Охрана природных ресурсов

Успешное решение этой проблемы позволит: получить дополнительные (и весьма значительные) объемы сырья; снизить и перенести на более отдаленные периоды расходы на освоение новых сырьевых районов; стабилизировать цены на минеральное сырье; существенно уменьшить масштабы воздействия горного производства на окружающую среду и тем самым создать условия для эффективного преодоления негативных тенденц

ий развития минерально-сырьевой базы и горно-добывающей промышленности.

Принципиальное различие между обычной и безотходной технологиями показано на рис.9.1.

Загрязнение окружающей среды отходами происходит из-за их неполного обезвреживания вследствие несовершенства технологического процесса или присутствия значительного количества примесей в исходном сырье. Загрязнитель после выброса в любую часть биосферы будет растворяться в ней и одновременно проникать в другие части биосферы, взаимодействовать с ними.

Идея создания безотходного (экологизированного) горного производства заключается в разработке и реализации методов и средств и их организационно-экономического обеспечения, позволяющих вписать современное горное производство - геохимически открытую систему с крайне низким коэффициентом выхода готовой продукции на единицу используемых природных ресурсов в природный геохимический круговорот, превратив его тем самым в геохимически замкнутую производственную систему.

Замкнутое экологизированное горное производство основывается на следующих принципах:

минимум потерь вещества и энергии на стадиях их изъятия из природной (экологической) системы и последующего использования в горном производстве;

максимум применения отходов горного производства (вещества и энергии) в других хозяйственных системах и для восстановления нарушенного экологического равновесия природной системы.

Будучи выведенными из промышленного производства в окружающую среду, отходы со временем теряют свои полезные свойства. Поэтому, как отмечает Б.Н. Ласкорин, очень важно перерабатывать отходы в месте их образования и в момент возникновения. Чем дальше удаляются отходы от места их образования, тем больше усложняется эта задача, пока на каком-то этапе становится практически неосуществимой.

Проблема безотходного горного производства во многом решается при комплексном использовании минерального сырья и отходов его переработки.

Комплексное использование минерального сырья и отходов его переработки. Это направление является самым важным в решении проблемы безотходного горного производства, так как почти все месторождения полезных ископаемых являются комплексными, т.е. содержат не один, а несколько полезных компонентов.

Например, для горно-химической отрасли комплексное использование минеральных ресурсов сопровождается, с одной стороны, максимальным извлечением полезных компонентов, содержащихся в горно-химических рудах, утилизацией вмещающих пород и отходов производства для удовлетворения потребностей других отраслей народного хозяйства и улучшением технико-экономических показателей отрасли, а с другой - пополнением минерально-сырьевой базы отрасли за счет попутного извлечения фосфатов, серы и других полезных компонентов при комплексной переработке руд черных и цветных металлов, природного газа и т.д.

В отечественной горно-добывающей промышленности накоплен большой опыт комплексного использования минеральных ресурсов.

Большая часть добываемых твердых горючих ископаемых - каменный и бурый уголь, антрацит, торф или горючий сланец - идет на первичную и комплексную переработку. Первичная переработка (рассортировка угля и сланца по классам, обогащение, брикетирование и другие операции) способствует получению более качественного топлива и сокращению отходов.

Комплексное использование твердых горючих ископаемых направлено на получение кокса, полукокса, химической продукции и энергетического топлива. Коксование - почти единственный промышленный метод химико-технологической переработки углей. Кроме кокса этим методом получают значительное количество газа, сырого бензола и смолы. В настоящее время наша страна занимает первое место по производству кокса (20 % объема мирового производства). В перспективе из коксового газа и смолы предполагается получать в промышленных масштабах большое количество продукции, в том числе серную кислоту, сульфат аммония и т.д.

Для комплексного использования угля в качестве энергетического топлива широко применяют гидрогенизационный процесс, который включает в себя следующие стадии:

превращение угля в жидкую фазу;

устранение минеральных примесей (фильтрация);

удаление вредных газовых примесей (сернистых, азотных, кислорода);

уменьшение размера молекул продуктов посредством крекинга;

повышение октанового числа продукта.

Отходы переработки угля, в частности зола и шлаки, находят применение в народном хозяйстве.

Предприятия цветной металлургии также обладают значительным опытом комплексного использования сырья. Из 70 химических элементов, получаемых на предприятиях цветной металлургии, почти половину извлекают попутно: серебро, висмут, платину, золото, серу, цинк, свинец, медь и т.п. Эта "добавка" составляет почти треть общей стоимости получаемой продукции.

Для некоторых крупных металлургических предприятий разработаны способы утилизации железосодержащих шламов и пыли, использование которых позволит получить дополнительно около 7,4 млн т железосодержащего сырья со средним содержанием железа около 50 %.

В горно-химической промышленности разработаны технологические решения, позволяющие комплексно использовать апатитонефелиновые руды, залегающие на Кольском полуострове.

Полнота и комплексность использования минеральных ресурсов может быть оценена с помощью ряда показателей:

а) показателя рациональности

(9.1)

где Qи - количество ресурсов, используемых в производстве;

Qn - количество ресурсов, изъятых из природной среды;

б) показателя комплексности

КК = (ЦП/ЦС) 100%; (9.2)

Цп - ценность продукции, фактически произведенной из минерального сырья; Цс - суммарная ценность компонентов в сырье;

в) коэффициента безотходности

KБ = (Му/Мв) 100%; (9.3)

My - масса утилизируемых отходов;

Мв - масса отходов, выделявшихся в процессе производства.

Образующиеся в технологических процессах горного производства сточные воды могут использоваться преимущественно в двух направлениях:

а) использование самих сточных вод;

б) использование веществ, растворенных в сточных водах. Основные пути использования водной составляющей

стоков - это повторное и обратное водоснабжение.

Повторное использование сточной воды представляет собой использование одной и той же воды (без промежуточной очистки или с очисткой) в нескольких стадиях производственного процесса.

После очистки сточных вод остается мелкодисперсионная минеральная масса, которая также может быть утилизирована.

 Скачать реферат