Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых

Более 90% образующихся отходов промышленного производства составляют отходы добычи и обогащения полезных ископаемых.

Виды отходов добычи и обогащения полезных ископаемых

Вскрышные породы открытой добычи
Вмещающие породы шахтной добычи
Порода, шламы, хвосты обогащения (флотации)
Шахтные воды
Газообразные выбросы

Отрасли, в которых образуется основная масса отходов добычи и обогащения

Угольная промышленность
Черная металлургия
Цветная металлургия
Химическая промышленность (включая производство минеральных удобрений)

Виды отходов добычи и обогащения каменного угля и нормативы их образования

Вскрышные породы	36-40 тыс. куб. м/т угля
Вмещающие породы	110-150 куб. м/т угля
Отходы углеобогатительных фабрик (хвосты обогащения)	100-120 куб. м/т угля

Состав сырьевых компонентов в отходах добычи и обогащения каменного угля

Горючий материал (угольная крошка, угольная пыль, водоугольная взвесь)
Природный камень (каменный материал)
Гравий, песок
Глинистые породы (глины, коалиты, оргиллиты, суглинки)
Горелые глинистые породы

Направления возможного использования отходов добычи и обогащения каменного угля

В черной металлургии – (горелые глинистые породы) для производства огнеупоров и в качестве компонента в технологии подготовки железно-рудного сырья
В строительной промышленности – для производства агломерата, кирпича, керамзита, железобетонных изделий и др.
В строительстве – в качестве строительного материала для сооружения оснований (фундаментов) зданий и дорог
В химической промышленности – в качестве компонента при получении сернистых соединений
В черной и цветной металлургии – в качестве сырья и сырьевых добавок при производстве кремне-алюминиевых сплавов, карбидкремниевых материалов, кислородных соединений алюминия и др.
В газовой и нефтедобывающей промышленности – (хвосты обогащения) для приготовления тампонажных растворов
В сельском хозяйстве – в качестве удобрений и добавок к ним

Отходы добычи и обогащения железных и марганцевых руд и нормативы их образования

Нормативы образования отходов зависят от процентного содержания железа и марганца в исходном сырье, глубины залегания рудного сырья и др. подобных факторов
Вскрышные и вмещающие породы	60-70 % от объема извлекаемой горной массы
Хвосты сухой магнитной сепарации при обогащении железных руд	5-12 % от переработанной руды
Хвосты мокрой магнитной сепарации при обогащении железных руд	35-80 % от переработанной руды
Хвосты мокрой магнитной сепарации при обогащении марганцевых руд	до 6 % от переработанной руды
Отходы флотации и дешламации при обогащении марганцевых руд	до 45 % от переработанной руды

Состав сырьевых компонентов отходов добычи и обогащения железных и марганцевых руд

Остатки невыбранных компонентов железных и марганцевых руд (от 2 до 16 % от уровня первичного извлечения)
Окисленные мартитовые кварциты
Силикат, карбонат
Природный камень (каменный материал)
Гравий, песок
Глинистые породы

Направления возможного использования отходов добычи и обогащения железных и марганцевых руд

В черной металлургии – для дальнейшей переработки и доизвлечения полезных компонентов
В строительстве – в качестве замены щебня, песка или в дополнение к ним

Отходы добычи и обогащения руд цветных металлов и нормативы их образования

Вскрышные породы при добыче бокситов для производства алюминия	до 320 куб. м /т бокситов
Вскрышные породы при добыче нефелинового сырья для производства алюминия	до 4-5 тыс. куб. м /т нефелинового сырья
Шлам (спекальный, «Байеровский) при производстве глинозена	до 7 т/т глинозема
Вскрышные породы при добыче медно-цинковых руд	17-19 куб. м/ т руды
Хвосты обогащения медно-цинковых руд (производство медного концентрата)	80-88 куб. м/ т медного концентрата
Хвосты обогащения медно-цинковых руд (производство цинкового концентрата)	100- 114 куб. м /т цинкового концентрата
Вскрышные породы при добыче медно-никелевых руд	18-19 куб. м/ т кондиционного рудного сырья
Хвосты обогащения медно-никелевых руд (производство никелевого концентрата)	90-98 куб. м/ т никелевого концентрата

Состав сырьевых компонентов отходов добычи и обогащения руд цветных металлов

Остатки невыбранных компонентов руд цветных металлов (приравниваются к бедным и труднообогатимым рудам с содержанием ценных компонентов от 0,2 до 40% от уровня первичного извлечения)
Сопутствующие компоненты руд черных, драгоценных и редкоземельных металлов
Компоненты апатито-нефелиновых, фосфоритных и других сырьевых элементов для химической промышленности

Направления возможного использования отходов добычи и обогащения руд

В черной и цветной металлургии — для повторной переработки и извлечения из них руд черных, цветных, драгоценных и редкоземельных металлов
В черной металлургии — в качестве дополнительного, (а в некоторых случаях единственного) источника сырья марганцевых руд, сырья для получения легированных железных порошков, легированных окисленных окатышей и других ценных материалов
В строительной промышленности — в качестве глинистого компонента при производстве белых цементов, строительного гипса
В сельском хозяйстве — в качестве удобрений
В горно-рудной промышленности — для гидравлической закладки выработанных пространств шахт и рудников
В машиностроении и металлообработке — в технологии производства (кварцевые пески) литых чугунных и стальных изделий

Отходы добычи и обогащения рудного сырья химической промышленности и нормативы их образования

Вскрышные породы при добыче руд, содержащих серу	0,5-0,6 т/т рудного сырья
Хвосты флотации при обогащении серных руд	4,0-5,3 т/т обогащенного рудного сырья
Вскрышные породы при добыче руд, содержащих магний	2,0-2,2 т/т рудного сырья
Вскрышные породы при добыче апатитовых и фосфоритовых руд	5 т/т рудного сырья
Хвосты флотации при производстве апатитового концентрата	1,7 т/т концентрата
Хвосты флотации и отходы промывки фосфорного сырья при производстве флотационного и мытого фосфорного концентратов	2-5,2 т/т концентрата

Состав сырьевых компонентов отходов добычи и обогащения рудного сырья химической промышленности

Остатки невыбранных компонентов апатито-нефелиновых фосфоритных, боратовых руд, серы и других сырьевых продуктов (от5 до 50% от уровня первичного извлечения)
Суглинки и неогеновые глины
Природный камень, гравий, песок
Гравийно-песчаная смесь в чистом виде и в смеси со щелочными компонентами, известняком, гипсом суглинками и др. глинистыми материалами
Гипс, гипсовый камень, известняк
Глинистые материалы, включая соленостную глину

Направления возможного использования отходов добычи и обогащения рудного сырья химической промышленности

В химической (горно-химической) промышленности — для повторной переработки и доизвлечения полезных компонентов, а также в качестве закладочного материала выработанного пространства шахт и рудников
В цветной промышленности — для повторной переработки и извлечения компонентов цветных металлов
В строительстве и промышленности строительных материалов – в качестве строительного материала для сооружения оснований зданий, дорог, в качестве материала для изготовления железо-бетонных изделий, керамической продукции и др.
В сельском хозяйстве — в качестве минерального удобрения

Источник

Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых [c.41]

Количественные характеристики отходов добычи и обогащения полезных ископаемых в Российской Федерации (Протасов…) [c.43]

В состав отходов не входят побочные (попутные) продукты, образовавшиеся наряду с основной продукцией в результате физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых. Получение указанных продуктов не является целью производства. При этом следует иметь в виду, что побочные продукты используются без доработки в качестве готовой продукции, на них устанавливаются ГОСТы (ОСТы, ТУ), а также цены. [c.12]

Отходы добычи и обогащения весьма крупнотоннажны. Значительная их доля, порядка 80%, направляется для закладки выработанного пространства шахт и карьеров в рамках исполнения индустриальных технологий добычи полезных ископаемых (Авт. Технологии…)- Остальная их часть, также значительная (табл. 2.1), накапливается в отвалах пустых пород горных предприятий и хвостохранилищ обогатительных фабрик. [c.42]

Вследствие роста промышленного производства и увеличения ассортимента химической продукции возникает необходимость в новых видах сырья. Развитие техники добычи, подготовки, обогащения сырья позволяет использовать новые виды сырья, полезные ископаемые, содержащие малые количества полезных компонентов. Таким образом, сырьевая база химической промышленности непрерывно расширяется. Исходным материалом многих производств является сырье, уже подвергшееся промышленной переработке, которое называют полупродуктом (полуфабрикатом или основным материалом). Некоторые химические производства используют в качестве сырья отходы и побочные продукты других производств. [c.6]

В настоящее время в мире извлекается около 600 млрд. тонн полезных ископаемых. В результате подготовительных горных работ и обогащения в среднем 90% ископаемого сырья уходит в отходы, В результате подземной добычи угля и руд на поверхности Земли образуются огромные искусственные горы пустой породы [c.63]

Рассмотрим приоритетные направления переработки основных отходов добычи и обогащения полезных ископаемых рудных (черной и цветной металлургии, химической промышленности), нерудных, топливных. [c.43]

Данная группа отходов, образзтощихся при добыче, обогащении и использовании нерудных материалов, относится к числу наиболее крупнотоннажных (см. табл. 2.1). Основная их масса возникает при работе карьеров и шахт, добывающих полезные ископаемые преимущественно строительного назначения. Отходы этих предприятий составляют вскрышные породы, хвосты обогащения и некондиционная продукция. [c.53]

Отходы обогащения образуются в одноименных процессах, которые обычно являются промежуточными между технологиями добычи полезных ископаемых и их глубокой химической, физикохимической или биохимической переработкой. Обогащение позволяет отделить значительную часть пустой породы и примесей, повысив в исходном сырье концентрацию ценных компонентов. Оно обычно применяется к рудному сырью. [c.42]

На данном этапе хозяйствования требуется строгое внедрение общегосударственной ресурсосберегающей политики. Плановым органам с учетом местных потребностей необходимо определять экономически целесообразные объемы производства попутной продукции по каждому территориально-производственному комплексу и предусматривать их в годовых и пятилетних планах добывающих предприятий. Необходимо исключить приоритетность получения только целевых полезных ископаемых на комплексных месторождениях. Для этого в номенклатуре товарной продукции горных предприятий следует уравнять первичное природное сырье и отходы добычи и обогащения, т. е. не выделять основную и попутную продукцию. [c.78]

Мероприятия по рациональному и комплексному использованию минеральных ресурсов направлены на соверщенствование систем и методов разработки месторождений, закладки выработанного пространства, схем обогащения руд и технологического передела сырья, строительство обогатительных фабрик, внедрение нового высокопроизводительного оборудования, использование отходов металлургического производства. Рациональное использование минеральных ресурсов определяется полнотой извлечения полезных ископаемых из недр при добыче, а также полезных и попутных компонентов руд при технологической и металлургической их переработке. [c.213]

Большое значение для химической промышленности представляет создание новых эффективных способов и систем разработки месторождений полезных ископаемых, прогрессивных технологических процессов их добычи, обогащения и переработки, позволяющих повысить степень их извлечения из недр, резко уменьшить потери в результате вредного воздействия отходов на окружающую среду. [c.70]

Используют Ф, для очистки воды бытового и пром, назначения, обезвреживания сточных вод и жвдких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых, концентрировании латексов (пугем сливкоотде-ления), выделении микроорганизмов из культуральной жвдкости, микробиол, произ-ве кормовых белков, инсектицвдов, лек, препаратов, пищ, добавок и др, В зависимости от кол-ва и дисперсности флокулируемой фазы, целей и условий флокуляции, типа применяемого реагента рабочие концентрации Ф. изменяются в широких пределах. Напр., при подготовке воды для пром. и бытовых н)Ькд Ф. используют в концентрациях 0,1-50 мг/дм , а при очистке бурового раствора от [c.106]

К отходам производства относятся отходы черных и цветных металлов отходы добычи и обогащения полезных ископаемых (отвалы флотационного обогащения руд, отходы углеобогащения и др.) золы, шлаки, шламы, коксовые остатки и углесодержащие отходы (золы и шлаки ТЭЦ и котельных, зола-унос ТЭЦ и котельных, зола сланцепереработки, шлаки доменные, ферросплавные, полукокс, коксовые остатки, сажа и др.) отходы, содержащие пластмассы и полимеры, за исключением волокон (капрон, капролактам, лавсан, поливинилхлорид, полиэтиленовая пленка, полипропилен, полистирол, отходы искусственных кож) [c.111]

Особой разновидностью социальных геохимических барьеров Р с твердой фазой складируемых отходов можно считать барьеры, связанные с добычей и обогащением металлических полезных ископаемых. Это — отвалы горных пород, содержащие в повышенных концентрациях металлы склады некондиционных в настоящее время руд хвостохранилища на обогатительных фабриках. Часть этих барьеров может снова стать полезной, перейдя в очередной раз в разряд руд. Правда, часто для этого необходимо провести определенные работы, способствующие увеличению концентрации полезных компонентов. Рассмотрению этих вопросов посвящены специальные работы [31, 67, 69]. [c.119]

Смотреть страницы где упоминается термин Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых:

[c.246]

[c.248]

[c.93]

[c.94]

Источник

По данным ЮНЕСКО, в мире ежегодно извлекают из недр более 120 млрд. т руд, горючих ископаемых, другого сырья (20 т сырья на каждого жителя планеты). По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья хозяйственная деятельность человека превзошла вулканическую (10 млрд. т в год) и размыв суши всеми реками мира (25 млрд. т в год). Эта деятельность, кроме того, сопровождается образованием колоссального количества отходов.

Основными «производителями» многотоннажных отходов являются:

горнообогатительная, металлургическая, химическая, лесная и деревообрабатывающая, текстильная отрасли промышленности;
энергетический комплекс;
промышленность строительных материалов; агропромышленный комплекс;
бытовая деятельность человека.

Из отраслей материального производства, способных потреблять промышленные (техногенные) отходы, наиболее емкой является промышленность строительных материалов. Отходы производства или побочные продукты промышленности являются вторичными материальными ресурсами. Многие отходы по своему составу и свойствам близки к при-родному сырью. Установлено, что использование промышленных отходов позволяет покрыть до 40 % потребности строительства в сырьевых ресурсах.

Применение промышленных отходов позволяет на 10-30 % снизить затраты на изготовление строительных материалов по сравнению с производством их из природного сырья, создавать новые строительные материалы с высокими технико-экономическими показателями и, кроме того, уменьшить загрязнение окружающей среды.

Все техногенные отходы можно разделить на две большие группы: минеральные и органические. Преобладающее значение имеют минеральные отходы: их больше, они лучше изучены и имеют наибольшее значение для производства строительных материалов.

В зависимости от преобладающих химических соединений минеральные отходы делят на силикатные, карбонатные, известковые, гипсовые, железистые, цинксодержащие, щелочесодержащие и т.д. Наибольшую практическую применимость имеет классификация отходов по отраслям промышленности их образующим и классификации для отдельных видов отходов.

Шлаки черной металлургии

Шлаки черной металлургии – побочный продукт при выплавке чугуна из железных руд (доменные, мартеновские, ферромарганцевые). Выход шлаков очень велик и составляет от 0,4 до 0,65 т на 1 т чугуна. В их состав входит до 30 различных химических элементов, главным образом в виде оксидов. Основные оксиды: SiO2, Аl2О3, CaO, MgO. В меньших количествах присутствуют FeO, MnO, P2O5, ТiO2, V2O5 и др. Состав шлака зависит от состава кокса, пустой породы и определяет особенности применения шлака. В производстве строительных материалов используется 75 % общего количества доменных шлаков. Основным потребителем является цементная промышленность. Ежегодно она потребляет миллионы тонн гранулированного доменного шлака. Грануляция заключается в быстром охлаждении шлакового расплава, в результате чего шлак приобретает стекловидную структуру и, соответственно, высокую активность.

Сталеплавильные (мартеновские) шлаки применяются в меньшей степени. Трудности их использования связаны с неоднородностью, непостоянством химико-минералогического состава и физико-механических свойств.

Шлаки цветной металлургии чрезвычайно разнообразны по составу. Наиболее перспективное направление их использования – комплексная переработка: предварительное извлечение цветных и редких металлов из шлака; выделение железа; использование силикатного остатка шлака для производства строительных материалов.

При получении цветных металлов с помощью так называемых «мокрых» технологий образуются не шлаки, а шламы (буквальный перевод с немецкого — «грязь»). Это общее название осадков суспензий, получаемых в металлургических и химических производствах в результате процессов, осуществляемых гидрохимическим способом. Например, побочным продуктом при производстве алюминия является бокситовый шлам — рыхлый сыпучий материал красного цвета. При получении глинозема из нефелинового сырья в качестве побочного продукта образуется нефелиновый шлам. Иначе он называется белитовым шламом, так как в основном состоит из мелких кристаллов минерала белита. Если глинозем получают из высокоалюминатных глин, в качестве побочного продукта образуется каолиновый шлам и т.д. Основное применение все эти шламы находят в цементном производстве.

Золы и шлаки тепловых электростанций

Золы и шлаки тепловых электростанций (ТЭС) – минеральный остаток от сжигания твердого топлива. Одна ТЭС средней мощности ежегодно выбрасывает в отвалы до 1 млн. т золы и шлака, а ТЭС, сжигающая многозольное топливо, – до 5 млн. т. По химическому составу топливные золы и шлаки состоят из SiO2, AI2O3, СаО, MgO и др., а также содержат несгоревшее топливо. Используются топливные золы и шлаки всего на 3-4 % от их ежегодного выхода.

Использование зол ТЭС в строительстве и других отраслях сдерживается целым рядом факторов, в частности тем, что на многих ТЭС используется гидроудаление золы, и получаемые золошлаковые отходы (ЗШО) неоднородны и имеют нестабильные физико-химические характеристики.

На современных ТЭС уголь сжигают в пылевидном состоянии. Шлак образуется в результате слипания размягченных частиц золы в объеме топки и накапливается в шлаковом бункере под топкой. Размер зерен шлака 1-50 мм. Зола уносится из топки с дымовыми газами (зола уноса) и улавливается при их очистке в циклонах и электрофильтрах. Размер частиц золы колеблется от нескольких микрон до 50-60 мкм. Большинство зол имеют сферическую форму частиц, гладкую остеклованную поверхность.

Золы и шлаки ТЭС возможно использовать при производстве практически всех строительных материалов и изделий. Например, введение 100-200 кг активной золы (уноса) на 1 м3 бетона дает возможность экономить до 100 кг цемента. Шлаковый песок пригоден для замены природного песка, а шлаковый щебень – в качестве крупного заполнителя.

Отходы горнодобывающей промышленности

Вскрышные породы – горнорудные отходы, отходы добычи разнообразных полезных ископаемых. Особенно большое количество этих отходов образуется при добыче открытым способом. По ориентировочным подсчетам в стране ежегодно образуется свыше 3 млрд. т отходов, которые являются неисчерпаемым источником сырья для промышленности строительных материалов. Однако в настоящее время они используются лишь на 6-7 %. Вскрышные и пустые породы находят применение в зависимости от своего состава (карбонатные, глинистые, мергелистые, песчаные и т.д.).

Вскрышные породы – не единственные отходы горнодобывающей промышленности. Большое количество пустой породы поднимается на поверхность земли, измельчается и направляется в отвалы в виде хвостов обогащения. Горно обогатительные комбинаты сбрасывают в отвалы большое количество флотационных хвостов, образующихся в частности при переработке руд цветных металлов. Отходы угледобычи и углеобогащения образуются на углеобогатительных фабриках. Для отходов угледобычи характерно постоянство состава, что их выгодно отличает от других видов минеральных отходов.

Попутно добываемые породы и отходы промышленной переработки рудных полезных ископаемых отличаются по генезису, минеральному составу, структуре и текстуре от традиционно применяемых при производстве строительных материалов. Это объясняется существенным отличием глубин карьеров по добыче сырья для стройиндустрии (20-50 м) от современной разработки рудных месторождений (350-500 м).

Гипсовые отходы

Гипсовые отходы химической промышленности – продукты, содержащие сульфат кальция в той или иной форме. Научные исследования показали полноценную заменимость традиционного гипсового сырья отходами химической промышленности.

Фосфогипс – отход при производстве фосфорных удобрений из апатитов и фосфоритов. Он представляет собой CaSO4?2H2O с примесями неразложившегося апатита (или фосфорита) и неотмытой фосфорной кислоты.

Фторгипс (фторангидрит) – побочный продукт при производстве фтористоводородной кислоты, безводного фтористого водорода, фтористых солей. По составу это CaSO4 с примесями исходного неразложившегося флюорита. Он может содержать также неотмытую серную кислоту.

Титаногипс – отход при сернокислотном разложении титано-держащих руд. Борогипс – отход производства борной кислоты. Сульфогипс получается при улавливании серного ангидрида из дымовых газов ТЭС.

Электротермофосфорные шлаки – отходы производства фосфорной кислоты, получаемой по электротермическому способу. В гранулированном виде содержат 95-98 % стекла. Основные оксиды, входящие в их состав, SiO2 и СаО. Являются ценным сырьем в производстве вяжущих веществ.

Отходы деревообработки и лесохимии

В настоящее время в нашей стране лишь 1/6 часть древесных отходов используется в целлюлозно-бумажной промышленности и промышленности строительных материалов.

Практически не используются кора, пни, вершины, ветви, сучья, а также отходы деревообработки – стружка, щепа, опилки.

Отходы целлюлозно-бумажной промышленности

Отходы целлюлозно-бумажной промышленности – осадки сточных вод и другие промышленные шламы. Скоп – продукт, получившийся в результате механической очистки сточных вод. Это грубодисперсные примеси, состоящие в основном из волокон целлюлозы и частиц каолина. Активный ил – продукт биологической очистки сточных вод, находящийся в виде коллоидов и молекул.

Отходы промышленности строительных материалов

При получении цементного клинкера до 30 % объема обжигаемого продукта уносится с дымовыми газами из печей в виде пыли. Эта пыль может возвращаться в производство, а также использоваться для раскисления почв и в производстве вяжущих веществ. Кирпичный бой, старый и бракованный бетон используются в качестве искусственного щебня. Бетонный лом – отход предприятий сборного железобетона и сноса строительных объектов. Огромные объемы реконструкции жилого фонда, промышленных предпри-ятий, транспортных сооружений, автодорог и т.д. ставят важную научно-техническую задачу по переработке отходов бетона и железобетона. Разработаны различные технологии разрушения строительных конструкций, а также специальное оборудование для переработки некондиционного бетона и железобетона.

Прочие отходы и вторичные ресурсы – отходы и бой стекла, макулатура, тряпье, резиновая крошка, отходы и попутные продукты производства полимерных материалов, попутные продукты нефтехимической промышленности и т.д.

Из книги: Микульский В.Г.
Строительные материалы (Материаловедение и технология)

Источник