ВИДЫ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА МЕДИ, И ИХ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Аннотация

В данной статье исследованы виды техногенных отходов, образующихся в процессе производства меди, их химико-аналитический состав, а также возможности их комплексной переработки. Основной целью является максимальное извлечение полезных компонентов из минерального сырья и полиметаллических руд, а также повышение эффективности производства. В ходе работы подробно проанализированы минералогические особенности твёрдых, жидких и газообразных отходов, образующихся в результате деятельности Алмалыкского горно-металлургического комбината, включая обогатительную фабрику и медеплавильный завод. Проведён анализ состава отходов обогатительной фабрики, шлаков, выделяющихся из плавильных печей, а также газов и пылей. Установлено, что в составе отходов содержится не только медь (от 0,11% до 5,04%), но и такие ценные металлы, как золото, серебро, свинец и цинк. В статье также обоснована экономическая и экологическая значимость переработки технологических отходов, образующихся при производстве рения и молибдена, а также сточных вод, формирующихся в сернокислотных цехах в больших объёмах (до 100 м³ в час). Практическая значимость научной работы заключается в том, что предлагаемые методы переработки способствуют снижению себестоимости продукции, комплексному использованию сырья и решению экологических проблем в промышленных регионах. В работе рассмотрены проблемы отходов, накопленных за последние годы на Алмалыкском горно-металлургическом комбинате в результате процессов флотации, обогащения и металлургического производства. В результате деятельности предприятия накоплены значительные объёмы промышленных отходов: количество отходов, образующихся при флотации, составляет примерно 955–960 млн тонн, а отходы медеплавильного производства оцениваются в 11–13 млн. тонн. При обогащении флотационными методами в составе отходов преимущественно присутствуют элементы Cu, Zn, Mo, Fe, Au, Ag, при этом наличие минералов с высоким содержанием серы, таких как FeS₂, FeS, Fe₇S₈, приводит к потерям ценных компонентов. Одной из основных проблем является содержание серы в пределах 1,38–10,5% (в зависимости от размера гранул), а также SiO₂ в пределах 65–69%. Анализ показал, что содержание железа в отходах составляет 42%, меди - 0,891%. За счёт раскрытия поверхности измельчённых отходов наблюдается увеличение магнитной восприимчивости на 0,8%. Проведённые исследования показали, что содержание кварца в отходах оказывает отрицательное влияние на образование вюститовых соединений, и для устранения этого эффекта изучено кинетическое воздействие извести. Установлено, что оптимальное соотношение добавляемой извести составляет 1:0,5, что способствует увеличению содержания кремния и образованию соединения CaO·SiO2. При этом важную роль играют оптимальная температура и время процесса. Для корректного протекания процесса при температуре 1000°C и полного взаимодействия кислорода необходимо обеспечить перемешивание внутри агрегата. Основной целью переработки отходов является очистка окружающей среды от техногенных загрязнений, что остаётся одной из актуальных задач. Использование современных или малозатратных технологий переработки отходов является крайне необходимым для снижения их негативного воздействия на окружающую среду.