Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Часть 4. Критерии оценки рисков дренажакислых стоков при складировании и использовании отходов

Процессы образования кислых вод при контакте отходов, образующихся при добыче и переработке углей, с влагой являются одной из основных проблем горно-перерабатывающей промышленности. Для предварительной оценки рисков дренажа кислых стоков в зарубежных странах наиболее распространенным является метод определения потенциала нейтрализации отходов. Ключевым вопросом в оценке рисков образования кислых дренажных вод является интерпретация результатов определения потенциала нейтрализации (Net NP). В настоящей работе на основе экспериментальных исследований определения потенциала нейтрализации в отходах разного происхождения, выбраны оптимальные критерии оценки рисков образования кислых дренажных вод и предложены рекомендации: по расчету потенциалов нейтрализации в тоннах эквивалента кальция (Са) на 1000 т отхода; по диапазонам и поддиапазонам значений потенциала нейтрализации, соответствующим различным рискам образования кислых и щелочных стоков; по форме предоставления данных. Показано, что для оценки рисков образования кислых или щелочных стоков при контакте отходов с водой, целесообразно привлекать дополнительную информацию об элементном составе этих отходов, в том числе их водорастворимых форм. Приведены примеры интерпретации результатов определения потенциалов нейтрализации отходов добычи и сжигания углей разных месторождений Канско-Ачинского угольного бассейна. Отходы добычи углей этого бассейна различаются по степени опасности образования дренажа не только кислых, но и щелочных стоков. Продукты сжигания углей: золы уноса, шлаки и золошлаковые отходы проявляют более низкую опасность образования кислых стоков, в отличии от отходов добычи углей.

Ключевые слова: потенциал нейтрализации, кислотный потенциал, дренаж кислых стоков (ARD), отходы добычи и переработки углей, зола уноса, шлак, золошлаковые отходы, критерии оценки.
Как процитировать:

Гущина Т. О., Соколовская Е. Е., Эпштейн С. А., Фоменко Н. А. Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Часть 4. Критерии оценки рисков дренажакислых стоков при складировании и использовании отходов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 4. – С. 69–84. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_4_0_69.

Благодарности:

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 19-35-90117.

Номер: 4
Год: 2021
Номера страниц: 69-84
ISBN: 0236-1493
UDK: 658.567.1:622.33:504.064
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_4_0_69
Дата поступления: 12.12.2020
Дата получения рецензии: 18.02.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.03.2021
Информация об авторах:

Гущина Татьяна Олеговна1 — аспирант, инженер, e-mail: gushchina.t.o@gmail.com,
Соколовская Елена Ефимовна1 — ведущий инженер, e-mail: sesokolovska@mail.ru,
Эпштейн Светлана Абрамовна1 — д-р техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: apshtein@yandex.ru,
Фоменко Наталья Александровна1 — канд. техн. наук, ведущий инженер, e-mail: natali92@mail.ru,
1 Научно-учебная испытательная лаборатория «Физико-химии углей», НИТУ «МИСиС».

 

Контактное лицо:

Эпштейн С.А., e-mail: apshtein@yandex.ru.

Список литературы:

1. Шпирт М. Я., Артемьев В. Б., Силютин С. А. Использование твердых отходов добычи и переработки углей. — М.: Горное дело ООО «Киммерийский центр», 2013. — 432 p.

2. Силютин С. А., Эпштейн С. А. Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Ч. 1. Характеристика твердых отходов добычи и переработки углей в зарубежных странах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 4. — С. 5—19. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-5-19.

3. Журавлева Н. В., Иваныкина О. В., Исмагилов З. Р. Изучение распределения токсичных элементов в золошлаковых отходах предприятий топливно-энергетического комплекса Кемеровской области // Химия в интересах устойчивого развития. — 2013. —Т. 21. — С. 479—486.

4. Haywood L. C., de Wet B., de Lange W., Oelofse S. Legislative challenges hindering mine waste being reused and repurposed in South Africa // The Extractive Industries and Society. 2019. Vol. 6. No. 4. Pp. 1079—1085. DOI: 10.1016/j.exis.2019.10.008

5. Силютин С. А., Эпштейн С. А., Гущина Т. О. Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Ч. 2. Методы определения мобильных форм макрои микроэлементов в отходах добычи, переработки и сжигания углей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 5. — С. 5—16. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-5-16.

6. Журавлева Н. В., Потокина Р. Р., Исмагилов З. Р., Нагайцева Н. В. Изучение распределения макрои микроэлементов в отходах углеобогащения // Химия в интересах устойчивого развития. — 2016. — Т. 24. — № 6. — С. 761—767. DOI: 10.15372/KhUR20160606.

7. Price W. A. Prediction manual for drainage chemistry from sulphidic geologic materials, MEND Report 1.20.1. 2009. 579 p.

8. Dold В. Acid rock drainage prediction. A critical review // Journal of Geochemical Exploration. 2017. Vol. 172. Pр. 120—132. DOI: 10.1016/j.gexplo.2016.09.014.

9. Sobek A., Schuller W., Freeman J., Smith R. Field and laboratory methods applicable to overburdens and minesoils. Environmental Protection Agency, Washington, 1978.

10. Lapakko K. A. Evaluation of neutralization potential determinations for metal mine waste and a proposed alternative / International land reclamation and mine drainage conference and third international conference on the abatement of acidic drainage. Pittsburgh PA. 1994. Pp. 129—137.

11. Lapakko K. A. Characterization and static testing of ten gold mine tailings / American Society for Surface Mining and Reclamation meeting. Duluth, Minnesota, 1996. Pp. 370—384.

12. Гущина Т. О., Соколовская Е. Е., Хао Цзе, Эпштейн С. А. Разработка отечественной методики оценки рисков образования кислых стоков при складировании и использовании отходов добычи и переработки углей // Горный журнал. — 2021. — № 2. — [В печати].

13. Acid mine drainage prediction. Technical Document. U.S. Environ-mental Protection Agency. Washington, 1994.

14. Bouzahzah H., Benzaazoua M., Plante B., Bussiere B. A quantitative approach for the estimation of the «fizz rating» parameter in the acid-base accounting tests. A new adaptations of the Sobek test // Journal of Geochemical Exploration. 2015. Vol 153. Pp. 53—65. DOI: 10.1016/j.gexplo.2015.03.003.

15. ElghaliA., Benzaazoua M., Bouzahzah H., Bussiere B., Villarraga-Gómez H. Determination of the available acid-generating potential of waste rock, part I: Mineralogical approach // Applied Geochemistry. 2018. Vol. 99. Pp. 31—41. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2018.10.021.

16. Plante B., Bussiere B., Benzaazoua M. Static tests response on 5 Canadian hard rock mine tailings with low net acid-generating potentials // Journal of Geochemical Exploration. 2012. Vol. 114. Pр. 57—69. DOI: 10.1016/j.gexplo.2011.12.003.

17. Elghali А., Benzaazoua М., Bussière В., Genty Т. Spatial mapping of acidity and geochemical properties of oxidized tailings within the former Eagle/Telbel mine site // Minerals. 2019. Vol. 9. Pр. 1—23. DOI: 10.3390/min9030180.

18. ГОСТ Р 58914-2020 Топливо твердое минеральное. Определение выхода и состава водорастворимых форм веществ. — М., 2021.

19. Фоменко Н. А. Применение окисленных бурых углей для повышения экологической безопасности утилизации золошлаковых отходов. Диссертация на соискание степени канд. техн. наук. — М.: НИТУ «МИСиС», 2019. , 110 p.

20. Гущина Т. О. Силютин С. А., Соколовская Е. Е. Эпштейн С. А. Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Часть 3. Обоснование и разработка методики определения содержания водорастворимых форм макрои микроэлементов в отходах добычи, переработки и сжигания углей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 8. — С. 145—162. DOI: 0.25018/0236-1493-2020-8-0-145-162.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.