авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Последствия кучноговыщелачивания золота (на примере оао рудниквеселый,республикаалтай)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

КИВАЦКАЯ АННАВАСИЛЬЕВНА

эколого-геохимические последствия

КУЧНОГОВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА

(НА ПРИМЕРЕ оао "рУДНИК"вЕСЕЛЫЙ",РЕСПУБЛИКААЛТАЙ)

Специальность 25.00.36

Геоэкология

Автореферат

диссертации насоискание ученой степени

кандидатагеолого-минералогических наук

Томск, 2006

Работа выполнена вТомском политехническом университете

Научный руководитель: докторгеолого-минералогических наук

Рихванов Леонид Петрович

Официальныеоппоненты: докторгеолого-минералогических наук

Мананков Анатолий Васильевич

кандидатгеолого-минералогических наук

Бернатонис ВилисКазимирович

Ведущаяорганизация: Институт водных и экологическихпроблем СО РАН

Защита состоится 07 июня2006 г. в 11 часов на заседаниидиссертационного совета Д.212.265.02 приТомском государственномархитектурно-строительном

университете поадресу: 634003, Томск, Соляная пл. 2, корпус2.

С диссертацией можноознакомиться в библиотеке Томскогогосударственного

архитектурно-строительногоуниверситета

Автореферат разослан___________ 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационногосовета Недавний О.И.

Введение

Горнодобывающаяпромышленность является одним из наиболеезначимых факторов антропогенноговоздействия на окружающую среду, особеннов случае применения реагентных технологийизвлечения полезных компонентов изминерального сырья (флотация, подземное икучное выщелачивание и пр.).

В последние 10-12 лет в России широкоераспространение получила технологиякучного выщелачивания золота,отличающаяся низкими капитальными иэксплуатационными затратами, чтопозволяет перерабатывать бедные изабалансовые золотосодержащие руды иотходы. В настоящее время в странеэксплуатируется более 15 установок сразличными технологическими схемамикучного выщелачивания (КВ), на которых в 2004г. было получено до 5 % от всей добычи золотав стране (Седельникова, 2005).

Как показывает практика, основныминегативными экологическими факторамитехнологии цианидного кучноговыщелачивания являются: использованиеопасных химических реагентов; образованиев процессе выщелачивания и обезвреживаниятехнологических раствороввысокотоксичных химических соединений;вторичное загрязнение жидких и твердыхотходов продуктами распада применяемыхреагентов; наличие утечек, фильтрации,испарения и уноса рабочих и обезвреженныхрастворов (Кучное…, 2001; Кучное…, 2002).

В связи с повышенной экологическойопасностью установок кучноговыщелачивания (УКВ) в районах их влияния вобязательном порядке проводитсямониторинг окружающей среды. Полученныепри этом данные свидетельствуют оботсутствии серьезных нарушенийприродоохранного законодательства,связанного с эксплуатацией УКВ в России(Седельникова, 2001; Петров, 2001; Дементьев идр., 2005), а также за рубежом (Кучное…,2002).

В 2001-2002 гг. ОАО "Рудник "Веселый"впервые в Горном Алтае проведенаопытно-промышленная переработка методомкучного выщелачивания бедныхзолотосодержащих руд участка "ЧеремуховаяСопка" Синюхинского месторождения. В связис новизной применения технологии КВ вспецифических условиях Северо-ВосточногоАлтая и ее потенциальной экологическойопасностью, в районе нахождения установкиКВ проводился мониторинг окружающей среды,позволивший выявить и изучить основныеэкологические проблемы, создаваемыекучным выщелачиванием золота.

Цель работы. Изучить эколого-геохимическиепоследствия воздействия кучноговыщелачивания золота на окружающую среду вгорно-таежных условиях Северо-ВосточногоАлтая. Для ее достижения решалисьследующие основные задачи:

  1. Установить характер и масштабыпроявления основных факторов воздействияустановки кучного выщелачивания наокружающую среду;
  2. Выявить специфическиеэкотоксиканты технологии кучноговыщелачивания золота и тенденции ихповедения в природных средах;
  3. Выявить уровни присутствиязагрязнителей технологии кучноговыщелачивания в сбросах и выбросахустановки;
  4. Изучить в режиме мониторингаэкологическое состояние природных сред навсех этапах работы установки кучноговыщелачивания золота;
  5. Оценить взаимосвязь степенивоздействия установки и уровнязагрязнения природных сред района;
  6. Разработать подходы кэкспресс-оценке уровня загрязненияприродных вод продуктами цианиднойтехнологии кучного выщелачивания.

Фактическимматериалом для написаниядиссертации послужили результатыкомплексного мониторинга окружающей средыв районе установки кучного выщелачиваниязолота ОАО "Рудник "Веселый" (рис. 1),выполненного в 2001-2005 гг. при личном участииавтора Алтайским региональным институтомэкологии и рациональногоприродопользования МПР России по заказубывшего Управления природных ресурсов иохраны окружающей среды МПР России поРеспублике Алтай.

В этот период в процессемониторинговых наблюдений было взято 1177проб природных сред, для которых ваккредитованных лабораториях Сибирскогорегиона выполнено 11540 элементо-определенийразличных показателей, в том числе: 6023химических анализа лично автором подэгидой Горно-Алтайской СИАК; 2660количественных и 1156 полуколичественныхэмиссионных спектральных анализов на 26 и 36элементов соответственно (ИПА СО РАН, СФБПГО); 1399 определений тяжелых металлов и ихподвижных форм методом атомной абсорбции(ОИГГиМ СО РАН); 270 определенийфизико-химических свойств почв и грунтов(ИВЭП СО РАН, САС "Горно-Алтайская"); 29определений биотоксичности природных источных вод по дафниям Magna Straus (ТомскаяСИАК). Твердый остаток снеговых проб былпросмотрен автором под микроскопом напредмет определения доли рудной иглинистой фракций пыли. Кроме этих данных,при подготовке работы были использованыимеющиеся фондовые научные ипроизводственные отчеты, а такженемногочисленные публикации по темеисследования.

Научная новизнаработы. Выявлены иохарактеризованы факторы негативноговлияния установки кучного выщелачиваниязолота на окружающую среду. Установлена идетально изучена специфическая ассоциацияэкотоксикантов технологии цианидногокучного выщелачивания золота. Оцененыхарактер, масштабы и динамикаэкологических последствий воздействияустановки на природные среды. Впервыепредложен метод экспресс-оценкибиотоксичности и уровня загрязненияприродных вод жидкими отходами технологиицианидного кучного выщелачивания золота.

Практическаязначимость работы.Результаты, полученные в процессеисследования, позволяют полнее учитыватьвозможные экологические последствия припроектировании и эксплуатации установоккучного выщелачивания золота в схожихприродно-климатических условиях иразрабатывать более эффективные системымероприятий по охране окружающейсреды.

Содержащиеся в работефактические данные и выводы поособенностям разнопланового воздействияУКВ рудника "Веселый" на широкий спектрприродных сред представляют значительныйинтерес для исследователей, занимающихсяорганизацией и ведением мониторингаокружающей среды в районах нахожденияподобных установок, а применение имипредложенного метода экспресс-выявлениязагрязнения природных вод позволитоперативно оценить экологическую ситуациюи существенно снизить затраты налабораторные работы.

Информация по состояниюприродных вод в районе установки кучноговыщелачивания, оперативно передаваемаяОАО "Рудник "Веселый" и природоохранныморганам республики, способствовалавнесению адекватныхорганизационно-технологических коррективи, как следствие, существенно снизиланегативные экологические последствия отэксплуатации установки.

Апробация работы ипубликации. Основныеположения диссертации отражены в пяти,составленных с участием автора,научно-технических отчетах, рассмотренныхна НТС ОАО "Рудник "Веселый" и бывшегоУправления природных ресурсов и охраныокружающей среды МПР России по РеспубликеАлтай. Результаты работы по темедокладывались на Шестом, Седьмом иДевятом Международных симпозиумахстудентов, аспирантов и молодых ученых им.академика М.А. Усова в ТПУ (2002, 2003, 2005 гг.), нанаучно-практической конференцииГорно-Алтайского регионального отделенияРоссийского геологического общества (2004г.), а также на научных семинарах кафедрыгеоэкологии и геохимии ИГНД Томскогополитехнического университета. Кроме того,автором опубликовано 12 статей, в том числе10 статей по теме диссертации:

Основные защищаемыеположения:

1. В условияхСеверо-Восточного Алтая основнымифакторами влияния геотехнологии кучноговыщелачивания золота на окружающую средуявляются (в порядке значимости): сбросысточных вод; утечки, испарение и фильтрациярабочих и обезвреженных растворов; выбросытоксичных газов и химических реагентов;плоскостной смыв и ветровой перенос руд,грунтов и технологических отходов.

2. Влиянию установок кучноговыщелачивания золота подвержены всекомпоненты окружающей среды (в порядкеубывания воздействия): поверхностные водыи донные осадки, почвенный и растительныйпокров, приземная атмосфера, грунтовыеводы. В них проявлено различное по спектру,интенсивности, продолжительности,масштабам и тенденциям поведениязагрязнение химическими веществами,применяемыми и образующимися в технологиикучного выщелачивания.

3. Для технологии цианидного кучноговыщелачивания золота характернаспецифическая ассоциация загрязняющихвеществ, содержащихся в перерабатываемыхрудах, рабочих растворах и продуктах ихобезвреживания и образующихся прихимических реакциях – циановодород, цианиды, тиоцианаты,хлорциан, хлор, кальций, натрий, хлориды,азотистые соединения, оксиды и цианидныекомплексы тяжелых металлов – меди, цинка, железа,ртути и др.

Структура и объемработы. Диссертация объемом150 страниц состоит из введения, 6 глав,заключения и списка литературы из 105наименований. Работа содержит 103 таблицы и46 рисунков.

Благодарности. Автор выражает глубокуюпризнательность научному руководителюпрофессору, д.г.-м.н. Л.П. Рихванову инаучному консультанту директору АРИ"Экология", к.г.-м.н. Ю.В. Робертусу за ценныесоветы и методическую помощь приподготовке работы.

Искреннюю благодарностьавтор приносит сотруднику ОАО "Иргиредмет"С.В. Петрову за полезные консультации ипредоставленную информацию, главномутехнологу ОАО "Рудник "Веселый" С.П. Колбинуза помощь при проведении полевых илабораторных работ, аналитикам Н.В.Андросовой (ОИГГиМ СО РАН), И.Г. Филипчук (СФБПГО), С.А. Черевко (ИПА СО РАН), Е.М.Коноваловой (Иргиредмет) за практическуюпомощь и ценные советы, а особуюблагодарность коллективу Алтайскогорегионального института экологии забольшой вклад в выполнение полевых работ ипомощь в оформлении диссертации.

Основноесодержание работы

Вовведении обоснованаактуальность выбранной темы ипроведенного исследования. Определеныцели и задачи диссертационной работы,изложены основные результаты, обозначенвклад автора в исследования по данной теме,отражена научная новизна работы ипрактическая значимость полученныхрезультатов.

В первой главе "Состояние проблемы"раскрыты основные экологические проблемыгеотехнологии кучного выщелачиваниязолота и пути их решения, а также проведенкритический анализ изученностипоследствий воздействия установок КВ наокружающую среду в стране и зарубежом.

Во второй главе "Изученность района. Методыисследования" приведенократкое описание ранее проведенных врайоне рудника "Веселый" геоэкологическихисследований и их основных результатов.Дана характеристика видов, объемов,методов и методик полевых и лабораторныхработ, а также использованных методовобработки и интерпретации полученныхданных.

В третьей главе "Природные условия района. Сведенияоб установке кучного выщелачивания золотаОАО "Рудник "Веселый" данахарактеристика физико-географических иклиматических условий района,особенностей его гидрологии,геологического строения, почвенного ирастительного покрова, а также приведеныосновные сведения о технологическомрешении и техническом исполненииустановки кучного выщелачивания золотаОАО "Рудник "Веселый".

Четвертая глава "Факторы воздействия установкикучного выщелачивания золота наокружающую среду" посвященаразвернутой характеристике влияния насостояние природных сред основных твердых,жидких, газообразных продуктов, отходов иплощадки установки КВ, а такжеспособствующих ее воздействию природныхфакторов.

В пятой главе "Эколого-геохимическое состояниеприродных сред в районе установки кучноговыщелачивания золота"приведено детальное описаниеэколого-геохимического состояния основныхкомпонентов окружающей среды в районеустановки рудника "Веселый" на всех этапахее функционирования.

В шестой главе "Экологические последствияэксплуатации установки кучноговыщелачивания золота" данахарактеристика последствий воздействияустановки на природный ландшафт, приведенаэколого-гигиеническая оценка загрязнениядепонирующих природных сред и тенденцийего изменения, обосновано применениеэкспресс-методов для оперативноговыявления загрязнения природных водсточными водами установки.

В заключении подведены итоги и сформулированыосновные выводы исследования.

Обоснование защищаемыхположений

Первое защищаемоеположение: В условияхСеверо-Восточного Алтая основнымифакторами влияния геотехнологии кучноговыщелачивания золота на окружающую средуявляются (в порядке значимости): сбросысточных вод; утечки, испарение и фильтрациярабочих и обезвреженных растворов; выбросытоксичных газов и химических реагентов;плоскостной смыв и ветровой перенос руд,грунтов и технологических отходов.

Отечественный изарубежный опыт кучного выщелачиваниязолота свидетельствует об относительноузком спектре факторов его воздействия наэкологическое состояние окружающей среды,но в то же время о значительныхособенностях их проявления, зависящих, восновном, от природно-климатическихусловий местонахождения установок КВ и отих технических и технологических решений.

Проведеннымисследованием установлено, что вгорно-таежных условиях Северо-ВосточногоАлтая основные экологические проблемыкучного выщелачивания золота обусловленывыделением токсичных газообразныхпродуктов, размещением (в т. ч. в аварийномварианте) и утилизацией жидких и твердыхотходов производства, и в меньшей степени–рудоподготовкой и нарушениями природныхландшафтов при строительстве установокКВ.

В частности, дляустановки рудника "Веселый" выявленыследующие наиболее значимые в планеэкологических последствий факторынегативного влияния кучного выщелачиванияна окружающую среду: испарение, фильтрация,утечки и сбросы растворов и стоков; выбросытоксичных газов и реагентов КВ; пылеунос,плоскостной смыв и пр. (рис. 2).

Изученные токсичные газообразныезагрязнители технологии КВ представленыциановодородом, оксидами азота, в меньшейстепени, аммиаком, хлорцианом, хлором идругими газами, источники ираспространение на установке показаны втаблице 1.

Таблица 1

Токсичные газообразныезагрязнители атмосферного воздуха научастке УКВ

Газообразные вещества

Класс*

Основныеисточники

Причиныобразования

Распространение

Циановодород – HCN

2

Цианидныерастворы

ГидролизHCN

Заметное

Аммиак– NH3

2

Рудныйштабель, ЦР

Гидролиз HCN,HCNO

Незначительное

Оксидыазота –NO2, NO

2, 3

Штабель, ЦР,УОЦР

УОЦР,подготовка РШ

Заметное

Хлорциан– ClCN

2

Узелобезвреживания

Хлорирование ЦР

Ограниченное

Свободныйхлор – Cl2

2

Узелобезвреживания

Хлорирование ЦР

Ограниченное

* – класс опасности, ЦР – цианидные растворы,УОЦР – узелобезвреживания цианидных растворов

Роль газообразныхзагрязнителей как фактора негативноговоздействия на окружающую среду участкаУКВ резко возрастает в случае неполногособлюдения правил обращения с реагентами итехнологических режимов КВ иобезвреживания его продуктов.

Кроме токсичных газов, вприземную атмосферу поступает ряд другихзагрязняющих веществ цианидной технологиикучного выщелачивания золота – применяемыехимические реагенты, продукты ихтрансформации, а также выделения оттехнологического оборудования итранспорта –углеводороды, сажа и пр. Большинство из нихимеет невысокую опасность для окружающейсреды и ограниченноераспространение.

Основными факторами негативноговлияния установок кучного выщелачиваниязолота на окружающую среду являютсятехнологические растворы (ТР) инаследующие их химизм сточные воды(Кучное…, 2001; Кучное…, 2002; Петров и др., 2001,2003). Это обусловлено высоким содержанием вних широкого спектра токсичных веществ 1-4классов опасности и продуцированием рядатоксичных газов, высокой миграционнойспособностью к испарению, фильтрации,утечке, уносу.

Повышенномувоздействию растворов и стоков установкиКВ на природные среды, в основном, наповерхностные воды способствует такжерасчлененный рельеф, выпадение аномальноинтенсивных осадков (до 900 мм в год) иположительный водный баланс местности,вследствие чего образующиеся излишки ТРнеобходимо постоянно выводить изоборота.

Из общего сбросасточных вод установки КВ на рельефместности (20.3 тыс. м3), а в дальнейшем в поверхностныеводы руч. Сред. Тушкенек (система р. Бия),только 14 % от этого объема могут считатьсянормативно очищенными по цианидам итиоцианатам, а часть стоков и утечки ТР иземкостей с нарушеннымпротивофильтрационным экраном относятся ккатегории неочищенных стоков (табл. 2).

Таблица 2

Объемы сброса сточныхвод и утечек рабочих растворов установкиКВ в 2001-2005 гг.

Стоки и утечки,

всего м3

Объемы сброса стоков, м3 (категорияочистки)

Объемутечек, м3

неочищенные

ненормативно очищенные

очищенные

неочищенные

20300 (100%)

9000 (44%)

7500 (37%)

2800 (14%)

1000 (5%)



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.