УДК 552.57.622.7-17.004.82(042) Проблемы получения вторичного сырья из углей и отходов угледобычи и углеобогащения Пелипенко С.А., Назаренко А.М., Руев И.С. Донецкое государственное региональное геологическое предприятие «Донецкгеология» Проблемы и направления развития минерально-сырьевой базы, восстановления природных ресурсов, рационального природопользования и ресурсосбережения, охраны окружающей среды, экологической безопасности, поведения с отходами в техногеннонапряженных регионах закреплены рядом законодательных актов Украины, Указами Президента Украины, Постановлениями Кабинета Министров, нашли свое отражение в Государственных и областных программах. Угли Донецкого бассейна, наряду с их традиционным направлением использования, являются стабильным и долговременным источником получения Ga и Ge. Так по состоянию на 01.01.2001 г. на площади Юго-западного и Западного Донбасса в угле по 129 участкам и шахтным полям запасы Ge оценены в коксующемся угле в объеме 24 600 тонн; в энергетическом – 14 200 тонн. Из этих запасов около 30% содержится в отрабатываемых действующими предприятиями запасах угля (Ge в коксующихся углях около 8 000 т; в энергетических углях – 4 400 т). Учитывая прогнозируемый рост спроса на Ge в Европе и в мире для использования его в электронной промышленности, а также необходимость комплексного и рационального использования природных ресурсов считаем целесообразным организацию попутного извлечения Ga и Ge из углей Донбасса. Коксующиеся угли с 1957 г. являлись стабильным источником Ge до момента ликвидации установок по его извлечению на коксохимических заводах Украины. В отдельные годы в СССР объемы извлечения Ge достигали 10 т. Современные объемы переработки коксующегося угля, при условии совершенствования технологии извлечения Ge в количестве ≥10% от ресурсов в угле, позволят ежегодно получать до 10 т Ge-концентрата. Другим источником получения Ga и Ge является энергетический уголь Донбасса. Исследовательскими роботами по сжиганию высоко-Ge-носных углей марок «Д» и «Г» Донецкого бассейна на отдельных ТЭС, проведенными в 1960-70 г.г., доказана рентабельность производства, возможность получения зол с содержаниями Ga и Ge, значительно превышающими уровень содержания в сырье, ранее поставляемого на заводы Украины с Сахалина. Уровень извлечения Ge от его ресурсов в угле может составить до 50%. При организации селективной разработки наиболее высоко-Ge-носных частей угольного пласта с дальнейшей переработкой этого угля можно получить еще более высокоGe-носные зольные уносы. При полном использовании годового объема добычи энергетического угля можно получать ежегодно до 12 т Ge. Для организации извлечения Ga и Ge необходимо: а) разработать ТСЦА комплекса по извлечения по линии «шахта → УОФ → (КХП/ТЭС)» б) привлечь инвестиционные средства для технологической реконструкции действующих предприятий. Проблема чрезмерного накопления в пределах Донецкой области разнообразных отходов промышленности и необходимость их утилизации в последние годы становится все более актуальной. В масштабе Украины область ежегодно обеспечивает образование около 50% отходов угледобычи и углеобогащения, ≥40% металлургических шлаков, ≥30% ЗШМ ТЭС. 2002 УДК 552.57.622.7-17.004.82(042) Проблемы получения вторичного сырья из углей и отходов угледобычи и углеобогащения Пелипенко С.А., Назаренко А.М., Руев И.С. Донецкое государственное региональное геологическое предприятие «Донецкгеология» На территории области сосредоточено около 4 млрд. тонн промышленных отходов при ежегодном объеме их образования 40-50 млн. т. По сравнению с 1999 г. в 2000 г. объемы образования промышленных отходов в области увеличились на 8% и составили 52 млн. т. Утилизируется в области около 20-23% годового выхода промышленных отходов. В тоже время промышленные отходы во многих случаях представляют интерес для их использования в различных отраслях промышленности. По результатам ранее проведенных специалистами ГРГП «Донецкгеология» была установлена возможность использования отходов угледобычи и углеобогащения в качестве сырья для строительной промышленности. Отходы угледобычи в основном пригодны для земляных строительных работ (обратная закладка, планировка территории, насыпи), реже – как сырье для производства керамического гравия, керамических стеновых материалов, удобрения, добавки к глинистому сырью, производства кирпича, строительного щебня, керамзита, аглопорита, бутового камня, производства цемента, дренажных труб. Отходы 35 УОФ были рекомендованы для использования в различных целях: основное сырье для производства стеновых материалов, для производства аглопоритового щебня и песка, кирпича, дренажных труб, топливно-технологической добавки в глиноземное сырье, удобрения в сельском хозяйстве, профилактического заиливания. Слабо изучена на сегодняшний день возможность их использования в топливной и коксохимической промышленности для получения коксующегося и энергетического угля. По результатам многолетних работ установлено, что наиболее перспективными объектами в настоящее время с позиции их промышленной переработки и народнохозяйственного значения являются шламы угольных шахт и УОФ. Это является особенно актуально в настоящее время в связи с необходимостью восполнения снизившегося уровня угледобычи за счет закрытия ряда угольных шахт. На территории области расположено более 100 шламо- и ило-накопителей, в которых сосредоточено более 60 млн. м3 отходов, под которые занято около 1500 га преимущественно плодородных земель. Из отмеченного объема отходы обогащения коксующихся углей составляют 40 млн. м3, или 67%. В последние 2-3 года к этим объектам проявлен большой интерес со стороны многочисленных организаций различных форм собственности с целью организации отработки, переработки и реализации накопленных шламов, причем, в большинстве случаев, за счет внебюджетных источников финансирования. Однако следует отметить, что в большинстве случаев их отработка осуществляется без разработки технических условий на продукцию и с нарушением экологической безопасности, не учитывается необходимость комплексного и рационального использования ресурсов. Опыт разработки шламо-накопителей с использованием современных методов обогащения указывает на возможность получения угольных концентратов зольностью Ad=10-30% при их выходе γ=30-40% от перерабатываемого сырья. Значения основных оценочных показателей (мощность и зольность) в толщах шламо-накопителей варьирует в значительных пределах (мощность h=1-20 м, Ad=30(35)-80(90)%). Работами специалистов ГРГП «Донецкгеология» установлены значительные колебания качественных показателей как по площади и в разрезе накопителей, так и во времени. Толща шламо-накопителя может включать линзообразные угольные тела зольностью Ad=30-40% при средневзвешенном значении Ad=50-70%. 2 2002 УДК 552.57.622.7-17.004.82(042) Проблемы получения вторичного сырья из углей и отходов угледобычи и углеобогащения Пелипенко С.А., Назаренко А.М., Руев И.С. Донецкое государственное региональное геологическое предприятие «Донецкгеология» Кроме этого по площади отдельных накопителей установлено закономерное изменение фракционного состава шлама. Все это, наряду с установленным ухудшением пластометрических показателей угля при его длительном хранении в шламо-накопителях, в конечном итоге влияет на технико-экономические показатели работы предприятий, занимающихся их отработкой. Приведенные примеры свидетельствуют о необходимости всестороннего изучения каждого конкретного объекта, взвешенного подхода к их переработке. В этой связи проблемным вопросом является отсутствие кондиций на сырье для оценки запасов (ресурсов) полезного ископаемого и последующей классификации объектов в качестве техногенных месторождений. Учитывая вышеизложенное, а также необходимость наиболее полного и рационального использования указанного сырья, организацию государственного учета и контроля за использованием техногенных месторождений, ГРГП «Донецкгеология» поручено проведение специализированных работ, в ходе которых предполагается решить большинство поднятых проблем. Таким образом, учитывая состояние вопроса, наличие перспектив расширения минерально-сырьевой базы, положительных результатов лабораторных исследований, промышленных испытаний и работ, необходима активизация действия законодательных актов в плане стимулирования организации указанного производства, финансирование на должном уровне начальных работ, что повлечет в дальнейшем их постановку, в т. ч. и за счет привлечения внебюджетных инвестиций. 3