Техногенные отходы

МеталлургияСерьезную проблему для окружающей среды представляет накопление отвалов горнодобывающей промышленности, отработавших катализаторов промышленности органического синтеза, отходов абразивной обработки металлов, пылевых выбросов промышленных предприятий, содержащих значительные количества ценных металлических элементов и их химических соединений. В техногенных отходах и рудном сырье содержатся в значительных количествах ценные металлы (Au, Ag, W, Mo, U, Cu, Cd, Ge и др.).

Так, в золе, образующейся от сжигания малометаморфизированных углей, содержание Ge достигает десятых долей процента.

В результате перемыва и переотложения отвальных «хвостов» Норильской обогатительной фабрики сформировалась залежь техногенных отходов высотой 2-6 м, шириной 10-60 м, длиной 9 км. Среднее содержание платиноидов в ней составляет 3-6 г/м2, золота – 0,2-0,4 г/м2, в отдельных локальных проявлениях содержание платиноидов достигает 60,65 г/м2, золота – 18,56 г/м2, палладия – 77,81 г/м2.

В процессе переработки бокситов на глинозем образуются сотни тысяч тонн красного шлама, содержащего Fe, Ti, Zr, Ga, редкоземельные металлы; отвалы тепловых электростанций России содержат около 1,2 млрд тонн золошлаковых отходов, содержащих ряд ценных металлов.

Увеличиваются накопленные десятилетиями отходы металлургического, горнодобывающего, топливно-энергетического комплекса, машиностроительного и химического производств. По объему и содержанию металлических элементов техногенные отходы сравнимы с месторождениями природных ископаемых. Только в одной Тульской области скопилось более 17 млн тонн техногенных отходов от металлургических и химических производств, содержащих соединения различных металлов, по России эта цифра составляет от 450 до 550 млн тонн и продолжает увеличиваться.

Нижнетагильский металлургический комбинат ежегодно продуцирует не менее 3,5 млн тонн отходов, из них более 65 % составляют шлаки, шламы, пыль.

«Сегодня мы имеем в отвалах 3 млрд кубометров отходов, в которых содержится 500 тонн золота, 20 тыс. тонн серебра, 1 млн тонн меди и 15 млн тонн железа. И требуется технология, с помощью которой можно будет извлечь эти металлы», − из выступления губернатора Свердловской области Эдуарда Росселя 22.09.2005 на открытии комплекса по производству катодной меди в ОАО «Уралгидромедь».

Техногенные отходы занимают значительные площади земельных угодий, в том числе пахотные земли, пастбищные угодья, городские территории. На складирование и содержание этих отходов расходуются огромные средства. И наконец, существует серьезная проблема загрязнения окружающей среды.

В табл. 1 приведен перечень техногенных отходов и их химический состав Алмалыкского горно-металлургического комбината (АГМК) Узбекистана.

Таблица 1

Перечень техногенных отходов ОАО «АГМК»

Отходы

Отвалы,

тыс. тонн

Содержание металла в отходах, г/т

Cu

Au

Ag

Pb

Zn

S

Fe

SiO2

Al2O3

a

38373

0,35

0,42

1,74

0,03

0,05

1,5

4,0

61,0

12,0

b

99821

0,23

0,38

1,56

0,029

0,007

1,5

4,0

65,0

13,7

c

19430

0,33

0,49

1,98

0,03

0,04

2,0

4,4

60,0

12,0

d

99,6

0,16

-

0,76

0,36

1,19

4,0

18,0

10,0

0,7

e

12700

0,65

0,4

3,5

0,25

1,3

1,1

37,0

36,0

6,2

f

130200

0,013

0,033

3,0

0,24

0,33

0,96

3,4

10,5

0,05

g

850700

0,111

0,208

1,072

0,014

0,02

1,54

3,8

63,0

13,0

Примечание: a – руда медная окисленная забалансовая; b – руда медная сульфидная забалансовая; c – руда медная смешанная забалансовая; d – отвальный клинкер цинкового завода; e – шлак отражательной и кислородно-факельной плавок медеплавильного завода; f – отвальные хвосты свинцово-цинковой обогатительной фабрики; g – отвальные хвосты медной обогатительной фабрики.

Значительные количества металлических элементов содержатся в пиритных огарках и гальваническом шламе. В пиритных огарках содержание железа достигает 40-63 %, меди – 0,33-0,47 %, цинка – 0,42-1,35 %, свинца – 0,32-0,58 %, драгоценных металлов – 10-20 г/т. В гальваническом шламе содержание оксида железа достигает 13-25 %, оксида алюминия – 2-5 %, оксида хрома – 0,3-1 %, оксида цинка – 4-5,5 %, оксида меди – 0,3-2 %, а также содержатся оксиды других ценных металлов.

В табл. 2 приводится классификация твердых отходов различных отраслей промышленности.

Таблица 2

Классификация отходов различных отраслей промышленности

Отрасль промышленности

Разновидности отходов

Машиностроение

Прокатная и кузнечная окалина

Чугунная и стальная стружка

Отходы абразивной обработки

Пыль аспирационных установок

Металлургическая промышленность

Пыль аспирационных установок

Колошниковая пыль

Коксовая мелочь и пыль

Прокатная окалина

Шлаки и шламы

Угледобывающая промышленность

Угольная мелочь и пыль

Шламы

Хвосты обогащения

Коксохимическая промышленность

Коксовая мелочь и пыль

Смолы

Топливно-энергетический комплекс

Угольная пыль

Зола ТЭЦ

Лесная промышленность

Отходы древесины

Лигносульфанаты

Мелочь древесного угля

Значительные количества отходов попадают в гидросферу. Это ионы тяжелых, цветных и редкоземельных металлов, токсичные анионы, например CN–, молекулы химических соединений, прежде всего, органических веществ (фенолы, ПАВ и др.), коллоидные и микродисперсные частицы, а также микроорганизмы. Серьезную проблему представляет попадание в сточные воды радиоактивных элементов, изотопов стронция и цезия. Проблема загрязнения окружающей среды в этом случае обостряется в связи с тем, что указанные вещества находятся в растворенном или высокодисперсном состоянии. По этой причине эти вещества переносятся на значительные расстояния. Известны случаи попадания токсичных веществ в грунтовые воды.

Накопление техногенных отходов тесно связано с проблемой экологической безопасности. Например, содержание тяжелых металлов в почве и гидросфере в зоне деятельности предприятий химической и металлургической промышленности часто значительно превышает ПДК. Так, металлургические предприятия ежегодно выбрасывают вместе с отходами свыше 150 тыс. тонн меди. Погибает растительность, необратимо разрушается почвенный покров. Появляются техногенные пустыни.

  • Читать все новости