РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

Abstract

Ссылка для цитирования: Шаповалов В.В., Козырь Д.А. Ресурсосберегающая технология утилизации породных отвалов горнодобывающих производств// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.175-184. Актуальность исследования. Мировой спрос на уголь в 2022 г. достиг исторического максимума 2013 г. и составил 8 млрд т. Увеличение спроса на уголь привело к интенсификации его добычи и, соответственно, к увеличению количества техногенных отходов – породных отвалов. Породные отвалы опасны для окружающей среды, однако их химический состав позволяет рассматривать породные отвалы как техногенные месторождения. Цель: разработка ресурсосберегающей технологии утилизации породных отвалов горнодобывающей промышленности с получением глинозема и других полезных компонентов. Объект: породные отвалы угольных шахт. Методы: экспериментальные исследования влияния режима спекания шихты аргиллит–сода‒мел на степень извлечения глинозема из аргиллита и на качество спека: определение массовой доли оксида алюминия титриметрическим методом; определение количества диоксида углерода в образцах волюмометрическим методом; определение потери влаги и продуктов реакций при прокаливании гравиметрическим методом. Результаты. Проведен анализ содержания полезных компонентов в породных отвалах Донбасса, а также существующих технологий извлечения глинозема из техногенных месторождений с низким содержанием алюминия. Техногенные отходы могут быть значительной сырьевой базой производства на многие годы. Кроме получения востребованной продукции, переработка техногенных отходов позволит повысить уровень экологической безопасности горнопромышленных агломераций. Рассмотрена технология утилизации породных отвалов с применением метода спекания шихты порода–сода–мел. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что метод спекания с добавлением соды, несмотря на относительно небольшой процент извлечения глинозема (75,2 %), позволяет значительно снизить температуру спекания шихты (до 850 °С) и повысить энергоэффективность метода.