ДИВЕРСИФИКАЦИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА

Полный текст

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

Об авторах

Вячеслав Хаматканович Дзапаров

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.i.golik@mail.ru

кандидат технических наук, доцент

Список литературы