Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия:

О. В. Суворова, старший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: suvorova@chemy.kolasc.net.ru

Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия:

Д. В. Макаров, директор, докт. техн. наук

В. А. Маслобоев, главный научный сотрудник, научный руководитель, докт. техн. наук

АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:

Е. А. Курбатов, начальник центра экологической безопасности

Хвосты обогащения руд цветных металлов в настоящее время рассматривают как техногенные месторождения. Исследования по вовлечению в переработку такого сырья связаны с созданием новых технологий с использованием комбинации обогатительно-гидрометаллургических методов. В большинстве случаев для достижения рентабельности технологий переработки хвостов целесообразно организовывать получение товарной продукции из силикатной их части. Основным их потребителем может быть отрасль строительных материалов. При получении строительных материалов из вторичного сырья экономическая эффективность будет обусловлена предотвращением экологического ущерба за счет снижения потребности в первичных минерально-сырьевых ресурсах. Другим перспективным направлением использования хвостов является получение материалов экологического назначения (сорбентов, искусственных геохимических барьеров, мелиорантов). В статье рассмотрены возможности использования хвостов обогащения медно-никелевых руд АО «Кольская ГМК» для получения строительных материалов и сорбционных геохимических барьеров. Керамические и гиперпрессованные материалы характеризуются повышенными физико-механическими показателями, высокой морозостойкостью и улучшенными декоративными характеристиками. Результаты исследования сорбционного геохимического барьера из термоактивированных при 700 ^_oC хвостов показали возможность его использования для очистки сточных вод с получением кондиционного концентрата цветных металлов. Проведены длительные опыты в динамическом режиме при пропускании растворов, содержащих 0,2 г/л Ni и 0,1 г/л Cu. За 500 сут эксперимента содержание осажденного на геохимическом барьере никеля возросло по сравнению с исходным содержанием в хвостах до 16,8 раза, меди — до 47 раз. Полученные содержания металлов приемлемы для организации последующей переработки техногенного продукта гидрометаллургическими методами.

1. Чантурия В. А., Чаплыгин Н. Н., Вигдергауз В. Е. Ресурсосберегающие технологии переработки минераль ного сырья и охрана окружающей среды // Горный журнал. 2007. № 2. С. 91–96.
2. Чантурия В. А. Прогрессивные технологии комплексной и глубокой переработки природного и техногенного минерального сырья // Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья. Плаксинские чтения – 2014. Материалы международного совещания. — Алматы, 2014. С. 5, 6.
3. Макаров В. Н. Экологические проблемы утилизации горнопромышленных отходов : в 2 ч. — Апатиты : КНЦ РАН, 1998. Ч. 1. — 132 с. Ч. 2. — 146 с.
4. McDonough W., Braungart M., Anastas P. T., Zimmerman J. B. Applying the Principles of GREEN Engineering to Cradle-to-Cradle Design // Environmental science & Technology. 2003. Vol. 37, Iss. 23. P. 434–441.
5. Pomponi F., Moncaster A. Circular economy for the built environment: A research framework // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 143. P. 710–718.
6. Muñoz V. P., Morales M. P., Letelier V., Mendívil M. A. Fired clay bricks made by adding wastes: Assessment of the impact on physical, mechanical and thermal properties // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 125. P. 241–252.
7. Столбоушкин А. Ю. Теоретические основы формирования керамических матричных композитов на основе техногенного и природного сырья // Строительные материалы. 2011. № 2. С. 10–13.
8. Esmeray E., Atıs M. Utilization of sewage sludge, oven slag and fly ash in clay brick production // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 194. P. 110–121.
9. Suvorova O., Kumarova V., Nekipelov D., Selivanova E., Makarov D., Masloboev V. Construction ceramics from ore dressing waste in Murmansk region, Russia // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 153. P. 783–789.
10. Киреев В. Г., Лукьяненко В. В., Печеный Б. Г. Перспективы производства и применения гиперпрессованного облицовочного кирпича // Вестник СевКавГТУ: Серия «Естественно-научная». 2004. № 1 (7). С. 95–97.
11. Chanturiya V., Masloboev V., Makarov D., Nesterov D., Bajurova Yu., Svetlov A., Men’shikov Yu. Geochemical barriers for environmental protection and recovery of nonferrous me tals // Journal of Environmental Science and Health, Part A. 2014. Vol. 49, No. 12. P. 1409–1415.
12. Baltrėnaitė E., Lietuvninkas A., Baltrėnas P. Biogeochemical and engineered barriers for preventing spread of contaminants // Environmental Science and Pollution Research. 2018. Vol. 25. P. 5254–5268.
13. Maximovich N., Khayrulina E. Artificial geochemical barriers for environmental improvement in a coal basin region // Environmental Earth Sciences. 2014. Vol. 72, No. 6. P. 1915–1924.
14. Grant B. D. Contaminant removal from acidic mine pit water via in situ hydrotalcite formation // Applied Geochemistry. 2014. Vol. 51. P. 15–22.