DIVERSIFICATION OF THE MINING PRODUCTION

Abstract


The urgency of the problem of the survival of the mining industry due to the fact that they are in the new economic policy without government involvement and investment can ensure economic prosperity as the mining and processing of the remaining mineral reserves uneconomic.The purpose of work consists in justification of diversification of the technology field development on the basis of involvement in the production of non-conforming raw materials and processing his unconventional methods of leaching and mechanical activation.Methods. The possibility of extraction of metals from sub-standard raw material is confirmed by field and laboratory experiments, including industrial.Results. Made a critical analysis of the contribution of scientists Ossetia to the development of scientific and technical progress of mining technology. The conditions of recovery of the mining and ore - processing production in the mining region on the example of the Republic of North Ossetia- Alania. For the deposits of Sadonsky ore province and their counterparts recommended combined scheme design, including elements of technology with the laying of the cavities hardening mixtures, underground and heap leaching of poor and off-balance ores and the leaching of tailings with activation in a disintegrator.In conclusion, it is concluded that the conversion of the mining and processing industries is an instrument of economic and social problems of depressed mountain region.


ВведениеВ новейшее время вопросы внедрения результатов фундаментальных научных исследований в практику, разработки стратегии эксплуатации становятся акту- альнее в связи с глобализацией экономики, климатическими изменениями, по- следствиями демографических явлений, изменением географии и геополитики стран [1-5].Наиболее остро стоят вопросы, связанные с особенностями добычи полезных ископаемых в горнодобывающих регионах России, которые в условиях форми- рующегося рынка имеют статус устойчиво депрессивных.Трудности развития экономики горнодобывающих регионов могут быть про- иллюстрированы практикой Республики Северная Осетия - Алания, обладающей развитой рекреационной зоной и большими запасами минеральных ресурсов - полиметаллических руд, глин, песков, известняков, доломитов, декоративно-об- лицовочных камней, минеральных вод и нефти.В 1990-е годы комбинат лишился дотации государства, в результате чего были закрыты большинство рудников и одна обогатительная фабрика, добыча руд сни- зилась до 30 тыс. т/г.Неготовое к принципиально новым рыночным отношениям предприятие с подорванной сырьевой базой, морально устаревшими горной техникой и техно-логиями было обречено. Кризис явился следствием применения несовершенных способов управления геомеханикой массивов, связанных с высокими потерями и разубоживанием, недостаточной полнотой извлечения полезных компонентов как по полноте извлечения, так и по номенклатуре извлекаемых компонентов.Цель работыИсследования состояния и перспектив горнодобывающей отрасли имеют це- лью обоснование возможности диверсификации традиционной технологии раз- работки с открытым выработанным пространством и повышенным разубожива- нием и потерями руд путем вовлечения в производство некондиционного сырья и отходов обогащения с переработкой его нетрадиционными методами выщела- чивания и механохимической активации.МетодыВозможность извлечения металлов из некондиционного сырья с использова- нием инновационных технологий выщелачивания обосновывается натурными и лабораторными экспериментами, в том числе промышленными.Исследуются параметры извлечения цинка, свинца и других металлов из шахт- ных стоков, хвостов обогащения и некондиционных руд месторождений с раз- личающимися свойствами.РезультатыГорно-металлургическая отрасль для Северной Осетии не имеет альтернативы, поэтому проблема ее восстановления становится приоритетной. Очевидно, что производство металлов не может быть рентабельным при прежней технологии с выборочной выемкой наиболее богатых руд для пирометаллургической переработки.С середины прошлого века в мировой практике конкурентоспособность гор- ных предприятий обеспечивается добычей руд с твердеющей закладкой и с вы- щелачиванием металлов, а пирометаллургия уступает место гидрометаллургиче- скому переделу [6-9].В условиях Северной Осетии новая технология может привести к разубожи- ванию руд, повысить полноту использования запасов и увеличить номенклатуру извлекаемых ценных элементов, что может сделать производство металлов рен- табельным.Изготовление твердеющих смесей для закладки пустот из хвостов обогащения руд после извлечения из них металлов до санитарного уровня позволит реально решить национальную проблему Северной Осетии - ликвидацию опасности хвостохранилищ обогатительных фабрики и завода «Электроцинк».В настоящее время месторождения Садона представляют собой запасы бедных и забалансовых руд, экономически привлекательных для новых технологий, на- пример, с выщелачиванием металлов реагентами из потерянных в выработанном пространстве руд, оруденелых пород и бедных руд на месте залегания. Металлы могут извлекаться и из растворов природного выщелачивания.В рудных телах Садонских месторождений количество пригодных для отра- ботки с использованием новых технологий руд достигает 30 млн т, что сопоста- вимо с уже извлеченными запасами. Еще более 10 млн т хвостов обогащения и металлургии содержится в техногенных месторождениях.Возможности выщелачивания подтверждены на Фиагдонском месторождении осаждением из рудничных стоков за 48 суток 32 т цинка и на Архонском место- рождении - за 51 сутки 40 т цинка, а также опытом выщелачивания урана из руд Быкогорского месторождения (Ставрополье) [10-12].Очевидно, что традиционные для Республики Северная Осетия - Алания тех- нологии добычи руд и извлечения из них металлов не в состоянии обеспечить экономического благополучия без коренной технологической диверсификации.Для Садонских предприятий рекомендуется комбинированная схема разра- ботки, включающая компоненты (рис.):добыча богатых руд с переработкой на заводе;подземное выщелачивание металлов из бедных руд;кучное выщелачивание металлов из бедных руд;механохимическое выщелачивание металлов из хвостов переработки.КВ РКС ОФ ЗК ЦПРраствор реагентовбогатые рудыпродукционный растворРис. Комбинированная схема разработки месторождения: РКС - рудо-контрольная станция; ОФ - обогатительная фабрика;ЗК - закладочный комплекс; ЦПР - цех переработки растворов [Combined scheme of field development:RKS - ore-control station; OF - beneficiation plant; HCC - stowing facility; DMC - processing shop solutions]Восстановление горнодобывающего и горно-перерабатывающего производства в Северной Осетии возможно при реализации условий [13-15]:придание недрам Северной Осетии статуса приоритетного достояния;использование минерального потенциала не только в качестве сырья для отраслей промышленности регионов России, а в большей мере для обеспечения собственного наукоемкого производства;поддержка горных предприятий Северной Осетии на федеральном уровне, так как затраты на диверсификацию горной отрасли не могут быть изысканы из ее бюджета;концентрация усилий ученых и инженеров на проблемах добычи, перера- ботке и использовании минеральных ресурсов с извлечением максимальной при- были при обеспечении экологически безопасной эксплуатации месторождений;имплементация направления технологической диверсификации эксплуа- тации минеральных ресурсов в традиционные системы природопользования, культурного и природного наследия Северной Осетии.От успешности конверсии зависят одновременно все основные показатели жизнедеятельности региона - экономические, социальные и экологические. Хотя реализация концепции требует дополнительных затрат, использование ре- сурсосберегающих технологий даже в условиях дефицита инвестиций может быть экономически оправданным, как показывает опыт технологически развитых стран с ограниченными минеральными ресурсами.У Северной Осетии есть возможность избежать недостатков выполненной по рекомендации МВФ реструктуризации угольной отрасли России, когда останов- ка почти половины шахт породила экономические и социальные проблемы угле- добывающих регионов. Горная отрасль Северной Осетии может быть реаними- рована путем технологической диверсификации на базе некондиционного ныне минерального сырья [16-18].Новое столетие ознаменовалось резким обострением противоречий в системе«человек - окружающая среда - природные ресурсы». Вопросы защиты окру- жающей среды от негативного влияния горных технологий стали важнейшей со- ставной частью межгосударственных отношений.Несмотря на декларируемое сокращение нагрузки на окружающую природную среду в результате снижения объемов промышленного производства в России, экологические показатели не улучшились, а ухудшились в связи с делегировани- ем регионам ряда контрольных функций при ослаблении системы контроля и дезинтеграции государственной системы.В результате разработки месторождений Северной Осетии образовались оре- олы химического загрязнения почв, водотоков и их отложений, где содержание металлов превышает допустимое значение. Ореолы формируются за счет раство- рения рудных фракций, хвостов обогатительной фабрики, сбрасываемых ранее в р. Ардон и ветрового переноса мелких фракций с пляжей хвостохранилищ.В процессе добычи и переработки полезных ископаемых сульфиды и карбо- наты, находясь в зоне окисления и подвергаясь выщелачиванию и выносу в реч- ные системы, формируют очаги загрязнения цинком, свинцом, кадмием, висму- том, железом и другими элементами экосистем всего Северного Кавказа, от бас- сейнов Черного и Азовского морей до Каспия. Аэро- и гидродинамические связи хранилищ отходов горного производства с вещественными и энергетиче- скими компонентами экологических систем окружающей среды пагубно влияют на экологию равнинных зон Предкавказья.В хранении и утилизации отходов добычи и переработки минерального сырья положительных изменений не произошло, так как они оказались в распоряжении прежде дотационных предприятий, лишенных средств на переработку отходов.К сожалению, проблема развития минерального производства в горных реги- онах сейчас решается преимущественно в экологическом аспекте. Считается, что неуклонное увеличение производства металлов должно обеспечиваться вовлече- нием в эксплуатацию новых участков литосферы с богатым содержанием метал-лов, причем критерием является сохраняющееся столетия соответствие цены металлов ценам Лондонской биржи.В этих условиях для регионов с депрессивной экономикой типа Северной Осе- тии может быть выгодной и более затратная добыча металла, компенсируемая прибылью от переработки сырья, с выпуском целого ряда товаров от извлечения ныне теряемых металлов до передачи строительству отвечающего санитарным требованиям вторичного сырья после активации в дезинтеграторах [19-20].Последними исследованиями доказано, что применение конверсионных тех- нологий позволяет извлечь из хвостов переработки до 70% металлов, практически до норм санитарной безопасности, что может обеспечить рентабельность произ- водства, повысить полноту использования природных ресурсов.Технологическая диверсификация способствует и развитию рекомендуемого Северной Осетии планами федерального правительства рекреационно-туристи- ческого направления экономики региона, поскольку повышает экологическую чистоту рекреационных объектов.ВыводыУсловием восстановления горнодобывающей и горно-перерабатывающей от- расли Республики Северная Осетия - Алания является диверсификация горно- го производства.В условиях месторождений Садонской рудной провинции рекомендуется к применению комбинированная схема разработки, включающая элементы техно- логий с закладкой пустот твердеющими смесями, подземное и кучное выщела- чивание бедных и забалансовых руд и выщелачивание хвостов обогащения с ак- тивацией в дезинтеграторе.Конверсия горного и перерабатывающего производств является инструментом реализации экономических и социальных проблем депрессивного горного реги- она.© Дзапаров В.Х., 2017

Vyacheslav H Japarov

North-Caucasian state technological University

Author for correspondence.
Email: v.i.golik@mail.ru
Nikolaeva str., 44, Vladikavkaz, Russia, 362021

candidate of technical science, assotiated professor

  • Trubetzkoy K.N., Kornilkov S.V., Yakovlev V.L. On new view points for ensuring stable development of mining production. Gornyi Zhurnal (Mining Journal). М., 2012. № 1. Pp. 15—19.
  • Vorobiev A.E., Golik V.I., Lobanov D.P. Priority ways of development of mining and processing complex in the North Caucasus region. Vladikavkaz: Rukhs, 1998. 360 p.
  • Haifeng Wang, Yaqun He, Chenlong Duan, Yuemin Zhao, Youjun Tao, Cuiling Ye. Development of Mineral Processing Engineering Education in China University of Mining and Technology. Advances in Computer Science and Engineering. AISC 141. Springer­Verlag, Berlin Heidelberg, 2012. Pp. 77—83.
  • Parker H.M. Reconciliation principles for the mining industry. Mining Techn. 2012. Vol. 121(3). Pp. 160—176.
  • Kaplunov D.R., Ryl’nikova M.V., Radchenko D.N. Rasshirenie syr’evoj bazy gornorudnyh predprijatij na osnove kompleksnogo ispol’zovanija mineral’nyh resursov mestorozhdenij. Gornyj zhurnal. 2013. № 12. S. 29—33.
  • Golik V.I. Konceptual’nye podhody k sozdaniju malo­ i bezothodnogo gornorudnogo proizvodstva na osnove kombinirovanija fiziko­tehnicheskih i fiziko­himicheskih geotehnologij. Gornyj zhurnal. 2013. № 5. S. 54—58.
  • Polukhin O.N., Komashcenko V.I., Golik V.I., Drebenstedt C. Technische University Bergakademie Freiberg, Germany Publisher: Medienzentrum der TU Bergakademie Freiberg Printed in Germany ISSN: 2014. 2190­555X. Pp. 402—413.
  • Golik V.I., Hadonov Z.M., Gabaraev O.Z. Upravlenie tehnologicheskimi kompleksami i jekonomicheskaja jeffektivnost’ razrabotki rudnyh mestorozhdenij. Vladikavkaz: Terek, 2001. 309 s.
  • Vagin V.S., Golik V.I. Problemy ispol’zovanija prirodnyh resursov juzhnogo federal’nogo okruga. Vladikavkaz: Proekt­press, 2005. 191 s.
  • Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Innovative technologies of metal extraction from the ore processing mill tailings and their integrated use. Metallurgical and Mining Industry. 2015. Т. 7. № 3. Pp. 49—52.
  • Golik V.I., Brjuhoveckij O.S., Gabaraev O.Z. Tehnologii osvoenija mestorozhdenij uranovyh rud. M.: MGIU, 2007. 131 s.
  • Golik V.I. Special’nye sposoby razrabotki mestorozhdenij. M.: Infra­M, 2014. 129 s.
  • Kelin V.N. Podzemnoe vyshhelachivanie svinca i cinka iz bednyh sul’fidnyh polimetallicheskih rud na meste ih zaleganija (na primere Kakadur­Hanikomskogo mestorozhdenija): avtoref. diss. … kand. tehn. nauk. M.: MGRI, 1979. 22 s.
  • Dzasohov A.S., Golik V.I. Koncepcija mezhdunarodnogo sotrudnichestva v reshenii problem gornyh regionov. Gornyj zhurnal. 2003. № 6. S. 12—17.
  • Pagiev K.H., Golik V.I., Gabaraev O.Z. Naukoemkie tehnologii dobychi i pererabotki rud. Vladikavkaz: Terek, 1998. 510 s.
  • Golik V.I., Stradanchenko S.G., Maslennikov S.A. Jeksperimental’noe obosnovanie vozmozhnosti utilizacii hvostov obogashhenija rud cvetnyh metallov. Cvetnaja metallurgija. M.: CNIIJeICM, 2011. № 3. S. 19—27.
  • Komashhenko V.I., Vasil’ev P.V., Maslennikov S.A. Tehnologijam podzemnoj razrabotki mestorozhdenij KMA — nadezhnuju syr’evuju osnovu. Izvestija Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2016. № 2. S. 101—114.
  • Golik Vladimir, Komashchenko Vitaly, Morkun Vladimir, Burdzieva Olga. Metal extraction in the case of non­waste disposal of enrichment tailings. Metallurgical and Mining Industry. 2015. No. 10. Рp. 213—217.
  • Golik V.I., Hasheva Z.M., Galachieva S.V. Diversification of the economic foundations of depressive mining region. Social Sciences (Pakistan). 2015. Т. 10. № 6. Pp. 746—749.
  • Golik V., Komaschenko V., Morkun V., Khasheva Z. The effectiveness of combining the stages of ore fields development. Metallurgical and Mining Industry. 2015. Т. 7. № 5. Pp. 401—405.

Views

Abstract - 636

PDF (Russian) - 196

PlumX


Copyright (c) 2017 Japarov V.H.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.