М.А. Пашкевич, д-р техн. наук, профессор, mpash@spmi.ru

Н.В. Баздырев, студент

Мониторинг и снижение негативного воздействия намывных массивов ОАО «Междуречье»

Сибирский регион располагает огромным по объему и уникальным по составу и качеству сырья природно-ресурсным потенциалом. На долю этого региона приходится свыше 80% основных минеральных и энергетических ресурсов России. Кузбасс является основным форпостом России по добыче высококачественных каменных углей для обеспечения теплоэнергетики, металлургии, коммунального хозяйства и населения региона и страны в целом. Добыча угля в Кузбассе производится в разрезах или относительно неглубоких шахтах из пластов большой мощности, что обусловливает нарушение земной поверхности и уничтожение наземных природных комплексов на обширной территории.

В настоящее время, воздействие горного производства на окружающую среду далеко вышло за пределы земельных отводов предприятий, что превращает локальную экологическую проблему угледобывающего или углеперерабатывающего предприятия в региональную экологическую проблему.

Кемеровская область занимает первое место в нашей стране по объему образования отходов, причем основной объем отходов образуется всего на нескольких предприятиях: ОАО «Угольная компания «Кузбассразрезуголь» (842,8 млн.т), ОАО «Угольная компания «Южный Кузбасс» (173,6 млн.т), ЗАО «Черниговец» (105,7 млн.т) и ОАО «Междуречье» (102,2 млн.т) [2]. Насыпные и намывные техногенные массивы, образующиеся в результате деятельности угледобывающих предприятий, составляют основной объем отходов Кемеровской области.

В 2010-2012 году проводился мониторинг техногенных отложений намывного массива, расположенного на территории ОАО «Междуречье», занимающегося добычей и переработкой угля в Кузнецком угольном бассейне уже более 40 лет. Пробы шлама были отобраны вручную из шламоотстойника, расположенного на территории обогатительной фабрики ОАО «Междуречье» и законсервированы концентрированной соляной кислотой. Исследования твердой фазы шламов проводились при помощи современных аналитических методов. В ходе пробоподготовки твердая фаза была отфильтрована, высушена, измельчена и, после предварительного прессования, проанализирована на рентгенофлуоресцентном спектрометре XRF-1800 (метод полуколичественного анализа с расчетом по фундаментальным параметрам). Результаты анализа вещественного состава твердой фазы (% для сухого состояния проб) представлены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты анализа (% для сухого состояния проб) вещественного состава твердой фазы шламов углеобогащения

Элемент	Проба 1	Проба 2	Проба 3	Проба 4	Проба 5	Проба 6	Проба 7	Проба 8	Проба 9	Проба 10
Si	4,19	4,61	6,77	11,97	4,80	4,11	4,03	3,88	5,10	5,56
Al	2,03	2,05	2,74	4,61	2,18	1,09	1,91	1,84	2,32	2,43
S	0,96	1,02	1,09	1,42	1,13	1,03	1,12	1,04	0,95	0,97
Ca	1,01	0,66	0,82	2,04	1,25	0,90	1,03	1,01	1,24	1,28
Fe	1,59	3,69	6,75	7,04	1,79	1,31	1,37	1,48	4,25	4,98
Mg	0,15	0,11	0,14	0,29	0,12	0,093	0,12	0,11	0,15	0,15
Na	0,10	0,13	0,16	0,28	0,16	0,14	0,15	0,14	0,18	0,19
K	0,24	0,31	0,45	1,09	0,28	0,21	0,23	0,23	0,33	0,36
Cu	0,0035	0,0048	0,0060	0,0096	0,0066	-	-	0,0037	0,0058	0,0051
Mn	0,022	0,015	0,067	0,098	0,023	0,013	0,018	0,021	0,028	0,031
Zn	0,0051	0,0046	0,0067	0,014	0,0066	0,0072	0,0058	0,0061	0,0056	0,0078

В результате проведённых исследований было установлено, что шламы не содержат высоких концентраций тяжелых металлов, таких металлов как кобальт, никель и свинец в пробах обнаружены не были. Таким образом, шламы углеобогащения являются специфическим видом отходов, обладающим высоким энергетическим потенциалом и относительно низкой токсичностью. Однако, несмотря на низкую токсичность, большие скопления данного вида отходов оказывают значительное негативное воздействие на компоненты окружающей природной среды вследствие водной и ветровой эрозии и ведут к изъятию значительных площадей. Поэтому на настоящий момент проблема разработки технологии утилизации отходов обогащения угля является весьма актуальной.

Проведённые исследования показали, что шламы углеобогащения, представленные угольной пылью, могут быть использованы в качестве водоугольного топлива, представляющего собой дисперсную систему, состоящую из тонкоизмельченного угля (59 - 70%), воды (29 - 40%) и реагента-пластификатора (1%), что является экологически обусловлено и экономически эффективно.