CC BY
38
--© Г.Д. Першин, Г.А. Караулов,
А.Г. Караулов, 2006
УДК 622.35:622.013.364
Г.Д. Першин, Г.А. Караулов, А.Г. Караулов
ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ РЕДУТОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МРАМОРА
Семинар № 12
Ту ациональное, комплексное и эко-
-I номное использование недр - это важнейшее условие развития экономики любой страны имеет непосредственное отношение и к промышленности строительных материалов. Особенно остро проблема комплексного использования сырья и утилизации отходов стоит в подотраслях этой промышленности, связанных с добычей и обработкой камня.
Так, потери каменного сырья в промышленности стеновых материалов составляют 50-70 %, а в промышленности облицовочных материалов из природного камня - более 70 % перерабатываемой горной массы.
Невысокая степень утилизации отходов камнедобычи и камнеобработки обусловливает их постоянно растущее накопление в районах функционирования предприятий. Особенно много отходов образуется при добыче блоков стенового камня (пильных известняков, ракушечников, вулканических туфов и т. п.). Это свидетельствует о существовании колоссальных минерально-сырье-вых резервов для организации производства различных строительных материалов, а также материалов и изделий для других отраслей народного хозяйства.
Анализ деятельности передовых отечественных и зарубежных предприятий по добыче и обработке камня свидетельствует о значительном экономическом и природоохранном эффекте, который может быть достигнут при реализации малоотходных технологических процессов и по-
вышении уровня утилизации отходов. В этом отношении показателен опыт предприятий Украины в части использования отходов, образующихся при производстве блоков пильного (стенового) известняка.
Очевидно, решение проблемы комплексного использования сырья, и утилизации отходов при добыче и обработке камня должно начинаться, прежде всего, с обеспечения возможно более полного извлечения блочного сырья из уже разрабатываемых месторождений, чтобы свести к минимуму потери его в недрах. Большое значение при этом имеет сохранение всех свойств добываемого камня и его качества. Далее необходимо обеспечение минимума потерь при последующей переработке блоков, что равноценно достижению максимально возможного выхода готовых изделий из камня. При этом весьма важен комплексный подход к процессам добычи и обработки камня, использование всех компонентов, имеющихся в добываемой и перерабатываемой горной массе, всемерное сокращение количества добываемого сырья, идущего в отвалы, развитие малоотходных и безотходных производств. Экономия блочного сырья во многом зависит от качества сырья, степени совершенствования обработки камня, применения передовых технологий, повышения качества изделий и др. Существенную роль может играть использование вторичного сырья, обычно приводящее к значительному снижению себестоимости продукции.
Основные направления утилизации отходов
Промышленные отходы камнедобычи и камнеобработки в качестве вторичного сырья являются крупным резервом интенсификации производства.
Основное направление утилизации глыб (всех трех подгрупп) - переработка их на декоративные щебень и песок (ГОСТ 22856 - 77), используемые в дальнейшем для получения: искусственных блоков (ГОСТ 21-40 - 84) и декоративных плит (ГОСТ 24099-80); на строительный щебень (ГОСТ 8267-82), бутовый камень (ГОСТ 22132-76), камни бортовые (ГОСТ 6666-81) и брусчатые (ГОСТ 23668-79) и т. п. Кроме того, наиболее монолитная часть глыб (главным образом, крупных и средних) может перерабатываться на облицовочные плиты (ГОСТ 9480-89), архитектурно-строительные изделия (2334278), а также на различные товары народного потребления, включая ритуальные изделия (детали памятников). В этом случае для обработки глыб следует использовать камнераспиловочное оборудование: алмазно-канатные пилы, одноштрипсовые, ортогональные, однодисковые станки и т. п.
Область утилизации объемного окола - производство щебня и песка, декоративных облицовочных пиленых плит и архитектурно-строительных изделий, а также некоторых специальных облицовочных изделий местного характера (корки, колотые полоски и т. п.).
Главное направление утилизации плоского окола - производство из него облицовочных неокантованных плит, либо косоугольной формы с обрезными гранями, которые можно в дальнейшем использовать для производства декора-тивных плит на основе природного камня (тип III по ГОСТ 24099-70), для укладки мозаичных монолитных полов, облицовки стен и т. п.
Утилизация бута и щебня должна вестись в направлении их переработки на щебень и песок декоративные, строительный
щебень, бутовый камень. Кроме того, в зависимости от минералогического состава горных пород они могут использоваться для получения различных минеральных добавок, известняковой муки, компонентов сельскохозяйственных удобрений и т. п.
Подавляющее количество штыба имеет карбонатный состав, утилизация этого вида отходов осуществляется в направлении производства известняковой муки, карбонатного песка, минеральных добавок.
Наиболее просто проблема утилизации шлама может быть решена на предприятиях с чистым шламом, где возможными направлениями его утилизации являются: производство различных наполнителей для лакокрасочной промышленности (из шлама силикатного состава), минеральные добавки в строительные растворы (из шлама силикатного и карбонатного состава), пластифицирующие добавки в штукатурные растворы (из шлама карбонатного состава).
Рациональное использование сырья в процессе добычи и обработки природного камня
Успешное решение задач, стоящих перед подотраслями «Добычи и обработки природного камня», связано с совершенствованием управления технологическими процессами и производственными комплексами путем использования вычислительной техники, средств автоматики, методов моделирования, рационализации и оптимизации процессов добычи и обработки природного камня. Это означает, что каждый инженер-технолог должен уметь строить модели технологических процессов, формулировать и решать задачи рационализации и оптимизации.
Рациональное использование сырья -основной резерв снижения себестоимости готового изделия, а именно: горной массы, добытой на карьере; блоков, поступающих на камнеобрабатывающие предпри-
Укрупненные экономические показатели производства щебня на Редутовском мраморном карьере
Показатели
Дробление с 600 мм до 20 мм Дробление с 20 мм до 0,1 мм
Транспортирование до г. Магнитогорска на расстояние 160 км Итого
Покупка мраморного порошка ЗАО «Южуралавтобан»
ятия; полуфабрикатов и образующихся отходов камнеобработки.
Оптимальное и рациональное использование материалов представляет собой сложную технико-экономическую задачу, которую можно решать лишь при учете многих конструктивных, технологических и организационных факторов производства. Анализ каждого отдельного фактора дает свои пути и средства для решения задачи по использованию материалов. Рациональное использование сырья должно обеспечивать не только получение минимального количества отходов, но и выход наиболее дорогой, более качественной и престижной продукции при пониженных затратах труда и материалов на производство одной единицы изделия.
Так, при добыче железных руд на месторождении «Подотвальное» вывозятся в отвал валуны мраморизованного известняка, которые встречаются на горизонтах 460-400 м. А при вскрытии 390 горизонта будут вывозиться в отвал порфириты, ме-тасоматиты, которые тоже можно использовать для производства мелкоразмерных облицовочных плит.
При добыче блоков коелгинского мрамора образуются глыбы (некондиционные блоки), которые получаются при наличии естественных трещин, не совпадающих с направлением реза. Эти блоки, не соответствующие ГОСТ 9479-98 отгружали в отвал, или перерабатывали на щебень. Однако из этих некондиционных блоков вполне возможно получение мелкоразмерных плит.
Затраты руб/тн
150 178,6 172,5 501,1 450
В настоящее время на ЗАО «Коелгам-рамор» разработаны технические условия ТУ 5714-051-36913928-99 «Камень блочный Коелгинского месторождения для производства облицовочных изделий», которые успешно реализуются. Аналогичные технические условия следует разработать на Редутовском месторождении, что позволит продавать некондиционные блоки.
Переработка некондиционных блоков на щебень не экономна [1], так как стоимость сырья в десятки раз выше стоимости щебня, произведенного из этого сырья, даже без учета капитальных затрат.
Наибольшую стоимость природный камень приобретает, если он заложен в облицовочные и мелкоразмерные плиты, архитектурно-строительные изделия из природного камня, а затем в декоративном щебне, песке, известковой муке и т. д. [1].
Аналогичным образом необходимо подходить к вопросу использования плоского окола, корок, недопила и шлама, образующихся при распиловке блоков мрамора.
Поэтому прежде чем разрабатывать технологический процесс производства изделий из природного камня по безотходной технологии, необходимо сделать экономический анализ исходного природного сырья, образуемых отходов с точки зрения их стоимости как сырья в готовых изделиях по принятой технологической схеме изготовления, затем обеспечить рациональный расход его по принятой технологии с учетом выпуска
2. Тонких однослойных плиток из цементно-мраморной смеси
3. Сварочных электродов
4. Асфальтобетонных смесей
5. Мозаичных полов, ступеней, подоконников и фасадной штукатурки [
7. Пластмасс
8. Линолеума
9. Клея
10. Мелованной бумаги, обоев, картона
11. Краски для дорожной разметки, грунтовок, эмали и краски на органической основе
12. Сухих строительных смесей (шпатлевки, штукатурки, затирки, замазки
13. Буровых растворов для нефтегазодобычи
14. Резинотехнических изделий
15. Строительной керамики, фарфора
16. Фанепм
17. Ралиолеталей
18. Абпячивного инстпумента
19. Стекла
20. Чистящих средств
21. Герметика
22. Зубной пасты
23. Крема (косметические)
24. Добавки в комбикорма
я Я
« К Й " .2 м
чз о
5 ё §
ч я о о о О
з §1
О
—
I. Производство облицовочной плитки, памятников, архитектурно-строительных изделий
II. Продажа блоков
III. Производство плит поверочных, разметочных
IV. Производство электротехнических досок
V. Производство мозаичных облицовочных плит на цементной основе
VI. Производство декоративных плит из отходов мраморного сырья по технологии «Бретонстоун» [1]
VII. Производство декоративных изделий и скульптур из мрамора
VIII. Производство колотых изделий
IX. Художественная и промышленная мозаика
X. Производство полимербетона
XI. Производство микроразмерных плит из некондиционных блоков
продукции высокого качества. Укрупненные экономические показатели производства щебня на Редутовском мраморном карьере приведены в таблице.
Из этого можно сделать вывод, что на данном этапе разработки Редутовского мраморного месторождения производство щебня экономически не целесообразно.
В перспективе при достижении на Редутовском мраморном карьере проектной производительности и увеличении объемов отходов скальной вскрыши
1. Волуев И.В., Сычев Ю.И., Ткач В.Р. Безотходная технология добычи и обработки блочного природного камня. - М.: Недра, 1994.- 192 с.
2. Разработка ресурсосберегающих технологий комплексного освоения месторож-дения
возможно его многоцелевое использование, которое приведено на рисунке.
В настоящее время экономически целесообразно торговать некондиционными блоками и применять два варианта использования мраморных отходов: производство мелкоразмерных плит из некондиционных блоков и производство декоративных плит из отходов мраморного сырья.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
полезных ископаемых открытым способом. Сборник научных трудов. - М.: Недра, 1990. - 154 с.
3. Бакка Н.Т., Ильченко И.В. Облицовочный камень. - М.: Недра, 1992. - 304 с.
— Коротко об авторах -
Першин Г.Д. - доктор технических наук, профессор,
Караулов Г.А. - кандидат технических наук, профессор,
Магнитогорский государственный технический университет,
КарауловА.Г. - инженер ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ГЕОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ВНИИгеосистем)
ПАНИКАРОВ-СКИЙ Валентин Васильевич Разработка методов исследования пород-коллекторов с целью повышения продуктивности скважин 25.00.16 д.т.н.
