Разработка ресурсовоспроизводящих технологий переработки техногенных отходов и образований горного и металлургического комплекса России с извлечением ценных компонентов и выпуском дополнительной товарной продукции

Объект исследования - отходы обогащения руд черных и цветных металлов; золотошлаковые отходы ТЭЦ. Цель исследования - создание технологических основ для рационального использования текущих и накопленных техногенных отходов горно-обогатительного и металлургического производств и улучшения экологической обстановки регионов расположения горных и металлургических предприятий; определение научно обоснованных направлений и разработка эффективных технических решений переработки техногенных отходов и образований горного и металлургического комплексов России с извлечением ценных компонентов; разработка новых методов обогащения техногенных образований и отходов как источника ценных компонентов. В результате проведенного комплекса научных исследований были получены основные научные и практические результаты. Анализ проведенных технолого-минералогических исследований обогатимости отходов обогащения руд цветных и черных металлов, золотошлаковых отходов ТЭЦ, которые являются объектами исследований, позволили установить наиболее контрастные физические свойства разделяемых минералов. Полученные данные позволили сформулировать минералого-технологические критерии, которые определяются технологическими характеристиками отходов обогащения руд цветных и черных металлов, золотошлаковых отходов ТЭЦ и позволяют прогнозировать целесообразность вовлечения их в переработку для получения дополнительной товарной продукции. В результате проведенных исследований предложены принципиальные технологические схемы переработки техногенного сырья различного происхождения с целью расширения сырьевой базы цветных, благородных, редких и черных металлов. Разработан общий эколого-ориентированный подход к оценке и управлению отходами горно-металлургического производства с учётом ресурсного и экологического аспектов. Совершенствование управления окружающей природной средой базируется на ряде общих принципов, на основе которых строится природопользование в любой отрасли производства. Известные подходы к формированию системы управления представляются целесообразными, однако необходимы их развитие и конкретизация в зависимости от вида производства с учётом взаимосвязи технологических и геоэкологических факторов. Для этого были предложены комплексный геоэкологический индикатор технологии переработки природного сырья, позволяющий учесть нагрузки на компоненты природной среды как интегральный показатель нагрузки, и методика его расчета. В соответствии с предложенной методикой произведена оценка воздействия на окружающую среду на примере нескольких горно-металлургических предприятий, отходы которых являлись объектами исследований. Получены сепарационные характеристики основных процессов разделения при обогащении техногенного сырья (объектов исследования), что позволяет дать предварительную оценку степени извлечения ценного компонента в концентрат по отношению к сырью, а также оценить распределение твердой фазы и ценных компонентов по фракциям. На основании полученных сепарационных характеристик составлены уравнения сепарации, которые предсказывают разделение фракций во времени и пространстве при флотационном обогащении. Результаты проекта представляют высокий интерес для его коммерциализации в реальном секторе экономики и в первую очередь компаниями и предприятиями, работающими в минерально-сырьевом комплексе и смежных областях производства. При этом необходимо отметить заинтересованность таких ведущих компаний отрасли, как ОАО «Норильский никель», ОАО «ФосАгро», ОАО «РУСАЛ», ОАО «Уральская медная компания», ОАО «Северсталь», а также значительного количества предприятий горно-металлургического профиля и смежных отраслей, нуждающихся в повышении эффективности переработки вторичных ресурсов.