Источник: «Экологические проблемы топливно-энергетического комплекса» / Материалы II региональной научной конференции. Сборник трудов готовится к публикации
В угольных районах Украины одним из основных источников загрязнения земельных угодий и атмосферы являются породные отвалы, которые не только уменьшают площадь полезно используемых земель, но и является опасными очагами эрозии, источником загрязнения воды и почв окружающей местности. Более 50 % выбросов вредных веществ выделяется горящими породными отвалами (более 1100 породных отвала, под которыми занято около 6300 гектаров плодородной и пригодной для промышленного и жилого строительства земли).
При этом данная экологическая проблема обострена таким глобальным фактором, как самовозгорание породных отвалов с выделением в атмосферу городов и поселков вредных газов и пыли, вплоть до взрыва терриконов. Самовозгорание является следствием химического процесса связанного с высокой концентрацией соединения серы, которая в соединении с влагой образует сернистое соединение, вступающие в окислительную реакцию с породами и включениями угля с выделением тепла.
Из горящего отвала средних размеров ежегодно выделяется примерно 15 тыс. т углекислого газа, 5 тыс. т окиси углерода и большое количество пыли. В результате многолетнего вынужденного нахождения в неблагоприятной экологической обстановке население Донбасса подвержено большому количеству тяжелых заболеваний.
Методами снижения вредного воздействия породных отвалов на ОС являются:
– обработка пород антипиритами (увлажнение);
– складирование пожаробезопасными слоями;
– покрытие поверхности породных отвалов плодородным слоем и высадка зеленых насаждений;
– разборка породных отвалов или перепрофилирование;
– формирование ландшафта и рекультивация.
Ситуацию можно изменить, если посмотреть на породные отвалы, как на источник ценного сырья и энергии, который может приносить доход. Ведь породная масса отвалов шахт содержит до 46% угля, до 15% глиноземов и до 20% оксидов кремния и железа. По данным ГП «Укргеология», содержание редкоземельных элементов в тонне породы достигает: германий – 55 г, скандий – 20 г, галлий – 100 г [2]. При том, что данные элементы целесообразно извлекать, начиная с 10 г/т. Общее же количество редкоземельных элементов в отвалах составляет около 230-260 г/т.
Готовая продукция из этого сырья всегда востребованы. Изделия из силумина (трубы, запорная арматура, фитинги и т.д.) необходимы для нужд химической, газовой и нефтяной промышленности [2].
Скандий, мягкий металл, который в чистом виде достаточно легко поддается обработке (ковке, прокатке, штамповке), незаменим в авиационной и космической промышленности, автопроме (моторы), криогенной технике, галогеновых лампах и даже в зубном протезировании. Добавки скандия в сталь и чугун повышают их качество до статуса «спецметаллы высокой прочности». Стоимость скандия колеблется в пределах $42-45 тыс/кг.
Сфера применения галлия достаточно специфична – производство смазочных и клеящих материалов, конструирование полупроводниковых лазеров, термоэлементов для солнечных батарей. Стоимость галлия в настоящее время составляет около $1.3-1.5 тыс/кг.
Несмотря на трудности и риски, перспективность использования сырья горных отвалов очевидна, т.к. их утилизация позволяет решать одновременно целый ряд экономических (истощение запасов полезных ископаемых в недрах), социальных (ухудшение условий труда при эксплуатации глубокозалегающих месторождений) и экологических проблем (освобождение занимаемых отвалами земель, ликвидация источников загрязнения ОС).
Таким образом, все вышеизложенное указывает на актуальность и важность проблемы переработки и полной утилизации отходов угледобывающей отрасли.
1. Сохранение ОПС на горных предприятиях: монография/ Гребенкин С.С, Костенко В. К., Матлак Е.С. – Донецк, И: «ВИК»,2009, 505с.
информационно-аналитический портал «Энергобизнес».
© Яворская А.В., ДонНТУ, 2011
назад