Утилизация пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат наук Лытаева Татьяна Анатольевна

• Лытаева Татьяна Анатольевна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Лытаева Татьяна Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОТХОДООБРАЗОВАНИЕ В ГОРНО-ДОБЫВАЮЩЕЙ И ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ

1.1 Образование отходов при функционировании горно-добывающих предприятий

1.2 Образование отходов при функционировании предприятий топливно -энергетического комплекса (ТЭК)

1.3 Образование отходов при функционировании предприятий металлургического комплекса

1.3.1 Цветная металлургия

1.3.1.1 Медная подотрасль

1.3.1.2 Никель-кобальтовая подотрасль

1.3.1.3 Оловянная подотрасль

1.3.1.4 Алюминиевая подотрасль

1.3.1.5 Свинцово-цинковая подотрасль

1.3.1.6 Золотоперерабатывающая подотрасль

1.3.1.7 Вольфрамомолибденовая подотрасль

1.3.2 Черная металлургия

1.4 Цинк-железосодержащие отходы предприятий горно-

перерабатывающей промышленности и способы их переработки

Выводы к первой главе

ГЛАВА 2 ВОЗДЕЙСТВИЕ НАКОПИТЕЛЕЙ ПЫЛЕВИДНЫХ ЦИНК-ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ НА КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ

ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

2.1 Исследование пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающего предприятия

2.1.1 Анализ отобранных проб цинк-железосодержащих отходов

2.1.2 Определение класса опасности пылевидных цинк-железосодержащих отходов

2.1.2.1 Определение класса опасности отхода расчетным методом

2.1.2.2 Определение класса опасности отхода методом биотестирования

2.2 Воздействие цинк-железосодержащих отходов на окружающую природную среду

2.2.1 Воздействие цинк-железосодержащих отходов на атмосферный воздух

2.2.2 Воздействие цинк-железосодержащих отходов на почвогрунты

2.2.3 Воздействие цинк-железосодержащих отходов на грунтовые воды

2.2.3.1 Моделирование процесса растворения металлов из пылевидных цинк-железосодержащих отходов

2.2.3.2 Определение воздействия объекта хранения пылевидных цинк-железосодержащих отходов на грунтовые воды

Выводы ко второй главе

ГЛАВА 3 ВЫБОР СПОСОБА ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕВИДНЫХ ЦИНК-ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

3.1 Способы извлечения цинка и сопутствующих ему компонентов из пылевидных цинк-железосодержащих отходов

3.1.1 Пирометаллургические способы

3.1.2 Гидрометаллургические способы

3.2 Выбор способа извлечения цинка и сопутствующих ему компонентов из пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий

3.3 Расчет термодинамических характеристик аммиачно-хлоридного выщелачивания пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий

3.4 Определение оптимальных условий процесса аммиачно-хлоридного

выщелачивания цинк-железосодержащих отходов

Выводы к третьей главе

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПЫЛЕВИДНЫХ ЦИНК-ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ

ОТХОДОВ ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

4.1 Разработка принципиальной технологической и аппаратурно-технологической схем

4.2 Экономическое обоснование и расчет экономической эффективности типового проекта утилизации пылевидных цинк-железосодержащих отходов предприятий горно-перерабатывающей промышленности

4.2.1 Методология расчета показателей, характеризующих финансово-хозяйственную деятельность

4.2.2 Расчет экономической эффективности

4.2.3 Расчет предотвращенного экологического ущерба

Выводы к четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Утилизация пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Функционирование предприятий горно-перерабатывающей промышленности Российской Федерации сопровождается ежегодным образованием более 2 млрд. т твердых промышленных отходов, наиболее опасными из которых являются пылевидные цинк-железосодержащие отходы, что обуславливается их тонкодисперсностью и полиэлементным составом. Их образование составляет около 200 тыс. т в год.

При этом они представляют собой крупный сырьевой источник для производства черных и цветных металлов, сопоставимый по содержанию полезных компонентов с природными месторождениями.

Последствия складирования пылевидных цинк-железосодержащих отходов заключаются в потерях ценных компонентов и загрязнении компонентов окружающей природной среды, при этом происходит формирование атмо-, лито-и гидрогеохимических ореолов загрязнения.

В связи с этим решение вопросов повторного использования цинк-железосодержащих отходов предприятий горно-перерабатывающей промышленности становится одной из актуальных проблем.

Большое внимание определению состава и свойств пылевидных цинк-железосодержащих отходов уделялось такими учеными как: Хилько А.А., Джалканен Г. , Стовпченко А.П. и другие. Оценка воздействия хранилищей отходов на компоненты окружающей среды проводились Фоменко А.И., Кашивой И., Кузнецовым Л.Н. В развитие технологии утилизации цинк-железосодержащих пылевидных отходов существенный вклад внесли Симонян Л.М., Камкина Л.В., , Волохонский Л.А., Наиринда Р.Л., Саерт Ф. Тем не менее, несмотря на негативное воздействие отходов на окружающую среду, ограниченные возможности по расширению объемов накопителей, до сих пор не разработаны технологические решения, позволяющие с высокой эколого-экономической эффективностью их утилизировать.

Цель работы - снижение техногенной нагрузки на окружающую природную среду путем утилизации накопленных пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий.

Идея работы: утилизацию пылевидных цинк-железосодержащих отходов следует осуществлять гидрометаллургическим способом путем аммиачно-хлоридного выщелачивания.

Основные задачи исследований:

- анализ экологической обстановки, сложившейся под воздействием антропогенной нагрузки, на территориях размещения накопителей пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий;

- исследования трансформации соединений пылевидных цинк-железосодержащих отходов в зоне гипергенеза;

- оценка техногенного ущерба, наносимого накопителями отходов природным экосистемам;

- анализ существующих способов извлечения ценных компонентов из цинк-железосодержащего сырья;

- разработка технологической схемы утилизации пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий;

- эколого-экономическое обоснование эффективности предлагаемого природоохранного мероприятия.

Научная новизна:

1. Выявлены закономерности водной миграции железа, цинка, марганца, меди, свинца с территории накопителей пылевидных цинк-железосодержащих отходов, а также трансформации физико-химического состава грунтовых вод района размещения отходов.

2. Установлены закономерности извлечения полезных компонентов из пылевидных цинк-железосодержащих отходов при хлоридно-аммиачном выщелачивании в зависимости от концентрации исходного раствора, температуры и продолжительности процесса.

Основные защищаемые положения:

1. Складирование пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий в зоне активного гипергенеза вследствие отсутствия технической защищенности подстилающих хранилище грунтов и подземных вод, а также низких значений рН атмосферных осадков приводит к переходу загрязняющих компонентов отхода в водорастворимое состояние и формированию гидрогеохимических ореолов загрязнения железа, цинка, меди, марганца, свинца.

2. Снижение нагрузки на окружающую природную среду должно достигаться путем утилизации пылевидных цинк-железосодержащих отходов с извлечением цинка до 97 % гидрометаллургическим способом с использованием

-5

раствора хлорида аммония концентрацией 250 г/дм при температуре 80 °С и давлении 0,4 МПа.

3. Утилизация пылевидных цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий должна осуществляться в соответствии со следующей технологической схемой: хлоридно-аммиачное выщелачивание -фильтрация пульпы - карбонизация раствора - отделение осадка от аммиачного раствора с получением цинкового концентрата и железосодержащего остатка (кека).

Методы исследований. В качестве основных методов применялись:

- системно-структурный анализ зоны воздействия накопителей цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности;

- системный анализ способов утилизации цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий;

- физическое моделирование процесса утилизации пылевидных цинк-железосодержащих отходов;

- лабораторные методы исследований (рентгенофлуоресцентная спектрометрия, рентгеновская дифрактометрия, гранулометрия, оптическая микроскопия, атомно-абсорбционная и атомно-эмиссионная спектрометрия, термические методы анализа).

Практическая значимость исследований:

- выполнена оценка техногенной нагрузки накопителя пылевидных цинк-железосодержащих отходов на компоненты окружающей природной среды;

- разработан способ извлечения цинка, кадмия, свинца из цинк-железосодержащих отходов;

- предложена аппаратурно-технологическая схема утилизации цинк-железосодержащих отходов горно-перерабатывающих предприятий;

- обоснована эколого-экономическая целесообразность использования разработанного способа утилизации отходов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов обеспечивается использованием значительного количества исходных данных, а также проведением лабораторных исследований с применением современного высокотехнологического оборудования. Проведенные в работе аналитические и экспериментальные результаты согласуются и дополняют новейшие данные по утилизации пылевидных цинк-железосодержащих отходов, опубликованные другими авторами.

Апробация работы. Материалы диссертации включены в состав проекта, выполняемого в рамках Федеральной целевой программы по приоритетному направлению «Рациональное природопользование», государственное соглашение № 14-579.21.0023. Основные и отдельные положения работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научных и научно-технических конференциях и симпозиумах, в том числе: на 54-ой международной научной конференции в Краковской горно-металлургической академии (г. Краков, Польша, 2013 г.), на 5-ой международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука XXI века: новый подход» (г. Петрозаводск, 2013 г.), на Международном симпозиуме имени академика М.А. Усова студентов и молодых учёных (г. Томск, 2013 г.), на 9-ой Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (г. Минск,

2013 г.), на Санкт-Петербургской ассамблее молодых ученых и специалистов (г. Санкт-Петербург, 2013 г.; 2014 г.), на Международном форуме-конкурсе молодых ученых «Проблемы недропользования» (г. Санкт-Петербург, 2015 г.), на 1 1-ой международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (г. Тула, 2015 г.).

Личный вклад автора заключается в: постановке цели, формулировке задач, разработке методики исследований; в проведении исследований территории, подвергающейся антропогенному воздействию хранилища отходов; в разработке способа утилизации накопленных пылевидных цинк-железосодержащих отходов; в проведении аналитических и экспериментальных исследований в лабораторных условиях; в оценке эколого-экономической эффективности предлагаемого природоохранного мероприятия.

Реализация работы:

- разработанный способ утилизации пылевидных цинк-железосодержащих отходов может быть использован при проектировании природоохранных мероприятий ПАО «Северсталь»;

- научные и практические результаты работы могут быть использованы в учебном процессе Национального минерально-сырьевого университета «Горный» при проведении занятий по дисциплинам «Горнопромышленная экология», «Горное дело и окружающая среда», «Отходы производства и потребления».

Публикации.

По теме работы опубликовано 9 печатных трудов, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки России, и 1 патент на изобретение.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Содержит 165 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 40 таблиц, 5 приложений и список литературы из 109 наименований.

Автор благодарен профессору М.А. Пашкевич за научное руководство работой, доцентам А.Е. Исакову и А.Я. Бодуэн за ценные научные консультации, а также всему коллективу кафедры Геоэкологии Горного университета за практические советы при выполнении и обсуждении работы.

Предполагаемое внедрение.

На предприятиях горно-перерабатывающей промышленности, деятельность которых приводит к образованию значительных объемов пылевидных цинк-железосодержащих отходов.

ГЛАВА 1 ОТХОДООБРАЗОВАНИЕ В ГОРНО-ДОБЫВАЮЩЕЙ И ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ

Загрязнение природной окружающей среды промышленными отходами является одной из крупнейших современных проблем. В настоящее время из недр земли во всем мире ежегодно извлекается около 100 млрд. т полезных ископаемых [1], в том числе 3,5 - 4,0 млрд. т нефти и природного газа, 2,0 - 4,0 млрд. т угля, 20 млрд. т горной массы в виде железных, медных, марганцевых, цинковых и других руд [2].

Из добытых полезных ископаемых выплавляется 800 млн. т сплавов различных металлов, производится 60 млн. т синтетических материалов, на поля сельско-хозяйственного назначения вносится 500 млн. т минеральных удобрений и 3 млн. т ядохимикатов, при этом в окружающую природную среду поступает 3 млрд. т отходов [3].

Добыча и переработка полезных ископаемых сопровождается образованием отходов, в десятки раз превышающих по массе извлекаемые компоненты. Так, в федеральной целевой программе «Экология и природные ресурсы России (2002 -2010 гг.)» отмечалось, что на территории Российской Федерации в отвалах и хранилищах накоплено свыше 85 млрд. т только твердых отходов, в том числе 80 млрд. т горно-добывающих и горно-перерабатывающих предприятий, количество которых ежегодно увеличивается почти на 2 млрд. т [4]. Под шламонакопителями, хвостохранилищами и полигонами отходов занято более 300 тыс. га земель. При этом содержание ценных компонентов в отходах нередко близко к содержанию их в добываемом природном сырье.

По данным федерального государственного статистического наблюдения [4] (таблицы 1.1 - 1.3) на территории России за 2014 год образовалось 5168 млн. т отходов производства и потребления, что превышает показатели предыдущего года на 0,3 %. При этом использовано и обезврежено 45,6 % от общего количества образовавшихся отходов, остальная часть удалена в хранилища.

Таблица 1.1 - Объемы образования отходов в Российской Федерации

Объем отходов, млн. т 2010 2011 2012 2013 2014

Общий объем образования отходов производства и потребления. Из него: 3734,7 4303,3 5007,9 5152,8 5168,3

-добыча полезных ископаемых 3334,6 3818,7 4629,3 4701,2 4807,3

-обрабатывающие производства 280,1 280,2 291,0 253,7 243,1

Таблица 1.2 - Объемы использования и обезвреживания отходов в Российской Федерации

Объем отходов, млн. т 2010 2011 2012 2013 2014

Общий объем использования и обезвреживания отходов производства и потребления. Из него: 1738,1 1990,7 2348,1 2043,6 2357,2

- добыча полезных ископаемых 1562,2 1800,1 2125,9 1753,1 2165,7

-обрабатывающие производства 124,4 124,3 164,6 132,3 119,3

Таблица 1.3 - Объемы захоранения и размещения отходов в Российской Федерации

Объем отходов, млн. т 2010 2011 2012 2013 2014

Общий объем отходов, переданный на захоранение и хранение. Из него: 1996,6 2312,6 2659,8 3109,2 2811,1

- добыча полезных ископаемых 1772,4 2018,6 2503,4 2948,1 2641,6

-обрабатывающие производства 155,7 155,9 126,4 121,4 123,8

Горно-добывающая и горно-перерабатывающая промышленности являются лидерами в сфере отходообразования. Ежегодно на каждого человека в РФ добывается не менее 20 тонн различного минерального сырья, при этом лишь 1 -2 % от этого количества используется, оставшаяся часть отправляется в отходы.

Наибольший негативный вклад в загрязнение окружающей природной среды, в том числе соединениями тяжелых металлов, вносят предприятия металлургии, машиностроения, топливно-энергетического комплекса. При этом экологический ущерб от их размещения составляет более 60 % общего ущерба от деятельности промышленности вцелом [5].

1.1 Образование отходов при функционировании горно-добывающих предприятий

Функционирование предприятий горно-добывающей промышленности приводит к значительным нарушениям и загрязнениям окружающей природной среды.

Так, при изъятии полезных ископаемых происходит изменение и нарушение форм и параметров природного рельефа, структуры ландшафта и визуальных характеристик районов; изменение транзита и разгрузки грунтовых и поверхностных вод; появление новых факторов беспокойства объектов животного мира; уничтожение растительности.

Сбросы сточных и карьерных вод предприятий приводят к изменению состава поверхностных и подземных вод. Выбросы загрязняющих веществ (ЗВ) при ведение буро-взрывных работ, выбросы ЗВ от горного оборудования и транспорта, а также пыление автодорог, объектов размещения отходов приводят к загрязнению атмосферного воздуха. Складирование отходов добычи полезных ископаемых приводит к загрязнению почвенного слоя и, как следствие, к загрязнению грунтовых вод.

В России рудное сырье добывается как методом открытых разработок, так и подземным способом. Открытая добыча экономически более эффективный способ добычи полезного ископаемого, сопряженный с меньшими потерями сырья,

однако экологически более опасный и связаный с нарушением значительных земельных площадей и образованием большого количества отходов.

В настоящее время на долю горно-добывающей промышленности приходится около 70 - 75 % объема отходообразования России. За год образуется до 8 млрд. т отходов добычи полезных ископаемых, из которых утилизируется всего лишь 30 - 40 % [6].

Из таблиц 1.1 - 1.3 можно судить об увеличении объема отходов добычи полезных ископаемых. Так, с 2010 года в течение четырех лет рост отходообразования составил 69 %, при этом количество перерабатываемых отходов уменьшилось на 1,6 %, что привело к увеличению техногенной нагрузки на компоненты окружающей природной среды.

В таблице 1. 4 представлены объемы образования отходов предприятий горно-добывающей промышленности в некоторых регионах и субъектах Российской Федерации к концу 2014 г [4].

Таблица 1.4 - Объемы образования отходов предприятий горно-добывающей промышленности в некоторых регионах и субъектах Российской Федерации в 2014 г.

Экономический район, субъект РФ Объем вскрышных и вмещающих горных пород, млн. т

Скальные горные породы Рыхлые горные породы

Северный район 1919,8 66,6

Мурманская область 1716,6 10,8

Республика Карелия 203,4 55,8

Северо-западный район - 21,6

Уральский район 2174,1 366,6

При хранении отходов добычи полезных ископаемых изымаются значительные земельные территории. Так, например, при подземном и открытом способах добычи угля на каждую тонну добываемого сырья приходится

3 3

0,2 - 3,5 м вмещающих пород (подземный способ), 2,9 - 4,5 м вскрышных пород (открытый способ), что приводит к необходимости отчуждения основной части земельного отвода горного предприятия (более 40 %) под отвалы [7].

Наибольшие площади нарушенных земель, занятые отвалами, приходятся на такие предприятия, как ОАО «Угольная компания «Кузбассразрезуголь» -578,8 га, ОАО «Сибирская энергетическая угольная компания» (г. Иркутск) -150,8 га, ОАО «Кузбасская топливная компания» - 120,0 га (г. Кемерово), ЗАО «Распадская угольная компания» (г. Междуреченск ) - 116,0 га.

В результате деятельности Михайловского ГОКа (г. Железногорск, Курская

-5

область) общий объем вскрышных пород составляет 143,6 млн. м (из них

3 3 3

64,5 млн. м - рыхлые породы; 60 млн. м - сланцы; 19,1 млн. м - окисленные

-5

кварциты; 2,5 млн. м - скальные породы) [7].

В отвалах Качканарского ГОКа (г. Качканар, Свердловская область) содержится примерно 775 млн. т вскрышных пород, их ежегодный выход составляет около 19 млн. т.

На Кольском полуострове во вскрышные отвалы ежегодно поступает до 170 млн. т породы, из них около 23 млн. т - вскрышные породы предприятия ОАО «Апатит» [8].

В то же время остро стоит вопрос размещения отходов и утилизация уже скопившихся в отвалах вскрышных пород комбината ОАО «Магнезит» (г. Сатка, Челябинская область), в которых накоплено свыше 150 млн. тонн вскрышных доломитовых пород [9].

1.2 Образование отходов при функционировании предприятий топливно-

энергетического комплекса (ТЭК)

Основным источником образования твердых промышленных отходов ТЭК являются каменные и бурые угли, наиболее массовым потребителем которых являются тепловые электростанции (ТЭС).

Основными направлениями использования углей являются электростанции

- 43,8 %, коксовое производство - 14,7 %, население - 3,4 %, коммунальное хозяйство - 4,2 %, агро-промышленный комплекс - 1,0 %, остальные потребители

- 23,3 %, экспорт - 9,8 % [10].

Как правило, тепловым электростанциям поставляется уголь более низкого качества, чем другим потребителям. Поэтому ТЭС являются одними из самых крупных источников загрязнения окружающей природной среды золой и шлаками, оксидами углерода, серы и азота. Количество образующихся ежегодно золошлаковых отходов (ЗШО) в различных источниках оценивается по-разному: от 25 до 50 млн. т [6].

В России действуют 172 ТЭС, работающие на угольном топливе. В их золошлакоотвалах в настоящее время накоплено свыше 1,5 млрд. т ЗШО. По данным ЗАО «Агентства по прогнозированию балансов в электроэнергетике», в России используется и утилизируется не более 8 % (1,5 - 2,1 млн. т) годового выхода ЗШО (около 30 млн. т). При этом, территории, занятые золошлакоотвалами по площади уже достигают 28 тыс. га.

Увеличение общей мощности тепловых электростанций, вовлечение в топливный баланс различных низкосортных топлив сопровождается прогрессирующим возрастанием массы отходов.

Отходы сжигания углей на тепловых электростанциях представляют собой ценное сырье для народного хозяйства и, в первую очередь, для строительной индустрии. Шлаки, составляющие 10 - 20 % этих отходов, являются хорошим заполнителем бетона, используются в дорожном строительстве и для теплоизоляционных засыпок, а зола — в производстве цемента (как активная минеральная добавка к цементу и как компонент цементной сырьевой смеси), газобетона, керамзитобетонов, искусственных пористых заполнителей (аглопоритового и зольного гравия, золокерамзита), силикатного и глиняного кирпича (кремнеземистые добавки).

В соответствии с поручением Правительства РФ от 25.08.1992 г. №ВШ-011-31987 была разработана подпрограмма «Переработка золошлаковых отходов тепловых электростанций», показатели которой были включены в состав Федеральной центральной программы (ФПЦ) «Топливо и энергия», утвержденной Постановлением Правительства РФ от 6.12.1993 г. №1265. Подпрограмма предусматривала строительство 50 установок отбора сухой золы и 10

крупнотоннажных заводов золоаглопоритового гравия [10]. Ее реализация была намечена на 1993 - 2000 гг.

Переработка золошлаковых отходов с 4 млн. т в 1993 г. должна была увеличиться до 40 млн. т в 2000 г., что должно было обеспечить экономию до 15 млн. т цемента и до 20 млн. т природных инертных материалов. Невыполнение ФЦП «Топливо и энергия» (1993 - 2000 гг.) привело к тому, что в ФЦП «Энергоэффективная экономика на 2002 - 2005 гг. и на перспективу до 2015 года» фигурируют все те же 40 млн. т перерабатываемых золошлаковых отходов [11].

При этом, многие золошлакоотвалы находятся в предаварийном состоянии: переполнение, неэффективная работа или отказы дренажей и

противофильтрационных устройств, деформация дамб на слабых основаниях, пыление и отсутствие способов борьбы с ним, низкий технический уровень эксплуатации отвалов.

Основные виды воздействия золошлакоотвалов на окружающую среду выражаются в изменениях качества атмосферного воздуха, состоянии почвы и растительности, состояния подземных вод, аварийных прорывах отходов из мест их хранения.

Так, на территории Красноярского края деятельностью ТЭС накоплено более 1,2 млн. т ЗШО, которые взаимодействуя с компонентами окружающей природной среды, загрязняют ее. В таблице 1.5 представлены данные водных вытяжек проб ЗШО, исходя из которых, можно судить о переходе металлов в водорастворимое состояние и загрязнении почвы [6].

Таблица 1.5 - Средние значения концентраций химических элементов в водных вытяжках ЗШО Красноярского края

Вид отхода Концентрация химического элемента, мг/дм3

Pb Zn & Mn

Золошлаки ТЭС 0,017 0,056 0,070 0,020 0,061 1,0

1.3 Образование отходов при функционировании предприятий металлургического комплекса

Металлургические предприятия в РФ занимают территории общей площадью более 1000 тыс. га. При этом площадь земельных угодий, нарушенных горными работами, занятых отвалами, золо- и шламонакопителями составляет около 130 тыс. га [12].

1.3.1 Цветная металлургия

Основными задачами предприятий цветной металлургии являются передел, производство прокатов и сплавов.

В экономике России эта отрасль играет важную роль. По количеству месторождений цветных металлов РФ занимает одно из первых мест в мире.

В состав цветной металлургии России входят такие подотрасли, как медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая, алюминиевая, титано-магниевая, вольфрамо-молибденовая, золотоперерабатывающая, подотрасль редких металлов и другие.

1.3.1.1 Медная подотрасль

Предприятия медной промышленности в основном расположены на Урале. На территории этого района выделяются Кировградский (г. Ревда, Свердловская область), Красноуральский (г. Гай, Оренбургская область), Медногорский (г. Баймак, республика Башкортостан) и Среднеуральский (г.Сибай, республика Башкортостан) комбинаты.

Основной тип руд, используемых в России для производства меди, — медные колчеданы, медистые песчаники, а также медно-молибденовые руды, в качестве дополнительного сырья используют медно-никелевые и полиметаллические руды, из которых медь извлекается обычно в виде штейна.

В медной промышленности площадь нарушенных земель составляет более 60 тыс. га, из которых 32 % приходится на отвалы, 37 % - на хвостохранилища [13].

Площади, занятые хвостохранилищами, на отдельных обогатительных фабриках (ОФ) Урала составляют: Кировградская ОФ - 150 - 280 га, Красноуральская ОФ - 105 га, Карабашская ОФ - 34 га, Пышминская ОФ - 80 га, БурибаевскаяОФ - 18 га [6].

Всего в регионе накоплено свыше 220 млн. т хвостов обогащения, складировано свыше 110 млн. т медных шлаков[7].

В таблице 1.6 представлены данные образованных и использованных отходов предприятий медной промышленности в период 2012 - 2014 гг.

Таблица 1.6 - Объемы, образующихся отходов предприятий медной промышленности

Количество отходов 2012 2013 2014

Образованные отходы, млн. т/год 20,43 27,25 35,74

Использованные и обезвреженные от общего объема образовавшихся отходов за год, % 13,2 16,7 19,8

Как указано в таблице 1.7, наибольшие объемы хвостов обогащения накоплены на Гайском и Учалинском горно-обогатительных комбинатах, Среднеуральском медеплавильном заводе, Кировградском и Красноуральском медеплавильных комбинатах.

Таблица 1.7 - Количество накопленных хвостов обогащения предприятий медной промышленности_

Промышленное предприятие Объем хвостов, млн. т

Гайский ГОК 47,0

Среднеуральский медеплавильный завод 32,0

Кировградский медеплавильный комбинат 30,0

Красноуральский медеплавильный комбинат 26,0

Учалинский ГОК 24,0

Сибайская ОФ 18,4

Карабашская ОФ 9,1

Бурибайская ОФ 7,0

Пышминская ОФ 4,6

Одним из ярких примеров воздействия накопителей хвостов на окружающую природную среду является хвостохранилище медеплавильного предприятия «Балхашцветмет» площадью 4 тыс. га, в котором заскладировано более 515 млн. т отходов обогащения.

Хвосты обогащения Балхашской обогатительной фабрики содержат соединения кремния, алюминия и железа, на долю которых приходится 75 - 85 % от всей массы отходов; около 2 - 14 % карбонатов, 0,3 - 0,5 % серы; 0,12 - 0,15 % меди 0,01 % цинка, а также до 0,005 % мышьяка [14].

В процессе хранения отходов обогащения в хвостохранилище происходит выщелачивание ионов меди, цинка, свинца, мышьяка (концентрация элементов в

Л

фильтрационных водах, мг/дм : до 0,086 Си; 0,02 - 0,05 Zn; 0,04 - 0,17 ?Ь; 0,002 -0,005 ЛБ) [13].

Помимо загрязнения грунтовых вод и прилегающих территорий, наблюдается загрязнение атмосферного воздуха. По расчетным данным [12] с площади хвостохранилища в 1 тыс. га за одну пыльную бурю может быть вынесено до 60 тыс. т хвостов.

1.3.1.2 Никель-кобальтовая подотрасль

Никель-кобальтовая промышленность представлена, в основном, металлургическими заводами таких регионов, как: Кольский полуостров, где, добываются и перерабатываются, в основном, сульфидные медно-никелевые руды; Урал (г. Орск, г. Верхний Уфалей, г. Реж) специализируется на переработке окисленных руд; в низовьях Енисея (г. Норильск) перерабатываются сульфидные руды.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лытаева Татьяна Анатольевна, 2016 год

Литература:

5. Контроль химических и биологических параметров ОС. П./ред. Л.К. Исаева. СПб. 1998 год; ГН 2.1.7.020-94. ОДК тяжелых металлов и мышьяка в почвах (дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91)

10. Гигиенические нормативы химических веществ в окружающей среде. 3-е изд... доп. и перераб. / Под ред. Ю.А. Рахманина. В.В. Семеновой. А.В. Москвина. - СПб.: НПО "Профессионал". 2007. - 768 с.

11. ГН 2.1.6.1339-03 Ориентировочные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест с учетом дополнения №1 ГН 2.1.6.1765-03 и дополнения №2 ГН 2.1.6.1984-05

15. Приказ Комитета Российской Федерации по рыболовству от 28.04.99г. № 960

5. Фтор ^ = 129.15500).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКп (ОДК) [мг/кг]: 10 (2 балла) ([20])

2. Класс опасности в почве: 1 (1 балл) ([20])

3. ПДКв (ОДУ. ОБУВ) [мг/л]: 1.5 (4 балла) ([3])

4. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 2 (2 балла) ([3])

5. Lg ^[мг/л]/ПДКв [мг/л]): >5 (1 балл) ([8])

6. Показатель информационного обеспечения: 1 балла

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/6 = 1.833

Lg(W) = Ъ = 2.111 . где Z=4*X/3-1/3=2.111

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды = 10*^^) = 129.155

Литература:

6. Экология и безопасность. Справочник. п/ред. Н.Г. Рыбальского. Москва. ВНИИПИ. 1993 год

7. Беспамятнов Г.П.. Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л.. Химия. 1985.; Вредные вещества в промышленности. под ред. Лазарева В.С.. т. 1-3. Л.. Химия. 1977

8. Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических. органических и элементорганических соединений. СПб. АНО НПО "Мир и семья". 2002 г.; Справочник химика. Л.. Химия. 1971 год

20. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в

почве.

9. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химический веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

6. Кадмий (согласно Приложения 4 приказа МПР России № 536) ^ = 309.03000).

7. Марганец (согласно Приложения 4 приказа МПР России № 536) ^ = 7356.42000).

8. Кремний диоксид аморфный в виде аэрозоля конденсации при содержании более 60% ^ = 1000.00000).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. Lg ^[мг/л]/ПДКв [мг/л]): <1 (4 балла) ([8])

2. Показатель информационного обеспечения: 1 балл Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X). X = (Сумма баллов)/2 = 2.500

Lg(W) = 7 = 3.000 , где 7=4*»Ж-1/3=3.000 Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды = 10*^^) = 1000.000 Литература:

8. Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических, органических и элементорганических соединений. СПб, АНО НПО "Мир и семья", 2002 г.; Справочник химика, Л., Химия, 1971 год

9. Магний оксид (Магния оксид) ^ = 2779.713).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКр.х. (ОБУВ) [мг/л]: >0.1 (4 балла) ([21])

2. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования: 4 (4 балла)

([21])

3. ПДКс.с. (ПДКм.р.. ОБУВ) [мг/м3]: 0.05 (2 балла) ([1])

4. Класс опасности в атмосферном воздухе: 3 (3 балла) ([1])

5. LC50 [мг/м3]: 500-5000 (2 балла) ([23])

6. Показатель информационного обеспечения: 2 балла Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X). X = (Сумма баллов)/6 = 2.833

Lg(W) = Ъ = 3.444 . где Z=4*X/3-1/3=3.444

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды = 10*^^) = 2779.713

Литература:

I. Перечень и коды веществ. загрязняющих атмосферный воздух. СПб. НИИ "Атмосфера". 2000 г. с учетом дополнений 2002 г.

21. Гигиенические нормативы химических веществ в окружающей среде. 3-е изд... доп. и перераб. / Под ред. Ю.А. Рахманина. В.В. Семеновой. А.В. Москвина. - СПб.: НПО "Профессионал". 2007. - 768 с.

23. Вредные вещества в окружающей среде. Редактор-организатор В.А. Филов. Элементы Г-ГУ групп периодической системы и их неорганические соединения: Справ.-энц. изд./Под ред. В.А.Филова и др. - СПб: НПО "Профессионал".. 2007. - 462 с.

10. Калий ^ = 1000000.00000).

Так как концентрация калия в отходе не превышает его содержания в основных типах почв (до 1.3 % по А.П. Виноградову). то в соответствии с п.11 Приказа МПР РФ № 536 от 04.14.14 г. он относится к классу практически неопасных компонентов со средним баллом Xi = 4. и. следовательно. коэффициентом степени опасности для ОПС Wi = 1000000.

II. Олово ^ = 2157.744).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. Класс опасности в почве: Не установлен (4 балла) ([5])

2. ПДКр.х. (ОБУВ) [мг/л]: 0.112 (3 балла) ([17])

3. Lg ^[мг/л]/ПДКв [мг/л]): <1 (4 балла) ([7])

4. Показатель информационного обеспечения: 1 балл

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/4 = 3.000

Lg(W) = Ъ = 3.334 . где 7=4*Х/3-1/3=3.334

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды = 10*^^) = 2157.744

Литература:

5. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в

почве.

7. Химическая энциклопедия под ред. И.Л.Кнунянц. М.: Советская энциклопедия. 1988 г.

17. Приказ Федерального агентства по рыболовству № 20 от 18.01.2010 г. «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного назначения. в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного назначения».

12. Бром ^ = 76.27000).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКв (ОДУ. ОБУВ) [мг/л]: 0.2 (3 балла) ([3])

2. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 2 (2 балла) ([3])

3. ПДКс.с. (ПДКм.р.. ОБУВ) [мг/м3]: 0.04 (2 балла) ([10])

4. Класс опасности в атмосферном воздухе: 2 (2 балла) ([10])

5. Lg (S[мг/л]/ПДКв [мг/л]): >5 (1 балл) ([8])

6. Lg (Снас[мг/м3]/ПДКр.з.): >5 (1 балл) ([8])

7. Lg (Снас[мг/м3]/ПДКс.с.(ПДК м.р.)): >7 (1 балл) ([8])

8. Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке): Выраженное накопление во всех звеньях (1 балл) ([80])

9. Показатель информационного обеспечения: 2 балла Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X). X = (Сумма баллов)/9 = 1.667

Ьв^) = 4 - 4/г = 1.882 . где 7=4*^3-1/3=1.889 Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды

= 10*^^) = 76.270 Литература:

3. ГН 2.1.5.689-98. (ГН 2.1.5.690-98) ПДК (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования . М.. Минздрав России. 1998 г.; ГН 2.1.5.963а-00 Дополнение к ГН 2.1.5.690-98;

8. Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических. органических и элементорганических соединений. СПб. АНО НПО "Мир и семья". 2002 г.; Справочник химика. Л.. Химия. 1971 год

10. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест с учетом дополнения №1 ГН 2.1.6.1765-03 и дополнения №2 ГН 2.1.6.1983-05

80. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VII групп. Справочник/ Бандман А.Л.. Волкова Н.В. и др.. под ред. Филова В.А. и др.. л.: Химия. 1989

13. Барий ^ = 2782.55900).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. Класс опасности в почве: 3 (3 балла) ([5])

2. ПДКв (ОДУ. ОБУВ) [мг/л]: 0.7 (3 балла) ([9])

3. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 2 (2 балла) ([9])

4. ПДКр.х. (ОБУВ) [мг/л]: >0.1 (4 балла) ([90])

5. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования: 4 (4 балла)

6. Показатель информационного обеспечения: 1 балл

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/6 = 2.833

Lg(W) = Ъ = 3.444 . где Z=4*X/3-1/3=3.444

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды

= 10*^^) = 2782.559 Литература:

5. Контроль химических и биологических параметров ОС. П./ред. Л.К. Исаева. СПб. 1998 год; ГН 2.1 .7.020-94. ОДК тяжелых металлов и мышьяка в почвах (дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91)

9. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химический веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; МИНЗДРАВ РФ 2003 г.

90. Приказ от 18.01.10г. №20. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов р/х назначения. в т.ч. нормативов ПДК вредных веществ в водах водных объектов р/х назначения.

14. Сурьма ^ = 146.77990).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКп (ОДК) [мг/кг]: 4.5 (2 балла) ([20])

2. ПДКв (ОДУ. ОБУВ) [мг/л]: 0.005 (1 балл) ([7])

3. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 2 (2 балла) ([7])

4. ПДКс.с. (ПДКм.р.. ОБУВ) [мг/м3]: 0.02 (2 балла) ([27])

5. Класс опасности в атмосферном воздухе: 3 (3 балла) ([27])

6. LD50 [мг/кг]: 115 (2 балла) ([22])

7. LC50 [мг/м3]: 6 (1 балл) ([22])

8. Показатель информационного обеспечения: 2 балла Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X). X = (Сумма баллов)/8 = 1.875

Lg(W) = Ъ = 2.166 . где Z=4*X/3-1/3=2.166

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды

= 10*^^) = 146.7799 Литература:

7. с объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования"

17. Анаитическая химия элементов. М.. Издательство Академии наук СССР. 1972

20. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в

почве.

22. Вредные вещества в промышленности. под ред. Лазарева В.С. . т. 1-3. Л.. Химия.

1977

27. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

28. Методическое пособие по применению «Критериев отнесения опасных отходов к классам опасности для окружающей природной среды». М.. Министерство природных ресурсов Российской Федерации Федеральное государственное учреждение «Центр экологического контроля и анализа». 2003

29. ГОСТ 12.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

15. Хлор ^ = 116.59100).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 3 (3 балла) ([3])

2. ПДКс.с. (ПДКм.р.. ОБУВ) [мг/м3]: 0.03 (2 балла) ([1])

3. Класс опасности в атмосферном воздухе: 2 (2 балла) ([1])

4. LC50 [мг/м3]: <500 (1 балл) ([7])

5. Показатель информационного обеспечения: 1 балл

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/5 = 1.800

Ьв^) = Ъ = 2.067 . где Z=4*X/3-1/3=2.067

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды = 10*^^) = 116.591

Литература:

1. Перечень и коды веществ. загрязняющих атмосферный воздух. СПб. НИИ "Атмосфера". 2000 г. с учетом дополнений 2002 г.

3. ГН 2.1.5.689-98. (ГН 2.1.5.690-98) ПДК (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования . М.. Минздрав России. 1998 г.; ГН 2.1.5.963а-00 Дополнение к ГН 2.1.5.690-98;

7. Беспамятнов Г.П.. Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л.. Химия. 1985.; Вредные вещества в промышленности. под ред. Лазарева В.С.. т. 1-3. Л.. Химия. 1977

16. Медь (согласно Приложения 4 приказа МПР России № 536)

^ = 2840.10000).

17. Хром (согласно Приложения 4 приказа МПР России № 536)^ = 593.38000).

18. Стронций (согласно Приложения 4 приказа МПР России № 536)^ = 6118.81000).

19. Алюминий оксид (в пересчете на алюминий) ^ = 1244.515).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКв (ОДУ. ОБУВ) [мг/л]: 0.2 (3 балла) ([9])

2. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 2 (2 балла) ([9])

3. ПДКр.х. (ОБУВ) [мг/л]: 0.04 (3 балла) ([45])

4. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования: 4 (4 балла)

([45])

5. ПДКпп (МДУ. МДС) [мг/кг]: 1 (2 балла) ([6])

6. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ) [мг/м3]: 0.01-0.1 (2 балла) ([1])

7. Показатель информационного обеспечения: 2 балла

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/7 = 3.571

Lg(W) = Ъ = 3.095 . где Z=4*X/3-1/3=3.095

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды = 10*^^) = 1244.515

Литература:

1. Перечень и коды веществ. загрязняющих атмосферный воздух. СПб. НИИ "Атмосфера". 2000 г. с учетом дополнений 2002 г.

6. Экология и безопасность. Справочник. п/ред. Н.Г. Рыбальского. Москва. ВНИИПИ. 1993 годжеле

9. ГН 2.1.5.1315-03 "Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химический веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования"

45. Приказ Федерального агентства по рыболовству № 20 от 18.01.2010 г. «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного назначения. в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного назначения».

20. Никель (согласно Приложения 4 приказа МПР России № 536)^ = 1536.97000).

21. Азот ^ = 1000000.00000).

Так как концентрация азота в отходе не превышает его содержания в основных типах почв (до 0.1 % по А.П. Виноградову). то в соответствии с п.11 Приказа МПР РФ № 536 от 04.12.2014 г. он относится к классу практически неопасных компонентов со средним баллом Xi = 4. и. следовательно. коэффициентом степени опасности для ОПС Wi = 1000000.

22. Углерод ^ = 215.44300).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКс.с. (ПДКм.р.. ОБУВ) [мг/м3]: 0.05 (2 балла) ([10])

2. Класс опасности в атмосферном воздухе: 3 (3 балла) ([10])

3. Показатель информационного обеспечения: 1 балл Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X). X = (Сумма баллов)/3 = 2.000

Lg(W) = 7 = 2.333 . где Z=4*X/3-1/3=2.333

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды

= 10*^^) = 215.443 Литература:

10. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест с учетом дополнения №1 ГН 2.1.6.1765-03 и дополнения №2 ГН 2.1.6.1983-05

23. Водород ^ = 1000000.00000).

Так как концентрация водорода в отходе не превышает его содержания в основных типах почв (до 0.5 % по А.П. Виноградову). то в соответствии с п.11 Приказа МПР РФ № 536 от 04.12.2014 г. он относится к классу практически неопасных компонентов со средним баллом Xi = 4. и. следовательно. коэффициентом степени опасности для ОПС Wi = 1000000.

24. Сера ^ = 2511.88600).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКп (ОДК) [мг/кг]: 160 (4 балла) ([53])

2. Класс опасности в почве: 3 (3 балла) ([42])

3. ПДКс.с. (ПДКм.р.. ОБУВ) [мг/м3]: 0.07 (2 балла) ([59])

4. Lg ^[мг/л]/ПДКв [мг/л]): 0 (4 балла) ([8])

5. Показатель информационного обеспечения: 1 балла Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X). X = (Сумма баллов)/5 = 2.800

Lg(W) = 7 = 3.400 . где 7=4*»ЯУ3-1/3=3.400

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды

= 10*^^) = 2511.886 Литература:

8. Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических. органических и элементорганических соединений. СПб. АНО НПО "Мир и семья". 2002 г.; Справочник химика. Л.. Химия. 1971 год

42. МУ 2.1.7.730-99 "Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест" 53. ГН 2.1.7.2041-06 "Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве"

59. ГН 2.1.6.2309-07 "Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест"

25. Фосфор ^ = 1000000.00000).

Так как концентрация фосфора в отходе не превышает его содержания в основных типах почв (до 0.08 % по А.П. Виноградову). то в соответствии с п.11 Приказа МПР РФ № 536 от 04.12.2014 г. он относится к классу практически неопасных компонентов со средним баллом Xi = 4. и. следовательно. коэффициентом степени опасности для ОПС Wi = 1000000.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рисунок Б.1 - Гидрогеологическая карта района масштабом 1:200000

¡»л

Рисунок Б. 2 - Гидрологические разрезы по линиям I-I, II-II, III-III

Таблица Б.1 - Стратиграфическая колонка

Условные обозначения

01М11

Р

Р.а

С/п

С,уп-рг

Рпспространсшк: гмлрогсаюгичсскнх (ирвгюнгов

Четвертичные мцсиоснмс м аатоугнфныс гор« имим Урас^искхеаерхамжамЙ мчьжнчгмим ПфПШП КлписгоП кхкчкчимй гсрмтп Чсссльси^-сакчырсмЛ ммиюсный гормип

Вергчмек>чет1№1>т(с11.1ШЙ алдомоский горимш Цчнтаи! (минтч шй горотмп

СрГ (кгрсйскяй отарсмтслыю •актупиримй горммигт

I аодммкный гормюит

| \ текмккр-мкиА идею* кхкчнч'кый гирчцн С,И Тут: гай относительно аодпутнфмий ггрккжт

I .'каоискис аакжнкиме и шримс юриюиш

На разрезе:

( ыижиш аасрчу • и»«мср . нидини по реестр) осы • хлелыши лебт. д с*ы; справа - чилсрашмииа. г.м1

СфС-ШЛ • мпор ПСЦКШШ ки

1Цвфря > стрелки • абссшопма отита оатичесимо уроаия щцюмл ми, м

11рачалут|ьник ■ ишеры! тргтмши ирли сиответсткуст кн. 1 т> ти агиныч на I тракафбоШПШй I илроаарАоетноч-у |ф|«и<

Су.«фапм

С > сьфагно- |п. *ар<и«ии 11ис

Урпкяь дссс тк ««-сакччрсито анлгаюемпп» г ориячп ■ Никита ммам пресных М1

Скважины

I Р/1И 2.1 . »41

I о.з

мср\> ммер симшт« но росстру и индекс анробсапшкиг' важности о шрншмта (.км: к числятся* - ух.шмА жбти .гс. к * справа • чмс-ипсле - в6с<иютмаа о1мет*э с . г о/

I _

1акраскв соответствует составу жхисммих воя: I и ^хжарГчшатмие I и.фкарЛпнатио^у тьфатнме Сульфите

Сульфатное млросар&натимс X. торил к» н. фокарГмчин н ыс

Участки р**т»

Лбованоаскмй участок .ю его и-плене им«

Линия гсамичквш ралреш

Ирсдшчиг аеыий и «И тур (»».цчлминчсчыЛ инасреми 11рслиои1 л-мис тегтонячеекме иаруюсмиа но рету.аьтмдм обработка

ПА/Я1ПК1 (Гофмнев.ЧКХЧ шинмч, ьшифрир^ынню ПЧ'ЧНИЧССМСЧ

и гсожк о-гелм «рфа 10» ичеч «ич мстик.

рднииы исхд> пиры сиен* 6) 1мкар1синара»ре1с

аиэомоспот г <0рн «ж га.

«Л1гч.а1«а ч! ни пи 1 мналгмкиишлмюо екк-мим» лмиплшмт ги>1в.тжниквжАН1Ш) 1км)тниик»«м> |(111И1П«ЛЬ) •т >п -ш тттгч скал цмш кгмхк пиакичи к юи.тии-|ПШМ»М1Н ИК( ИИ. ОТЧЕТ О ИрОИСЛСИИМ рл<»01 но объекту "Поиски конечных ШХ1 для обеспечения хотяйстксшкь-иитьсвото волосиабаэашя г Черсаовеи Ио.юс«хлской области"

От» исиалмите.ть Л М 1октуева 2012 г

Приложение 5 ий 2 листах. Лист 2 Гилрогмлошчгскшя карта района работ

Масштаб 1:200 000

Составил: гидрогеолог I категории Л .МЛ л», ту ска пирса соло» АААаимова коитнипермна график»: теолог РИ.Гадииоаа

I ЦюепммА адоиАор

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Таблица В.1 - Концентрация элементов в пробах инфильтрационных растворов, отобранных через определенный промежуток времени _(дождевание дистиллированной водой с рН=4)_

Время, ч Концентрация в инфильтрационных растворах, мг/дм3

Ъп Бе РЬ Сё Си Мп Бг

1 0,014 ± 0,003 0,005 ± 0,001 0,95 ± 0,03 <0,0005 0,019 ± 0,001 0,0040 ± 0,0010 0,326 ± 0,001

2 7,840 ± 0,004 0,002 ± 0,001 55,00 ± 0,01 <0,0005 0,070 ± 0,010 0,0230 ± 0,0009 0,543 ±0,002

3 4,120 ± 0,006 0,002 ± 0,001 47,00 ± 0,01 0,004 ± 0,001 0,040 ± 0,010 0,0140 ± 0,0008 0,969 ± 0,001

4 2,570 ± 0,010 0,003 ± 0,001 41,30 ± 0,02 <0,0005 0,019 ± 0,006 0,0050 ± 0,0002 1,110 ± 0,050

5 1,080 ± 0,011 0,002 ± 0,001 27,30 ± 0,09 <0,0005 0,012 ± 0,004 0,0020 ± 0,0001 0,786 ± 0,001

6 0,679 ± 0,002 0,010 ± 0,001 20,6 ± 0,08 <0,0005 0,010 ± 0,003 0,0010 ± 0,0001 0,674 ± 0,001

7 0,534 ± 0,002 0,010 ± 0,001 17,45 ± 0,05 <0,0005 0,010 ± 0,004 0,0020 ± 0,0008 0,611 ± 0,002

8 0,432 ± 0,003 0,009 ± 0,001 14,32 ± 0,05 <0,0005 0,010 ± 0,004 0,0020 ± 0,0001 0,600 ± 0,002

10 0,351 ± 0,003 0,008 ± 0,001 9,87 ± 0,02 <0,0005 0,009 ± 0,002 0,0010 ± 0,0001 0,587 ± 0,002

12 0,322 ± 0,003 0,009 ± 0,001 7,56 ± 0,04 <0,0005 0,008 ± 0,003 0,0010 ± 0,0001 0,564 ± 0,003

14 0,305 ± 0,002 0,007 ± 0,001 6,29 ± 0,03 <0,0005 0,009 ± 0,003 0,0020 ± 0,0007 0,551 ± 0,002

16 0,294 ± 0,002 0,008 ± 0,001 5,45 ± 0,03 <0,0005 0,008 ± 0,002 0,0010 ± 0,0001 0,542 ± 0,003

18 0,248 ± 0,003 0,008 ± 0,001 4,56 ± 0,02 <0,0005 0,008 ± 0,003 0,0010 ± 0,0001 0,514 ± 0,002

20 0,211 ± 0,003 0,007 ± 0,001 3,76 ± 0,03 <0,0005 0,008 ± 0,002 0,0020 ± 0,0009 0,472 ± 0,002

22 0,124 ± 0,002 0,006 ± 0,001 3,05 ± 0,03 <0,0005 0,006 ± 0,002 0,0020 ±0,0008 0,406 ± 0,001

24 0,079 ± 0,004 0,005 ± 0,001 3,24 ± 0,03 <0,0005 0,006 ± 0,002 0,0010 ± 0,0001 0,334 ± 0,002

26 0,060 ± 0,003 0,003 ± 0,001 2,76 ± 0,01 <0,0005 0,005 ± 0,001 0,0010 ± 0,0002 0,282 ± 0,001

28 0,048 ± 0,002 0,002 ± 0,001 2,56 ± 0,01 <0,0005 0,004 ± 0,001 0,0010 ± 0,0002 0,230 ± 0,001

32 0,040 ± 0,002 0,002 ± 0,001 2,52 ± 0,02 <0,0005 0,004 ± 0,001 0,0010 ± 0,0001 0,221 ± 0,001

36 0,034 ± 0,002 0,002 ± 0,001 2,49 ± 0,02 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0020 ± 0,0003 0,219 ± 0,001

40 0,033 ± 0,002 0,002 ± 0,001 2,46 ± 0,01 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0010 ± 0,0001 0,217 ± 0,001

44 0,034 ± 0,002 0,002 ± 0,001 2,45 ± 0,06 <0,0005 0,004 ± 0,002 0,0010 ± 0,0001 0,217 ± 0,001

48 0,034 ± 0,002 0,002 ± 0,001 2,44 ± 0,06 <0,0005 0,004 ± 0,002 0,0010 ± 0,0001 0,217 ± 0,008

Таблица В.2 - Концентрация элементов в пробах инфильтрационных растворов, отобранных через определенный промежуток времени _(дождевание дистиллированной водой с рН=5)_

Время, ч Концентрация в инфильтрационных растворах, мг/дм3

Бе Ъп РЬ Сё Си Мп Бг

1 < 0,002 1,380 ± 0,110 6,55 ± 0,07 <0,0005 0,011 ± 0,001 0,0030 ± 0,0010 0,357 ± 0,001

2 < 0,002 4,740 ± 0,120 12,78 ± 0,08 <0,0005 0,013 ± 0,001 0,0060 ± 0,0010 0,487 ± 0,002

3 < 0,002 2,040 ± 0,090 16,88 ± 0,03 <0,0005 0,015 ± 0,002 0,0090 ± 0,0007 0,624 ± 0,002

4 < 0,002 0,780 ± 0,060 19,22 ± 0,05 <0,0005 0,014 ± 0,005 0,0090 ± 0,0010 0,769 ± 0,001

5 < 0,002 0,570 ± 0,010 25,00 ± 0,07 <0,0005 0,012 ± 0,004 0,0050 ± 0,0010 1,100 ± 0,003

6 < 0,002 0,430 ± 0,002 28,20 ± 0,07 <0,0005 0,010 ± 0,004 0,0030 ± 0,0010 1,120 ± 0,001

7 < 0,002 0,320 ± 0,002 26,88 ± 0,02 <0,0005 0,010 ± 0,003 0,0040 ± 0,0010 1,070 ± 0,003

8 < 0,002 0,290 ± 0,005 23,89 ± 0,03 <0,0005 0,009 ± 0,002 0,0030 ± 0,0010 0,988 ± 0,003

10 < 0,002 0,210 ± 0,002 19,47 ± 0,02 <0,0005 0,007 ± 0,002 0,0030 ± 0,0008 0,832 ± 0,001

12 < 0,002 0,200 ± 0,002 16,22 ± 0,04 <0,0005 0,007 ± 0,002 0,0040 ± 0,0008 0,699 ± 0,003

14 < 0,002 0,150 ± 0,002 12,98 ± 0,01 <0,0005 0,005 ± 0,001 0,0040 ± 0,0007 0,610 ± 0,001

16 < 0,002 0,100 ± 0,002 11,55 ± 0,01 <0,0005 0,006 ± 0,001 0,0030 ± 0,0007 0,545 ± 0,002

18 < 0,002 0,090 ± 0,009 8,76 ± 0,06 <0,0005 0,005 ± 0,002 0,0040 ± 0,0008 0,488 ± 0,001

20 0,006 ± 0,001 0,080 ± 0,002 5,54 ± 0,03 <0,0005 0,004 ± 0,001 0,0030 ± 0,0001 0,439 ± 0,003

22 < 0,002 0,060 ± 0,002 4,36 ± 0,06 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0030 ± 0,0006 0,342 ± 0,001

24 < 0,002 0,032 ± 0,009 3,27 ± 0,05 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0030 ± 0,0005 0,288 ± 0,002

26 < 0,002 0,005 ± 0,006 3,03 ± 0,05 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0030 ± 0,0002 0,233 ± 0,002

28 < 0,002 0,004 ± 0,001 2,58 ± 0,05 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0030 ± 0,0002 0,235 ± 0,003

32 < 0,002 0,004 ± 0,001 2,01 ± 0,05 <0,0005 0,002 ± 0,001 0,0030 ± 0,0010 0,205 ± 0,003

36 < 0,002 0,005 ± 0,001 1,78 ± 0,04 <0,0005 0,003 ± 0,001 0,0030 ± 0,0002 0,192 ± 0,001

40 < 0,002 0,004 ± 0,001 1,65 ± 0,03 <0,0005 0,002 ± 0,001 0,0030 ± 0,0004 0,189 ± 0,002

44 < 0,002 0,005 ± 0,001 1,66 ± 0,03 <0,0005 0,002 ± 0,001 0,0030 ± 0,0004 0,188 ± 0,001

48 < 0,002 0,005 ± 0,001 1,65 ± 0,03 <0,0005 0,002 ± 0,001 0,0030 ± 0,0003 0,188 ± 0,001

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

аблица Г.1 - Расчетные значения энергии Гиббса реакций 6 - 17 для температур диапазона 20 - 100 °С

№ ДЯ0 , Дж/моль Д50 , Дж/(моль-К) АСр, Дж/(моль-К) ДСр, кДж/моль

20 °С 30 °С 40 °С 50 °С 60 °С 70 °С 80 °С 90 °С 100 °С

6 174,24 -309,86 35,05 -265,03 -268,13 -271,21 -274,29 -277,35 -280,41 -283,45 -286,49 -289,51

7 20,26 -245,5 -115,55 -92,20 -94,65 -97,14 -99,67 -102,24 -104,84 -107,47 -110,14 -112,84

8 48,74 -374,22 508,65 -158,37 -162,11 -165,68 -169,09 -172,35 -175,45 -178,40 -181,21 -183,88

9 613,68 132,04 0 -574,99 -573,67 -572,35 -571,03 -569,71 -568,39 -567,07 -565,75 -564,43

10 666,07 -1141,24 122,14 -1000,45 -1011,86 -1023,23 -1034,57 -1045,86 -1057,12 -1068,34 -1079,53 -1090,69

11 737,76 325,43 0 -642,41 -639,15 -635,90 -632,65 -629,39 -626,14 -622,88 -619,63 -616,37

12 74,83 -291,08 33 -160,12 -163,03 -165,93 -168,82 -171,69 -174,56 -177,42 -180,27 -183,11

13 526,98 114,14 0 -493,54 -492,39 -491,25 -490,11 -488,97 -487,83 -486,69 -485,55 -484,41

14 163,45 -281,46 31,66 -245,92 -248,73 -251,54 -254,33 -257,11 -259,89 -262,65 -265,41 -268,16

15 535,35 92,34 0 -508,29 -507,37 -506,45 -505,52 -504,60 -503,68 -502,75 -501,83 -500,91

16 195,20 -248,75 29,53 -268,08 -270,57 -273,05 -275,52 -277,98 -280,43 -282,88 -285,30 -287,73

17 461,22 45,74 0 -447,82 -447,36 -446,90 -446,45 -445,99 -445,53 -445,07 -444,62 -444,16

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Таблица Д.1 - Расчет экономической эффективности_

Показатель Нормативная продолжительность эффекта, лет

1 2 3 ИТОГО

I. Инвестиционная деятельность

Инвестиции в строительство -50554,00 0 0 -50554,00

II. Операционная деятельность

Выручка от реализации цинкового продукта 43027,20 43027,20 43027,20 129081,60

Производственные затраты -2200,38 -2200,38 -2200,38 -6601,13

Стоимость ОПФ 50554,00

Амортизация ОПФ 16851,33 16851,33 16851,33 50554,00

Остаточная стоимость ОПФ

- на начало года 50554,00 33702,67 1685 1,33

- на конец года 33702,67 16851,33 0,00

Валовая прибыль 23975,49 23975,49 23975,49 71926,47

Налог на имущество -9268,23 -5560,94 -1853,65 -16682,82

Налогооблагаемая прибыль 14707,26 18414,55 22121,84 55243,65

Налог на прибыль -2941,45 -3682,91 -4424,37 -11048,73

Прибыль после налогообложения, амортизации 51564,98 51564,93 51564,93 154694,85

Продолжение таблицы Д.1

Коэффициент дисконтирования 1,00 0,87 0,76

Сальдо суммарного потока 1010,98 51564,93 51564,93 104140,85

Дисконтированное сальдо 1010,98 44839,07 38990,50 84840,55

Чистый дисконтированный доход 1010,98 45850,06 84840,55 131701,59

Дисконтированный срок окупаемости < 1

Притоки 59878,53 59878,53 59878,53 179635,60

Дисконтированные притоки 59878,53 52068,29 45276,77 157223,60

Сумма дисконтированных притоков 157223,60

Оттоки -64964,06 -11444,23 -8478,39 -84886,68

Дисконтированные оттоки -64964,06 -9951,50 -6410,88 -81326,44

Абсолютная сумма дисконтированных оттоков 81326,44

Индекс доходности дисконтированных затрат 1,933

Индекс доходности 0,922