Ц4
Зкологигеские технологии и иннобйиии
УДК 502.36:622
ВНЕДРЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ГОРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ КАК ФАКТОР СНИЖЕНИЯ НАГРУЗКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (ОАО «ВАНАДИЙ»)
А. Н. Медведев, к. т. н., с. н. с.,
ученый секретарь Института промышленной
экологии Уральского отделения РАН,
medvedev@ecko.uran.ru,
О. В. Астафьева, к. х. н., с. н. с.,
Институт промышленной экологии Уральского
отделения РАН, olga_as@ecko.uran.ru,
С. Е. Дерягина, с. н. с.,
Институт промышленной экологии Уральского отделения РАН, suzanna@ecko.uran.ru
В статье рассмотрена существующая ситуация и ожидаемые изменения влияния на окружающую среду производственной деятельности ОАО «Качканар-ский горно-обогатительный комбинат «Ванадий»» (ОАО «Ванадий»), связанные с реализацией проекта по переходу на современную технологию складирования промышленных отходов. Показано, что на ОАО «Ванадий» в период 2008—2012 гг. наблюдается положительная динамика удельных экологических показателей (объемов эмиссий в атмосферу, сбросов сточных вод, образования отходов в расчете на тонну добытой руды). Внедрение новой технологии складирования хвостов мокрой магнитной сепарации позволит обеспечить дальнейшее повышение экологической эффективности предприятия и снизить техногенную нагрузку на окружающую среду, а именно: сократить потребление свежей воды, минимизировать фильтрацию техногенных вод из хвос-тохранилища, обеспечить снижение общего негативного воздействия на поверхностную гидросферу, уменьшить пыление складированных хвостов.
The article describes the current situation and the expected changes of JSC "Kachkanarsky Ore Mining and Processing Plant Vanadium" (JSC "Vanadium") environmental impact in connection with the planned transition to a modern technology of industrial waste storage. It is shown, that an improvement of some specific environmental indicators (air emission volume, waste water discharge, waste volume per ton of the mined ore) is observed at JSC "Vanadium" in the period of 2008—2012. The introduction of a new storage technology of wet magnetic separation of wastes can provide further growth of the enterprise environmental efficiency, in particular: reduction of fresh water consumption, filtration from the tailing dump and dusting of dry tails.
Ключевые слова: горнодобывающие предприятия, окружающая среда, промышленные отходы, удельные показатели, хвостохранилище.
Keywords: mining enterprise, environment, industrial waste, specific environmental indicators, tailing dump.
Введение. Железорудная подотрасль металлургии Российской Федерации базируется на весьма мощной минерально-сырьевой базе железных руд, созданной в СССР. В настоящее время Россия занимает одно из ведущих мест по количеству запасов железных руд, на ее долю приходится более 17 % мировых запасов (в пересчете на содержание железа) [1]. Доля в российских запасах высококачественных, не требующих обогащения руд с содержанием железа не менее 60 %, составляет около 12,2 %; большим количеством богатых железных руд обладает только Австралия.
Уральский регион является одним из крупнейших в России по объемам добычи рудного сырья и производства черных и цветных металлов. Балансовые запасы 75 месторождений железных руд Урала составляют 14,8 млрд т, в том числе промышленных категорий А + В + С — 9,3 млрд т. Общая обеспеченность разведанными запасами при достигнутом уровне добычи, например в Свердловской области, составляет около 150 лет. По показателю обеспеченности запасами Уральский регион, где сосредоточено 15 % балансовых запасов железных руд России, является вторым в стране после Центрального. Запасы железных руд региона представлены в основном титано-магнетито-выми рудами качканарского типа. Наиболее крупное месторождение этого типа Гусевогорское, в рудах которого среднее содержание железа составляет 16,5 %, ванадия — 0,15 %, титана — 1,25 %. Разработку этого месторождения ведет ОАО «Качканарский горно-обогатительный комбинат «Ванадий»» (ОАО «Ванадий»), обеспеченность балансовыми запасами которого весьма высокая [2].
ОАО «Ванадий» является градообразующим предприятием Качканарского городского округа, относящегося к Северному управленческому округу Свердловской области
g
ft
cs ^
ю о 4
60000 50000 40000 30000 20000 10000 0
51197 52668
47353 45604
50002 54140 5M78
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Годы
Рис. 1. Динамика добычи руды ОАО «Качканарский горно-обогатительный комбинат «Ванадий»
и расположенному вблизи географической границы континентов Европа—Азия на пересечении 59 параллели (58°16' с. ш.) с 59 меридианом (59°30' в. д.) в 294 км от областного центра г. Екатеринбурга [3]. В состав предприятия входят: три карьера — Главный, Западный и Северный, четыре фабрики — дробильная, обогатительная, агломерационная и окатышей, а также вспомогательные производства. Обогатительное, агломерационное производство и производство окатышей расположено с восточной стороны от жилой застройки г. Качканара в среднем на расстоянии 500—700 м.
Добыча руды ведется открытым способом. Дробленая руда по ленточным конвейерам подается на обогатительную фабрику (ОФ), где производится предварительное обогащение дробленой руды методом сухой магнитной сепарации (СМС) с выделением в хвостах СМС породы в виде щебня разных классов и отсева. Предварительно обогащенная руда проходит 2—3 стадии измельчения и 4—5 стадий мокрой магнитной сепарации (ММС) с выделением железо-ванадиевого концентрата. Затем концентрат обезвоживается и отгружается конвейерами в цех шихтоподготовки, а отходы обогащения руды — хвосты ММС — в виде пульпы передаются в цех хвостового хозяйства. За последние годы, объем добычи руды стабилен, некоторое снижение имело место в 2008—2009 гг., что связано с последствиями мирового финансового кризиса (рис. 1). В дальнейшем объем добычи несколько увеличился и в 2012 г. составил 55,478 млн т.
Несмотря на значительные объемы производства, предприятие оказывает относительно небольшое отрицательное влияние на окружающую среду и здоровье населения. Это обусловлено в первую очередь тем, что в добываемых рудах не содержатся токсичные вещества, характерные, например, для руд цветных
металлов, в частности: сера, мышьяк, кадмии, ртуть и другие. В процессе рудоподготовки и обогащения не используются химические реагенты, а применяемые в производстве агломерата и окатышеИ привозные материалы — бентонитовая глина, известняк, кокс — также не являются токсичными веществами и составляют лишь 0,7 % общего объема сырья. По результатам цикла исследовании, проведенных специалистами РоссиИскоИ Академии народного хозяИства при Правительстве РФ (г. Москва) и сотрудниками ассоциации «Медицина и экология» (г. Екатеринбург), производство ОАО «ВанадиИ» признано нетоксичным и безопасным [4]. Тем не менее повышение эколо-гическоИ эффективности предприятия является одним из основных приоритетов его руководства, что полностью соответствует принципу «постоянного улучшения», лежащему в основе международных стандартов систем экологического менеджмента серии ИСО 14001. Оно может быть достигнуто посредством эффективного управления теми аспектами деятельности, с которыми связано наиболее значительное воздеИствие на окружающую среду. В одних случаях это может быть воздеИствие на состояние атмосферного воздуха, в других, рост объемов образования отходов и необходимость решения задач по их переработке и утилизации.
Оценить экологическую эффективность деятельности горнорудного предприятия можно по динамике удельных показателеИ воздеИст-вия на окружающую среду, отражающих количество выбросов загрязняющих веществ, сбросов сточных вод, твердых отходов, образованных в расчете на тонну добытоИ руды. На рисунке 2 представлены такие данные,
S 1,8
« 1
0
1 1 I 1
6 4 2 0
3 0,8 о 0
« 0 5 0
Ц
ю £
■ Выброшено ЗВ в атмосферу, кг/т руды
■ Сброшено сточных вод, куб. м/т руды
■ Образовано отходов, т/т руды
2008
2009
2010 Годы
2011
2012
Рис. 2. Удельные показатели выбросов ЗВ, сбросов сточных вод и образования отходов на тонну добытой руды
рассчитанные для ОАО «Ванадий» за период с 2008 по 2012 г.
Как видно из графиков, удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и образования отходов уменьшились за указанные период на 12 и 9 % соответственно, что позволяет говорить о наличии тенденции к улучшению экологической эффективности работы предприятия. В то же время удельный показатель сброса сточных вод несколько увеличился (на 6 %).
Для крупного горного предприятия с большим объемом образования отходов, каким является ОАО «Ванадий», важным экологическим показателем, характеризующим степень воздействия на почвы, земли и ландшафт, является удельный показатель площади нарушения земной поверхности в расчете на 1000 тонн добытой руды (таблица).
Как видно из таблицы, удельный показатель нарушения земель для ОАО «Ванадий» соизмерим с аналогичными показателями предприятий по добыче и обогащению железных руд России: он на 19 % меньше показателя Михайловского ГОКа, но в 3,3 раза больше показателя Лебединского ГОКа.
В 2012 г. на предприятии было образовано 55,66 млн т отходов производства и потребления, что составляет: 1) 28 % от объемов образования отходов по всей Свердловской области; 2) 93,7 % от объемов образования отходов, образующихся при добыче железных руд в области.
На протяжении нескольких последних лет (2009—2012 гг.) объемы образования отходов на предприятии постоянно увеличивались в пределах 5—10 % в год в связи с ростом объемов добычи руды. Однако использование отходов оставалось практически неизменным, и только в 2012 г. фиксируется заметное (в 1,6 раза) увеличение объемов использования отходов с 12,81 % в 2011 г. до 20,65 % в 2012 г. [8].
Основными технологическими процессами, в результате которых образуются отходы производства, являются добыча руды и обогащение руды методом мокрой магнитной сепарации. В этих процессах образуются отходы производства — вскрышные породы и отвальные хвосты ММС, составляющие в среднем порядка 32 и 67 % соответственно от общего объема всех отходов производства и пот
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.