
Распределение триоксида вольфрама в порциях технологической пробы некондиционной руды Тырныаузского месторождения.
|
Групповые порции |
Отдельные порции |
Содержание WO3, % |
Количество WO3, % |
||
|
В отдельной порции |
Накопленное* |
В отдельной порции** |
Накопленное*** |
||
|
I |
1 |
0,543 |
0,543 |
47,5 |
47,5 |
|
2 |
0,165 |
0,342 |
15,7 |
63,2 |
|
|
3 |
0,101 |
0,271 |
7,5 |
70,7 |
|
|
4 |
0,068 |
0,217 |
5,7 |
76,4 |
|
|
5 |
0,054 |
0,185 |
5,0 |
81,4 |
|
|
II |
6 |
0,036 |
0,160 |
3,3 |
84,7 |
|
7 |
0,030 |
0,142 |
2,6 |
87,3 |
|
|
8 |
0,026 |
0,128 |
2,2 |
89,7 |
|
|
9 |
0,021 |
0,115 |
1,9 |
91,4 |
|
|
10 |
0,017 |
0,106 |
1,4 |
92,8 |
|
|
III |
11 |
0,015 |
0,098 |
1,3 |
94,1 |
|
12 - 20 |
0,012 |
0,057 |
4,6 |
100 |
*Среднее содержание WO3 по всем вышестоящим порциям, включая данную (Сn’), ко торое рассчитывается по формуле Сп’=(miCi)/(mi)
n’ n’
i=1 i=1
где mi и Ci – масса и содержание WO3 в i–й порции технологической пробы;
n’ – количество порций, для которых рассчитывается Сn’.
**Относительная масса (Мi, %) WO3 в i-й порции технологической пробы, которая оп-
n
ределяется равенством Мi= miCi/ (miCi)100, %,
i=1
где n – суммарное количество порций в технологической пробе, в данном случае – 20.
***Суммарная относительная масса WO3 (Мn’) для всех вышестоящих порций, включая
n’ n
данную, равная Мn’= (Сn’mi)/(Сnmi)100, %.
i=1 i=1
Проба состояла из кусков крупностью 25-50 мм. Среднее содержание CWO3=0,057%, т.е. в целом она относится к категории забалансовых руд, так как минимальное промышленное содержание в руде CWO3=0,1%. После взвешивания и анализа каждого куска и ранжирования кусков по содержанию CWO3 вся проба была разделена на 20 отдельных порций примерно равных по массе. Затем эти порции были объединены в три группы. В группу I вошли 5 порций с самыми высокими значениями CWO3, для каждой из которых содержание CWO3 оказалось выше, чем в хвостах флотации, т.е. CWO3>0,04%. В группу II попали 5 порций, у которых среднее накопленное содержание металла оказалось выше, чем минимальное промышленное на месторождении, т.е. CWO3>0,1%, но в самих порциях содержание металла ниже, чем в хвостах флотации, т.е. CWO3 <0,04%. В группу III попали оставшиеся 10 порций, у которых оба показателя ниже установленных пределов.
Данные таблицы 6 показывают, что распределение вольфрама в кусках и порциях некондиционной руды очень неравномерно. Действительно, некондиционная в целом горная масса технологической пробы, оказывается, наполовину (10 из 20 порций) представлена вполне кондиционной рудой, в которой сосредоточено 92,8% всего металла, а его средняя концентрация CWO3=0,106% (групповые порции I и II вместе). Более того, кондиционная рудная часть пробы также наполовину сложена некондиционной рудой со средним содержанием CWO3=0,026% и запасом металла в 11,4% (групповая порция II). Следовательно, в данном случае отвал некондиционных руд на 50% представлен вполне кондиционными рудами, в которых сосредоточено 92,8% металла со средним содержанием CWO3=0,106%. Такой отвал нельзя считать бросовым, он должен рассматриваться как ТМ, вполне пригодное для разработки, причём, с гораздо меньшими затратами, чем коренное, так как горная масса в нём уже добыта и складирована.
Аналогичные результаты анализа состава отвалов некондиционных руд получаются и для многих других типов рудных месторождений. В настоящее время уже имеется опыт переработки отвалов некондиционных руд при использовании крупнопорционной сортировки горной массы и покусковой и мелкопорционной сепарации некондиционных руд с помощью ядернофизических методов. Например, извлечение Pb и Zn из некондиционных полиметаллических руд Алмалыкского ГОК’а (Узбекистан) составляет около 50% от массы полученного комбинатом металла.
ТМ цветных и редких металлов помимо доизвлечения основных полезных компонент и получения стройматериалов (щебень, песок, гравий, закладочный материал и т.д.) могут являться ценным источником попутных элементов, которые в начальный период добычи руд по тем или иным причинам не извлекались. Так, например, отвалы и хвосты медно-никелевых руд Норильска содержат промышленные с точки зрения современных технологий их переработки концентрации платиноидов, золота и серебра, которые ранее извлекались лишь частично. Практически все полиметаллические и медно-цинковые месторождения содержат Ag, Cd редкие и рассеянные элементы, потребность в которых резко возросла в последнее время, и промышленные кондиции на них в связи с этим существенно понизились.
ТМ цветных и редких металлов имеют огромные запасы полезных компонент. В качестве примера рассмотрим суммарные характеристики ТМ медной подотрасли Урала, в которой сосредоточена основная их доля России и для которой известны наиболее полные данные (таблица 7).
Таблица 7.
Характеристика ТМ медной подотрасли Урала.
|
Тип техногенного сырья |
Запасы, млн.т |
Содержание и запасы полезных компонент, %/тыс.т |
||
|
Cu |
Zn |
S |
||
|
Некондиционные руды и породы вскрыши |
10617 |
0,34/36098 |
0,22/23357 |
8,69/922617 |
|
Хвосты обогащения |
208,8 |
0,37/770,1 |
0,39/820,5 |
21,9/45811 |
|
Шлаки медеплавильных заводов |
110,9 |
0,37/410,2 |
2,29/2538,6 |
0,98/1086,4 |
|
Итого |
10937 |
37278 |
26716 |
969514 |
Из таблицы 7 следует, что основная доля (87,4–96,8%) запасов полезных компонент сосредоточена в ТМ, возникающих при добыче руды коренных месторождений. В целом для медной подотрасли Урала этот показатель даже превосходит соответствующие потери при добыче вольфрамовых руд [85%=65,4/(65,4+11,4) – см. рис. 2] несмотря на то, что медные и медно-цинковые кондиционные руды имеют более высокие содержания Cu (0,35-0,5%) и Zn (1,5%) и как следствие этого должны быть более однородны.
Из этой же таблицы также видно, что даже средние содержания Cu (0,34-0,37%) близки к кондиционным (0,35%-0,5%), поэтому учитывая неравномерность распределения меди в техногенных рудах (от 0,08 до 1,88%), очевидно, что они вполне конкурентоспособны с коренными рудами.
В медных рудах Урала помимо меди содержится ёще 15 других ценных компонент (Zn, Pb, S, Au, Ag, Bi, Cd, Ge, Re, Sn, Te, Ni, In, Sb). Кроме того, в шлаках содержится до 30% и более железа (CFe,кондиц.16%), которое из них не извлекается.
Наибольшую ценность в хвостах обогащения Уральских руд представляет сера. Её стоимость составляет 30-50% от общей стоимости хвостов. Второе место принадлежит сумме драгоценных металлов (25-45%). Далее идут Cu – 10-20% и Zn – 10-15%.
Каждое ТМ обладает своими особенностями, обусловленными составом исходного сырья для них, технологией добычи, обогащения или переработки и целым рядом других факторов. Поэтому необходима объективная оценка и детальная разведка каждого перспективного для вторичной переработки ТМ. Оценочные работы проведены пока на немногих месторождениях. Рассмотрим для примера результаты таких работ на двух месторождениях: ТМ Бурибаевской обогатительной фабрики и ТМ медиплавильного комбината АООТ «СУМЗ» (Среднеуральский металлургический (медиплавильный) завод).
ТМ Бурибаевской обогатительной фабрики начало формироваться с 1937 г. Площадь хвостохранилища составляет около 18 га. Высота колеблется от 0,5 до 18 м. Хвосты представляют собой обезвоженную пульпу с размером частиц от 0,02 до 0,07 мм.
По результатам опробования шлама содержание СS=10-42%, СCu=0,12-1,64%, СZn1%. Эти шламы могут быть использованы как сырьё для получения медного и пиритового концентратов.
Хвостохранилище разведано колонковыми скважинами по сети 5050 м. Анализ размещения меди и серы в шламе хвостохранилища показал, что наибольшее их содержание отмечается в местах слива шлама из трубопровода. По мере удаления от него содержание меди и серы уменьшается. По содержанию этих элементов выделяют три участка:
I участок – СCu>0,5%, СS>34%.
II участок - СCu>0,5%, СS<34%.
III участок - СCu<0,5%, СS<34%
Запасы хвостохранилища составляют 3,96 млн.т при среднем содержании СCu=0,54%, СZn=0,17%, СS=28,18%. Кроме Cu, Zn и S хвосты содержат:
Au – 1,2 г/т (0,00012), Se – 41 г/т (0,0041%), Ge – 1,6 г/т (0,00016%,
Ag – 10,3 г/т (0.00103%), Te – 28 г/т (0,0028%).
Пользуясь этими данными нетрудно подсчитать запасы перечисленных выше металлов в хвостохранилище Бурибаевской обогатительной фабрики (сделать самостоятельно)
Cu – 21384 т, Au – 4,752 т, Te – 110,88 т,
Zn – 6732 т, Ag – 40,788 т, Ge – 6,33 т,
S – 1,116 млн.т, Se – 162,35 т.
ТМ медеплавильного комбината АООТ “СУМЗ” представляет собой шлакоотвал, содержащий несколько десятков млн.т шлаков.
Минеральный состав шлаков:
Магнетит (FeFe2O4), пирротин (Fe1-xS), фаялит {Fe2[SiO4]}, шпинель (MgAl2O4), виллемит {Zn2[SiO4]}, куприт (Cu2O), волластонит {Ca3[Si3O9]}, кварц (SiO2) и некоторые другие рудные и нерудные минералы.
В химическом составе преобладают
Fe – (34-42)%, SiO2 – (32-38)%, Al2O3 – (4,6-7,5)%,
Zn – (2-5)%, S – (0,9-1,2)%, Cu – (0,6-0,7)%.
В ходе отработки шлакоотвала, дробления и флотационного обогащения шлаков на обогатительной фабрике получают медно-цинковый концентрат и магнетит, содержащий песок.
ТМ этой группы, как и ТМ цветных и редких металлов формируются при добыче, обогащении и переработке продуктов обогащения коренных руд чёрных металлов (Fe, Ti, Mn, Cr). Они так же, как правило, относятся к месторождениям смешенного типа, т.е. пригодны для доизвлечения различных металлов и для получения стройматериалов.
Для месторождений Урала этой группы наблюдается аналогичное соотношение запасов для разных их типов:
Наибольший интерес среди ТМ чёрных металлов вызывают в последнее время хвосты мокрой магнитной сепарации титаномагнетитовых руд Качканарского ГОК’а (Урал). Хвостохранилище занимает площадь 2000200 м=40 га. В среднем в него ежегодно поступает около 34 млн.т хвостов. Материал их достаточно однороден, с преобладающим фракционным составом 1-4 мм. Распределение металла по поверхности хвостохранилища равномерное. Как следствие однородности состава шламов в них отмечаются стабильные содержания одного из редких металлов–скандия (CSc130 г/т), представляющего промышленный интерес.
ТМ металлургических предприятий представляют довольно сложные объекты. Строение подобных ТМ рассмотрим на примере ТМ Челябинского электрометаллургического комбината (АО «ЧЭМК»).
Шлаковые отвалы ЧЭМК формируются с начала ферросплавного производства в 1931г. и продолжают функционировать по настоящее время. Они имеют в плане близкую к изометрической форму плоского типа (соотношение площади верхней поверхности и нижнего основания меньше двух). Площадь отвала около 38 га. Мощность тела отвала 16-31 м, средняя её величина – 22,55 м. Плотность материала – 2,5 т/м3.
Вывалка шлаков и отходов различного состава производилась хаотически, без соблюдения системы складирования, поэтому строение отвала сложное. Большая часть его поверхности покрыта пылями различных производств и саморассыпающихся шлаков, которые впоследствии проходят процесс литификации (слёживания), превращаясь в сцементированные тонкообломочные породы.
В отвале содержится около 653 тыс.т марганца. Основное перспективное направление переработки – использование в качестве строительного материала с предварительным извлечением металлических фаз. Характерными стройматериалами, которые могут быть получены из шлаков чёрной металлургии, являются:
Исследования ТМ и вовлечение их в эксплуатацию представляет собой комплексную проблему, которая может быть решена только совместными усилиями геологов, геофизиков, горняков, обогатителей и экологов. Методика исследований ТМ включает ряд этапов:
Первый этап работ заканчивается заключением о целесообразности дальнейшего изучения ТМ с целью вовлечения его в переработку, если существует потребность в том или ином продукте, полученном из техногенного сырья.
При этом оценка ТМ должна быть технолого-эколого-экономической, так как экологический аспект их разработки, наряду с сырьевым, является важнейшим.
Совокупность таких заключений может служить основой для составления централизованной картотеки, кадастра или банка данных по ТМ России.
Основным средством исследования ТМ на втором этапе являются ядерногеофизические методы, такие как рентгенофлуоресцентный (РФМ), нейтронноактивационный (НАМ), гамма-гамма (ГГМ) и др., обеспечивающие геолого-технологическое картирование и выявление наиболее перспективных для разработки участков.
Второй этап исследований ТМ начинается рентгенорадиометрической съёмкой, когда это возможно, или отбором проб с поверхности отложений по разведочным линиям с максимальным расстоянием между ними для однородных отвалов 100 м, а между пунктами опробования по линии – 10-20 м. Отбор проб по поверхности рыхлых отложений проводится горстьевым способом или способом вычерпывания. Крупные глыбы шлаков, горных пород, некондиционных руд и других образований опробуются штуфным способом. Проба представляет собой образец (штуф) или сколки, отобранные равномерно с опробуемой поверхности. В случае неоднородности строения объекта исследований проводится опробование каждой разновидности.
Отобранные пробы подвергаются сначала полуколичественному спектральному анализу с целью выявления широкого круга элементов в исследуемом материале. Количественный анализ осуществляется рентгенорадиометрическим или нейтронно-активационным методом в зависимости от минимальных содержаний (Cmin) и типа (порядкового атомного номера Z) определяемых элементов, представляющих практический интерес. Для РФМ - Сmin(10-3-10-2)%, Z>20; а для НАМ - Сmin510-5%; Z – практически любой.
При исследовании многих типов ТМ возможна рентгенофлуоресцентная съёмка (РФС) по поверхности отложений без отбора проб. Например, РФС с успехом применяется для картирования поверхности хвостохранилищ оловорудных, полиметаллических и некоторых других типов месторождений.
В процессе съёмки определяется содержания основных полезных компонент – Cu, Zn, Pb, Sn и др., сопутствующих– Fe, As и др., редких и рассеянных элементов – Ag, Cd, Re, Ga и др., которые имеют промышленное значение и могут быть извлечены при переработке техногенных руд, а также Sr, Ba, Sb, Zr, Rb, Ca, S, P, которые определяют технологический тип руды и влияют на извлечение полезных компонент. Такая многоэлементная съёмка может быть выполнена в настоящее время ретгенофлуоресцентным методом с портативной или переносной аппаратурой на пропорциональных, полупроводниковых или кристалл-дифракционных детекторах (АР-104, Дукат, Спетроскан и др.). По результатам съёмки выделяются перспективные для отработки участки ТМ.
Второй этап исследований включает также изучение физических свойств и минералогическое и петрофизическое изучение материалов проб и образцов. Результаты определения вещественного состава, минералого-петрографической и петрофизической характеристик техногенных отложений оформляются в виде геолого-технологической карты или плана.
Разбуривание перспективных участков осуществляется по густой, разведочной сети – 1010 м, а для неперспективных участков по более редкой, поисковой, сети – 5050 м с экспресс-анализом шламовых проб рентгенофлуоресцентным методом, на тот же круг элементов, что и при съёмке.
Результаты исследований по этапам 1-3 уже достаточны для того чтобы начать разработку ТМ. Однако, для более эффективного использования техногенного сырья целесообразно проведение дополнительных исследований для уточнения технологии его переработки. С этой целью осуществляются исследования 4-го этапа.
Малая технологическая проба массой от 50 до 100 т отбирается с перспективных участков. Изучение такой пробы позволяет:
Общая структурная схема переработки руд с применением радиометрической сортировки и сепарации руд показана на рис.3, но для каждого конкретного месторождения она должна быть уточнена и конкретизирована.
Рис.3. Общая принципиальная схема технологии переработки коренных и техногенных руд с применением предварительной концентрации на основе радиометрической сортировки и сепарации.
Успех изучения и комплексного использования ТМ в значительной степени зависит от уровня аналитического обеспечения. Очевидно, что от качества определения химического состава многокомпонентных веществ зависит достоверность выводов о полезности и перспективности использования отходов промышленного производства. Многие традиционные аналитические методы далеко не всегда удовлетворяют требованиям практики из-за их трудоёмкости, недостаточной точности и чувствительности. Поэтому закономерен интерес к использованию инструментальных методов анализа, которые позволяют выполнить количественные определения широкого круга элементов в приемлемые сроки в автоматическом или полуавтоматическом режиме с выводом информации на диспетчерский пульт для оперативного управления процессом производства, в память компьютера или непосредственно в соответствующую базу данных.
Особое место при решении перечисленных задач принадлежит ядернофизическим методам:
Комплекс этих методов позволяет определять содержания практически всех элементов, представляющих интерес, и исследовать практически все объекты ОС, в том числе воздух, воду, почвы, горные породы, руды, продукты и отходы их переработки и т.д. При этом обеспечивается не только количественная характеристика элементного состава объекта по стабильным изотопам, но и радиационная оценка по активности естественных и искусственных радионуклидов.
Ядернофизические методы и аппаратура для элементного анализа вещества получили в последние 2-3 десятилетия интенсивное развитие и широкое применение. Используя достижения атомной и ядерной физики, полупроводниковой и электронной вычислительной техники, создан к настоящему времени целый ряд анализирующих приборов и разработаны методические основы применения этих методов для решения разнообразных задач геологии, экологии, металлургии, строительства, медицины, пищевой, химической, горнодобывающей и горноперерабатывающей отраслей промышленности и др.
При исследовании таких сложных объектов как ТМ ядернофизические методы обладают целым рядом достоинств по сравнению с традиционными методами анализа вещества:
Из перечисленных достоинств ЯФМ следует, что они могут с успехом применяться на всех этапах изучения и утилизации ТМ, начиная от геолого-геофизической съёмки поверхности отложений ТМ, разбуривания перспективных участков и изучения технологических проб и кончая опробованием продуктов обогащения и их переработки, включая автоматические системы управления (АСУ) этими процессами. Эффективное решение этих задач в настоящее время обеспечено соответствующими аппаратурными и методическими разработками (аппаратура типа «Спектроскан», «АР-104», носимые спектрометры типа «Поиск», рентгенорадиометрическая каротажная аппаратура и т.д.; методики многокомпонентного анализа со сцинтилляционными, пропорциональными, полупроводниковыми и кристалл-дифракционными детекторами).
Контроль качества должен осуществляться на всех этапах и при всех видах полевых и лабораторных работ. Аналитические исследования должны проводиться в лабораториях, прошедших аккредитацию в установленном порядке. Контроль качества аналитических работ осуществляется в форме:
1. Внутрилабораторный контроль правильности результатов анализа выполняется систематически и обязателен для рядовых анализов, при этом он
Для контроля правильности и точности анализов используются результаты измерений навесок государственных (ГСО) и отраслевых (ОСО) стандартных образцов, контрольных проб (КП), изготовленных на основе ГСО и ОСО, стандартных образцов предприятия (СОП). Набор стандартных образцов и контрольных проб должен охватывать весь диапазон содержаний определяемого компонента в анализируемых пробах. Навески СО и КП включаются в зашифрованном виде в каждую партию рядовых проб.
2. Внешний межлабораторный контроль осуществляется лабораториями, объединёнными этой процедурой. Они проводят анализ ОСО, СОП и КП по единой методике с последующей обработкой результатов измерений метрологической службой головной организации, которая разрабатывает рекомендации по улучшению качества работ. Внутри и межлабораторный контроль рекомендуется проводить на одних и тех же СО.
3. Геологический контроль предусматривает повторное опробование в количестве 3% от общего объёма отобранных проб.
При необходимости допускается создание и использование контрольных проб по всем опробуемым объектам из типичных для района материалов. Такие пробы готовятся в объёмах, достаточных для обеспечения навесками всех партий проб на весь период работ с обязательным описанием и утверждением методик их изучения.
Исследования, направленные на всестороннее изучение ТМ, выяснения их экономической ценности и экологической безопасности при дальнейшем использовании неразрывно связаны с сертификацией отходов производства. Для этого создаются специальные лаборатории и институты испытаний и сертификации минерального сырья, в том числе и техногенного. Например, институт испытаний и сертификации при Уральской государственной горно-геологической академии (УГГА), выполняющий большой объём работ по оценке качества минерального сырья и метрологическому обеспечению научно-технических исследований и разработок.
Решение задач, возникающих при переработке ТМ, требует их мониторинга, который является необходимой частью единой технологической цепочки при формировании банка данных по ТМ (БД ТМ).
Целью создания БД является:
1. Представление информации о ТМ в виде, позволяющем
2. Обеспечение областных, муниципальных и районных органов управления, специалистов, предпринимателей и общественность информацией о ТМ, в том числе,
3. Дать ответ на два основные вопроса, обусловленных существованием ТМ:
В процессе формирования БД ТМ решаются следующие задачи:
Технология построения БД ТМ основана на объединении:
Рис.4. Структурная схема формирования банка данных по техногенным месторождениям (БД ТМ).
Создание информационной базы является достаточно сложным процессом, требующим огромного объёма информации, основными источниками которой являются:
База знаний включает данные по перераспределению полезных компонент в техногенных отложениях под влиянием разнообразных природных факторов таких как, окислительно-восстановительные процессы, выщелачивание, фильтрационные электрические поля, плоскостной смыв и других физико-химических и механических процессах климатического воздействия и выветривания. Здесь же содержатся данные экспертизы по рациональным технологиям переработки ТМ, рекомендации по способам использования тех или иных типов ТМ, оценка прогнозируемых ущербов и рисков, связанных с наличием ТМ и т.д.
База данных состоит из 3-х крупных блоков:
Этот блок данных так же содержит радиационную оценку ТМ, обычно отсутствующую в фондовых материалах. ТМ нередко имеют повышенную радиоактивность по сравнению с исходным сырьём. Например, золошлаковые отходы ТЭЦ могут содержать повышенные концентрации естественных радионуклидов (U, Th и K) особенно при сжигании углей Подмосковного, Донецкого и некоторых других бассейнов и месторождений, обладающих повышенной радиоактивностью.
Важным источником информации о составе, свойствах и строении техногенных отложений являются наряду с традиционными методами анализа ядерногеофизические методы (рентгенофлуоресцентный, нейтронно-активационный, гамма-гамма метод и др.)
Нормативно-правовая база содержит информацию о предельно-допустимых концентрациях (ПДК), выбросах (ПДВ) и сливах (ПДС) загрязняющих веществ, нормативно-правовые и нормативно-методические документы по охране окружающей среды, природопользованию и обеспечению экологической безопасности.
На основе информационной базы создаются математические модели взаимодействия ТМ с ОС, которые связывают все имеющиеся виды информации и обеспечивают построение модели ТМ, поэлементных, геологических и экологических карт, петрофизических разрезов и т.д., т.е. создание графических библиотек. Математические модели с использованием данных информационной базы позволяют сделать оценку прогнозных ресурсов, содержащихся в ТМ полезных компонент и выработать систему поддержки принятия решений
Рассмотренная технология формирования БД ТМ обеспечивает:
Техническая база БД ТМ включает:
Вся информация в БД ТМ структурирована по уровням. Первый уровень даёт обобщённую информацию о техногенном месторождении (его географическое положение, общая характеристика, реквизиты собственника и т.д.). Каждый из последующих уровней раскрывает характеристики месторождения и делает доступным выход на комплекс решаемых задач.
Информация на каждом уровне включает в себя карту определённого масштаба и комплекс характеристик техногенного месторождения.
Мониторинг ТМ обеспечивает периодическое обновление геоинформационных пакетов (ГИП). Источником информации служит пакет данных представленный в таблице 8.
ГИП обычно состоит из следующих информационных слоёв:
Таблица 8.
Источники информации для формирования геоинформационных пакетов (ГИП).
|
№ |
Тип информации |
Тип носителя |
Масштаб |
|
1 |
Космоснимок -разрешение: 10 м -тип съёмки: панхроматика -захват: 60 69 км |
CD-ROM |
1:50 000 |
|
2 |
Аэроснимок -разрешение: 1 м -тип съёмки: цветные полутона -ортофотоплан: 2 2 км |
Полноцветная фотопечать и электронный формат |
1:5 000 |
|
3 |
Топокарты -планшет 1:200 000 (40 40 км) -планшет 1:25 000 (10 10 км) -планшет 1:5 000 (2 2 км) |
Бумажный |
1:200 000 1:25 000 1:5 000 |
|
4 |
Геологические карты -планшет 1:200 000 (40 40 км) -планшет 1:25 000 (10 10 км) |
Бумажный, Электронный |
1:200 000 1:25 000 |
|
5 |
Гидрогеологическая карта -планшет 1:200 000 (40 40 км) |
Бумажный, Электронный |
1:200 000 |
|
6 |
Геохимическая съёмка в масштабах -1:100 000 (40 40 км) -1:25 000 (10 10 км) -1:5 000 (2 2 км) |
Электронный |
1:100 000 1:25 000 1:5 000 |
|
7 |
Радиометрическая съёмка в масштабах -1:100 000 (40 40 км) -1:25 000 (10 10 км) -1:5 000 (2 2 км) |
Электронный |
1:100 000 1:25 000 1:5 000 |
|
8 |
Эманационная съёмка в масштабах -1:100 000 (40 40 км) -1:25 000 (10 10 км) -1:5 000 (2 2 км) |
Электронный |
1:100 000 1:25 000 1:5 000 |
|
9 |
Инженерно-геологическая съёмка -1:25 000 (10 10 км) -1:5 000 (2 2 км) |
Электронный |
1:25 000 1:5 000 |
|
10 |
Экологическая съёмка -1:100 000 (40 40 км) |
Электронный |
1:100 000 |
|
11 |
Гидрогеологическая съёмка -1:25 000 (10 10 км) -1:5 000 (2 2 км) |
Электронный |
1:25 000 1:5 000 |
|
12 |
Опробование сырья, подсчёт запасов |
Бумажный, электронный |
Постоянное загрязнение окружающей среды требует оптимальной организации процесса мониторинга. Разработаны многоуровневые системы сбора, обработки, хранения и анализа информации, позволяющие чётко разделить функции различных подразделений, оптимально использовать технические средства и оперативно получать необходимую информацию. Двухуровневая система мониторинга представлена на рис. 5.
Рис. 5. Информационная система экологического мониторинга объектов окружающей среды
Система мониторинга первого уровня предназначена для измерения, регистрации и первичного накопления данных по объекту в автоматическом режиме. Эти функции выполняются рабочими станциями (РС-1), которые представляют собой аппаратурно-программные комплексы на базе персональных компьютеров и измерительной аппаратуры различного назначения:
Второй, более высокий, уровень системы мониторинга – это программные комплексы на центральной ЭВМ, назначение которых:
Первые два уровня решают технические задачи по созданию баз данных по различным видам загрязнений ОС – атмосферы, территории, воды, почвы, строительных материалов и изделий из них и т.д.
На более высоком уровне эти данные служат базой для комплексной оценки состояния ОС, здоровья населения, системного анализа состояния экосистемы, для выработки подходов реабилитации, экспертного анализа экологической ситуации и её прогнозирования.
Система метрологического обеспечения мониторинга должна предусматривать необходимую точность измерений, которая гарантируется различными видами испытаний (внутрилабораторный и межлабораторный контроль, геологический контроль) и периодической поверкой средств измерений.
Одним из необходимых видов исследований ТМ является оценка их влияния на загрязнение ОС и прогноз экологического состояния прилегающих территорий, что определяет необходимость составления экогеологических карт.
Экогеологическая карта представляет собой картографическое отображение геологической среды (ГС) и происходящих в ней процессов, которые оказывают влияние на экосистемы, среду обитания и здоровье человека.
Основное отличие ЭГК от других карт геологического содержания является экологическая оценка геологических показателей и процессов в естественных и нарушенных условиях. Нормативными документами для оценки экологического состояния ГС являются:
Принципы решения и подходы к геоэкологическому картированию были сформулированы в работе:
Методика геоэкологического картирования изложена в работе:
В соответствии с перечисленными нормативно-методическими документами результаты геоэкологического картирования должны быть представлены 2-х листным вариантом карты:
Первый лист включает:
а) карту ландшафтов местности, прилегающей к ТМ, которая служит основой для интерпретации эколого-геохимических карт. Эта карта строится с использованием
.Она отражает пространственное расположение и взаимоотношения различных ландшафтов, их компонент (почв, растительности, водотоков и водоёмов, литогенной основы), природных и техногенных факторов, в совокупности определяющих уровень содержания химических элементов в почвогрунтах, в поверхностных и подземных водах, донных осадках и т.д., направления, пути, формы и интенсивность их миграции и вторичной аккумуляции.
При ландшафтно-геохимическом районировании местности, прилегающей к ТМ, типичными являются следующие разновидности ландшафтов:
б) эколого-геохимические карты, представляющие собой поэлементные карты полей Pb, Cu, Zn, Hg и других элементов, загрязняющих ОС, а так же карту комплексного загрязнения аномалиеобразующими элементами. На подобных картах выделяются области загрязнения отдельными аномалиеобразующими элементами или области загрязнения, обусловленные их суммарным воздействием.
Для построения поэлементных карт вычисляются абсолютные (Са, мг/кг) и относительные содержания элементов для каждой градации поля. Последние получили название «кларки концентраций» (КК) и представляют собой абсолютное содержание, выраженное в единицах кларкового содержания для каждого из элементов
Комплексный показатель геохимического загрязнения аномалиеобразующими элементами (ZC) рассчитывается по формуле
где m – число аномалиеобразующих элементов с КК1 в i-й пробе.
Легенда к поэлементным картам выглядит примерно так
В легендах к картам комплексного геохимического загрязнения указывается только значение ZC
Картографирование геохимических показателей (КК и ZC) производится по отдельным блокам ГС:
Примером таких карт для почвогрунтов может служить рис. 6.
в) карты радиоактивного, нефтяного, бензапиренового (от автотранспорта) и других загрязнений строятся в некоторых экогеологических ситуациях, требующих знания этих видов загрязнения.
Рис. 6. Карты полей распределения цинка (а) и суммарного загрязнения элементами Cu, Zn, Pb, Ag, Hg, As, Cd, Bi, Sn, Cr, Ni, Co, W, Mn, Ti и Mo. (б) почвогрунтов
Для оценки геоэкологической обстановки в зимний период проводится снеговая съёмка. Пробы снега отбираются из шурфов, вскрывающих снеговой покров на всю мощность, однако, исключается нижний слой толщиной около 10 см, чтобы устранить попадание в пробу почвенного материала и влияние обменных реакций на границе двух сред: снег – почва. Снеговая съёмка является эффективным средством оценки пылевого загрязнения территории, а так же загрязнения металлами, переносимыми этой пылью, и установления основных источников пылеобразования и области их действия.
Полевые работы, проводящиеся для получения исходных данных, необходимых для решения задач экогеологического картирования, совмещаются с оценкой техногенных месторождений и сопровождаются площадным опробованием. Сеть и методы пробоотбора регламентируются нормативно-инструктивными материалами геохимических поисков, при этом пункты пробоотбора должны быть расположены на наиболее типичных ландшафтах. Например, при картировании в масштабе 1:50 000 и 1:25 000 обычно пробы отбираются по сети 250250 метров в пределах населённых пунктов и до 500500 метров на остальной территории. Пробы отбираются из верхнего (0 – 10 см) почвенного горизонта методом «конверта» со сторонами 10-50 метров и анализируются на 2-3 десятка элементов. В связи с этим важным элементом геоэкологического картирования является аналитическое обеспечение. Предпочтение отдаётся многоэлементным инструментальным методам. На первом этапе исследований для определения круга аномалиеобразующих элементов используется полуколичественный спектральный анализ на 20-30 элементов. Количественный анализ проводится атомно-абсорбционным, рентгенофлуоресцентным, нейтронно-активационным и другими методами, которые выбираются в зависимости от определяемого круга элементов и требуемых пределов обнаружения.
Таким образом, составление первого листа ЭГК, состоящего, как правило, не менее чем из одного-двух десятков информационных слоёв (разнообразных карт), представляющего собой картографическую модель геологической среды (ГС) и происходящих в ней процессов, требует достаточно большого объёма временных и материальных затрат.
На втором листе ЭГК (карта экологической оценки состояния ГС) приводится экспертная оценка воздействия ГС на здоровье человека и условия его обитания.
При составлении оценочной карты разрабатываются критерии оценки экологического состояния ГС в целом и отдельных её компонент. Количество факторов, по которым осуществляется оценка, зависит в каждом конкретном случае от особенностей объекта картирования. Рассмотрим принципы оценки на примере геоэкологического картирования г.Каменска-Уральского и его окрестностей в масштабе 1:25 000. На площади 155 км2 было отобрано и проанализировано 1118 литохимических проб почвогрунтов, 350 проб снега, опробованы колодцы и скважины (45 проб). Выполнено ландшафтно-индикационное дешифрирование аэрофотоснимков масштаба 1:10 000, что явилось основой построения ландшафтной карты и карты техногенного зонирования. Проведена аэрогаммаспектрометрическая съёмка, так как г.Каменск-Уральский входит в зону Восточно-Уральского радиоактивного следа.
В результате выполненного геоэкологического картирования и обработки полученных данных был составлен комплект экологогеохимических карт масштаба 1:25 000, а так же оценочная карта (2-й лист ЭГК).
Оценка была произведена по шести факторам:
Для каждого фактора был выбран свой показатель, рассчитаны его значения и определен вес этих значений.
Для почвогрунтов в качестве показателя было выбрано суммарное (комплексное) загрязнение ZC и определён условный его вес (0, 1, 3):
При определении радиоактивности пород показателем служила их гамма-активность (мкр/час):
Из экзогенных процессов рассмотрены следующие:
Веса показателей этого фактора, т.е. экзогенных процессов, выбраны следующим образом:
Для веса показателя “техногенная нагрузка” использованы результаты дешиф-рирования аэрофотоснимков:
Оценка загрязнения подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта была основана на сравнении их загрязнённости наиболее токсичными веществами (бензапирен, нефтепродукты, фтор) относительно ПДК (суммарный показатель):
Показатель фактора «защищённость подземных вод» оценивался для первого от поверхности водоносного горизонта. Была рассчитана сумма балов категории защищённости в зависимости от литологического и гранулометрического состава и уровня залегания грунтовых вод. Для определения веса показателя этого фактора была принята следующая градация:
Фактор, его показатель и условный вес величины этого показателя получили название «критерий оценки». Рассмотренные критерии оценки экологического состояния геологической среды представлены в таблице 9.
Таблица 9.
Критерии оценки экологического состояния ГС.
|
№ п/п |
Фактор |
Показатель |
Величина показателя или условия |
Вес |
|
1 |
Загрязнение почвогрунтов |
Суммарный показатель загрязнения ZC |
0 – 16 |
0 |
|
16 – 32 |
1 |
|||
|
32 |
3 |
|||
|
2 |
Радиоактивность пород |
Гамма-активность, мкр/час |
0 – 10 |
0 |
|
10 – 20 |
1 |
|||
|
20 |
3 |
|||
|
3 |
Экзогенные процессы |
Боковая эрозия, оврагообразование, подтопление, заболачивание |
Отсутствие всех |
0 |
|
Наличие 1-го или 2-х |
1 |
|||
|
Наличие 2-х и более |
3 |
|||
|
4 |
Техногенная нагрузка |
Ландшафты: Неизменённые и слабоизменённые |
Лес, луга, болота, поля, сельхоз угодья |
0 |
|
Изменённые |
Селитебные зоны, промышленная застройка |
1 |
||
|
Переработанные |
Золо-, шлако- и шламоотвалы, карьеры |
3 |
||
|
5 |
Участки загрязнения подземных вод бензапиреном, нефтепродуктами, фтором (суммарный эффект) |
Чистые участки |
1ПДК |
0 |
|
Слабое загрязнение |
(39)ПДК |
1 |
||
|
Сильное загрязнение |
9ПДК |
3 |
||
|
6 |
Защищённость подземных вод |
Защищённые |
15 баллов |
0 |
|
Слабозащищённые |
(515)баллов |
1 |
||
|
Незащищённые |
15 баллов |
3 |
Оценка экологического состояния ГС производится по сумме баллов, учитывающей вес показателя каждого фактора. Обычно выделяют три градации экологического состояния ГС (см. таблицу 10):
Таблица 10
Оценка экологического состояния геологической среды
|
Экологическое состояние ГС |
Сумма баллов по оценке критериев |
Сочетание критериев оценки* |
|
|
I |
Относительно благоприятные условия |
0 |
Все критерии благоприятны |
|
1 |
1 – неблагоприятный 5 – благоприятных |
||
|
2 |
2 – неблагоприятных 4 – благоприятных |
||
|
II |
Неблагоприятные условия |
3 |
3 критерия неблагоприятных 3 – благоприятных; 1 - весьма неблагоприятный 5 – благоприятных |
|
4 |
4 – неблагоприятных 2 – благоприятных |
||
|
1 – весьма неблагоприятный 1 – неблагоприятный 4 –благоприятных |
|||
|
III |
Весьма неблагоприятные условия |
5 |
1 критерий весьма неблагоприятный 2 – неблагоприятных 3 – благоприятных; |
|
2 – весьма неблагоприятных при 4-х благоприятных и т.д. |
*Критерий: благоприятный………… – 0 баллов по оценке критерия;
неблагоприятный……… – 1 балл;
весьма неблагоприятный – 3 балла (см. таблицу 9)
В качестве легенды для карты оценки экологического состояния ГС используются таблицы типа таблиц 9 и 10 и шкала экологического состояния ГС вида
Неблагоприятные (вес показателя – 1 балл) и весьма неблагоприятные (вес показателя – 3 балла) значения факторов 1-6 (см. таблицу 9) отображаются на карте цифрами 1 – 6. Например, экологическое состояние ГС – весьма неблагоприятное. Это состояние обусловлено загрязнением почвогрунтов (фактор 1, вес показателя – 3), повышенной радиоактивностью пород (фактор 2, вес показателя – 1) и загрязнением подземных вод (фактор 5, вес показателя – 1). В этом случае внутри контура такого участка будут указаны цифры 1, 2 и 5).
Карта оценки экологического состояния ГС представлена на рис. 7. Анализ результатов экогеологического картирования позволяет установить основные закономерности изменения картируемой территории и оценить не только качественно, но и количественно эти изменения. Так, например, анализ 2-го листа показал, что на исследуемой территории площади с относительно благоприятными условиями составляют всего 13.7%, площади с неблагоприятными условиями – 37%, а с весьма неблагоприятными условиями – 49,3%. Среди участков с весьма неблагоприятными условиями селитебные зоны, т.е. зоны жилищной застройки, составляют 25,8%, промышленные – 11,5%, шламоотстойники – 5,5%. Сильное загрязнение наблюдается в долинах рек района (Исеть, Каменка, Исток и др.)
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о напряжённой экологической обстановке в городе и его окрестностях. По этим результатам г.Каменск-Уральский был отнесён к городам с чрезвычайной экологической ситуацией.
По первому листу экогеологической карты выделены аномалии природного и техногенного загрязнения почвогрунтов тяжёлыми элементами, аномалии в поверхностных и подземных водах, донных осадках и др., установлены источники загрязнения. Так, например, на территории города и его окрестностей выявлены обширные аномалии загрязнения почв бензапиреном (до 30 ПДК), фтором (до 20 ПДК), тяжёлыми металлами (Pb, Hg, Mo, Ni, Co, Cr и др.). По суммарному показателю загрязнения почв (по 21 элементу) согласно существующим критериям более 30% исследуемой территории отнесены к зоне чрезвычайной экологической ситуации (ZC=32128). Более 60% площади имеет умеренно опасный уровень загрязнения (ZC=1632). Участки экологического бедствия (ZC128) составляют 1-1,5% территории.
По результатам снеговой съёмки было установлено, что средняя суточная пылевая нагрузка на единицу площади составляет около 247 кг/(км2сут) и что основным источником минеральной пыли являются наиболее крупные предприятия города: УАЗ, СТЗ (Синарский трубный завод), Красногорская ТЭЦ и др. Площади с высоким уровнем пылевой нагрузки (450-800 кг/(км2сут) и выше) наблюдаются в промышленной и селитебной зонах города, т.е. в непосредственной близости от источников загрязнения.
Установлено наличие тесной связи рассеяния металлов с рассеянием минеральной пыли. Максимальная интенсивность выпадения металлов приурочена к промышленным зонам, но площадь аномалий в 5-10 раз превышает площадь промышленных зон, наступая на жилые массивы, сельскохозяйственные угодья и лесные природные ландшафты. Всего выделено более 100 техногенных аномалий.
Перечень выявленных закономерностей можно было бы значительно расширить. Однако, даже упомянутых вполне достаточно, что бы оценить важность той информации, которую даёт экогеологическое картирование ТМ и прилегающих к ним территорий.
Комплексные экогеологические исследования могут служить в последующем основой для экологического аудита действующих предприятий, что в настоящее время, например, осуществлено в Павлодар-Экибастузском промышленном районе.
Заканчивая курс лекций «Техногенные месторождения» необходимо подчеркнуть, что изучение этих сложных по минералогическому и химическому составу техногенных образований, их влияния на ОС и возможности использования требует комплексного подхода и привлечения специалистов различных областей науки и техники – геологов, геофизиков, технологов, экологов и др.
Практические работы
Рассчитать извлекаемое в концентрат и потерянное в отвалах некондиционных руд и хвостохранилищах количество олова если
=100%,
=15%;
=0,02%,
где и - содержание олова (CSn) в исходной горной массе и обогащённом продукте соответственно;
- выход продуктов переработки и обогащения руд;
Расчет:
,
где m – масса горных пород, добытых при селективной выемке. Используя это равенство находим
.
или
Схема отработки и обогащения оловянных руд с рассчитанными технологическими показателями по отдельным этапам представлена на рисунке, из которого следует, что из всей массы металла, содержащегося в эксплуатационном блоке, в товарный концентрат извлекается всего 25,6%, а 74,4% теряется в отвалах некондиционной руды и хвостохранилище.
Схема отработки и обогащения оловянных руд с технологическими показателями по отдельным этапам.
, , - содержание CSn в исходной горной массе, обогащённом и отвальном продуктах соответственно, %;
- выход продуктов переработки и обогащения руд, %;
- извлечение олова в соответствующий продукт, %.
Определить основные технологические показатели обогащения железной руды, содержащей 31% железа (=31%), при котором получен концентрат с содержанием железа 67,5% (=67,5%) и хвосты с содержанием железа 9,6% (=9,6%).
Основными показателями, характеризующими результаты обогащения, являются:
Суммарное количество любого компонента, содержащегося в конечных продуктах обогащения, должно соответствовать количеству этого компонента в исходной руде. Например, если при обогащении руды получены два конечных продукта – концентрат и хвосты, то это условие выражается равенством вида
При наличии n продуктов переработки и обогащения исходной горной массы
Равенства (1), (2) и (2а) называются уравнениями баланса продуктов переработки и обогащения руды. С их помощью, зная содержание полезного компонента в исходной горной массе и в полученных продуктах её переработки и обогащения, можно вычислить выход продуктов переработки и обогащения. Так, например, в случае обогащения руды, при котором образуется концентрат и хвосты, выходы этих продуктов обогащения легко определяются решением системы уравнений (1) и (2)
Если выходы продуктов неизвестны, но имеются данные о составе, например, исходной руды, концентрата и хвостов, то, используя выражения (3) и (5) или (4) и (5), легко получить выражения для расчёта величины извлечения интересующего компонента руды соответственно в концентрат и в хвосты
Суммарное извлечение данного компонента во все полученные продукты переработки и обогащения руды составляет 100%:
.
Расчёт:
Используя приведенные соотношения, имеем для указанной выше железной руды:
Выход концентрата
Выход хвостов
Проверка: к+хв =37+63=100%.
Извлечение железа в концентрат
Извлечение железа в хвосты
Проверка: К+ХВ =80,5+19,5=100%.
Степень сокращения
Степень обогащения
Следовательно, в данном случае в результате обогащения руды содержание железа в концентрате увеличилось по сравнению с его содержанием в руде 2,2 раза, а для получения 1т концентрата необходимо переработать 2,7 т руды.
Схема и обогащения железных руд с технологическими показателями.
, , - содержание CFe в исходной руде, концентрате и в хвостах, %;
- выход продуктов обогащения руд, %;
- извлечение железа в соответствующий продукт обогащения, %.