Оценка возможной деградации экосистемы при использовании промышленных отходов горно-металлургического комплекса при ликвидации горных выработок

Ликвидация подземных горных выработок в недрах связана не только с возможностью использования доступных материалов для заполнения техногенных пустот, но и с общей техногенной нагрузкой на территорию. Наиболее популярные закладочные смеси содержат пустые породы, шлаки черной металлургии, золы теплоэнергетических станций, цемент. Такие технологии позволяют утилизировать часть невостребованных отходов разных отраслей промышленности. При этом основным требованием к закладочным смесям является достаточная прочность и химическая инертность материала. Инертность закладочной смеси является важным условием при высокой проницаемости горных пород, угрозе переноса растворимых форм токсичных элементов подземными гидропотоками. При выборе компонентов закладочных смесей необходимо учитывать общий фон загрязнения территории. Исследования лаборатории экологии горного производства ИГД УрО РАН образцов шлаков комбината «Норильский никель» показали, что несмотря на достаточно приемлемые прочностные характеристики материала, он будет потенциальным источником миграции токсичных элементов в окружающую среду. Учитывая сложную экологическую обстановку на промышленной территории, которая расположена в уязвимом с точки зрения климата регионе, использование закладочных смесей на основе шлаков никеливого производства влечет за собой дополнительные риски загрязнения.

Ключевые слова: ликвидация горных выработок, шлаки цветной металлургии, миграция химических соединений, стабильность закладочных смесей, экологическая безопасность.
Как процитировать:

Антонинова Н. Ю., Шубина Л.А, Собенин А. В., Усманов А. И. Оценка возможной деградации экосистемы при использовании  промышленных  отходов горно-металлургического комплекса при ликвидации горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 193—201. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_193.

Благодарности:

Статья подготовлена в рамках гранта РФФИ № 20—45—660014 «Исследование закономерностей миграции и накопления тяжелых металлов в природных системах, испытывающих локальную техногенную нагрузку предприятий горно-металлургического комплекса с целью разработки эффективных методов их экологической реабилитации» и при финансовой поддержке Правительства Свердловской области, госзадания «Методы учёта переходных процессов технологического развития при освоении глубокозалегающих сложноструктурных месторождений полезных ископаемых» (№ AAAA-A19—119020790025-4).

Номер: 5
Год: 2021
Номера страниц: 193-201
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.268:504.06
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_193
Дата поступления: 21.12.2020
Дата получения рецензии: 29.04.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.04.2021
Информация об авторах:

Антонинова Наталья Юрьевна1 — канд. техн. наук, заведующая лабораторией экологии горного производства, natal78@list.ru;
Собенин Артем Вячеславович1 — младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства;
Шубина Любовь Андреевна1 — научный сотрудник лаборатории экологии горного производства;
Усманов Альберт Исмагилович1 — младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства;
1 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Агеева М. С., Шаповалов С. М., Усенко М. В. Закладочные смеси на основе техногенного сырья курской магнитной аномалии // Научные и инженерные проблемы строительно-технологической утилизации техногенных отходов. — 2014. — С. 50—53.

2. Антонинова Н. Ю., Шубина Л. А. Использование техногенных отходов в природоохранных целях на предприятиях ГМК // Экология и промышленность России. — 2015. — Т. 19. — №. 10. — С. 38—41.

3. Runtti H. et al. How to tackle the stringent sulfate removal requirements in mine water treatment—A review of potential methods // Environmental research. — 2018. — Т. 167. – P. 207—222.

4. Bian Z. et al. The challenges of reusing mining and mineral-processing wastes // Science. — 2012. — Т. 337. — №. 6095. — P. 702—703.

5. Nagaraj H. B., Shreyasvi C. Compressed stabilized earth blocks using iron mine spoil waste-An explorative study // Procedia engineering. — 2017. — Т. 180. — С. 1203—1212.

6. Gardner L. J. et al. Characterisation of magnesium potassium phosphate cements blended with fly ash and ground granulated blast furnace slag // Cement and Concrete Research. — 2015. — Т. 74. — С. 78—87.

7. Skrzypkowski K., Korzeniowski W., Poborska-Młynarska K. Binding capability of ashes and dusts from municipal solid waste incineration with salt brine and geotechnical parameters of the cemented samples // Archives of Mining Sciences. — 2018. — Т. 63. — №. 4.

8. Lottermoser B. G. Recycling, reuse and rehabilitation of mine wastes // Elements. — 2011. — Т. 7. — №. 6. — p. 405—410.

9. Методические указания по определению нормативной прочности твердеющей закладки и оценке прочностных свойств искусственных массивов. — Л. : ВНИМИ, 1975. — 42 с.

10. Конохов В. П. и др. Методические рекомендации по контролю качества закладочных смесей. — 1990.

11. Drechsler M., Graham A. Geopolymers-an innovative materials technology bringing resource sustainability to construction and mining industries // Proceedings of the IQA Annual Conference. — 2005. — p. 12—15.

12. Закладочные материалы // Горная энциклопедия в 5 т. /гл.редактор Е. А. Козловский. — Москва: Советские энциклопедии, 1986 — т. 2 — c. 337—338

13. Пашкевич М. А., Паршина М. В. Оценка негативного воздействия кислых вод на компоненты природной среды в зоне воздействия ОАО «Североникель» // Записки Горного института. — 2005. — Т. 165.

14. Серга Э. Н. Тема экологии в СМИ Мурманской области и Таймыра (по материалам открытых и официальных источников и корпоративных СМИ «Норникеля» // Applied science of today: problems and new approaches. — 2019. — С. 114—119.

15. Овчаренко Г. И., Плотникова Л. Г. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера. — 1989.

16. Синицын Д. Е. Цементы с использованием шлаков окисленных никелевых руд ОАО «Уфалейникель» в качестве активной минеральной добавки // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. — 2008. — №. 25 (125).

17. Айнбиндер И. И. и др. Изучение причин разрушения образцов закладочного камня сформированного из смесей на основе сульфидных хвостов обогащения // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2010. — №. 1.

18. Лукашов А. А. Экологические проблемы добычи и переработки сульфидных руд на Российском Севере // Горный журнал. 1997. № 2.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.