2.3. Государственное значение использования вторичных минеральных ресурсов. Отечественный и зарубежный опыт

В настоящее время в России остро встают проблемы ресурсосбережения в народном хозяйстве и, в частности, в отраслях горно-промышленного комплекса, который в значительной степени определяет вектор развития экономики страны.

В зависимости от отраслевой специфики только 5-10 % добытого из недр сырья превращается в готовую продукцию, а остальная часть – это отходы, обладающие, с одной стороны, огромным экономическим потенциалом, а с другой стороны, загрязняющие окружающую среду.

Постоянное понижение горизонтов разработки полезных ископаемых сопровождается увеличением объема образования вскрышных пород, составляющих, например, по угольной промышленности 4,6 м3/т, в черной металлургии 2,06 м3/т. По данным работы [12], темпы роста объемов вскрышных пород значительно опережают добычу сырья. Так, за 1950-1995 гг. добыча угля в России выросла со 160 до 263 млн т или в 1,64 раза, а объем вскрышных работ увеличился с 48 до 1209 млн м3 или в 25,1 раза. В черной металлургии за 1960-1995 гг. добыча товарной железной руды выросла с 39 до 78 млн т, или в 2 раза, а объем вскрыши увеличился с 94 до 360 млн м3 или в 3,8 раза. Площадь отвалов в угольной и металлургической промышленности, по расчетам автора, составляет около 200 тыс.га. Затраты на складирование обходятся в данных отраслях примерно в 2,5 млрд долларов ежегодно ?12?. Затраты на 1 м3 вскрыши по отношению к себестоимости 1 т основного извлекаемого компонента в минеральных отраслях равняются в среднем 15-20 %.

Одним из главных направлений ресурсосбережения и рационального природопользования в отраслях горной промышленности является использование отходов, возникающих на различных стадиях производственного процесса.

Вышеназванные мероприятия должны были стимулировать рост объемов утилизации отходов и эффективность снижения их негативного воздействия на окружающую среду. Однако степень использования горно-промышленных отходов в целом остается крайне низкой (табл.3, рис.3 и 4).

По данным В.Г. Бокова и В.Н. Лазарева [61], сведения об объемах горно-промышленных отходов, накопленных в России, неоднозначны: оценки варьируют от 30 млрд т, учтенных по конкретным промышленным объектам Минстройматериалов СССР в 1990 г., до 80 млрд т и более по данным, содержащимся в различных фондовых и опубликованных материалах. В федеральной целевой программе «Экология и природные ресурсы России (2002-2010 годы)» отмечается, что на территории России в отвалах и хранилищах накоплено свыше 85 млрд т только твердых отходов, в том числе 80 млрд т горно-промышленных, количество которых ежегодно увеличивается

Таблица 3

Ожидаемые объемы накопленных горно-промышленных отходов

и их утилизации в 2008 г. Экономический район Горно-промышленные отходы, тыс. т Утилизация тыс. т % Россия (в целом) 37797138 394452 1,04 Северный 4861080 26050 0,54 Северо-Западный 102437 12916 12,61 Волго-Вятский 73938 4809 6,50 Центральный 517572 54656 10,56 Центрально-Черноземный 5492978 51345 0,93 Поволжский 61079 16459 26,94 Северо-Кавказский 910192 13698 1,50 Уральский 5556459 100071 1,80 Западно-Сибирский 8576091 45901 0,53 Восточно-Сибирский 5655582 50630 0,89 Дальневосточный 5999730 17923 0,29 ________________________

Примечание. Составлено по данным ?58?.

почти на 2 млрд т [62]. Под полигонами для складирования, шламонакопителями и хвостохранилищами занято свыше 300 тыс.га земель. В отходах содержатся железо, медь, свинец, олово, вольфрам, а также такие ценные элементы, как кадмий, висмут, селен, теллур, редкоземельные и благородные металлы. Содержание ценных компонентов в отходах нередко близко к содержанию их в добываемом природном сырье.

Рис.3. Ожидаемые к 2008 г. объемы накопления горно-промышленных

отходов (Р2) и их утилизации (Р1) в качестве минерального сырья в районах,

где горно-добывающие отрасли не являются ведущими

1 – Северо-Западный регион; 2 – Волго-Вятский; 3 – Поволжский; 4 – Центральный;

5 – Северо-Кавказский

Рис.4. Ожидаемые к 2008 г. объемы накопления горно-промышленных

отходов (Р2) и их утилизации (Р1) в качестве минерального сырья

в основных горно-промышленных районах

1 – Северный регион; 2 – Центрально-Черноземный; 3 – Уральский;

4 – Западно-Сибирский; 5 – Восточно-Сибирский; 6 – Дальневосточный

учтенных отходов следующий, %: вскрышные и вмещающие породы 73-81, в том числе скальные 34-46, мягкие 27-47; отходы обогащения 12-18; отходы более глубокой переработки 7-9 [61].

Наиболее «отходоемкими» отраслями промышленности справедливо считаются металлургия черных и цветных металлов. (табл.4 и 5). При добыче и переработке руд черных металлов теряется значительное количество полезных компонентов; добытые руды, как правило, используются некомплексно. В результате в отвалах и хвостохранилищах накапливается большое количество отходов, содержащих полезные компоненты. Годовое накопление отходов в черной металлургии составляет более половины всех отходов горно-перерабатывающей промышленности. Основные виды отходов в этой отрасли следующие:

* отходы горного производства (вскрышные и вмещающие породы, а также некондиционные и забалансовые руды, добытые попутно);

* отходы обогащения (отходы дробильно-сортировочных фабрик, хвосты обогащения);

* отходы агломерации и окускования (отсевы, пыли и шламы);

* отходы металлургического производства (металлургические шлаки, пыли и шламы).

Среди перечисленных видов отходов наибольший удельный вес занимают отходы горного производства, которые можно использовать для засыпки карьеров и разрезов, отсыпки дамб хвостохранилищ, балластировки дорог, при производстве закладочных и строительных материалов. Важнейшим направлением утилизации вскрышных пород является производство из них щебня для дорожного строительства и в качестве наполнителя бетонов.

Значение использования горно-промышленных отходов металлургии в масштабах государства в значительной степени зависит от продолжительности их хранения. По этому признаку выделяются текущие отходы и отходы накопленные. При этом накопленные отходы подразделяются на пополняемые (их называют консолидированными) и «староживущие» (непополняемые). Качественные, количественные, горно-технические и технико-экономические параметры значительной части текущих отходов и отходов в активно

Таблица 4

Содержание цветных металлов в горно-промышленных отходах металлургии, % Вид отходов Медь Свинец Цинк Никель Олово Вольфрам Молибден Al2O3 Отвалы металлосодержащей руды 0,25-0,3 0,12-0,82 0,17-0,35 0,15-0,45 0,03-0,1 0,1-1,1 0,03-0,08 22 Хвосты обогатительных фабрик 0,09-0,29 0,09-0,67 0,14-1,39 0,14-0,25 0,06-0,18 0,4-0,93 0,01 – Шлаки, клинкеры от-вальные 0,39-1,49 0,08-1,04 0,5-1,52 0,02-0,16 – 0,01–0,9 – – Шлак гранулированный, клинкер товарный 0,9-2,3 0,37-1,52 0,91-1,52 – – – – – Кек цинковый, свинцовый и др. 1,69-3,63 1,38-40 10,9-19,1 – – – – – Шлам бокситовый и белитовый – – – – – – – 3,5-14,5 Пирротиновый концентрат 0,79 – – 1,88 – – – – ___________________________

Примечание. Составлено по данным ?58?.

Таблица 5

Ожидаемые объемы и размещение горно-промышленных отходов в регионах и субъектах России в 2010 г.

(черная и цветная металлургия), тыс.т Экономический район, субъект РФ Черная металлургия Цветная металлургия Вскрышные и вмещающие породы Шлаки металлургические Отходы обогатительных фабрик Вскрышные и вмещающие породы Гипсосодержащие породы Шлаки металлургические Отходы обогатительных фабрик Шламы бокситовые скальные рыхлые скальные рыхлые Северный район 1231326 66600 2700 565330 688464 – – 81850 194930 – Вологодская область – – 2700 22910 – – – – – – Мурманская область 1027926 10800 – 470420 688464 – – 81850 194930 – Карельская республика 203400 55800 – 72000 – – – – – – Северо-Западный район – – – – – 21600 16800 – – 16700 Ленинградская область – – – – – 21600 16800 – – 16700 Уральский район 1376370 177840 418608 1079583 797778 546804 45130 207060 275266 87900 ___________________________

Примечание. Составлено по данным ?58?.

«живущих» отвалах (хвостохранилищах) известны, что позволяет дать принципиальную (на уровне технико-экономических соображений) оценку их пригодности для получения каких-либо полезных продуктов. В то же время многие «староживущие» отходы не только потеряли некоторые первичные физико-механические и химические свойства, но и, как правило, засорены бытовыми отходами, металлоломом и т.п. Поэтому отвалы, консолидированные и особенно «староживущие», отнесенные по общим предпосылкам к перспективным для промышленного освоения, почти всегда требуют дополнительного геологического изучения.

В минерально-сырьевом комплексе вообще и в металлургической отрасли в частности сложилось противоречие между значительными объемами образования вскрышных пород, низким уровнем их использования в качестве строительных материалов (не более 1 % от всего объема) и высокой потребностью строительной промышленности (до 1,5 млрд т) в инертных заполнителях в виде песка, щебня, гравия и других материалов. В народном хозяйстве имеет место такая ситуация, когда строительная промышленность не привязана к горно-добывающим производствам других отраслей и добывает сырье для производства строительных материалов на собственных месторождениях, число которых превысило 5 тысяч. Эта ситуация объясняется двумя факторами. С одной стороны, на строительную продукцию существуют относительно невысокие цены, с другой стороны, значительные расстояния транспортировки до конечного потребителя делают с учетом высоких транспортных тарифов экономически невыгодным производство строительных материалов из вскрышных пород. Тем не менее, по оценкам специалистов, около 20 % вскрышных пород образуется в районах потребления строительных материалов. Создание строительных предприятий на базе отходов горно-добывающего производства при повышении глубины переработки строительного сырья уменьшит зависимость доставки строительной продукции от транспорта без существенного снижения ее экономической эффективности.

Экономическая эффективность использования вскрышных пород для производства строительных материалов высока, поскольку затраты на их добычу уже вошли в стоимость основного сырья, и для предприятий строительной промышленности они по существу являются бесплатными (в части расходов на их добычу).

Исследования показывают, что основными направлениями утилизации горно-промышленных отходов являются производство строительных материалов, использование их в стройиндустрии без дополнительной переработки, а также получение металлов из металлосодержащего сырья. Следует отметить, что текущие отходы предпочтительнее для производства строительных материалов, поскольку сохраняют первичные физико-механические свойства и химический состав и, кроме того, могут поступать к потребителю, минуя все другие стадии, обязательные для отходов консолидированных (транспортировка, складирование и т.д.). Для производства строительных материалов пригодны не менее 30 % вскрышных пород и хвостов обогащения, практически все металлургические и топливные шлаки, отходы производства удобрений и строительных материалов. Еще большие объемы отходов могут быть задействованы при различных закладочных и отсыпных работах (строительстве дорожных оснований и дамб, засыпке выработанных пространств, нивелировке рельефа).

Более 95 % особо ценных для стройиндустрии металлургических шлаков находится в Уральском, Северном, Восточно-Сибирском и Западно-Сибирском экономических районах. Основные объемы отходов скальных вскрышных пород сосредоточены в тех же районах, а с учетом и Дальневосточного на их долю приходится около 90 % общего количества.

Объемы металлических компонентов в горно-промышленных отходах сопоставимы с запасами крупных месторождений. Отходы предприятий цветной металлургии содержат полезные компоненты в следующих количествах, тыс.т: медь 7790, свинец 980, цинк 9000, олово 540, никель 2480, вольфрам 129, молибден 4, литий 97 [61]. Около 5 тыс.т россыпного золота содержат отвальные комплексы золотоносных приисков. Металлические полезные компоненты имеются и в отходах черной металлургии, теплоэнергетики, угольной промышленности и даже в отходах производства строительных материалов (например, золото в глинистой части отходов обогащения песков). Наиболее крупные объемы цветных металлов накоплены в хвостах обогащения Гайского, Норильского, Салаирского, Учалинского и Солнечного ГОКов и АО «Святогор», шлаках АО «Среднеуральский металлургический завод», «Электроцинк», «Печенганикель», «Североникель», некондиционных рудах Гайского, Сибайского и других ГОКов.

Общее количество железа в отвалах бедных и разубоженных руд, окисленных железистых кварцитов, металлургического шлака черной металлургии превышает 170 млн т. Наибольшие его объемы находятся в извлеченных забалансовых рудах Михайловского, Стойленского и Лебединского ГОКов, шлаках Нижнетагильского, Череповецкого, Ново-Липецкого и других металлургических заводов. Содержание общего железа в хвостах магнитной сепарации колеблется от 6,31 % на Качканарском ГОКе до 27,63 % на Михайловском. Среднее содержание железа в металлургических шлаках доходит до 5-6 % [61]. Исследования показывают, что значительные объемы цветных металлов находятся в отвалах некондиционных руд и хвостах обогатительных фабрик, поскольку в последних имеют содержание металлов достаточно высокое.

На медно-рудных предприятиях Урала накоплен большой практический опыт переработки вторичных минеральных ресурсов, который должен быть использован для более полного вовлечения в хозяйственный оборот этих источников сырья. Структура медно-рудных предприятий как добывающе-перерабатывающих и низкое содержание основных ценных компонентов приводит к образованию значительного количества отходов. При добыче медной руды открытым способом на 1 т металла в руде из недр извлекается 1-5 тыс.т. породы, а для производства 1 т меди надо добыть и переработать 150-160 т руды среднего качества [63]. Анализ показывает, что удельный вес выхода твердых отходов на медно-рудных уральских предприятиях примерно следующий, %: отходы добычи 72, отходы обогащения 26,5, отходы металлургического и серно-кислотного производства 1,5.

Наиболее перспективным использованием отходов добычи является производство из них строительных материалов. В условиях рынка производство строительных материалов позволяет получить определенную прибыль для предприятия и улучшить его основные финансово-экономические показатели. Степень использования вскрышных пород по различным направлениям не более 45 % от годового объема образования. Из всего количества используемых вскрышных и вмещающих пород основная часть направляется на засыпку карьеров и на производство строительных материалов, включая отсыпку балласта и дамб хвостохранилищ (до 90 %) и производство закладочных материалов (около 10 %). Щебень из вскрышных пород получают на Башкирском, Гайском, Учалинском, Красноуральском комбинатах.

В настоящее время на Урале работают 10 обогатительных фабрик, которые перерабатывают медные и медно-цинковые руды. По данным В.Т. Борисовича и В.В. Чайникова, при производстве медных, цинковых и пиритных концентратов образуется ежегодно 5-7 млн т хвостов, в которых содержится 0,3-0,4 % цинка, 0,2-0,3 % меди, 20-35 % серы, более 35 % железа. В хвостах теряются 9 % меди и цинка; 30 % серы; более 50 % железа; 20-50 % золота и серебра; 30 % селена; 40 % теллура; 60 % висмута, молибдена, галлия [64].

На хвостохранилищах Красноуральской, Карабашской, Сибайской, Гайской, Среднеуральской, Бурибаевской и Кировоградской обогатительных фабрик были проведены ревизионные работы, результаты которых использованы при разработке кадастров техногенных ресурсов медной промышленности Урала и их экономической оценки. По данным кадастрового учета в хвостохранилищах заскладировано 185,5 млн т пиритосодержащих хвостов, в которых содержится 514 тыс.т меди, 741 тыс.т цинка, 38,5 млн т серы и другие ценные компоненты [64].

Специалистами института Унипромедь выполнены исследования по переработке лежалых хвостов Красноуральской, Карабашской, Сибайской обогатительных фабрик. Ими установлена технологическая возможность флотационной переработки отдельных хвостов, содержащих более 15 % серы с получением кондиционного серного колчедана. Технологическая возможность получения медного и цинкового концентратов выявлена для хвостов, обогащенных медью и цинком. На Кировоградской и Пышминской обогатительных фабриках лежалые хвосты используют для закладки горных выработок, отсыпки дамб и производства строительного кирпича. Для хвостов Среднеуральской обогатительной фабрики были проведены полупромышленные испытания, разработаны схемы и режим обогащения хвостов. Отвальные хвосты этой фабрики содержат 0,27 % меди, 0,34 % цинка, 27,5 % серы, а также железо, свинец, селен, теллур, олово, серебро, барий и другие элементы. Извлечение полезных компонентов следующее, %: медь 97,0, цинк 96,9, сера 97, золото 92,7, серебро 83,7 [65]. Проведенные исследования показывают, что в заскладированных хвостах обогащения Гайского ГОКа содержание меди и цинка составляют 0,5 и 0,4 % соответственно.

Интересен опыт изучения использования техногенных ресурсов в более детальном территориальном разрезе. Рассмотрим этот опыт на примере Свердловской области. В настоящее время на территории области учтено 140 предприятий, создавших 315 техногенно-минеральных объектов различных типов:

* отвалы вскрышных пород и некондиционных руд – 39 объектов (5,6 млрд т);

* отвалы отходов обогащения – 28 объектов (1,5 млрд т);

* шламохранилища – 10 объектов (115,5 млн т);

* шламоотвальные отходы (доменные, мартеновские и др.) – 7 объектов (30,7 млн т);

* шлакоотходы металлургического передела (конверторные, сталеплавильные, ваграночные и др.) – 35 объектов (68,2 млн т);

* склады пылей газоочистки – 41 объект (3,8 млн т);

* золо- и золошлаковые отходы – 15 объектов (190 млн т);

* отходы химического производства (фторо- и фосфогипсы, осадки отстойников, активные илы, фторопласты и др.) – 54 объекта (332,2 млн т);

* прочие отходы (абразивы, формовочные смеси и др.) – 86 объектов (14,1 млн т).

В целом по области насчитывается 212 техногенно-минеральных объектов с объемом отходов более 1000 т, которые принадлежат 88 предприятиям. Еще 103 объекта на 52 предприятиях имеют объемы отходов менее 1000 т [66].

Отходы в Свердловской области используют в основном для закладки выработок и производства щебня, песка, цемента, кирпича, стекла, шлакоблоков, отходы обогатительного и металлургического производства – для доизвлечения ценных компонентов из вторичного металлургического передела.

Еще в 1996 г. Правительство РФ утвердило федеральную программу «Переработка техногенных образований Свердловской области», получившую в последующем статус президентской, а в конце того же года Правительство Свердловской области сформировало и утвердило областную программу с аналогичным названием. Федеральная программа включает в себя 22 проекта, а областная является открытой, непрерывно пополняется и к началу 2000 г. включала 125 проектов.

В качестве основных источников финансирования для программы планировались средства предприятий и внебюджетных фондов области, инвестиционные и налоговые кредиты, заемные средства иностранных и отечественных инвесторов. Данной программой предусмотрены существенные льготы для предприятий, перерабатывающих отходы, однако из всех льгот, предусмотренных программой, в полном объеме действует только одна: затраты предприятий-переработчиков отходов засчитываются в качестве их платежей за загрязнение окружающей среды. В отдельных случаях предоставляются инвестиционные налоговые кредиты и отсрочки по платежам в областной бюджет.

Следует выделить как один из наиболее интересных проект «Переработка отходов обогащения железных руд, рекультивация Черемшанского шламохранилища», предусматривающий утилизацию отходов горно-обогатительного производства Высокогорского ГОКа, на котором накоплено более 100 млн т горной массы (в том числе в Черемшанском шламохранилище 36,7 млн т), содержащей 89,9 тыс.т меди, 7,7 тыс.т кобальта и 899,6 тыс.т серы [66]. Переработка отходов в соответствии с вышеуказанной программой предусматривает получение медного концентрата с содержанием меди до 25 % (против 18-20 % меди в концентратах горно-рудных предприятий Южного и Среднего Урала), а также золота, серебра и платины. Реализация проекта позволит вовлечь в переработку до 2,5 млн т в год складировавшихся ранее отходов с получением до 11 тыс.т медного концентрата. Одновременно будут ликвидированы участки загрязнения близлежащего питьевого водоема, снижена степень загрязнения атмосферного воздуха и обеспечен возврат земель в хозяйственный оборот.

На одном из крупнейших в России горных предприятий –Качканарском ГОКе (построен в 1963 г. на базе Гусевогорского месторождения титаномагнетитов) – накоплено около 1 млрд т отходов обогащения, на базе которых ОАО «Ванадий» реализует проект «Переработка отходов обогащения титаномагнетитовых руд Качканарского ГОКа». Отходы являются сырьем для крупнотоннажного производства оксида скандия и алюмоскандиевых сплавов. В основу переработки отходов положен метод экстракционного выделения скандия с получением чернового концентрата с содержанием скандия 2-5 % и с последующим выделением из рафинатов скандиевой экстракции концентратов титана и ванадия [66]. Реализация проекта положит начало крупномасштабной реабилитации шламохранилища ОАО «Ванадий» и существенно снизит выброс сернистых соединений в окружающую среду за счет применения в технологии переработки сырья раствора серной кислоты, что в целом улучшит экологическую обстановку Качканара и Красноуральска, сегодня весьма неблагоприятную. Существенное значение имеет опыт переработки текущих и отвальных шлаков на СУМЗе г.Среднеуральска, в которых содержится в среднем 0,4-0,5 % меди, около 3 % цинка и 1 % серы. Экспертные оценки и конкретные расчеты, выполненные отраслевыми институтами по Свердловской области, указывают на очевидную экономическую эффективность утилизации отходов в качестве источников минерального сырья.

Очевидно, что утилизация далеко не всех техногенных ресурсов в качестве минерального сырья окажется экономически целесообразной или в связи с отсутствием спроса, либо по причине низкой рентабельности. В связи с этим для каждого техногенного объекта должны быть рассмотрены все возможные варианты утилизации с различных позиций, причем особенно важны экологические. Это обусловлено в частности тем, что горно-промышленные отходы являются интенсивными источниками воздействия на все сферы окружающей среды и на здоровье человека. В районе их воздействия значительно повышается заболеваемость населения, сокращается продолжительность жизни. Горно-промышленные отходы только в Свердловской области занимают площади в десятки квадратных километров, при этом площади загрязнений грунтовых вод вокруг хвосто- и шламохранилищ в десятки раз больше площади складирования, а размеры зоны геохимического загрязнения почв вокруг горно-металлургических комбинатов превышают размеры их земельного отвода в 30-40 раз.

Проведенные исследования показывают, что активная поверхность техногенных объектов на единицу объема в 100-1000 раз выше, чем у горных пород. Поэтому воздействие техногенных объектов приводит к загрязнению как подземных вод, так и крупных рек, являющихся источниками водоснабжения. К примеру, такие крупнейшие реки Уральского региона как Исеть и Тура настолько загрязнены тяжелыми металлами, которые приносятся паводками и дождевыми водами с отвалов и хвостохранилищ, что действующие нормы ПДК по меди, марганцу, цинку, железу превышены в десятки раз.

Для более полной оценки значимости использования отходов горно-промышленного производства в различных отраслях экономики необходим анализ зарубежного опыта. В экономически развитых странах накоплен значительный опыт ресурсосбережения вообще и использования техногенных ресурсов в частности. К примеру, в США, еще в 1980 г. принят закон «Об исследованиях и разработках в области обеспечения сырьем и материалами», предусматривающий совмещение целей ресурсосбережения и природоохранной деятельности на основе применения мало- и безотходных технологий; концентрацию научных и инвестиционных усилий для создания и применения ресурсоэкономичных технологий; уменьшение зависимости экономики от импорта ресурсов; распространение ранее освоенных прогрессивных технологий; разработку и применение новейших технологий, материалов и техники.

США, Япония и большинство стран Западной Европы в своей экономической политике придерживаются принципов экономии минеральных ресурсов, ориентации потребителей на более дешевые зарубежные источники цветных, редких, благородных металлов, целенаправленное создание крупных стратегических запасов. Особенно большое значение созданию стратегических запасов уделяют США. Список составляющих стратегических запасов в США состоит из 107 наименований, в их числе металлы, рудные концентраты, горючие полезные ископаемые (всего 91 позиция). К стратегическим запасам в США относят олово, вольфрам, марганец, хром, сурьму, редкие металлы, уран, платиноиды, алмазы, нефть, газ и др. Складская стоимость этих запасов оценивается в 19,2 млрд долларов [67]. Значительный удельный вес в производстве цветных металлов в США занимает их производство из вторичных ресурсов. Так, в 2002 г. долю отдельных видов вторичного сырья в общем объеме потребления характеризовали следующие данные, %: медь 57,9, никель 28, кобальт 12, вольфрам 27. В структуре потребления большинства цветных металлов в США доля вторичного сырья за последние 15 лет возросла более чем в 5 раз [67].

Весьма существенным резервом дополнительного получения цветных и благородных металлов является использование вторичных минеральных ресурсов, прежде всего хвостов обогащения и забалансовых руд. Значительный опыт такого использования накоплен в США, Канаде, Японии, Великобритании, Германии, Австралии, ЮАР. Так исследованиями, проведенными Горно-рудным управлением США, показано, что из хвостов обогащения (текущего выхода и старогодних) на ряде обогатительных фабрик можно получить концентраты, содержащие 2,2-13 % меди при извлечении от 15 до 65 % флотационным способом и выщелачиванием. Перед обогащением хвосты обычно подвергают классификации в гидроциклонах с выделением песковой и шламовой фракции. В настоящее время в США на фабрике «Моренси» (штат Аризона) введена в эксплуатацию гидрометаллургическая установка производительностью 60 тыс.т хвостов в сутки, содержащих 0,21 % меди. Технологическая схема включает агитационное выщелачивание, сгущение, промывку и нейтрализацию остатков от выщелачивания, осаждение меди из раствора. В штате Мичиган перерабатываются хвосты методом флотации со средним содержанием 0,3 %. В районе Ларк (штат Юта) объем накопленных хвостов от переработки медной руды составляет 5 млн т с содержанием меди 0,37 %. В настоящее время ведется переработка этих отходов методом флотации, а добыча из хвостохранилищ осуществляется гидравлическим способом. На медном горно-обогатительном комбинате «Бьютт» (штат Канзас) осуществляется кучное выщелачивание меди из старых хвостовых отвалов. На фабрике «Artyr and Magna» действуют установки по доизвлечению меди из хвостов производительностью более 100 тыс.т в сутки с производством концентрата, содержащего 20 % меди.

В Канаде на фабрике «Коупер Маунтин» разработана технология по переработке лежалых хвостов методом выщелачивания. В Австралии на фабрике «Кадина» в настоящее время работает установка для флотации хвостов из отвалов, содержащих 0,5-1,5 % меди. В результате процесса флотации производится медный концентрат, содержащий 25 % меди. В Японии на фабрике «Хитачи» перерабатывают хвосты отвалов, накопленных за 5 лет работы фабрики и содержащих 0,36 % меди, 0,35 % цинка и 5,46 % серы. Процесс переработки хвостов осуществляется флотационным способом с применением серной кислоты.

Большое внимание за рубежом уделяется использованию отходов обогащения для производства строительных материалов. В Германии на свинцово-цинковом комбинате «Август Виктория» налажено производство известково-песчаных кирпичей, блоков и газобетонных изделий с использованием крупной и мелкой фракции хвостов обогащения. Проведены исследования и установлена возможность производства пористого шифера и легкого бетона из хвостов с введением в них соответствующих добавок. Горно-рудным управлением США разработан способ изготовления кирпичей из хвостов, содержащих 65-76 % кварца и асбестовой мелочи. В Великобритании силикатные хвосты фабрик цветной металлургии используют для получения строительных блоков, из которых изготавливаются «нагревающие» стены. Составляющими «нагревающих стен» являются мелкоизмельченные силикатные хвосты и пластическое вещество [68].

Переработка отвальных хвостов широко распространена в ЮАР. Запасы крупнозернистых хвостов со значительным содержанием в них основных ценных компонентов в отвалах обогатительных фабрик этой страны достигают 230 млн т. Повышением эффективности технологии переработки хвостов занимается Национальный институт металлургии [67]. В настоящее время в ЮАР хвосты перерабатываются по традиционным схемам с доизмельчением концентрата, включая гравитацию или флотацию.

Анализ использования вторичных минеральных ресурсов в Российской Федерации, а также зарубежный опыт свидетельствует, что они могут быть значительными источниками получения различных полезных компонентов. Издержки производства при этом могут быть значительно ниже, чем при переработке исходного сырья. Тем не менее, в настоящее время объем использования вторичных минеральных ресурсов весьма низок: в России он составил в 2005 г. около 1 % от накопленных горно-промышленных отходов.

* * *

1. Обобщающим критерием, отличающим вторичные материальные ресурсы от отходов, и вторичных минеральных ресурсов от горно-промышленных отходов является научно-техническая возможность использования последних в данный момент времени. Под вторичными минеральными ресурсами необходимо понимать часть горно-промышленных отходов, образовавшуюся вследствие нерационального использования минеральных ресурсов, которую можно повторно использовать на данном этапе развития науки и техники. В соответствии с принятым определением вторичные минеральные ресурсы являются составной частью природно-ресурсного потенциала. Термины вторичные минеральные ресурсы и техногенные минеральные ресурсы могут выступать как синонимы в аспекте данного исследования.

2. Для классификации отходов горно-промышленного производства необходим набор горно-технологических и организационно-экономических признаков. В качестве важнейшего классификационного критерия автором предложено направление использования вторичных минеральных ресурсов.

3. Объем использования вторичных минеральных ресурсов в настоящее время в Российской Федерации крайне низок, абсолютно не соответствует их экономическому потенциалу и обусловлен комплексом причин, среди которых следует выделить несовершенство законодательной базы, высокий риск невозврата капитала в горно-добывающих отраслях, слабое стимулирование вовлечения отходов в производственный процесс, несовершенство их учета, недостаточное методологическое и методическое обоснование критериев их оценки.