Отходы добычи и переработки 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

Полезные ископаемые представляют собой фундамент цивилизации. Извлеченные из недр Земли, они подвергаются обработке для получения металлов, химикатов, строительных материалов, удобрений и топлива. Наше развитое общество не может существовать без таких предметов потребления. Они являются базой для изготовления почти 3/4 объема нашего общего национального продукта.

Но при извлечении, обработке полезных ископаемых и использовании большинства продуктов, изготовленных из них, образуются отходы. Иногда они образуются при добыче руд. В западных штатах США в руднике с добычей меди открытым способом каждый час добывается 300 т медной руды, предназначенной для дробления. При добыче такой руды, содержание меди в которой настолько мало, что использование только метода экстрагирования может сделать рентабельной эксплуатацию рудника, снимаются тысячи тонн земли и скальных пород, лежащие над залежами руды. Вблизи рудника постепенно образуются огромные скопления отходов, из которых ветер выдувает пыль, загрязняющую воздух, а дожди выносят кислоты, загрязняющие реки. Экономические вопросы, связанные с рекультивацией земель, разрушенных при подобном методе добычи полезных ископаемых, редко рассматриваются, поэтому в настоящее время большие территории США отмечены неприглядными символами непрерывных поисков полезных ископаемых.

В штате Флорида мощные машины черпают из земли гальку, содержащую фосфаты, — первая стадия процесса получения удобрений. Затем при разделении фосфорных соединений каждый час образуется примерно 700 т отходов. Чтобы избежать загрязнения поверхностных водоемов, шлаки сбрасывают в огромные ямы, где они хранятся многие годы в ожидании разработки эффективных методов организация утилизации отходов. Отходы добычи и переработки полезных ископаемых

Каждый год в США образуется более 1 млрд. т отходов от обработки полезных ископаемых. Полное накопление таких материалов на сегодняшний день требует приблизительно 0,8 млн. га. Это приблизительно соответствует той самой площади, которая требует рекультивации после добычи ископаемых открытым способом.

Добавочные миллионы тонн отходов накапливаются после использования полезных ископаемых и их продуктов. В большом северо-западном городе для выработки электроэнергии за один час сжигается 400 т каменного угля. При сгорании 400 т угля примерно 40 т превращается в летучую золу. Выработанное электричество служит миллионам потребителей, а потребителей летучей золы относительно немного. Каждый год необходимо каким-то образом избавиться от миллионов тонн такого нежелательного продукта. Эти отходы очень многочисленны, и их нелегко распределить по категориям согласно происхождению, химическому составу или физической форме.

Неприятности, связанные с накоплением таких отходов от полезных ископаемых, и их потенциальная опасность для окружающей среды и нашего здоровья вызывают к ним все возрастающую антипатию общественности. Однако в конце концов самый убедительный довод в пользу реализации таких отходов — бесполезная потеря ценных природных ресурсов, которые они представляют. Ибо почти неизменно такие отходы содержат ценные полезные ископаемые, использование которых обусловлено ростом населения и экономическими соображениями. Конечно, регенерация отходов экономически целесообразна, однако, чтобы называться приемлемым источником полезных ископаемых, отходы должны конкурировать по стоимости с природными источниками— рудами. В этом отношении несколько факторов свидетельствуют в пользу применения отходов: их изобилие, доступность (которая исключает необходимость проведения дорогостоящих работ по добыче полезных ископаемых) и возрастающее желание производителей отходов разрабатывать методы утилизации, социально более приемлемые, чем свалка. Такое желание является важным стимулом для проведения правительственных и частных исследований по регенерации отходов.

Проблемами потенциальных возможностей использования отходов от добычи полезных ископаемых и их измельчения занимаются многие ученые. Для определения металлических и неметаллических составляющих, обусловливающих наилучшие перспективы регенерации, делают анализ проб отходов, взятых из основных свалок страны.

Проект, выдвинутый в шт. Пенсильвания, включал проведение экспериментов по рекультивации земель в нескольких районах открытой добычи полезных ископаемых с целью разработки дешевых методов. Отходы, образованные при подземной добыче ископаемых, используются для заполнения подземных пустот и поддерживания тех слоев земли, которые расположены над залежами полезных ископаемых. Таким образом, при открытой добыче ископаемых будут спасены и сохранены для использования в будущем большие площади земель, так как в этом случае отсутствуют проблемы, связанные с карстовыми явлениями.

Статья продвинута программой Rich Key.

Источник

Мария Михайловна Туманова, независимый эксперт при Минюсте России;
Владимир Викторович Козырев, зам. генерального директора по строительству ООО «Озерновский ГМК»

В процессе переработки золотосодержащих руд с целью извлечения полезного ископаемого образуются отходы производства, однако также может образовываться дополнительное минеральное сырье в виде промежуточного продукта.

Полученное при переработке вторичное минеральное сырье, или
промежуточный продукт, может иметь ценность для предприятия. В связи с этим, а
также в связи с рациональным и комплексным использованием полезных ископаемых
многие предприятия перерабатывают промежуточный продукт повторно с целью
доизвлечения полезного ископаемого.

В действующем российском законодательстве данный вопрос не
урегулирован в полной мере. Правовое регулирование смежных вопросов
осуществляется законодательством о недрах, об отходах производства, а также
законодательством о драгоценных металлах.

В статье будут рассмотрены вопросы определения понятия промежуточного продукта, получаемого в процессе переработки на ЗИФ, отнесения промежуточного продукта к отходам добычи, а также схемы легализации переработки промежуточного продукта

В соответствии со ст. 22 Закона РФ от 21 февраля 1992 г. №
2395-I «О недрах» пользователь недр имеет право использовать отходы добычи
полезных ископаемых, образовавшиеся в результате деятельности данного
пользователя недр, и связанных с ней перерабатывающих производств, если иное не
оговорено в лицензии или в соглашении о разделе продукции.

Таким образом, законодательство о недрах относит отходы,
образовавшиеся в результате деятельности пользователя недр и связанных с ней перерабатывающих
производств, к отходам добычи полезных ископаемых и разрешает пользователям
недр использовать данные отходы в дальнейшем.

В свою очередь законодательство об отходах производства
устанавливает, что отходы производства — это вещества или предметы, которые
образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в
процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или
подлежат удалению в соответствии с федеральным законом.

В соответствии с п. 12 ГОСТ Р 52793-2007 «Металлы
драгоценные. Термины и определения», утвержденным приказом Ростехрегулирования
от 24.12.2007 № 388-ст, содержащие драгоценный металл (отвальные) хвосты
(в обогащении) являются отвальными отходами обогащения содержащего драгоценный
металл минерального сырья, в котором содержание драгоценного металла ниже, чем
в исходном сырье.

Пунктом 41 данного приказа установлено, что отвальный отход
драгоценного металла — это продукт, образующийся при производстве
драгоценного металла, содержащий такое количество драгоценного металла,
извлечение которого при современном уровне технологии нерентабельно, и
отправляемый в отвал.

При этом «Правилами безопасности при ведении горных работ и
переработке твердых полезных ископаемых», утвержденными приказом Ростехнадзора №
599 от 11.12.2013, установлено, что хвосты — продукт переработки с содержанием
ценного компонента ниже, чем в исходном материале.

Таким образом, исходя из содержания вышеуказанных норм,
действующее законодательство относит (отвальные) хвосты (в обогащении) к
отходам производства и потребления.

Ошибочно считается, что переработка образованного отхода
является утилизацией отхода и только в таком случае соответствует положениям
действующего законодательства.

В свою очередь, утилизацией является использование отходов
для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая

повторное применение отходов, в том числе повторное
применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в
производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация),
а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения
(рекуперация).

В связи с тем что промпродукт имеет ценность и не подлежит
удалению, он не является отходом, следовательно, и не планируется его
утилизация.

При этом законодательством о драгоценных металлах подобные
отходы относятся к отходам драгоценного металла. Отход драгоценного металла
является частным случаем отхода цветных металлов.

Отход драгоценного металла, образующийся в процессе его
производства, является минеральным сырьем данного металла. Отход драгоценного
металла, образующийся в процессе его использования в производстве продукции
технического и бытового назначения, является вторичным сырьем данного металла.

Существует возвратный отход драгоценного металла, обратимый
отход и отвальный отход драгоценного металла.

Возвратный отход — это отход, который в процессе
производства претерпел физико-химические изменения и не может быть повторно
использован в технологических процессах производства продукции в одной организации
без проведения необходимой переработки.

Обратимый отход — образующийся при производстве материалов и
изделий, содержащий драгоценный металл и соответствующий нормативным
документам, который может быть повторно использован организацией в технологических
процессах для производства продукции без изменения его физико-химических
свойств.

И отвальный отход драгоценного металла (безвозвратный отход
драгоценного металла) — продукт, образующийся при производстве драгоценного
металла, содержащий такое количество драгоценного металла, извлечение которого
при современном уровне технологии нерентабельно, и отправляемый в отвал.

Таким образом, если в процессе переработки руд образуется
минеральное сырье в виде промежуточного продукта, для понимания выбора дальнейшей
концепции обращения с промпродуктом необходимо определить, к какому отходу
драгоценного металла относится образующееся минеральное сырье.

Следует иметь в виду, что согласно ст. 23.3 Закона РФ о
недрах пользователи недр, осуществляющие первичную переработку получаемого ими
из недр минерального сырья, обязаны обеспечить в том числе строгое соблюдение
технологических схем переработки минерального сырья.

Работа любой ЗИФ осуществляется на основании проектной
документации (технологическая схема первичной переработки минерального сырья
месторождения), которая согласовывается в уполномоченном органе.

Определенным разделом технологического регламента должно
быть предусмотрено, что является конечными продуктами переработки, а что
является промежуточным продуктом, если таковой имеется.

Также в проектной документации по освоению месторождения
должно быть указано, что промежуточный продукт перерабатывается или отдельно
складируется на период отработки технологической схемы по переработке руд и
позже будет подвергнут дальнейшей переработке.

В отсутствие таких сведений переработка промежуточного
продукта, включая опытную переработку, может рассматриваться как нарушение
условий лицензии. Указанное нарушение может повлечь досрочное прекращение лицензии
на недра.

Согласно пунктам 1, 2, 3 ч. 2 ст. 22 Закона о недрах
пользователь недр обязан обеспечить соблюдение требований технических проектов,
планов и иной документации в процессе всех видов пользования недрами.

Кроме того, пользование недрами с нарушением требований
утвержденного в установленном порядке технического проекта влечет за собой
привлечение к административной ответственности.

В случае указания минеральное сырье будет считаться
промпродуктом для дальнейшей переработки на ЗИФ и не будет относиться
к отходам производства, что прямо будет предусмотрено техническим проектом
и регламентом.

Многие предприятия складируют промежуточный продукт
на некоторое время, в связи с тем что действующая технология и схема
переработки не позволяют дальнейшую переработку, однако после проведения
дополнительных исследований и доработки технологии переработки предприятия
готовы доизвлекать оставшееся полезное ископаемое из промежуточного продукта.

При этом, как правило, содержание полезных компонентов в
хвостовых продуктах обогащения утверждается комиссией по запасам при
согласовании ТЭО кондиций и постановки запасов на государственный баланс. Эти
параметры (в частности, % извлечения) используются для дальнейшей
разработки технологических схем переработки сырья и всей необходимой проектной
документации для строительства и эксплуатации предприятия.

Однако при работе предприятия длительное время может
складываться ситуация, когда обогащение ранее уже складированных хвостов
обогащения имеет экономический эффект вследствие изменения рыночной конъюнктуры
либо появления новых технологий, позволяющих доизвлечь металл из них с
приемлемым экономическим результатом.

Также для возможности вовлечения ранее складированных
хвостов в больших объемах, например в виде хвостохранилищ, недропользователь
может провести процедуру постановки на баланс техногенного месторождения с
дальнейшей разработкой и согласованием необходимой проектной документации:

а) утвердить запасы техногенного месторождения в установленном порядке;
б) вещественный состав и технологические свойства полезного ископаемого должны быть изу-чены с детальностью, позволяющей оценить все возможные направления промышленного использования содержащегося на месторождении техногенного сырья и обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы его комплексной переработки. Извлечение попутных компонентов проектируется исходя из степени их изученности;
в) инженерно-геологические, горно-геологические и другие природные условия должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разработки отвала. Разработка техногенных месторождений без соответствующего проекта не допускается;
г) должна быть изучена возможность промышленного использования горнопромышленных отходов (отсевов и т. д.), получаемых при принимаемой технологической схеме переработки техногенного сырья, либо определены условия (место, объемы) их складирования или захоронения;
д) должны быть разработаны рекомендации по охране окружающей среды;
е) добыча техногенного минерального сырья осуществляется только по проектам, прошедшим экологическую экспертизу и согласованным с территориальными органами, выполняющими функции технадзора.

Для исключения спорных ситуаций с обращением минерального
сырья, исключения рисков предъявления госорганами предписаний об устранении
нарушений, претензий по возмещению платы за негативное воздействие на
окружающую среду рекомендуется заблаговременно определиться с дальнейшей
концепцией обращения с минеральным сырьем.

Также возможно рассматривать несколько вариантов легализации
схемы переработки промежуточного продукта:

1) вариант с переработкой — необходимо внести
соответствующие изменения/дополнение в проектную документацию, согласовать
изменения в уполномоченном органе. Далее можно заключать договор на
переработку с аффинажным заводом или осуществлять самостоятельную
переработку, если позволяет производство;

2) вариант с признанием отходом — внести промпродукт в
классификатор отходов, внести соответствующие изменения в проектную
документацию, согласовать изменения/дополнения в уполномоченном органе (п. 9 и
п. 25 ПП № 118 «О согласовании и утверждении проектной документации на
разработку месторождений».) Далее списать промпродукт (с низким содержанием)
как отходы или реализовать как отходы заинтересованным лицам.

В статье рассмотрены вопросы определения понятия промежуточного продукта, получаемого в процессе переработки на ЗИФ, отнесения промежуточного продукта к отходам добычи, а также схемы легализации переработки промежуточного продукта

Варианты легализации схемы переработки промежуточного продукта:
1) вариант с переработкой — необходимо внести соответствующие изменения/дополнение в проектную документацию, согласовать изменения в уполномоченном органе. Далее можно заключать договор на переработку с аффинажным заводом или осуществлять самостоятельную переработку, если позволяет производство;
2) вариант с признанием отходом — внести промпродукт в классификатор отходов, внести соответствующие изменения в проектную документацию, согласовать изменения/дополнения в уполномоченном органе (п. 9 и п. 25 ПП «О согласовании и утверждении проектной документации на разработку месторождений».) Далее списать промпродукт (с низким содержанием) как отходы или реализовать как отходы заинтересованным лицам.

Источник