Использование отходов горнодобывающей промышленности Урала

Урал занимает одно из первых мест среди регионов России, по наличию отходов, которые накопила и постоянно увеличивает горнодобывающая промышленность. Общий объем промышленных отходов, накопленных на Урале, оценивают в 9 млрд т. При добыче полезных ископаемых горнодобывающие предприятия формируют отвалы и хвостохранилища, значительно изменяющие естественную ландшафтную структуру, загрязняющие почву и атмосферу вредными веществами и соединениями. Происходит также изменение площадей в категориях земель промышленного и сельскохозяйственного назначения, в землях лесного фонда и запаса: площади промышленных земель увеличиваются, а площади сельскохозяйственных земель и земель лесного фонда уменьшаются. Значительное количество горной породы в отвалах и хвостах обогащения приводит к формированию экономических и экологических проблем. Применение этой горной массы в других отраслях промышленности становится насущной проблемой сегодняшнего дня. Вскрышные и вмещающие породы добываются из недр вместе с полезными ископаемыми и размещаются в виде отвалов и терриконов. Эти породы относятся к V классу опасности отходов, то есть считаются практически неопасными. Основным потребителем этих пород может быть строительная промышленность, в частности, в области строительства транспортных магистралей в северных и арктических районах. В технологии возведения земляного полотна используются значительные объемы земляной массы, которую вполне могут заменить отходы горнопромышленного производства. Применение уже имеющихся отходов горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности для строительства дорог позволяет решить две задачи: улучшить экологическую ситуацию в области расположения горных предприятий и по возможности сохранить природу вдоль будущей трассы.

Тарасов П. И., Хазин М. Л., Апакашев Р. А. Использование отходов горнодобывающей промышленности Урала // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 1. – С. 21–31. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0-21-31.

Исследование подготовлено в соответствии с государственным заданием ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» № 0833-2020-0008 «Разработка и эколого-экономическое обоснование технологии рекультивации нарушенных горно-металлургическим комплексом земель на основе мелиорантов и удобрений нового типа», в том числе с использованием фондов Центра коллективного пользования научным оборудованием ФНЦ БСТ РАН (No Росс RU.0001.21 ПФ59, Единый российский реестр центров коллективного пользования — http://www.ckp-rf.ru/ckp/77384).

Тарасов Петр Иванович — канд. техн. наук, зам. директора по научной работе, «Перспектива-М», e-mail: tp6005@mail.ru.
Хазин Марк Леонтьевич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: Khasin@ursmu.ru,
Апакашев Рафаил Абдрахманович¹ — д-р хим. наук, профессор, e-mail: parknedra@yandex.com,
¹ Уральский государственный горный университет.

Хазин М.Л., e-mail: Khasin@ursmu.ru.

1. Dino G. A., Danielsen S. W., Chiappino C., Engelsen C. J. Recycling of rock materials as part of sustainable aggregate production in Norway and Italy // Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology. 2017. Vol. 50. Pp. 412—416. DOI: 0.1144/qjegh2016-131.

2. Tayebi-Khorami M., Edraki M., Corder G., Golev A. Re-thinking mining waste through an integrative approach led by circular economy aspirations // Minerals. 2019. Vol. 9. No 5. Pp. 286. DOI: 10.3390/min9050286.

3. Aznar-Sánchez J. A., García-Gómez J. J., Velasco-Muñoz J. F., Carretero-Gómez A. Mining waste and its sustainable management: advances in worldwide research // Minerals. 2018. Vol. 8. No 7. Pp. 284. DOI: 10.3390/min8070284.

4. Утилизация отходов — проблемы, пути, решения. Аналитический обзор ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ, 2015. URL: http://www. extech.ru/files/anr_2015/anr_5.pdf (дата обращения 14.12.2019).

5. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году» [дата опубликования 28.12.2018 г.]. Официальный сайт Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. http://www.mnr.gov.ru (дата обращения: 20.12.2019 г.).

6. Худякова Л. И., Войлошников О. В., Тимофеева С. С. Магнийсиликатные породы горнодобывающей промышленности и технологии их утилизации. — Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2014. — 177 с.

7. Тарасов П. И., Хазин М. Л., Голубев О. В. Снижение геоэкологической нагрузки горно-перерабатывающей промышленности северных и арктических территорий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 7. — С. 74—82. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-07-0-74-82.

8. Комаров М. А., Алискеров В. А., Кусевич В. И., Заверткин В. Л. Горнопромышленные отходы — дополнительный источник минерального сырья // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2007. — № 4. — С. 3—9.

9. Волынкина Е. П. Анализ состояния и проблем переработки техногенных отходов в России // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. — 2017. — № 2 (20). — С. 43—49.

10. Мормиль С. И., Сальников В. Л., Амосов Л. А., Хасанова Г. Г., Семячков А. И., Зобнин Б. Б., Бурмистренко А. В. Техногенные месторождения Среднего Урала и оценка их воздействия на окружающую среду. — Екатеринбург, 2002. — 206 с.

11. Agyeman S., Ampadu S. I. K. Exploring the techno-economic feasibility of mine rock waste utilisation in road works: The case of a mining deposit in Ghana // Waste Management & Research. 2016. Vol. 34. No 2. Pp. 156—164. DOI: 10.1177/0734242X15611739.

12. Лютенко А. О., Лебедев М. С., Строкова В. В. Анализ отходов горной добычи как потенциального источника сырья для производства дорожно-строительных материалов //

Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. — 2013. — № 31-2. — С. 445—449.

13. Буравчук Н. И., Гурьянова О. В. Использование техногенного сырья в производстве нерудных строительных материалов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. — 2015. — № 1. — С. 75—80.

14. Худякова Л. И. Использование отходов горнодобывающей промышленности в производстве строительных материалов // XXI век. Техносферная безопасность. — 2017. — Т. 2. — № 2. — С. 45—56.

15. Samir M., Alama F., Buysse P., van Nylen T., Ostanin O. Disposal of Mining Waste: Classification and International Recycling Experience // E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2018. Vol. 41. Article 02012. DOI: 10.1051/e3sconf/20184102012.

16. Хазин М. Л., Тарасов П. И., Голубев О. В., Дмитриев В. Т. Пустые породы и отходы производства горно-обогатительных комбинатов — основа для строительства транспортных магистралей // Известия Уральского государственного горного университета. — 2017. — № 4 (48). С. 90—94. DOI: 10.21440/2307-2091-2017-4-90-94.

17. Abukhettala M. Use of recycled materials in road construction / Proceedings of the 2nd International Conference on Civil, Structural and Transportation Engineering (ICCSTE’16). 2016. Vol. 138. pp. 1—8.

18. Bastos L. A. C., Silva G. C., Mendes J. C., Peixoto R. A. F. Using iron ore tailings from tailing dams as road material // Journal of Materials in Civil Engineering. 2016. Vol. 28. No 10. Article 04016102. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001613.

19. Gayana B. C., Chandar K. R. Sustainable use of mine waste and tailings with suitable admixture as aggregates in concrete pavements —A review // Advances in Concrete Construction. 2018. Vol. 6. No 3. Pp. 221—243. DOI: 10.12989/acc.2018.6.3.221.

20. Cristelo N., Coelho J., Oliveira M., Cesar Consoli N., Palomo Á., Fernández-Jiménez A. Recycling and application of mine tailings in alkali-activated cements and mortars—strength development and environmental assessment // Applied Sciences. 2020. Vol. 10. No 6. Pp. 2084. DOI: 10.3390/app10062084.

21. Трофимов К. С., Понарина О. М. Опыт применения отходов горнодобывающей промышленности при проектировании и строительстве автомобильной дороги Обход г. Челябинска // Актуальные вопросы проектирования автомобильных дорог. Сборник научных трудов ОАОГИПРОДОРНИИ. — 2010. — № 1. — С. 50—57.