Научная статья на тему 'Геоэкологические и организационно-экономические проблемы переработки горнопромышленных отходов в Российской Федерации'

Геоэкологические и организационно-экономические проблемы переработки горнопромышленных отходов в Российской Федерации Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
267
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
отходы горного / обогатительного и металлургического производств (ОГОМП) / техногенные минеральные образования (ТМО) / гипергенные процессы / инфляция запасов / упущенная выгода / стимулирование предпринимательского интереса к переработке ТМО / mining and mineral processing of waste (MMPW) / anthropogenic mineral resources (AMR) / long-term storage / supergene processes / environmental damage / loss and lost profits / AMR processing

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — М. А. Невская, С. Г. Селезнев, В. А. Маслобоев, Е. М. Ключникова, О. Т. Конина

На примере одного из крупнейших горнодобывающих регионов Российской Федерации –– Мурманской области рассмотрены проблемы экологической безопасности при хранении отходов горного, обогатительного и металлургического производств (ОГОМП). Установлено, что ОГОМП наносят ущерб окружающей среде даже после завершения эксплуатации месторождений. При хранении ОГОМП происходит значительные изменения технологических свойств извлекаемых минералов. Как следствие, потенциальная стоимость ОГОМП как источника минерального сырья уменьшается. Выявлены проблемы несовершенства законодательства, которые приводят к издержкам и снижению доходов при добыче и переработке ОГОМП. Показаны перспективные направления изменения законодательства Российской Федерации с целью стимулирования делового интереса к обработке ОГОМП.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — М. А. Невская, С. Г. Селезнев, В. А. Маслобоев, Е. М. Ключникова, О. Т. Конина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GEOECOLOGICAL AND BUSINESS PROBLEMS OF MINING AND MINERAL PROCESSING WASTE IN THE RUSSIAN FEDERATION

Murmansk Region, one of Russia’s largest mining regions, was a case study of the environmental safety challenges arising in the storage of mining and mineral processing of waste (MMPW). It was found that MMPW causes environmental damage even after the deposit’s exhaustion. While being stored, the properties of the recoverable minerals change a lot. As a consequence, the potential resource value of the MMPW falls. Deficiencies of the regulatory laws lead to a higher cost of recovery and reduce profitability of MMPW processing. Potential amendmentsto the Russian laws are proposed in order to make MMPW processing commercially more viable.

Текст научной работы на тему «Геоэкологические и организационно-экономические проблемы переработки горнопромышленных отходов в Российской Федерации»

D0l:10.37614/2307-5228.2020.12.1.002 УДК 51.24+553.81

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРНОПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

М. А. Невская1, С. Г. Селезнев2, В. А. Маслобоев3,

Е. М. Ключникова3, О. Т. Конина3, А. В. Светлов3, Д. В. Макаров3

1ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет», г. Санкт-Петербург 2ООО «Корпорация "Маяк"», г. Екатеринбург

3Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты

Аннотация

На примере одного из крупнейших горнодобывающих регионов Российской Федерации — Мурманской области рассмотрены проблемы экологической безопасности при хранении отходов горного, обогатительного и металлургического производств (ОГОМП). Установлено, что ОГОМП наносят ущерб окружающей среде даже после завершения эксплуатации месторождений. При хранении ОГОМП происходит значительные изменения технологических свойств извлекаемых минералов. Как следствие, потенциальная стоимость ОГОМП как источника минерального сырья уменьшается. Выявлены проблемы несовершенства законодательства, которые приводят к издержкам и снижению доходов при добыче и переработке ОГОМП. Показаны перспективные направления изменения законодательства Российской Федерации с целью стимулирования делового интереса к обработке ОГОМП. Ключевые слова:

отходы горного, обогатительного и металлургического производств (ОГОМП), техногенные минеральные образования (ТМО), гипергенные процессы, инфляция запасов, упущенная выгода, стимулирование предпринимательского интереса к переработке ТМО.

GEOECOLOGICAL AND BUSINESS PROBLEMS OF MINING AND MINERAL PROCESSING WASTE IN THE RUSSIAN FEDERATION

М. А. Nevskaya1, S. G. Seleznev2, V. A. Masloboev3,

Е. М. Klyuchnikova3, О. ^ Konina3, А. V. Svetlov3, D. V. Makarov3

1Saint Petersburg Mining University, Saint Petersburg 2LLC Corporation "Mayak", Ekaterinburg

institute of North Industrial Ecology Problems, of Kola Science Centre RAS, Apatity

Abstract

Murmansk Region, one of Russia's largest mining regions, was a case study of the environmental safety challenges arising in the storage of mining and mineral processing of waste (MMPW). It was found that MMPW causes environmental damage even after the deposit's exhaustion. While being stored, the properties of the recoverable minerals change a lot. As a consequence, the potential resource value of the MMPW falls. Deficiencies of the regulatory laws lead to a higher cost of recovery and reduce profitability of MMPW processing. Potential amendmentsto the Russian laws are proposed in order to make MMPW processing commercially more viable.

Key words:

mining and mineral processing of waste (MMPW), anthropogenic mineral resources (AMR), long-term storage, supergene processes, environmental damage, loss and lost profits, AMR processing

Введение

Российская Федерация в силу естественных причин обладает уникальными по количеству и разнообразию минерально-сырьевыми ресурсами и высокой долей территорий с естественными экосистемами. Это позволяет в полной мере обеспечивать внутренние потребности страны в минеральном сырье. Вместе с тем российский минерально-сырьевой

комплекс представлен главным образом предприятиями, действующими в течение длительного периода времени и обладающими развитой и сложной по структуре производственно-технической базой. Сложившийся на предприятиях высокий уровень потребления ресурсов и энергетической емкости горного производства представляет серьезное пре-

пятствие на пути технического переоснащения или реконструкции.

Негативное воздействие производства на окружающую среду приобрело в горнопромышленных регионах устойчивый характер. Предотвращение или компенсация такого воздействия зачастую не могут быть осуществлены имеющимися на предприятиях техническими и экономическими возможностями при существующих механизмах обеспечения экологической безопасности.

Как известно, горнопромышленные отходы включают складированные вскрышные и вмещающие горные породы, забалансовые руды, хвосты обогащения, отходы угольной промышленности, черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов. На территории РФ под такими отходами занято более 300 тыс. га земель [Аксенов и др., 2010; Быховский, Спорыхина, 2011]. По данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ, в национальном минерально-сырьевом комплексе в отвалах и хвостохранилищах накоплено около 100 млрд т отходов. Поэтому создание и внедрение эффективных методов переработки отходов горного, обогатительного и металлургического производств (ОГОМП) и предотвращения их негативного воздействия на окружающую среду особенно актуально для страны.

Несмотря на то, что по своему вещественному составу ОГОМП могут быть использованы в хозяйственной деятельности, целесообразность их дальнейшей переработки (ликвидации) должна быть экономически обоснована. Это означает, что результаты оценки должны служить отправной точкой для принятия решения о дальнейшей судьбе отходов.

Задача осложняется тем, что в настоящее время методический аппарат оценки природных ресурсов (объектов) не позволяет в полной мере учитывать специфику возможного использования техногенных ресурсов, жизненный цикл ОГОМП, изменения качества полезного компонента, специфику хозяйственных отношений, мотивационную составляющую переработки отходов, возможные экологические и экономические риски, в том числе связанные с процедурой оценки и т. д. [Lottermoser, 2011; Laurence, 2011; Fonseca et al., 2013; Edraki et al., 2014; Voulvoulis et al. 2013; Singh et al., 2014; Lèbre , Corder, 2015; Adiansyah et al., 2017;

Song et al., 2017; Lebre et al., 2017; Gorakhki, Bareither, 2017; Pedersen et al., 2017].

Кроме того, оценка ресурсов, в том числе техногенных, представляет собой довольно затратную процедуру, включающую выполнение комплекса работ по геолого-экономической, стоимостной и специальных видов оценки, поэтому конечный результат во многом определяется не только ценностью содержащихся в отходах ресурсов, но и расходами, связанными с подготовкой, согласованием и реализацией проекта переработки (утилизации) ОГОМП, которые может позволить себе потенциальный инвестор, действующий в соответствии с собственными интересами.

Около 30 лет назад в СССР предложена классификация техногенного минерального сырья [Трубецкой и др., 1989]. К основным классифицируемым категориям были отнесены:

- техногенные минеральные ресурсы — совокупность запасов техногенного минерального сырья, содержащегося в ОГОМП, в пределах какого-либо региона или страны в целом;

- техногенные минеральные образования или объекты (ТМО) — скопление минеральных веществ на поверхности земли или в горных выработках, образовавшиеся в результате отделения их от массива и складирования в виде ОГОМП;

- техногенные месторождения (ТМ) — ТМО, по количеству и качеству содержащегося минерального сырья пригодные для эффективного использования в сфере материального производства в настоящее время или в будущем (по мере развития науки и техники);

- техногенная залежь - условно выделенное в пространстве скопление техногенного сырья, отвечающее требованиям промышленности и непрерывное по своим свойствам.

Рассмотрим некоторые экологические и организационно-экономические проблемы переработки (утилизации) ОГОМП как общие для всех горнодобывающих стран, так и специфические для РФ.

Гипергенные процессы, протекающие при хранении отходов горного, обогатительного и металлургического производств. Нагрузка на окружающую среду и технологические проблемы последующей переработки

Проблема экологической безопасности при хранении ОГОМП является актуальной для всего мира [Lottermoser, 2010]. В РФ она имеет свою

специфику, связанную с добычей относительно бедного минерального сырья, часто нетрадиционных его видов, содержащих несколько полезных компонентов. Это приводит к неизбежным потерям ценных компонентов в процессах обогащения и их переходу в ОГОМП. Специфическим является и географическое положение российской минерально-сырьевой базы — большая часть промышленных месторождений расположена в районах Крайнего Севера и Сибири.

Следует отметить, что изменения состава и свойств минералов при хранении ОГОМП протекают значительно быстрее, чем в естественных геологических условиях. Одним из факторов, интенсифицирующих гипергенные процессы, является активация поверхности минералов, протекающая при их дроблении и измельчении.

В представленном ниже материале на примере одного из крупнейших горнодобывающих районов РФ — Мурманской области показано, что ОГОМП наносят ущерб окружающей среде, в том и после завершения эксплуатации месторождений. При хранении в составе ОГОМП происходит значительное изменение технологических свойств извлекаемых минералов. В результате снижается потенциальная ценность ТМО как источника минерального сырья.

Отвалы Аллареченского месторождения медно-никелевых руд

Отвалы Аллареченского месторождения расположены в Печенгском районе Мурманской области и представляют собой отвал горных пород, образованный отходами добычи коренного Аллареченского месторождения сульфидных медно-никелевых руд, разработка которого велась открытым способом и была завершена в 1971 г. (рис. 1). Основными полезными ископаемыми, добываемыми из месторождения, были никель, медь и кобальт [Маслобоев и др., 2014]. Породы отвала представлены в разной степени оруденелыми перидотитами, оливини-тами, контактовыми амфиболитами и др.

Его гранулометрический состав весьма неравномерен и характеризуется следующими усредненными параметрами: (-2000 + 500 мм) — 5-15 %; (-500 + 300 мм) — 15-25 %; (-300 + 150 мм) — 25-35 %; (-150 + 5 мм) — 25-30 %; (-5 мм) — 10-15 %.

Руды представлены двумя морфологическими типами -- массивными (сплошными) и вкрапленными. Основными рудными минералами обоих типов являются пирротин, пентландит и реже халькопирит, находящиеся в сростках с магнетитом. Большая часть рудной массы сгруппирована во фракции -150 + 40 мм, хотя обломки вкрапленных руд могут достигать метра и более.

Рис. 1. Отвалы Аллареченского месторождения. Видна деградация экосистемы вблизи подошвы отвала

Атмосферные воздействия, оказываемые на первичные руды в период их длительного нахождения в породном отвале, и связанные с ними гипергенные процессы привели к появлению окисленных руд. В результате окисления значительная часть руды потеряла свои первоначальные качества. Так, если в богатых разновидностях первичных руд содержания полезных компонентов достигают: N 18, Си 8, Со 0,3 %, то в их окисленных аналогах максимальные обнаруженные содержания не превышают: N 3,3, Си 2,0, Со 0,05 %.

Особенно подвержены гипергенезу массивные руды пирротин-пентландитового ряда, из-за неустойчивости основных слагающих их минералов, что наблюдается визуально -- обломки этих руд покрываются корочкой гидрооксидов железа, начинают шелушиться и рассыпаться. Помимо физического разрушения, в рудах постоянно происходят химические реакции. В результате химических изменений появляются характерные гипергенные минералы. Обращает на себя внимание постоянное присутствие в них виоларита и повсеместное распространение ретгерсита, образующего хорошо заметные сине-зеленые натеки на вмещающих породах. Мине-

рал частично аккумулируется в мелкозернистой фракции, а также, вследствие своей легкой растворимости, выносится вместе с атмосферными осадками и паводковыми водами на нижние горизонты и за пределы отвалов.

Несмотря на то, что объект географически приурочен к субарктической зоне, в процессе проведения исследовательских работ в пробах воды и в рудах были обнаружены тионовые ацидофильные железо- и сероокисляющие бактерии, ускоряющие выщелачивание сульфидов.

Экспериментальное моделирование гипер-генеза показало значительную скорость перехода цветных металлов в растворимые формы при взаимодействии пород ТМО с разбавленными сернокислыми растворами [Маслобоев и др., 2014]. Отсутствие в составе руды химически активных нерудных минералов, способных нейтрализовать кислый дренаж, возможное выпадение кислотных дождей в регионе резко увеличивает скорость гипергенных изменений сульфидных минералов и переход экологически опасных элементов в подвижные формы.

Анализ поверхностных вод в рамках экологического мониторинга выявил загрязненность всех водоемов, расположенных в непосредственной близости к ТМО, никелем (превышение ПДК в 3-79 раз, наибольшее — в 4736 раз). Во всех водоемах нарушен типичный порядок распределения главных ионов, характерный для вод пресных озер. Не менее загрязненными оказались почвы. Так, в верхнем органогенном почвенном горизонте болота, расположенного с южной стороны ТМО, выявленные концентрации тяжелых элементов, превысили условно-фоновые показатели: N в 877, Си в 227, Со в 61 раз.

В результате техногенной нагрузки на прилегающих к ТМО территориях наблюдается прогрессирующая деградация экосистем. Некоторые участки превратились в техногенную пустошь. При этом площадь пострадавших территорий значительно превышает площадь подошвы самого отвала.

Таким образом, уже на ранней стадии хранения ТМО начинается дезинтеграция рудного материала и, как следствие, ухудшение его технологических качеств, а также разубожива-ние полезных компонентов, которые в результате гипергенных процессов начинают мигрировать в нижние горизонты. Стадия длительного размещения объекта характеризуется

масштабным загрязнением окружающих территорий [Маслобоев и др., 2014].

Разновозрастные хвосты обогащения мед-но-никелевых руд

Сопоставление двух хвостохранилищ обогатительной фабрики № 1 комбината «Печенгани-кель» АО «Кольская ГМК» в г. Заполярный (Мурманская область), которое эксплуатируется в настоящее время (рис. 2), и хвостов обогащения медно-никелевых руд законсервированной около 40 лет назад опытной фабрики в п. Африканда (Мурманская область) продемонстрировало последствия гипергенных процессов.

Рис. 2. Хвостохранилище ОФ № 1 АО «Кольская ГМК»

Прежде всего, произошло значительное окисление сульфидных минералов и замещение их гидроксидами железа. Сопоставление химического состава первичных минералов и минералов-новообразований позволяют предполагать следующую последовательность процессов гипергенеза: также, как и в ТМО «Отвалы Аллареченского месторождения», в хвостах происходит окисление пирротина с образованием свободной серной кислоты, воздействующей как на сам пирротин, так и ассоциирующий с ним пентландит. В результате этого воздействия на поверхности

пентландита происходит образование виола-рита, что приводит к увеличению пористости и повышает скорость выветривания минерала. Гипергенными процессами можно объяснить более высокое содержание в лежалых хвостах хлоритов и гидрохлоритов, практически полное исчезновение кальцита СаСОз и образование гипса Са504'2И20.

Зафиксированы в 5-30 раз более низкие содержания металлов в поровых растворах хвостов текущего производства. Хотя рН растворов во всех пробах выше 7,8, концентрации тяжелых металлов в них значительно превышают ПДК для рыбо-хозяйственных водоемов по никелю в среднем в 486, по меди — в 394, по кобальту — в 102 раза. Эта ситуация сохраняется (и даже ухудшается) длительное время после завершения эксплуатации объекта [Маслобоев и др., 2014].

При хранении хвостов меняются не только содержания металлов в них, но и их форма — соотношение сульфидной и кислородсодержащих фаз. Вследствие гипергенных процессов происходит перераспределение соотношений силикатной и сульфидной форм никеля в пользу первой [Чантурия и др., 2004]. Если в текущих хвостах содержание силикатного никеля составляет в среднем 10 % от общего, то в лежалых — 40 %. Миграция никеля в виде сульфатов и осаждение его химически активными силикатами приводит к нарушению распределения содержания этого металла в крупных и мелких классах, характерных для хвостов текущей переработки медно-никелевых руд.

Наблюдения на техногенных объектах и проведенные модельные эксперименты показали также, что гипергенные воздействия приводят к значительному изменению технологических свойств как рудных, так и нерудных минералов [Чантурия и др., 2002]. Установлено, что применение традиционных способов переработки к техногенным рудам малоэффективно: наблюдается снижение флотоактивности сульфидов, увеличение потерь полезных компонентов с водорастворимой формой и в камерном продукте, повышается расход флотационных реагентов. Выполненные исследования позволили заключить, что процессы гипергенеза снижают ценность техногенного сырья.

Гранулированные отвальные шлаки медно-никелевого производства

Отвалы гранулированных шлаков медно-никелевого производства плавцеха комбината

«Печенганикель» АО «Кольская ГМК», образан-ные в 1945 г., могут рассматриваться как ТМ, содержащее более 50 млн т сырья (рис. 3).

Рис. 3. Отвалы гранулированных шлаковмедно-никелевого производства АО «Кольская ГМК»

Минералогическую оценку отвальных гранулированных шлаков комбината «Печенганикель» с целью обоснования их использования в начале 1980-х гг. провели А. Н. Волохонский и С. А. Реженова [Волохонский, Реженова, 1982]. По их данным, основу состава гранулированных шлаков составляет магнезиально-железистое стекло, содержащее 1-2 % оливина, а также включения сульфидов и эмульсионную вкрапленность магнетита. Стекло шлаков практически не содержит примеси цветных металлов в изоморфном состоянии, они сосредоточены полностью во включениях сульфидного сплава. По данным ^огаМИ, ВагеИ^ег, 2017], сплав представляет собой пирротиновый твердый раствор, содержащий: Ре — 49-55, Б — 34-39, N — 4-8, Си — 2-6, Со — 0,2-0,3 %. Сульфидные включения в шлаке значительно беднее штейна по содержанию никеля, что связано с более высокой температурой кристаллизации шлака относительно штейна.

По результатам более поздних исследований, оптическими методами выявлены три типа частиц шлака: гомогенные, тонкодисперсные и гру-бодисперсные [Нерадовский и др., 2009]. Шлак представляет собой неоднородный силикатный расплав с включениями корольков штейна, оливина и пирротина. Силикатный расплав имеет кластерную структуру, состоит из стекла сложного состава, в котором присутствуют наноразмерные участки (кластеры), обогащенные Ре-Б1-М§^. Состав силикатного расплава в основном устойчив, кроме участков кристалли-

зации оливина. В этих местах вследствие перехода MgO и SiO2 в оливин стекло имеет пониженное содержание MgO и SiO2, повышенное — FeO, за счет избытка S образуется пирротин. Присутствие примеси N и Со установлено только в шлаке с корольками штейна. Сделан вывод, что извлечение полезных компонентов целесообразно только из грубодисперсных частиц шлака.

Отличие лежалых шлаков от шлаков текущего производства заключается в заметном увеличении содержания фракции -0,1 мм [Макаров и др., 2013]. Отмечается значительная неоднородность лежалых шлаков по гранулометрическому составу, характерная для всех классов крупности. Очевидно, это связано с дифференциацией вещества как на стадии складирования, так и в процессе хранения, а также возможными гипергенными процессами. Исследование инженерно-геологических свойств лежалых шлаков показало, что для них характерны весьма высокие обратные корреляционные связи между плотностью шлака в естественном состоянии и пористостью, плотностью шлака в сухом состоянии и пористостью. Лабораторным моделированием процессов окисления установлено интенсивное выщелачивание цветных металлов и железа как из шлаков текущего производства, так и из лежалых шлаков. Это свидетельствует о потенциальной экологической опасности шлакоотвалов, а также о принципиальной возможности применения гидрометаллургических методов для доизвлече-ния ценных компонентов из отвальных гранулированных шлаков. С учетом высокой вероятности выпадения кислотных дождей в районе размещения шлакоотвалов скорость их выветривания может значительно увеличиваться, приводить к разрушению гранул и переходу экологически опасных металлов в подвижные формы. К фактору, ускоряющему процесс выветривания, можно отнести и воздействие на шлаки минерализованных шахтных вод. Это обстоятельство необходимо учитывать при оценке воздействия шлакоотвалов на окружающую среду [Макаров и др., 2013].

Хвосты апатитовой флотации обогатительных фабрик акционерного общества «Апатит»

Хвосты апатитовой флотации обогатительных фабрик АО «Апатит» являются одними из крупнейших разновозрастных ТМО на территории Мурманской области. Хвостохранилище

апатит-нефелиновой обогатительной фабрики № 1 (АНОФ-1), расположенное в излучине реки Белой в 3-х километрах от г. Кировска, в 1957-1962 гг. заполнялось отходами обогащения руд Кукисвумчоррского и Юкспорского месторождений. Хвостохранилище АНОФ-2 расположено в губе Белой озера Имандра на расстоянии около 1,5 км на северо-запад от площадки основного производства фабрики. Объект эксплуатируется с 1968 г. по настоящее время. Хвостохранилище АНОФ-3, расположенное в 3-х километрах от поселка Титан, эксплуатируется с 1963 г. по настоящее время. В период 1963-1992 гг. в него поступали отходы обогащения АНОФ-1, с 1989 г. — отходы обогащения АНОФ-3 руд Коашвинского и Ньоркпахкского месторождений.

Основными минералами хвостов являются нефелин, полевые шпаты, эгирин; в их составе также присутствуют апатит, титанит, магнетит, титаномагнетит и ильменит; вторичные минералы по нефелину — натролит, аннит, лепи-домелан и либенерит. Вследствие высокого содержания нефелина (52-60 %) хвосты могут рассматриваться как сырье для получения глинозема, поташа, соды и портландцемента способом спекания.

Изучение инженерно-геологических свойств разновозрастных хвостов обогащения апатит-нефелиновых руд выполнено в работах [Суворова и др., 2006; Мазухина и др., 2007]. Установлено, что наряду с некоторым уплотнением минерального скелета искусственного грунта происходит изменение его гранулометрического состава. Сопоставление количества тонкодисперсных частиц в верхних слоях хвостов показало, что в процессе хранения их содержание резко снижается. При этом наблюдается изменение истинной плотности частиц разной крупности. Если для хвостов текущей переработки плотность приблизительно одинакова, то чем длительнее срок хранения, тем больше различия истинной плотности крупных и мелких частиц. Истинная плотность крупных частиц снижается, мелких возрастает. Приведенный факт можно объяснить суффозионными явлениями. Наиболее мелкий и легкий материал выносится вместе с продуктами гидролиза силикатов. Поэтому в тонких классах накапливаются наиболее плотные и устойчивые к гипергенным изменениям минералы -- тита-номагнетит, ильменит и эгирин. В крупных классах частичное замещение нефелина про-

дуктами их гипергенных преобразований приводит к снижению величины истинной плотности. В верхних горизонтах существенную роль играет эоловый фактор.

Анализ поровых растворов хвостов показал, что они характеризуются повышенными концентрациями опасных для водных экосистем алюминия, стронция и фтора.

В начале 2000-х гг. специалистами АО «Апатит» и АО «Мурманская геологоразведочная экспедиция» были проведены геологоразведочные работы на хвостохранилище АНОФ-1 как ТМ апатит-нефелиновых руд [Каменев, 2003]. Было установлено, что ТМ условно можно разделить на четыре горизонта. Анализ гранулометрического состава хвостов и содержания в них апатита показал, что все горизонты, за исключением верхнего слоя, характеризуются шламовой крупностью апатита. Выход зерен апатита класса -40 мкм варьирует от 20 до 90 % и увеличивается от первого горизонта к четвертому. Тонкая крупность апатита объясняется тем, что в хвостах в основном находится минерал, потерянный в составе шламов при обезвоживании апатитового концентрата. Распределение же апатита по классам крупности в горизонтах хвостов связано как с направлением намыва пульпы, так и с суффозионными явлениями при хранении, когда мелкие фракции с повышенным содержанием апатита переносились в нижние горизонты.

Было определено, что для переработки лежалых хвостов хвостохранилища АНОФ-1 необходима разработка специальной технологии и аппаратурного оформления, особенно для процессов обезвоживания и сушки. При этом полученный апатитовый концентрат будет более чем на 70 % представлен фракцией -40 мкм. Низкие показатели опытно-промышленной флотации на АО «Апатит» привели к заключению об экономической нецелесообразности разработки ТМ [Каменев, 2003].

Хвосты мокрой магнитной сепарации акционерного общества «Ковдорский горнообогатительный комбинат»

Важным достижением в российской практике переработки ТМ является освоение на АО «Ковдорский ГОК», начиная с 1995 г., лежалых хвостов мокрой магнитной сепарации магнитообогатительной фабрики 1962-1980 гг. складирования в качестве исходного сырья с целью получения апатитового и бадделеитового

концентратов [Тарасов и др., 2002]. ТМ было сформировано в период работы ГОКа, когда из руды извлекали только магнетит, а апатит и бадделеит складировали. Оно представлено двумя участками: юго-восточным (площадь — 1504 тыс. м2, мощность -- до 30 м) и северо-западным (площадь — 342 тыс. м2, мощность — около 15 м), частично разобщенными бывшим бассейном оборотной воды. Максимальная ширина техногенной залежи достигает 1000 м, минимальная составляет 150 м. Длина хвостохранилища по долине — около 4 км.

Комбинат вел отработку в промышленных масштабах первого поля хвостохранилища посредством послойного снятия хвостов уступами высотой 3-8 м. Для вовлечения в добычу запасов ниже уровня грунтовых вод организованы отвод поверхностного стока и осушение хвостов. С целью наблюдения за эффектом осушения хвостов оборудована сеть из 24 скважин.

Технологические показатели обогащения лежалых хвостов в начальный период времени (1995-2001 гг.) были сопоставимы с показателями переработки руд коренного месторождения. Однако в связи с вовлечением в переработку всё в больших объемах запасов нижних горизонтов ТМ извлечение Р205 в апатитовой концентрат снизилось на 3-5 %. Было установлено, что повышенная концентрация тонких частиц, наличие продуктов разложения флотореагентов, увеличенное содержание оксидов и гидроксидов железа, а также наличие вторичных изменений поверхности минералов обусловили низкую обогатимость хвостов [Тарасов и др., 2002].

Для получения кондиционного апатитового концентрата были существенно изменены реагентные режимы флотации и технологические схемы обогащения путем совершенствования процесса подготовки исходного питания. Испытаны различные методы активации тонкозернистого апатита, в частности, оттирка, а также оттирка, совмещенная с отмывкой в разбавленных и плотных пульпах, селективная флокуляция, температурная обработка, новые реагентные режимы флотации. Исследования проводили на трех пробах с содержанием класса -0,071 мм от 57 до 75,5 %. Флотация проб без предварительного доизмельчения и после оттирки, а также при доизмельчении в течение 1-3 мин не позволяет достигнуть требуемых технологических показателей. Положительные результаты наблюдаются при комплексном

воздействии на тонкозернистые продукты, предусматривающем глубокое доизмельчение, повышение температуры пульпы до 25-28 °С и использование в качестве депрессора сульфитно-спиртовой барды вместо жидкого стекла или их смеси. Одним из основных факторов, которые следует учитывать при подготовке данного сырья к флотации, является степень обесшламливания вновь доизмельченного продукта. Установлено, что оптимальный выход шламов составляет 12-19 %. Наиболее высокое качество апатитового концентрата (содержание Р2O5 до 39,7 % при извлечении более 64 %) достигается при подаче жидкого стекла в операцию основной флотации, а сульфитно-спиртовой барды в I перечистку [Тарасов и др., 2002].

Была разработана новая технология переработки тонкозернистых песков ТМ с содержанием класса -0,071 мм 55-65 % [Макаров и др., 2008]. Технологическая схема обогащения лежалых хвостов включает следующие переделы: разгрузка исходного сырья в пластинчатый бункер-питатель через колосниковую решетку; удаление металлического (железосодержащего) лома; сокращение крупности смерзшихся кусков (в зимний период) в роторно-шнековой дробилке до крупности -150+100 мм; транспортировка ленточным конвейером в бункер-накопитель промежуточного рудного склада; дезинтеграция сырья в скруббер-бутаре до крупности -6-10 мм с удалением посторонних включений;перекачка распульпованного сырья в основной корпус в отделение измельчения; удаление первичных шламов до 5 %; доизмельчение сырья с целью обновления и активизации минеральной поверхности; классификация; вторичное обесшламли-вание; кондиционирование пульпы с флотореа-гентами; флотация (основная, контрольная и три перечистные операции); сгущение, фильтрация и сушка готового апатитового концентрата; получение чернового бадделеитового концентрата

из хвостов флотации гравитационными и флотационными методами.

Вскрышные породы Оленегорского железорудного месторождения

В Оленегорском рудном районе (Мурманская область) расположен ряд крупных железорудных месторождений: Оленегорское, Кировогорское, Комсомольское, им. Баумана, им. XV-летия Октября, разрабатываемые АО «Олкон» (Оле-негорский ГОК). Максимальная годовая добыча руды на этих месторождениях достигала 20 млн т. Из них вырабатывалось 8,5 млн т магнетитового концентрата.

Вмещающая железистые кварциты толща сложена в основном пластами амфиболовых, биотит-амфиболовых и биотитовых гнейсов, гранат-биотитовых кальцифиров, гранат-биотитовых гнейсов с редкими прослоями полевошпатовых, роговообманковых, тремоли-товых, жедритовых и гранатовых амфиболитов. Преобладают амфиболовые и биотит-амфиболовые гнейсы.

Вмещающие породы Оленегорского месторождения железистых кварцитов разведаны как сырье для производства строительного щебня, имеется обширный аналитический материал как по самим породам, так и по свойствам щебня на их основе [Кудряшов, 1988]. Для оценки возможности использования пород вскрыши после их хранения в отвалах для получения щебня были проведены специальные исследования. Установлено, что при сроке хранения горных пород в отвалах свыше 15-20 лет значительно ухудшаются физико-механические свойства получаемого щебня. В таблице представлены изменения показателя дробимости щебня из пород вскрыши отвалов Оленегорского железорудного месторождения в зависимости от сроков хранения [Кудряшов, 1988]. Как видно, марка по дробимости снижается.

Марки по дробимости щебня из отвалов вскрышных пород АО «Олкон» (Оленегорский ГОК)

Петрографический состав щебня Марка по дробимости [Кудряшов, 1988]

Срок хранения в отвале 15-20 лет Срок хранения в отвале 20-25 лет

Амфибол-биотитовые гнейсы, биотит-амфиболовые гнейсы, биотитовые гнейсы От 800 до 600-800 От 200-400 до 400-600

Убытки и упущенная выгода от долговременного хранения техногенных минеральных образований Существующее правовое регулирование РФ в области использования ОГОМП не учитывает основные экономические факторы условий их переработки — фактор инфляции запасов и инфраструктурный фактор.

Общий период хранения любого объекта размещения ОГОМП можно условно разделить

на стадии (фазы), каждая из которых характеризует состояние объекта и глубину процессов происходящих в нем изменений (рис. 4).

Начальная стадия — стадия формирования объекта — характеризуется накоплением в нем полезных ископаемых. На этой стадии рудные компоненты сохраняют свои первоначальные качества.

Рис. 4. Направленность процессов инфляции запасов объектов размещенияОГОМП: I — объект размещения ОГОМП в стадии формирования; II — объект размещения ОГОМП в начальной стадии

хранения; III — объект размещения ОГОМП после продолжительного хранения: 1 — отвальная масса; 2 — основание объекта (природный ландшафт); 3 — рудный материал; 4 — геохимический ореол рассеяния полезных компонентов; 5 — направления миграции (рассеяния) полезных компонентов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В последующей, ранней стадии хранения, начинается дезинтеграция рудного материала, и, как следствие, ухудшение его технологических качеств, а также разубоживание полезных компонентов, которые в результате гипергенных процессов начинают мигрировать на нижние горизонты. Стадия длительного хранения объекта размещения ОГОМП характеризуется лавинообразной инфляцией его запасов и масштабным загрязнением окружающих территорий. В заключительный период объект полностью теряет свои потребительские качества, а территории его размещения оказываются безвозвратно загрязненными.

Указанную стадийность можно условно представить в виде графика накопления ущерба в зависимости от срока хранения объектов (рис. 5). Как видно, на начальном этапе хранения условного объекта размещения ОГОМП его можно перерабатывать с экономической выгодой. Но с течением времени (на графике точка То), потребительская ценность полезных ископаемых объекта становится ниже себестоимости их извлечения. В результате объект теряет свою ценность и превращается лишь в источник постоянного негативного воздействия на окружающую среду, ликвидация ущерба последствий хранения которого, а также утилизация дополнительно потребуют зна-

чительных материальных ресурсов [Селезнев, 2013].

То Время

Рис. 5. Суммарный экономический ущерб от длительного хранения ОГОМП: 1 — рыночная стоимость полезных ископаемых, накопленных в отвалах (инфляция запасов); 2 — стоимостная характеристика ущерба окружающей среде; 3 — условная себестоимость извлечения руды из горной массы отвалов

Помимо прямых ущербов (экологического и от инфляции запасов) необходимо упомянуть и о косвенных [ЫвУБкауа а1., 2019]. Это, например, бюджетный и социальный ущерб, вызванный сокращением запасов ТМ, снижением бюджетных отчислений и налогов, сни-

жением числа рабочих мест; ущерб от повышенного уровня заболеваемости населения, связанного с хранением ОГОМП; ущерб от сокращения биологических ресурсов и др.

Возникновение добавочной себестоимости единицы добытого из техногенных минеральных образований сырья

Существующий нормативно-правовой регламент вовлечения техногенных минеральных образований в переработку

Возникновение добавочной себестоимости единицы добытого из ТМО сырья при и так низкой рентабельности их переработки за счет затрат обусловлено действующим законодательством РФ — Федеральным законом «О недрах» [Федеральный закон..., 1992].

Процедура подготовки к эксплуатации и сама эксплуатация ТМО сильно усложняются и затягиваются, так как по аналогии с месторождениями коренных недр должны включать следующие этапы: приобретение лицензии на право проведения работ по геологическому изучению недр и добычу полезных ископаемых ТМО; поэтапное геологическое изучение ТМО; проектирование предприятия по переработке ТМО; получение разрешительной документации на переработку ТМО; сопровождение работ по извлечению полезных компонентов из ТМО.

Процедура передачи ТМО в переработку вызывает нарекания, так как в соответствие с требованиями ФЗ «О недрах» должна осуществляться через аукционы (конкурсы). Однако в условиях низкого спроса организация и проведение таких аукционов весьма проблематичны, а ТМО, имеющие признаки недр федерального значения вообще рискуют остаться не востребованными.

Существенный объем инвестиций в разведочные работы по изучению ТМО, «замораживаемый» на неопределенный срок, может, в конечном итоге, существенно повлиять на рентабельность предприятия.

На этапе получения разрешительной документации на переработку ТМО предприятие обязано: получить в органах Ростехнадзора горноотводный акт на основании разработанного проекта горного отвода в уточненных границах; осуществить регистрацию предприятия в государственном реестре опасных производственных объектов; разработать и согласовать в органах Ростех-надзора Положение о производственном кон-

троле соблюдения требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте; заключить договор страхования гражданской ответственности при эксплуатации опасного производственного объекта; разработать план ликвидации аварий и заключить с профессиональной горноспасательной службой договор на обслуживание организации, эксплуатирующей опасный производственный объект; получить лицензию на осуществление деятельности по производству маркшейдерских работ или заключить договор на маркшейдерское обслуживание с организацией, имеющей такую лицензию; разработать и согласовать в территориальных органах Федерального агентства по недропользованию программу экологического мониторинга и производственного экологического контроля; утвердить нормативы образования отходов и лимиты на их размещение в Федеральной службе по надзору в сфере природопользования (Роспри-роднадзор) на основании разработанного проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение; утвердить нормативы и получить разрешение на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в органах Росприроднадзора на основании разработанного проекта допустимых выбросов (ПДВ); разработать и согласовать в органах Росприроднадзора проект на размещения горных отходов в случае, если они не используются для засыпки выработанного пространства.

Необходимый объем сопровождения работ по извлечению полезных компонентов из ОГОМП включает: ежегодную разработку и согласование в органах Ростехнадзора «Годовых планов развития горных работ»; геолого-маркшейдерское сопровождение работ по извлечению полезных компонентов; ежегодную отчетность по движению запасов; при неподтверждении запасов их геолого-экономическую переоценку и пересчет.

В соответствии с нормативными требованиями предприятию на весь период отработки необходимо содержать геолого-маркшейдерский отдел и проводить необходимый объем аналитических работ для оперативного учета запасов.

Поэтому существующий нормативно-правовой регламент вовлечения ТМО в переработку приводит к существенным народно-хозяйственным убыткам.

Вероятно, в ряде единичных случаев (например, уникальных хвостохранилищ пирротиновых и магнетитовых песков, шлаковых отвалов Заполярного филиала ПАО ГМК «Норильский никель»

[Бодуэн и др., 2013]) такой подход обоснован, чего нельзя сказать в отношении других, менее значимых объектов.

Так, процесс подготовки ТМ «Отвалы Алларе-ченского месторождения» к освоению продолжался около 6 лет. За это время инфляция запасов объекта, учитывая сложившуюся динамику разрушения руд за 40-летний период, составила не менее 180 т никеля [Селезнев, 2013].

Характерным примером может служить озеро Барьерное, расположенное на территории г. Норильска. В нем до середины 2016 г. происходил постоянный процесс накопления запасов техногенного сырья за счет потерь основных (№, Си, Со) и попутных (Р^ Pd, 1г, Ru, А^ А^ Se, Те) полезных компонентов металлургического производства Никелевого завода (Заполярный филиал ПАО ГМК «Норильский никель»), которые в виде песков накапливаются на дне озера, используемого в качестве прудка-охладителя оборотной воды. Ежегодно накапливалось несколько тонн никеля, но, чтобы иметь возможность его добывать (добыча происходит элементарно — земснарядом), по законодательству необходимо по мере отработки разведанных и поставленных на баланс запасов периодически проводить геологоразведочные работы и защищать запасы в ГКЗ. В результате, эксплуатирующему малому предприятию необходимо либо содержать геологическую службу, либо обращаться в профильные организации.

Примечательно, что, если в период подготовительных работ предприятие, получившее лицензию на переработку ТМО, по каким-то причинам задержало сроки выполнения этапов регламента (условий пользования участком недр), установленных лицензионным соглашением, оно может быть оштрафовано органами Росприрод-надзора. А придание статуса горного предприятия лишает предприятие по переработке ТМО государственной поддержки при проведении научно-исследовательских работ и внедрении инновационных технологий в рамках Федерального закона «О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации» [Федеральный закон..., 2007] и налоговых льгот, предоставляемых предприятиям, осуществляющим переработку отходов, в соответствие с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» [Федеральный закон., 2002].

Таким образом, совершенно очевидно, что при существующих законодательных нормах и при

низкой рентабельности производства инвестиции в переработку ОГОМП крайне невыгодны.

Примеры упрощенной процедуры ввода в эксплуатацию техногенных минеральных образований

Вопрос об упрощении процедуры вовлечения ТМО в переработку поднимался и ранее. Так, еще в мае 2010 г. Магаданская областная Дума обратилась в Государственную Думу РФ с инициативой упрощения доступа к техногенным россыпям путем внесения ряда поправок в Федеральный закон «О недрах». На территории области находится множество подобных объектов, большинство из которых содержит от 1 до 10 кг золота. Суммарный же потенциал техногенного комплекса россыпедобычи разными экспертами оценивается в пределах от 250 до 1000 т [Прусс, 2009]. При этом техногенные россыпи, как и хвосты золоторудных обогатительных фабрик, являются опасными для окружающей среды, так как содержат в себе ртуть и другие загрязняющие вещества, используемые при амальгамации золота.

Россыпедобыча сама по себе не является высокорентабельным производством, а, скорее, социально-экономической составляющей жизнеобеспечения минерально-сырьевых территорий Магаданской области, испытывающей в настоящее время катастрофический отток квалифицированных кадров из-за сокращения рабочих мест. Необходимо, чтобы и нормативно-правовая база, и налогообложение учитывали эти особенности, тем более при переработке отвального комплекса россыпедобычи.

Многолетнее изучение хвостов золотодобычи показало, что содержание в них свободного золота (0,26-0,68 г/м3) сегодня уже выше, чем среднее в отрабатываемых россыпях (0,17-0,25 г/м3); сплошная переработка хвостов золотодобычи высокопроизводительными модулями позволит получать свободное золото и концентрат связанного золота с содержанием до 500 г/т с его последующей глубокой переработкой.

Переход на новую методологию добычи полезных ископаемых из россыпных месторождений позволит (применительно к Магаданской области): стабилизировать объем добычи золота на уровне 15-20 т золота в год; создать новые рабочие места на длительный срок; завершить технологическую рекультивацию площадей, затронутых золотодобычей.

Для перехода на новые технологии россыпной добычи необходимо выполнение следующих условий [Прусс, 2009]:

- сплошная переработка отвального комплекса, бортовых и плотиковых недоработок (технологическая рекультивация) на промывочном оборудовании нового поколения;

- переход на заявочный регламент недропользования россыпных объектов и резкое уменьшение объемов разрешительной документации.

Согласно проекту Федерального закона «О внесении изменений в Закон РФ "О недрах"», в Магаданской области предполагалось:

1) предоставлять в пользование техногенные месторождения без проведения конкурсов и аукционов на основании решения комиссии, которая создается федеральным органом управления государственным фондом недр;

2) разрешить недропользователю осуществлять добычу полезных ископаемых из техногенных отвалов в границах горного отвода, предоставленного в соответствии с лицензией, без проведения геологоразведочных работ и исключить из основных требований к рациональному использованию и охране недр проведение государственной экспертизы запасов полезных ископаемых по отношению к техногенным отвалам, представляющим собой вторичный комплекс переработки сырья. Списание же запасов производить по фактическим объемам добычи, когда будет завершен промывочный сезон.

Кроме того, предлагалось передать на региональный уровень полномочия по вопросам лицензирования техногенных россыпей.

В качестве положительного примера облегченной процедуры ввода в эксплуатацию ТМО может быть приведен опыт ПАО АК «АЛРОСА», когда компания успешно оспорила претензии Росприроднадзора Минприроды России по факту выявленного в 2013 г. «самовольного» пользования недрами и безлицензионной добычи алмазов из ТМО — хвостов обогащения. При отработке Мирнинским ГОКом россыпного месторождения «Водораздельные галечники» алмазоносные пески обогащались на обогатительной фабрике № 5 и затем складировались на хвостохранилище согласно разработанному проекту. Обогащение песков происходило без использования химических реагентов путем механической промывки. При этом извлечение алмазов на фабрике, построенной в начале 1960-х гг., достигало 88 %. Обогатительная фабрика № 5 и ее хвостохранилище не эксплуатировались с октября 2004 г., в 2005 г. фабри-

ка была демонтирована, а хвостохранилище ликвидировано в 2010 г. по специально разработанному проекту. В дальнейшем возникла возможность более глубокого извлечения алмазов на существующей обогатительной фабрике № 3 Мирнинского ГОКа, в связи с чем на месте складирования промытых песков были проведены геологоразведочные работы, разработана соответствующая техническая документация и данные складированные пески были переведены в разряд ТМ «Хвостохранилище фабрики № 5» для дальнейшей его отработки.

Перспективные направления изменения законодательства Российской Федерации в стимулировании предпринимательского интереса к пе-реработкетехногенных минеральных образований

Одним из основных потенциалов стимулирования интереса инвесторов к переработке ОГОМП является отказ от догм, диктуемых Федеральным законом «О недрах», и усиление законодательных позиций Федерального закона «Об отходах производства и потребления», что легко обнаруживается при сравнении схем формирования коммерческой эффективности предприятий по переработке ОГОМП, действующих в соответствии с требованиями одного или другого закона [Федеральный закон..., 1992; Федеральный закон..., 1998].

Для увеличения инвестиционной привлекательности использования ОГОМП необходимо вывести регулирование отношений, возникающих в связи с их использованием, из-под юрисдикции Федерального закона «О недрах».

В условиях высокой народно-хозяйственной значимости эффекта от переработки ОГОМП переход прав на их использование должен осуществляться на бесплатной основе.

Следующим стимулирующим моментом повышения интереса инвесторов к переработке ОГОМП могут стать налоговые преференции. Учитывая ущерб, наносимый от размещения ОГОМП не только землям и водным объектам, но и конкретно здоровью человека, это совершенно согласуется с интересами общества.

Естественно, что в первую очередь предприятие, осуществляющее переработку ТМО, должно быть освобождено от уплаты налога на добычу полезных ископаемых, для чего необходимо внесение изменений в Налоговый кодекс РФ. Не менее рациональным, по мнению многих экономистов, является освобождение от уплаты налога

на прибыль [Ларичкин, 2008], получаемую от переработки любых видов ОГОМП, а также любых налогов, связанных с данным видом деятельности. Ведь деятельность предприятия, перерабатывающего ГПО, автоматически связана с предотвращением экологического ущерба, возникающего из-за последствий их хранения, значимость которого может превалировать над экономическим эффектом.

Учитывая важность вовлечения ОГОМП в переработку, большую помощь потенциальным инвесторам могла бы оказать так же государственная программа поддержки в софинансировании проведения научно-исследовательских работ по поиску наилучших технологических решений, что должно быть закреплено в законе РФ «О развитии малого и среднего предпринимательства в РФ».

Безусловным прорывом в сфере обращения и использования ОГОМП могут стать поправки в Федеральный закон «О государственно-частном партнерстве, муниципально-частном партнерстве в Российской Федерации» [Федеральный закон., 2015], в частности, в статью 7.1, где в качестве объектов соглашений должны присутствовать объекты размещения ОГОМП.

При этом государственный контроль обращения с ОГОМП желательно сохранить. Для этого возможно параллельное внесение поправок в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления». Сейчас, в соответствие с этим законом, ОГОМП квалифицируются как отходы I—IV класса опасности, но, в силу их специфичности, целесообразней было бы выделить их в самостоятельный класс и возобновить систему лицензирования Федеральной службой по надзору в сфере природопользования деятельности, связанной с их использованием.

В связи с этим должен быть изменен и порядок предоставления лицензии. Единственным требованием при выдаче лицензии должен быть проект переработки ОГОМП, разработанный на основе эффективной схемы обогащения и получивший положительные экспертные заключения, например, в ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт им. Н. М. Федоровского».

Заключение

1. Огромные объемы накопленных отвальных пород и хвостов обогащения создают серьезные экономические и экологические проблемы в горнопромышленных районах. Поддержание отвалов вскрышных пород и шлаков, хвосто- и шламохранилищ требует значи-

тельных капитальных и материальных затрат, на длительное время выводятся из хозяйственного оборота значительные площади земель. Большие объемы перемещенной горной массы нарушают сложившееся геологическое равновесие, пыление отвалов и хвостохранилищ, кислый дренаж, попадание реагентов и тяжелых металлов в природные поверхностные и подземные воды отрицательно влияют на сложившиеся экосистемы и здоровье человека.

2. Учитывая масштабы потерь в процессах добычи и обогащения полезных ископаемых, истощение запасов и снижение качества руд, ОГОМП рассматриваются как потенциальный источник ценных компонентов, несмотря на более низкие их содержания, чем в первичном сырье. Тем более, что они требуют существенно меньших затрат на добычу и переработку. В процессе складирования вследствие дифференциации вещества по крупности и плотности могут формироваться обогащенные участки — ТМ. Запасы руд в ТМ уже в настоящее время сопоставимы с запасами первичных руд.

3. Реализация концепции 3R пирамиды ("reduce, reuse, recycle") в обращении с отходами обусловливает необходимость широкой разработки ТМО: накопленных и текущих ОГОМП.

4. На примере ОГОМП предприятий одного из крупнейших горнодобывающих районов РФ — Мурманской области установлено следующее. В процессе хранения ОГОМП происходят изменения состава и свойств минералов вследствие гипергенеза, наблюдается дифференциация вещества в объеме за счет поверхностного сноса, химического выветривания и суффозион-ных процессов. При этом меняются физико-химические свойства поверхности большинства даже устойчивых минералов.

5. Гипергенные процессы находят отражение в инженерно-геологическом состоянии массива, приводят к значительному изменению технологических свойств как рудных, так и нерудных минералов и необходимости поиска новых технологических решений при переработке ТМО. Стадия длительного хранения объекта размещения ОГОМП характеризуется лавинообразной инфляцией его запасов и масштабным загрязнением окружающих территорий.

6. Ряд организационно-экономических проблем переработки (утилизации) ОГОМП в РФ связан с несовершенством законодательной базы. Анализ сложившегося нормативно-правового регламента показывает, что при существующих законодатель-

ных нормах инвестиции в переработку ОГОМП крайне невыгодны, так как при невысокой рентабельности требуют существенных вложений на начальном этапе, которые замораживаются на длительное время, в результате чего возникают большие коммерческие риски в условиях длительного срока окупаемости затрат.

7. Уравнивание ОГОМП с месторождениями коренных недр значительно усложняет проек-

тирование и планирование работы предприятия по переработке ТМО, а также требует значительных инвестиционных затрат на начальном периоде. Выведение регулирования отношений, возникающих в связи использованием ОГОМП, из-под юрисдикции Федерального закона «О недрах» значительно упростит и сократит этап проектирования предприятия.

Литература

Аксенов Е. М., Садыков Р. К., Алискеров В. А., Киперман Ю. А., Комаров М. А. Техногенные месторождения — проблемы и перспективы вовлечения в хозяйственный оборот // Разведка и охрана недр. 2010. № 2. С. 17-20.

Бодуэн А. Я., Петров Г. В., Мардарь И. И., Иванов Б. С. Извлечение благородныхи цветных металлов из техногенного сырья Норильского промышленного региона: практика и исследования // Успехи современного естествознания. 2013. № 3. С. 143-145.

Быховский Л. З., Спорыхина Л. В. Техногенные отходы как резерв пополнения минерально-сырьевой базы: состояние и проблемы освоения // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2011. № 4. С. 15-20.

Волохонский А. Н., Реженова С. А. Минералогическая оценка шлаков медно-никелевых руд как критерий их практического использования // Минералогические критерии комплексной оценки минерального сырья Кольского полуострова. Апатиты: Изд-во КФ АН СССР, 1982. С. 47-55.

Каменев Е. А. Перспективы использования хвостов обогащения апатитонефелиновых руд Хибинских месторождений // Техногенные минерально-сырьевые ресурсы / под ред. В. В. Караганова, Б. С. Ужке-нова. Алматы, 2003. С. 108-117.

Кудряшов И. И. Отчет Ловозерской геологической партии и партии стройматериалов о результатах детальной разведки глубоких горизонтов Оленегорского месторождения, проведенных в 1985-88 гг. 1988. Кн. 2.

Ларичкин Ф. Д. Комплексное экологосбалансированное использование природных ресурсов — основа развития регионов Севера // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2008. № 1. С. 58-69.

Мазухина С. И., Нестерова А. А., Нестеров Д. П., Макаров Д. В., Маслобоев В. А. Экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование гипергенных процессов в хвостах обогащения апатит-нефелиновых руд // Химия в интересах устойчивого развития. 2007. Т. 15, № 4. С. 447-455.

Макаров Д. В., Белобородов В. И., Суворова О. В. Техногенные минеральные ресурсы Кольского полуострова и перспективы их использования // Минералогия техногенеза - 2008. Миасс: ИМин УрО РАН, 2008. С. 158-180.

Макаров Д. В., Потапов Д. С., Потапов С. С., Светлов А. В. Исследование экологической опасности и потенциальной возможности извлечения полезных компонентов из гранулированных шлаков комбината «Печенганикель» ОАО «Кольская ГМК» // Экология промышленного производства. 2013. № 2. С. 54-58.

Маслобоев В. А., Селезнев С. Г., Макаров Д. В., Светлов А. В. Оценка экологической опасности хранения отходов добычи и переработки медно-никелевых руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. Т. 50, № 3. С. 138-153.

Нерадовский Ю. Н., Савченко Е. Э., Гришин Н. Н., Касиков А. Г., Окорочкова Е. А. Структура и состав шлаков Печенги: исследования на сканирующем электронном микроскопе // Труды VI Всероссийской Ферсмановской научной сессии. Апатиты: К & М, 2009. С.283-286.

Прусс Ю. В. Новые технологии россыпедобычи в условиях Крайнего Севера // Глобус. 2009. № 1 (4). С. 34-35.

Селезнев С. Г. Отвалы Аллареченского месторождения сульфидных медно-никелевых руд — специфика и проблемы освоения: автореф. дисс. ... канд. г.-м. наук. Екатеринбург, 2013. 23 с.

Суворова О. В., Макаров Д. В., Нестерова А. А., Васильева Т. Н., Нестеров Д. П. Исследование ги-

пергенных процессов в хвостах обогащения апатит-нефелиновых руд // Минералогия техногенеза -2006. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 250-264.

Тарасов Г. Е., Быховец А. Н., Сидоренков А. П., Новожилова В. В., Захарова И. Б. Разработка и обогащение лежалых обводненных хвостов // Горный журнал. 2002. С. 34-38.

Трубецкой К. Н., Уманец В. Н., Никитин М. Б. Классификация техногенных месторождений, основные категории и понятия // Горный журнал. 1989. № 12. С. 6-9.

Федеральный закон «О недрах» от 21.02.1992 № 2395-1 (ред. от 30.09.2017).

Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 № 89-ФЗ.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ.

Федеральный закон «О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации» от 24.07.2007 № 209-ФЗ.

Федеральный закон «О государственно-частном партнерстве, муниципально-частном партнерстве в Российской Федерации и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 13.07.2015 № 224-ФЗ.

Чантурия В. А., Макаров В. Н., Макаров Д. В., Васильева Т. Н., Павлов В. В., Трофименко Т. А. Влияние условий хранения на изменение свойств медно-никелевых техногенных продуктов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2002. Т. 38, №6. С. 96-102.

Чантурия В. А., Макаров В. Н., Макаров Д. В., Васильева Т. Н. Формы нахождения никеля в лежалых хвостах обогащения медно-никелевых руд // Доклады РАН. 2004. Т. 399, № 1. С. 104-106.

Adiansyah J. S., Haque N.,Rosano M,Biswas W. Application of a Life Cycle Assessment to Compare Environmental Performance in Coal Mine Tailings Management // Journal of Environmental Management. 2017. V. 199.P. 181-191.

Edraki M., Baumgartl T., Manlapig E., Bradshaw D., Franks D. M., Moran C. J. Designing Mine Tailings for Better Environmental, Social and Economic Outcomes: a Review of Alternative Approaches // Journal of Cleaner Production. 2014. V. 84. P. 411-420.

Fonseca A., McAllister M. L., Fitzpatrick P. Measuring What? A Comparative Anatomy of Five Mining Sus-tainability Frameworks // Minerals Engineering. 2013. V. 46-47. P. 180-186.

Gorakhki M. H., Bareither C. A. Sustainable Reuse of Mine Tailings and Waste Rock as Water-Balance Covers // Minerals. 2017. V. 7 (7). 128.

Laurence D. Establishing a Sustainable Mining Operation: an Overview // Journal of Cleaner Production. 2011. V. 19. P. 278-284.

Lébre É., Corder G. Integrating Industrial Ecology Thinking into the Management of Mining Waste // Resources. 2015. V. 4. P. 765-786.

Lébre É., Corder G. D., Golev A. Sustainable Practices in the Management of Mining Waste: a Focus on the Mineral Resource // Minerals Engineering. 2017. V. 107. P. 34-42.

Lottermoser B. G. Mine Wastes. Characterization, Treatment and Environmental Impacts. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2010. 400 p.

Lottermoser B. G. Recycling, Reuse and Rehabilitation of Mine Wastes // Elements. 2011. V. 7. P. 405-410.

Nevskaya M. A., Seleznev S. G., Masloboev V. A., Klyuchnikova E. M., Makarov D. V. Environmental and Business Challenges Presented by Mining and Mineral Processing Waste in the Russian Federation // Minerals. 2019. V. 9. 445. D0I:10.3390/min9070445

Singh K., Oates C., Plant J., Voulvoulis N. Undisclosed Chemicals — Implications for Risk Assessment: a Case Study from the Mining Industry // Environment International. 2014. V. 68. P. 1-15.

Song X., Pettersen J. B., Pedersen K. B., R0berg S. Comparative Life Cycle Assessment of Tailings Management and Energy Scenarios for a Copper Ore Mine: a Case Study in Northern Norway // Journal of Cleaner Production. 2017. V. 164. P. 892-904.

Pedersen K. B., Jensen P. E., Sternal B., Ottosen L. M., Henning M. V., Kudahl M. M., Junttila J., Skirbekk K., Frantzen M. Long-Term Dispersion and Availability of Metals from Submarine Mine Tailing Disposal in a Fjord in Arctic Norway // Environmental Science and Pollution Research. 2017. https://doi.org/10.1007/s11356-017-9276-y

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Voulvoulis N., Skolout J. W. F., Oates C. J., Plant J. A. From Chemical Risk Assessment to Environmental Resources Management: the Challenge for Mining // Environmental Science and Pollution Research. 2013. V. 20. P. 7815-7826.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.