Первые результаты применения методов обогащения полезных ископаемых для извлечения металлов из техногенно загрязненных почвогрунтов с существенным содержанием органического вещества

Цель данной работы заключалась в представлении результатов исследования по применению обогатительных методов в отношении опасных отходов объекта накопленного вреда – промплощадки бывшего завода по производству аккумуляторов ОАО «Востсибэлемент», расположенного в г. Свирске Иркутской области. В рамках ранее проведенных исследований было установлено, что почвогрунт на территории промплощадки содержит значительные содержания тяжелых металлов и мышьяка, превышающие нормативные показатели в сотни и тысячи раз, что обуславливает его высокий класс опасности – II и III. Для снижения класса опасности и уменьшения объема опасных отходов предложено использовать рекуперативный подход, заключающийся в извлечении некоторых металлов и мышьяка с дальнейшим их вовлечением в хозяйственный оборот. Для гравитационного извлечения металлов и мышьяка были использованы винтовой сепаратор, концентрационный стол и центробежный концентратор. Наилучшие результаты были получены с использованием концентрационного стола: обогащение на концентрационном столе позволило увеличить содержание свинца в концентрате в 22 раза по сравнению с содержанием в исходной пробе, мышьяка – в 7,7 раза, железа – в 16,7 раза. Магнитное обогащение промпродукта концентрационного стола позволило получить концентрат с высоким содержанием и извлечением железа, меди и цинка. Несмотря на то что в отличие от руд отход в виде почвогрунта включает значительное количество органического вещества, показана возможность успешного извлечения металлов и значительное снижение их концентраций в почвогрунте. На основе полученных данных сформированы предложения по дальнейшей схеме переработки отходов.

1. Качор О.Л., Паршин А.В., Трусова В.В. Комплексный подход к геоэкологической оценке объектов накопленного вреда // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 4. С. 65–71. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-4-065-071. EDN: ADEBVY.

2. Качор О.Л., Паршин А.В., Трусова В.В., Курина А.В. Установление масштабов негативного влияния промплощадки бывшего завода «Востсибэлемент» на объекты окружающей среды // Технологии переработки отходов с получением новой продукции: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. (г. Киров, 30 ноября 2022 г.). Киров, 2022. С. 247–250. EDN: ODGNBY.

3. Богданов А.В., Шкрабо А.И., Шатрова А.С. Технологические решения рекультивации промплощадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент» // Науки о Земле и недропользование. 2023. Т. 46. № 1. С. 84–96. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-1-84-96. EDN: DZMCEJ.

4. Баенгуев Б.А., Белоголова Г.А., Чупарина Е.В., Просекин С.Н., Долгих П.Г., Пастухов М.В. Распределение содержания свинца и формы его соединений в техногенной почве г. Свирска (Южное Прибайкалье) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 8. С. 205–214. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/8/3670. EDN: KDNQGI.

5. Хуснидинов Ш.К., Сосницкая Т.Н., Бутырин М.В., Замащиков Р.В. Оценка загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами и мышьяком МО г. Свирск Иркутской области // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2014. № 1. С. 45–50. EDN: RYMKFL.

6. Бутырин М.В., Хуснидинов Ш.К., Сосницкая Т.Н., Замащиков Р.В. Оценка опасности загрязнения окружающей природной среды тяжелыми металлами в условиях Иркутской области // Плодородие. 2017. № 6. С. 45–48. EDN: YMJWOM.

7. Белоголова Г.А., Гордеева О.Н., Коваль П.В., Джао К.X., Гао Г.Л. Закономерности распределения и формы нахождения тяжелых металлов в техногенно-трансформированных черноземах южного Приангарья и Северо-Восточного Китая // Почвоведение. 2009. № 4. С. 429–440. EDN: JXOUNF

8. Бакалова Д.П., Чижков Ю.С., Трусова В.В. Использование экспресс-методов анализа в геоэкологическом мониторинге // Перспективы развития горно-металлургической отрасли (Игошинские чтения): материалы Всерос. науч.-практ. конф. (г. Иркутск, 26 ноября 2021 г.). Иркутск, 2022. С. 62–66. EDN: RZZKGE.

9. Matinde E., Simate, G.S., Ndlovu S. Mining and metallurgical wastes: a review of recycling and re-use practices // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2018. Vol. 118. Iss. 5. P. 825. https://doi.org/10.17159/2411-9717/2018/v118n8a5.

10. Мязин В.П., Литвинцев С.А. Повышение эффективности гравитационного извлечения золота из комплексных золотополиметаллических руд // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. 2018. Т. 41. № 1. С. 126–136. https://doi.org/10.21285/2541-9455-2018-41-1-126-136. EDN: YXCMFW.

11. Александрова Т.Н., Таловина И.В. Платиновые металлы аподунитовых кор выветривания и оценка возможности их эффективного обогащения в гравитационных аппаратах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017. № 3. С. 141–147. EDN: ZAGVED.

12. Алгебраистова Н.К., Бурдакова Е.А., Маркова А.С., Макшанин А.В. Обогащение благороднометалльного сырья на центробежных аппаратах // Цветные металлы. 2017. № 1. С. 18–22. https://doi.org/10.17580/tsm.2017.01.03. EDN: YGJQCR.

13. Кусков В.Б., Кускова Я.В. Гравитационное обогащение флюоритовых руд Амдерминского месторождения // Обогащение руд. 2017. № 6. С. 20–25. https://doi.org/10.17580/or.2017.06.04. EDN: ZWMLPT.

14. Соколов В.А., Киров С.С., Богатырева Е.В., Гаспарян М.Д. Получение диоксида циркония из цирконового концентрата по экологически безопасным технологиям // Цветные металлы. 2023. № 3. С. 46–53. https://doi.org/10.17580/tsm.2023.03.07. EDN: JLIEHR.

15. Пелевин А.Е., Шигаева В.Н. Возможность получения ильменитового концентрата из отходов обогащения титано-магнетитовой руды // Обогащение руд. 2022. № 2. С. 46–52. https://doi.org/10.17580/or.2022.02.08. EDN: DCNLJQ.

16. Худояров С.Р., Якубов М.М., Пирматов Р.Х., Валиев Х.Р. Техногенные ресурсы черной металлургии и их комплексная переработка в условиях АО «Узметкомбинат» // Черные металлы. 2022. № 2. С. 67–71. https://doi.org/10.17580/chm.2022.02.12.

17. Кожонов А.К., Молдобаев Э.С., Алмакучукова Г.М., Орозова Г.Т. Технологический подход к переработке лежалых хвостов золотоизвлекательных фабрик // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2022. № 4. С. 402–413. https://doi.org/10.56634/16948335.2022.4.402-401. EDN: HLHTWM.

18. Лаврик А.В., Рассказова А.В. Исследование возможности применения технологии гравитационного обогащения золотосодержащих кварцевых руд при освоении месторождения «Делькен» // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: материалы XХ Междунар. науч.-практ. конф. (Чита, 30 ноября – 4 декабря 2020 г.). Чита, 2020. С. 32–35. EDN: ZLCBOF.

19. Хохуля М.С., Фомин А.В., Алексеева С.А., Карпов И.В. Ресурсосберегающая технология получения гематитового концентрата из складированных хвостов обогатительного производства АО «Олкон» // Горный журнал. 2020. № 9. С. 85–90. https://doi.org/10.17580/gzh.2020.09.12. EDN: ZELWMK.

20. Пузик А.Ю. Перспективы использования хвостов обогащения хромитовых руд Сарановского месторождения как источника хрома и платинидов // Горное эхо. 2019. № 4. С. 3–9. https://doi.org/10.7242/echo.2019.4.1. EDN: YZBWYX.

21. Сапинов Р.В., Куленова Н.А., Суюндиков М.М., Олейникова Н.В. Перспективы получения олова из техногенного сырья в Казахстане // Вестник Восточно-Казахстанского государственного технического университета им. Д. Серикбаева. 2019. № 3. С. 155–160. EDN: RHXEVA.

22. Богомяков Р.В., Литвинова Н.М., Рассказова А.В., Лаврик Н.А. Использование гравитационных процессов при переработке золошлаковых материалов // Маркшейдерия и недропользование. 2019. № 5. С. 50–52.

23. Терещенко С.В., Алексеева С.А., Рухленко Е.Д., Кремнецкая И.П., Мосендз И.А. О возможности переработки техногенных отходов добычи флогопитового сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017. № 10. С. 186–193. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-10-0-186-193. EDN: ZQJLNZ.

24. Прохоров К.В., Богомяков Р.В., Лаврик Н.А., Литвинова Н.М. К вопросу извлечения золота из магнитного концентрата золошлакового материала // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016. № 21. С. 272–281. EDN: WRKMDF.

25. Tastanov Y., Serzhanova N., Ultarakova A., Sadykov N., Yerzhanova Z., Tastanova A. Recycling of chrome-containing waste from a mining and processing plant to produce industrial products // Processes. 2023. Vol. 11. Iss. 6. P. 1659. https://doi.org/10.3390/pr11061659.

26. Han Z., Golev A., Edraki M. A review of tungsten resources and potential extraction from mine waste // Minerals. 2021. Vol. 11. Iss. 7. P. 701. https://doi.org/10.3390/min11070701.

27. Whitworth A., Forbes E., Verster I., Jokovic V., Awatey B., Parbhakar-Fox A. Review on advances in mineral processing technologies suitable for critical metal recovery from mining and processing wastes // Cleaner Engineering and Technology. 2022. Iss. 7. P. 100451. https://doi.org/10.1016/j.clet.2022.100451.

28. Зашихин А.В. Гравитационные сепараторы новой конструкции // Металлургия цветных, редких и благородных металлов: сб. докл. XVI Междунар. конф. (г. Красноярск, 5–8 сентября 2023 г.). Красноярск, 2023. С. 394–399. https://doi.org/10.47813/sfu.mnfrpm.2023.394-399. EDN: SVLMOV.