Бросовый материал — определение и характеристики¶
Бросовый материал — обобщённое наименование отходов промышленного производства и переработки, а также вторичного сырья, которые по своим качественным характеристикам (химическому составу, степени извлечения полезных компонентов, техническим свойствам) не могут быть использованы в прежнем виде и требуют дополнительной переработки или захоронения. Термин широко применяется в горнодобывающей, металлургической, угольной и горно-химической отраслях.
¶Происхождение термина
Слово «бросовый» происходит от глагола «бросать» и изначально означало «оставляемый, отбрасываемый, негодный для непосредственного использования». В промышленной практике термин закрепился в XIX–XX веках в связи с интенсификацией добычи полезных ископаемых и ростом объёмов отходов обогащения. В советской горнодобывающей и металлургической литературе термин получил широкое распространение и стал обозначать конкретные технические категории материалов.
¶Основные виды
Бросовые материалы классифицируются по отраслевому признаку:
- Бросовые руды — рудные тела и залежи, содержащие полезные компоненты в количествах, не обеспечивающих рентабельность их добычи и переработки при современных технологиях и ценах. Пример — железистые кварциты с низким содержанием железа, медные руды с низкой степенью извлечения металла.
- Бросовые хвосты обогащения — остатки руды после извлечения основного полезного компонента, содержащие в отвалах оставшиеся (часто ценные) компоненты в низких концентрациях. Хвостохранилища представляют собой крупные техногенные объекты, накапливающие десятки и сотни миллионов тонн материала.
- Бросовый уголь — угольные отходы, включая мелкие фракции, углистые сланцы, породы, сопутствующие угольным пластам, а также уголь, непригодный для коксования или энергетического использования по причине высокой зольности или влажности.
- Бросовые шлаки и золы — остатки металлургического производства и сжигания топлива, содержащие попутные компоненты (железо, ванадий, редкие металлы) в недостаточных для прямой переработки концентрациях.
- Бросовые отходы горнодобывающих предприятий — вскрышные и вмещающие породы, вскрытые при разработке месторождений, иногда содержащие полезные компоненты в низких концентрациях.
¶Характеристики и объёмы
Бросовые материалы, как правило, характеризуются низким содержанием основного полезного компонента, сложным минералогическим составом, тонкой дисперсностью (для хвостов обогащения) и значительными объёмами накопления. В России суммарные запасы бросовых руд и хвостов обогащения оцениваются миллиардами тонн. Крупнейшие хвостохранилища Урала, Сибири и Дальнего Востока содержат десятки миллионов тонн материала, в котором присутствуют золото, медь, цинк, редкие и редкоземельные металлы.
¶Переработка и использование
Интерес к бросовым материалам обусловлен двумя факторами: истощением богатых рудных месторождений и ростом цен на полезные ископаемые. Основные направления переработки:
- Металлургическая переработка — извлечение цветных, благородных и редких металлов из хвостов обогащения и бросовых руд с применением пирометаллургических и гидрометаллургических методов.
- Строительные материалы — использование шлаков, зол, хвостов обогащения в производстве цемента, кирпича, дорожных оснований, стекла и керамики.
- Сельское хозяйство — применение некоторых видов бросовых материалов (например, фосфорсодержащих отходов) в качестве удобрений или мелиорантов.
- Рекультивация — использование отвалах растительного грунта для восстановления нарушенных земель.
В России переработка бросовых материалов регулируется законодательством об отходах производства и потребления. Крупные предприятия (Норникель, «Русал», горнодобывающие компании Кузбасса и Урала) реализуют проекты по извлечению попутных компонентов из ранее складированных отходов. Некоторые проекты носят пилотный характер в связи с технологической сложностью и экономической рентабельностью, зависящей от конъюнктуры цен на металлы.
¶Экологические аспекты
Бросовые материалы представляют собой источник экологических рисков: пылеобразование с отвалов, вымывание токсичных компонентов атмосферными осадками, возможное загрязнение подземных вод. Хвостохранилища требуют инженерной защиты и мониторинга состояния. Одновременно переработка бросовых материалов снижает объёмы новых отходов и позволяет сократить масштабы добычи первичного сырья.
Источники:
- Горная энциклопедия / Под ред. В. С. Бичикова.
- Справочник «Обогащение руд» / Под ред. Б. В. Дерябина.
- Публикации журнала «Горный информационно-аналитический бюллетень».
- Материалы Министерства природных ресурсов и экологии РФ о состоянии отходов горнодобывающих предприятий.