Техногенные месторождения, способы их формирования и переработки (стр. 4 )

10 Месторождения драгоценных, поделочных и коллекционных камней (изумруд, гранаты, нефрит, чароит, родонит, лазурит, яшма, оникс, аметист, амазонит. рубин, хризолит, благородная шпинель, янтарь и др.)

11. Месторождения каустобиолитов (нефть, газ, каменный и бурый уголь, торф, сапропель, горючие сланцы).

12. Газо-гидроминеральные месторождения.

Внутри выделенных групп следует различать геолого-промышленные типы месторождений или промышленные рудные формации. Под промышленной рудной формацией следует понимать группу промышленных типов месторождений, имеющих сходный вещественный состав руд, включая рудные, нерудные минералы и элементы, близкий состав вмещающих пород и одинаковый тип их галогенного или гипергенного изменения и устойчивую ассоциацию с определенной геологической формацией вне связи с районом или временем их образования. Другие особенности месторождений, такие как масштаб оруденения, морфология рудных тел и условия их залегания, гидрогеологические и горнотехнические условия, не имеют существенного значения при выделении геолого-промышленных типов месторождений.

Техногенные месторождения, которые возникли, или целенаправленно формируются в районах разработок геолого-промышленных типов месторождений, представляют собой комплексные минеральные образования. В их отвалах наибольший удельный вес занимают отходы горного производства, которые в основном используются для засыпки карьеров, отсыпки дамб хвостохранилищ и для производства строительных и закладочных материалов. В отвалах месторождений складируется минеральная масса, которая содержит ценные компоненты. Среди этих компонентов выделены основные и сопутствующие, а также новообразованные техногенные минералы. Таким образом, устойчивую связь геолого-промышленных типов месторождений с образуемыми при их разработке техногенными минеральными образованиями можно представить в виде табл. 3.

В таблице дана краткая характеристика геолого-промышленных типов месторождений важнейших видов минерального сырья и техногенных минеральных образований, возникающих при эксплуатации данных месторождений. В случае положительной геолого-экономической оценки их сырьевой значимости данные техногенные минеральные образования могут рассматриваться как техногенные месторождения. В данном случае техногенные месторождения представляют собой многотоннажные скопления добычи и переработки минерального сырья, использование которых в промышленности обеспечивает экономический и экологический эффект.

4. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Методика исследования техногенных месторождений в значительной мере отличается от изучения природных объектов. Это обусловлено, с одной стороны, компактным размещением техногенных месторождений непосредственно в зоне промышленных предприятий, с другой стороны - необходимостью исследования их часто необычного и сложного минерального состава.

Проведение комплексных исследований включает в себя несколько последовательных этапов, первым и наиболее важным из которых являются оценочные работы. Они состоят из опробования материала откосов и поверхности отвалов, а также керна скважин колонкового бурения. На втором этапе выполняют аналитические и минералогические исследования с целью изучения состава техногенного месторождения. В последние годы для этих целей все более широко используют ядерно-физические методы анализа, которые можно применять для веществ любого агрегатного состояния (твердого, жидкого, газообразного) и которые наиболее эффективны для определения тяжелых и радиоактивных металлов.

5. ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Геологическая оценка эффективности утилизации техногенных образований

Процесс накопления горных масс в отвалах, складах, шламонакопителях и хвостохранилишах продолжается столько, сколько существует горная промышленность. Однако утилизация техногенных минеральных образований, получение из них строительных материалов, извлечение полезных компонентов, использование для закладки горных выработок и рекультивации карьеров составляет в мире около 5 - 6% от объема их текущего формирования.

Анализ состояния проблемы накопления и складирования отходов горнодобывающего производства показывает, что существуют значительные нереализованные возможности по их эффективному использованию. Отвалы возникают из-за отсутствия экономически эффективных способов переработки сырья, содержащегося в них. 6 настоящее время с развитием прогрессивных методов геотехнологической переработки сырья утилизация минеральных ресурсов в отвалах и хвостохранилищах в принципе выгодна. Решение этого вопроса возможно на основании конкретных экономических расчетов по каждому техногенному минеральному объекту. Однако очевидно, что ресурсы, аккумулированные в отвалах, необходимо оценивать и учитывать как особую разновидность природных ресурсов — техногенные ресурсы минерального сырья. Низкий существующий уровень использования ТМО в индустриальных целях сейчас обусловлен рядом причин:

Таблица 3

Техногенные минеральные образования геолого-промышленных типов месторождений

Природные месторождения	Техногенные минеральные образования
1	2	3	4	5
Черные металлы	Железистые кварциты и их рудоносные коры выветривания 50 - 60%	Железистые кварциты. магматиты, амфиболиты, кристаллические сланцы, тальк-хлоритовые сланцы, гнейсы, такониты, писчий мел, известняки	Fe (V, Ge, Ni, Au, U)-(10- 15%)	Кварц, хлорит-тальковый сланец, биотит. Кварцевый песок, мел, алунит
Хромитовая в серпентинитах 80-90%	Дуниты, перидотиты, пироксениты, серпентиниты, магнезит	Cr(Ti, V)<10%	Магнезит, форстерит, серпентин
Лигирующие металлы	Вольфрам-молибденовая в скарнах 25 - 30%	Гранат-пироксеновые скарны, доломиты, роговики, мраморы, граниты	W, Mo, (Bi, Sn, Au, Cu, Pb, Zn, Fe) (30 - 40%)	Пироксен, эпидот, гранат, мраморы
Цветные металлы.	Сульфидная медно-порфировая в монцонитах 50 - 55%	Монцониты, кварцевые порфиры, серицитолиты. кварциты, гранит-порфиры, аплиты, роговики	Cu, Mo (Re. Ag, Au, Se, Те, Cd) (30 -45% )	Кварц, серицит, халцедон, барит, кварцевый песок
Медистые песчаники и сланцы 20 - 30%	Песчаники, алевролиты, конгломераты, доломиты, углеродистые сланцы	Cu, Co (Ag, Pb, Zn, Au, Mo, Re, S, da, In, Cd. Bi) (20 - 30%)	Песчаники, кварц, полевой шпат

Продолжение табл. 3

1	2	3	4	5
Цветные металлы	Свинцово-цинковая стратиформная в карбо натных породах 30-40%	Известняки, доломиты. кремнистые породы, битуминозные доломиты, глинистые сланцы	Pb, Za Cu (Ag, Cd, Co, Ni, Ge, Те) (30 - 40%)	Доломит, доломитовая мука,. кальцит, диккит, барит
Свинцово-цинковая колчеданная в андезит-дацитовых породах 10-20%	Сланцы кварц-серицитовые, кварц-хлоритовые вулканические брекчии, туфы, кремнистые породы, аргиллиты, алевролиты	Pb. Zn, Си (Аи, Ag, S, Ba, Те, Bi) (35-40%)	Кварц, серицит, барит, серицитолит, кварциты
Благородные металлы	Золото-кварцевая в терригенно - карбонатных породах 10-20%	Углеродистые сланцы, кремнистые сланцы, алевролиты, песчаники, филлиты, хлоритолиты. роговики, кварциты	Аи (Ag, As, U, W, Pb, Zn) (10 -15%)	Биотит, хлорит - кварцевый песок, кальцит, пирит коллекционный
Сульфидная платиново - метальная в габбро и габбро-долеритах 10-15%	Туфы, туффиты, габбро, анортозитовые габбро, оливиновые долериты, габбро-долериты, серпентиниты	Pt, Pd, Rh, Ni, Си (Аи, Ag, Ir, Os, Ru, Co) (30-40%)	Оливин, эпидот, серпентин, габбро
Неметаллы	Хризотил-асбестовая в серпентинитах	Гарцбургиты, серпентиниты. дуниты, перидотиты	Mg, (Ni, Co, Cr) < 10%	Асбест, серпентин, белая сажа
Фосфориты желваковые	Пески глауконитовые, глины	(U, Zr) следы	Пески, глауконитовые пески. хлорит, карбонаты

ведомственными интересами отдельных горнодобывающих предприятий, не вкладывающих капиталовложения в переработку сопутствующих видов минерального сырья;

нерешенными техническими и экономическими задачами освоения ТМО, отсутствием полной информации о количественных и качественных особенностях накопившихся отходов;

экономически не обоснованными вариантами разработки отвалов и хвостохранилищ, а также отсутствием таких отвалов, в которых гарантирована сохранность минерального сырья;

требуют доработки вопросы технико-экономической оценки техногенных минеральных образований, определение эффективности их комплексного использования с позиций минерально-сырьевой ценности и экологического риска для природной среды;

недооценкой отрицательного воздействия накопившихся отходов на окружающую среду, и, наконец, отсутствием экономических рычагов стимулирования наиболее полной и комплексной утилизации отходов горнодобывающей отрасли.

Многообразие выявленных причин показывает, что возникла необходимость освоения техногенных минеральных ресурсов как составляющей части природных ресурсов для обеспечения рентабельности горнодобывающего комплекса

Эта необходимость объясняется также несколькими причинами:

- появляются новые или более выгодные способы извлечения полезных компонентов, содержащихся в породах отвалов;

- повышается эффективность извлечения на фоне истощения традиционных, более богатых, ресурсов минерального сырья;