Обоснование решений возможности переработки породных отвалов

В данной статье рассмотрены материалы состояния породных отвалов и их влияние на окружающую среду. Возможные методы снижения вредного воздействия породных отвалов.

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. Из горящего отвала средних размеров ежегодно выделяется примерно 15 тыс. т углекислого газа, 5 тыс. т окиси углерода и большое количество пыли.

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].

Германий, металл с очень высоким электрическим сопротивлением, используется в производстве бытовых пластмасс, в качестве катализатора в металлургии и электротехнической промышленности, в медицине, оптике, гелиоэнергетике. Германиевые стекла и линзы применяют в приборах ночного видения, в военных системах наведения. Стоимость германия превышает $1 тыс/кг.

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, социальных и экологических проблем. Таким образом, все вышеизложенное указывает на актуальность и важность проблемы переработки и полной утилизации отходов угледобывающей отрасли.

Список литературы:

1. Сохранение ОПС на горных предприятиях: монография/ Гребенкин С.С, Костенко В. К., Матлак Е.С. - Донецк, И: «ВИК»,2009, 505с.

2. http://www.uaenergy.com.ua Информационно-аналитический портал «Энергобизнес».