3. Состояние и перспективы образования отходов горно- металлургического производства

3.5. АООТ "Ковдорский ГОК"

Общие сведения о предприятии

АООТ “Ковдорский ГОК” разрабатывает Ковдорское месторождение комплексных бадделеит-апатит-магнетитовых руд открытым способом рудником “Железный” и производит переработку руды на магнито-обогатительной фабрике (МОФ) и апатито-бадделеитовой обогатительной фабрике (АБОФ). Карьер “Железный” расположен западнее г.Ковдор на расстоянии 500 м от границ города. На восточном борту карьера, в 1 км от города размещается обогатительный комплекс, включающий МОФ и АБОФ. Все цеха соединены автодорогами с городом, а обогатительные фабрики соединены со станцией Ковдор Октябрьской железной дороги веткой протяженностью 3 км. На территории рудника, в районе северного и западного бортов карьера, расположены отвалы вскрышных пород и склады попутных руд, расстояние от которых до города составляет 1,9-2,6 км (по прямой). Обогатительное производство имеет два отвала хвостов обогащения, расположенных южнее г. Ковдор на расстоянии 2,4 км (рис. 9).

На территории района в непосредственной близости от месторождения имеется озеро Ковдоро, в которое впадала река Верхняя Ковдора, протекавшая по территории железорудного месторождения. В настоящее время вода реки направляется по обводным каналам к тоннелю вокруг западного и северного бортов карьера, а затем – в оз. Ковдоро. Не нарушенная карьером, отвалами и цехами территория предприятия и примыкающих районов покрыта смешанным лесом, имеющим промышленное значение. Территорий заповедников, зон отдыха в радиусе 2 км от промплощадки не имеется, лесные массивы подлежат сохранению.

Краткая характеристика предприятия

Основной выпускаемой продукцией предприятия являются железорудный, апатитовый и бадделеитовый концентраты, получаемые из комплексных руд Ковдорского месторождения. Добыча руды осуществляется на карьере рудника “Железный” открытыми горными работами с использованием технологических буровзрывных работ для отделения пород от массива и дробления до технологических кондиций. Технологией предусматривается бурение скважин для взрывных работ станками шарошечного бурения (СБШ-250); взрывание обуренных блоков карьерными типами ВВ; выемка раздробленной горной массы карьерными экскаваторами типа ЭКГ-8И и ЭКГ-10, транспортирование руды в пределах карьера и вскрышных пород на отвалы автосамосвалами: завода БелАЗ, американского и японского производства грузоподъемностью 40-136 т; транспортирование руды из карьера до цехов дробления обогатительного производства – наклонным конвейерным подъемником, установленным по восточному борту карьера в закрытой галерее.

Проекты строительства и эксплуатации карьера выполнены институтом АО “Институт Гипроруда” с учетом требований Госгортехнадзора, санитарного надзора, земельного и лесного законодательств и экологических требований. Имеется ОВОС.

Кроме рудника и фабрик в структуре предприятия имеются вспомогательные цеха и участки, из которых наиболее крупными являются: цех технологического транспорта, теплоэлектрическая централь, дробильно-сортировочная установка по производству щебня, участки по производству облицовочной керамической плитки, по нарезке габбро-норитовых плит, по производству плавленых фосфорно-магниевых удобрений.

Качественная характеристика отходов

Отходы горного производства

Отходами горного производства являются вскрышные горные породы и попутно добываемые руды: маложелезистые и апатит-штаффелитовые, которые складируются в отдельные склады. Все руды и породы – нетоксичны. Блок-схема образования отходов на предприятии представлена на рис. 10. Объемы вывозки соответствуют плановым коэффициентам вскрыши и составили на 1994 г.: вскрышные породы – 26,669 млн. т, маложелезистые руды (МЖАР) – 2,563 млн. т, апатит-штаффелитовые руды (АШР) – 6,2 тыс. т.

Из этого объема МЖАР и АШР из-за отсутствия потребителя и нерентабельности переработки складируются полностью в специальные склады, а породы вскрыши частично используются для общестроительных работ (щебень для подсыпки автодорог в карьере, для балласта и т.п.). В 1994 г. было использовано 956 тыс. т пород.

Вскрыша представлена на 97% скальными горными породами ийолит-пироксенит-фенитами и на 3% – моренными отложениями. Максимальный размер куска – до 800-1000 мм. Среднее содержание железа составляет 5%, Р2О5 – 0,5%, содержание SiO2 – до 65%, CaO – до 23%, Al2O3 – до 18%.

МЖАР представлены апатит-силикатными и апатит-карбонатными разновидностями. Содержание апатита – до 15%, магнетита – до 14%, карбонатитов – до 75% (содержание P2O5 – до 6%, Fe – до 9%). АШР представлены апатитом, магнетитом, слюдами, карбонатитами. Среднее содержание P2O5 – 14%, Fe – 8%, SiO2 – 20%.

МЖАР и АШР могут быть использованы для получения апатитового и железорудного концентратов, а также – извести и цементов из карбонатитов. На месторождении в небольшом количестве присутствует редкометалльная разновидность бадделеит-апатит-магнетитовых руд, которая после извлечения складируется в спецотвал.

Правила экологической безопасности и техники безопасности при выемке, транспортировке и хранении вскрышных пород, забалансовых и попутных руд определены проектами и “Едиными правилами техники безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом”.

Отходы обогащения руд

Производство железорудного концентрата осуществляется на магнитной обогатительной фабрике (МОФ). Дробленая руда крупностью 25 мм обогащается по двухстадийной схеме с использованием стержневого и шарового измельчения и мокрой магнитной сепарации. Из руды, содержащей 24,5% железа общего, производится железорудный концентрат с содержанием 64,0-64,2% Fe. Извлечение железа в концентрат составляет: общего – 89,0-90,3%, магнетитового – 94,5-95,0%. Основным потребителем концентрата является АО “Северсталь” в г. Череповец Вологодской области.

Производство апатитового концентрата осуществляется на апатито-бадделеитовой фабрике (АБОФ) по флотационной технологии из хвостов магнитного обогащения последовательно.

В качестве альтернативного источника сырья, начиная с 1994 г., в переработку вовлечены лежалые отходы хвостохранилища (1-е поле), сформированного, когда из комплексной руды производился только железорудный концентрат. Переработка лежалых хвостов и текущих хвостов МОФ осуществляется раздельно.

По существующей технологии из текущих хвостов МОФ выделяется апатитовый концентрат, содержащий 38,24% Р2О5 при извлечении 62,47%. При переработке лежалых хвостов содержание Р2О5 в апатитовом концентрате составляет 38,15% при извлечении 62,71%.

После получения апатитового концентрата на АБОФ хвосты апатитовой флотации поступают на переработку на бадделеитовый концентрат посредством гравитационного обогащения, флотации и электромагнитной сепарации. Извлечение концентрата составляет 21%. Хвосты бадделеитового производства поступают в хвостохранилище по пульпопроводу.

Материал хвостов мокрой магнитной сепарации на МОФ до производства апатитового и бадделеитового концентрата складировался в хвостохранилище 1-го поля. Материал представляет собой песчаную массу крупностью до 2,5 мм. Нетоксичный, нерастворимый. Содержит Р2О5 – 10-11%, Fe – 6,85-7,20%.

На АБОФ перерабатывалось в 1996 г. 3,0 млн. т хвостов, кроме того хвосты МОФ используются для общестроительных работ. Материал хвостов АБОФ представляет собой пески с наибольшей крупностью зерен 1,25 мм. Нетоксичен, нерастворим. Содержит Fe – 3,2%, P2O5 – до 4,4%, SiO2 – 25%, MgO – 25%, CaO – 20,6.

Хвосты АБОФ практически не используются. В 1994 г. в хвостохранилище размещено 5,881 млн. т хвостов. Экологическая безопасность и техника безопасности при транспортировке и хранении хвостов определена проектом АО “Институт Механобр”.

Характеристика объектов размещения отходов

Отвалы вскрыши и склады попутных руд

Отвалы вскрышных пород рудника “Железный” (4 отвала) запроектированы АО “Институт Гипроруда” с учетом требований Госгортехнадзора, санитарного надзора, земельного и лесного законодательств, экологических требований. Проекты согласованы со всеми компетентными органами, утверждены и имеют ОВОС. Отвалы размещены в земельном отводе рудника, северо-западнее и западнее карьера, на расстоянии от г. Ковдор по прямой – 2,6 км, по автодорогам 3-4,5 км. Длина отвалов составляет 1000-1500 м, ширина – 250-1000 м, высота – до 95 м. Лежалые породы вскрыши не используются. На конец 1994 г. заскладировано 738,823 млн. т пород.

Рис.10. Блок-схема образования отходов в AOОТ "Ковдорский ГОК"

Маложелезистые руды складируются в двух отдельных отвалах, размещенных на недействующих площадках породных отвалов. Длина складов составляет 250-700 м, ширина – 100-175 м, высота – от 11 до 115 м. На конец 1994 г. заскладировано 61,239 млн. т МЖР.

Апатит-штаффелитовые руды размещены в двух самостоятельных отвалах, размещенных за южной границей карьера. Размеры складов: длина – 500 и 345 м, ширина – 410 и 175 м, высота – 33 и 45 м. На конец 1994 г. заскладировано 10,05 млн. т АШР.

Спецотвал редкометалльных бадделеит-апатит-магнетитовых руд размещен на территории промплощадки рудника. Объем накопленного отхода составляет 1,298 млн. т.

Воздействие на окружающую среду:

а) изъятие земельных площадей;

б) пыление при разгрузке автотранспорта, работе бульдозеров в ветреные дни в пределах зоны отвалов (до 500 м); в) незначительный вынос песчаных частиц с осадками в период снеготаяния.

Отвалы хвостов обогащения

Хвосты обогащения комплексных руд сосредоточены в двух хвостохранилищах на расстоянии 2,4 км от г. Ковдор. В хвостохранилище №1 (1-е поле) сосредоточены хвосты мокрой магнитной сепарации, в период, когда выпускался только железорудный концентрат. Размеры 1-го поля составляют: длина – 3670 м, ширина – 900 м, высота в районе дамбы, перекрывающей долину реки, – 35 м. В средней части 1-го поля имеется отстойник оборотной воды обогатительного производства. С 1994 г. на первом поле организовано производство по добыче хвостов ММС открытым способом с транспортированием их автотранспортом на АБОФ.

Потенциальные запасы хвостов для переработки на АБОФ составляют 64,2 млн. т.

В хвостохранилище №2 (2-е поле), поступают хвосты АБОФ. Хвостохранилище размещено ниже поля №1 по долине за дамбой 1-го поля. Размеры 2-го поля составляют: длина – 3750 м, ширина – 2400 м, высота – около 45 м.

Общее количество размещенных хвостов на 1-м и 2-м полях на 1994 г. составляет 173,837 млн. т.

Воздействие на окружающую среду:

а) изъятие и нарушение земельных площадей;

б) пыление высохших пляжей хвостохранилищ в летние дни при скорости ветра более 3 м/с, при этом крупные фракции хвостов остаются в пределах площади хвостохранилищ;

в) загрязнение гидросети в паводковый период и при аварийных сбросах кварцевым шламом.

Отходы обеспечивающих и вспомогательных технологий

Часть объемов вынимаемой вскрыши (3,6%) используется для производства щебня, потребляемого самим предприятием.

При эксплуатации котельных образуются отходы в виде нефтепродуктов и газов. Незначительная часть газов (2,3%) выбрасывается в атмосферу. Всего в атмосферу в 1997 г. было выброшено 5,8 тыс. т отходов.

При очистке нефтеулавливающих отстойников, моек технологического автотранспорта извлекаются в качестве отхода нефтешламы 3-го класса опасности. Шламы полностью утилизируются — сжигаются в котельной. Нефтеотходы 2-го класса опасности образуются при использовании технических масел. Собранные нефтепродукты используются в качестве топлива на котельной и для сушки концентрата. Основная промплощадка имеет замкнутую оборотную систему, ливневую канализацию, поэтому все потери масел оказываются в оборотной воде. Часть уходит с карьерными водами, что контролируется лабораторными замерами по утвержденному графику. В 1997 г. объем сточных вод, выброшенных без очистки составил 5,8 млн. м3, объем нефтепродуктов, выброшенных с этими сточными водами составил 4,3 т.

Отработанные ртутные лампы представляют 1-й класс опасности по ртути. Каждая лампа по данным Госкомстата содержит 100 г ртутного стекла (0,065 г ртути). Все отработанные лампы сдаются на демеркуризацию. Отходы лакокрасочных средств имеют 3-й класс опасности. Представляют собой остатки пленок лаков, красок, эмалей, их разлива. Согласно “Справочнику по материально-техническому снабжению строительства” отходы лакокрасочных материалов составляют до 3% от общего количества использованного материала. Отходы складируются на промплощадке.

Шлаки от распада карбида имеют 4-й класс опасности. Образуются в процессе работы ацетиленовых генераторов при производстве газосварочных работ. После гашения представляют собой гашеную известь. Объем шлама принимается равным объему использованного карбида, т.к. в процессе получения ацетилена масса насыщается водой. Шлаки складируются на промышленном полигоне.

Прочие промотходы. Нетоксичные. Составляют грунты после земляных работ на стройках комбината, битый кирпич, остатки железобетонных конструкций. Складируются на согласованном с органами надзора полигоне, устроенном на породном отвале.

Отходы деревообработки. 4-й класс опасности. Полностью утилизируются.

Твердые бытовые отходы. Нетоксичные. На основании договора передаются МПП ЖКХ г. Ковдора.