Обработка минерального сырья

Минеральное сырье по своему геологическому происхождению и назначению можно разделить на топливное, рудное, химическое, строительное и техническое. По степени изученности запасы минеральных ресурсов подразделяются на четыре категории — разведанные (промышленные) — А, В и С1 и предварительно оцененные С2. К категории, А (достоверные запасы) относят детально разведанные и изученные запасы с точным определением границ тел полезных ископаемых, на запасах этой категории уже ведется промышленная разработка, а допустимая погрешность в оценке запасов составляет до 10% от их объема. К категории относят запасы, которые разведаны и изучены с детальностью, обеспечивающей выяснение основных особенностей условий залегания, но без точного отражения пространственного положения каждого типа, и при этом запасы этой категории либо еще не разрабатываются, либо находятся в начальной стадии разработки, а допустимая погрешность в оценке не превышает 15%. Категория С1 включает в себя запасы, которые либо находятся в стадии разведки, либо по которым была осуществлена разведка и проведена их частичная оценка, а допустимая погрешность в оценке этих запасов не должна превышать 25%. Запасы категории С2 (потенциальные) относятся к предварительно оцененным, когда границы месторождений не определены, проведение разведочных работ только планируется, а погрешность в оценках объема запасов может достигать 50%.

Применение ресурсосберегающих технологий при обработке минерального сырья является одной из наиболее актуальных задач. Эффективным способом сокращения отходов является их переработка, для чего создаются всё новые технологии. Приоритетное значение принадлежит переработке минерального сырья на основе современных методов обогащения, гидро - и пирометаллургии, вовлечение в переработку ресурсов техногенного происхождения. По оценкам Центра стратегических исследований МГГУ, доля России в мировой добыче минерального сырья приближается к 10 %. Россия обладает 30 % полезных ископаемых всей планеты. В отечественной горнодобывающей промышленности накоплен большой опыт комплексного использования минеральных ресурсов. Предприятия цветной металлургии обладают значительным опытом комплексного использования сырья. Из 70 химических элементов, получаемых на предприятиях цветной металлургии, почти половину извлекают попутно: серебро, висмут, платину, золото, серу, цинк, свинец, медь и т. п., что составляет почти треть общей стоимости получаемой продукции. Общий экономический эффект комплексной переработки минерального сырья оценивается в несколько десятков миллиардов рублей. По расчетам специалистов, мобилизация имеющихся резервов при сравнительно небольших трудовых и капитальных затратах позволит более чем на 25 % увеличить потенциал добывающих отраслей.

Большая часть добываемого минерального сырья поступает на обогащение. Существующие технологии добычи и первичной переработки минерального сырья позволяют использовать лишь около 5–8 % извлекаемой из недр минеральной массы. Образующиеся отходы становятся одним из наиболее значительных факторов изменений окружающей среды. При получении 1 т металла, содержащегося в продуктах обогащения, образуется от 30 до 100 т так называемых «хвостов», на удаление и хранение которых затрачивается от 5 до 8 % стоимости производимой продукции. В последующее производство вовлекаются в настоящее время не более 20 % извлекаемых из недр нерудных горных пород и около 10 % отходов обогащения. В объемных показателях в черной и цветной металлургии отходы только горного производства в виде твердых горных пород составляют более 210, а хвостов обогащения — 140 млн м3/год. Всего же объем ежегодно складируемых отходов по всем горнодобывающим отраслям достигает нескольких миллиардов кубических метров.

Техногенное сырье — это сырье переизмельченное, окисленное и труднообогатимое. Показатели обогащения такого сырья невысокие даже при значительных затратах на технологию. Рассматривать вопрос о целесообразности переработки техногенного сырья необходимо комплексно, учитывая его экологическую опасность и выгоды от рекультивации земель, и восстановления среды обитания человека и животного мира. В 20-е годы прошлого века в горном деле произошла технологическая революция, связанная с вовлечением в переработку руд с низким содержанием полезных компонентов с помощью пенной флотации. Флотация была и остается наиболее эффективной технологией обогащения, с развитием которой связаны и основные перспективы вовлечения в переработку техногенного минерального сырья.