Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Экологические проблемы горного производства
1.1. Техногенные образования - как источник рудно-минерального сырья и вид экологической нагрузки
1.2. Влияние техногенных массивов на окружающую среду
1.3. Процессы, протекающие в заскладированиых горнопромышленных отходах и их влияние на окружающую среду
1.4. Оценка ресурсной базы техногенного сырья
1.5. Современные проблемы и современные методы геолого-экологических исследований техногенных массивов
1.6. Постановка задач исследовани
Глава 2. Методология геоэкологической оценки состояния техногенных массивов горнорудных предприятий
2.1. Сущность и специфика геоэкологической оценки состояния намывных техногенных массивов. Экологический риск воздействия
2.2. Влияние геоморфологических факторов на геосистему
2.3. Морфо структурные особенности техногенных массивов хвостохранилищ и методические аспекты их изучения и ресурсной оценки
2.4. Качественные показатели хвостохранилищ
2.5. Инженерно-геологические показатели хвостохранилищ
2.6. Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов намывных массивов
Выводы
Глава 3. Геоэкологическая оценка минерального сырья
3.1. Сущность, модели и методы геоэкологического обеспечения рудоподготовки
3.2. Методология геоэкологической оценки качества техногенного сырья
3.3. Оценка технологических комбинаций минералов как основа эколого-технологической типизации отходов рудообогащения .
3.4. Геоэкологическая оценка качества горнохимического сырья техногенных месторождений
3.4.1. Технологические исследования по оценке обогатимости лежалых хвостов Ковдорского техногенного месторождения
3.4.2. Экопого-токсикологическая оценка апатитового концентрата
Глава 4. Геохимическое обеспечение экологически безопасной консервации хвостохранилищ
4.1. Состояние исследований по снижению миграции загрязняющих веществ хвостохранилищ
4.2. Оценка геохимической устойчивости сульфидсодержащих хвостохранилищ Северной Швеции
Выводы
Глава 5. Инженерно-геологическое и геомеханическое обеспечение природоохранных технологий формирования и повышения вместимости намывнвгх сооружений
5.1. Инженерно-геологическое районирование намывных территорий
5.2. Прогноз уплотнения намывных массивов и оценка изменений во времени их состояния
5.3. Повышение вместимости намывных сооружений при их возведении и последующем использовании
Выводы
Глава 6. Регламентирование направлений и методов использования сформированных намывных массиво
6.1. Обеспечение экономии водно-земельных ресурсов и ускоренной рекультивации техногенных массивов хвостохранилищ и гидроотвалов
6.2. Освоение техногенных месторождений хвостохранилищ гидромеханизированным способом
6.3. Адаптация техногенного рельефа намывных территорий к естественному
6.4. Снижение техногенной нагрузки намывных массивов на окружающую среду при функционировании объединенного гидроотвал ьно-хвостового хозяйства
6.4.1. Предварительные сведения
6.4.2. Оценка влияния хвостохранилища на обводнение прилегающих территорий
6 4.3. Технология рекультивации хвостохранилища
6.4.4. Технико-экономические расчеты природоохранных технологий.
Выводы
Заключение
Список литературы
- Процессы, протекающие в заскладированиых горнопромышленных отходах и их влияние на окружающую среду
- Морфо структурные особенности техногенных массивов хвостохранилищ и методические аспекты их изучения и ресурсной оценки
- Оценка технологических комбинаций минералов как основа эколого-технологической типизации отходов рудообогащения .
- Оценка геохимической устойчивости сульфидсодержащих хвостохранилищ Северной Швеции
Введение к работе
Язык функционирует согласно определенным языковым нормам, которые, как и сам язык, находятся в постоянном развитии. Этому развитию способствует немало факторов, и один из них — язык СМИ. Проблема взаимодействия и взаимовлияния языковой нормы и языка СМИ привлекает внимание лингвистов с тех пор, как средства массовой информации вошли в нашу жизнь. Язык женской прессы, который пропагандирует, прежде всего, женский вариант речи, играет особую роль в динамике языковой нормы. Язык женских журналов, с одной стороны, подвергается влиянию общеязыковых тенденций, а с другой - сам оказывает определенное влияние на развитие национального языка. В данном исследовании предпринимается попытка изучения второй стороны этого вопроса, а именно — влияния языка женских изданий на процессы языкового развития. Язык французских женских журналов представляет собой с одной стороны, реализацию национального языка в полном объеме, а с другой - ему присущи определенные специфические черты, обусловленные влиянием многих факторов, основными из которых являются поддержка СМИ и тендерный фактор. В данной работе язык женских журналов рассматривается как медиа- и гендерно-обусловленная реализация национального языка. Таким образом, язык женских изданий играет особую роль в процессах развития национального языка, предлагая свое «женское» видение языковой нормы и изменяя традиционные представления о данной категории. Язык женских изданий оказывает большое влияние на речь современных француженок, которые, в свою очередь, влияют на язык детей, являются главными инициаторами родственного общения, оказывают самое большое влияние, по сравнению с другими социальными группами, на язык мужчин. Вследствие этого, речь сегодняшних и завтрашних взрослых людей в значительной степени зависит и от того, что сегодня читают женщины в адресованных им изданиях. Процессы феминизации, происходящие в обществе, представленность женской речи в СМИ
5 открывают для женского варианта языка новые возможности влияния на национальный язык. Исследование женской речи является актуальным и перспективным направлением в современной лингвистике. Этой проблематике посвящены работы Е.М. Бакушевой, А.П. Мартынюк, О.Л. Антинескул, Е.И. Горошко, И.А. Стернина, В.И. Жельвиса, И.Н. Хохловой, М.А. Ягубовой, А.Ю. Беляевой, Г.В. Барышниковой, Е.А. Жигайковой, Н.Л. Пушкаревой, М. Рюткенен, Дж. Коатс (J. Coates), М. Ягелло (М. Yaguello), С. Дебра (S. Debras), В. Айбишер (V. Aibisher) и др. Однако особенности женской речи, представленной в массовой коммуникации, а также специфика ее влияния на процесс языкового развития мало изучены и заслуживают дальнейшего освещения. Все вышесказанное обусловливает актуальность данного исследования.
В качестве объекта для исследования был выбран язык женских журналов Vogue, Elle, Marie Claire. Выбор именно этих женских журналов обусловлен, во-первых, их наибольшей популярностью среди француженок, которую обеспечивают распространенность данных изданий на всей территории Франции и их большой тираж. Во-вторых, данные издания отличает наиболее широкая и разновозрастная аудитория, которую составляют представительницы среднего класса Франции в возрасте от 20 до 50 лет. Таким образом, аудиторию данных изданий составляют, главным образом, социально активные француженки, занятые карьерой, личной жизнью, воспитанием детей. А поскольку любое СМИ отражает язык своей аудитории, то язык выбранных изданий и есть прямое отражение языка среднестатистической социально активной француженки. Для сравнения и для более яркой иллюстрации характерных особенностей языка женских изданий в работе используются данные анализа языка мужского журнала Men's Health. Выбор мужского журнала Men's Health обусловлен тем, что именно этот журнал является аналогом выбранных женских журналов, ориентированным на мужскую аудиторию.
Материалом для исследования и анализа послужили 1900 лексических
единиц, отобранных из современных французских женских журналов (ЕНе, Vogue, Marie Claire). С целью выявления особенностей языка женской прессы было проанализировано 6400 страниц текста из французских женских изданий и 2000 страниц, взятых из мужского журнала Men's Health, изданных в 2000-2005 годах.
Целью данной работы является исследование семантико-прагматического и гендерного аспектов языка современных французских женских журналов и его влияния на формирование норм национального языка.
Цель работы предполагает решение следующих задач:
Рассмотреть роль женских журналов в формировании языковой нормы.
Определить статус женской речи, представленной на страницах прессы, в современном французском языке
Выявить гендерно-специфические особенности языка женских изданий и лингвистические средства выражения этих особенностей.
Провести анализ степени соответствия норме языка женских и мужского изданий.
Проанализировать влияние языка женских изданий на процесс формирования языковых норм и развития национального языка.
Достижение данной цели потребовало применения определенных методов исследования. В диссертации были использованы описательный и сопоставительный методы, позволившие провести комплексное рассмотрение языка женских изданий на лексико-семантическом и прагматическом уровнях. Методы композиционного и контекстуального анализа лексических единиц позволили структурировать фактический материал данного исследования. При обработке данных применялся количественный анализ лексических единиц.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Язык женских журналов представляет собой медиа- и тендерно-
7 обусловленную реализацию национального языка, поскольку он сочетает в себе особенности как женского варианта языка, так и языка СМИ.
В языке женской прессы реализуется нацеленность женщин на тактику сотрудничества, которая достигается при помощи употребления эвфемистических конструкций.
Язык женских изданий отличается повышенной степенью эмотивно-сти за счет использования более широкого диапазона интенсификаторов, метафор, более длинных и развернутых конструкций. Однако в последнее время наметилась тенденция эмоционального огрубления языка женских изданий, фактором реализации которой выступает сниженная лексика, но при этом выбор сниженных наименований делается всегда в пользу самых мягких форм, т.е. грубость смягчается сознательно.
В языке женских журналов ярче (по сравнению с языком мужской прессы) выражено стремление к поддержанию языкового престижа, что проявляется в более частом использовании модных языковых форм, представленных «модизмами», англо-американизмами, усеченными единицами.
Язык женской прессы тяготеет к языковой детализации, которая реализуется путем использования детализированного описания и нестандартных цветообозначений.
Язык женских изданий оказывает противоречивое влияние на процессы формирования языковых норм и развития национального языка. Использование на страницах женской прессы сниженной лексики и усеченных единиц способствует демократизации французского языка. Употребление англицизмов содействует «англо-американизации» современного французского языка. Использование метафор, эвфемизмов, интенсификаторов, мо-дизмов способствует гармонизации французского национального языка.
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые осуществлено изучение языка женской прессы во взаимодействии трех аспектов - лексико-семантического, прагматического и тендерного. Впервые рассматривается влияние языка современных французских женских изданий на фор-
8 мирование языковых норм.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что его результаты могут способствовать дальнейшей разработке вопросов влияния языка СМИ на процесс формирования языковых норм, послужить стимулом для всестороннего изучения женской речи и ее изменяющегося статуса в национальном языке.
Практическая ценность: Результаты и выводы данного исследования могут быть использованы при подготовке и написании разделов лекционных курсов, научно-методических пособий, спецкурсов по лексикологии. Материал данного исследования представляет интерес для специалистов, работающих в области социолингвистики, тендерных исследований.
Апробация работы: Результаты исследования докладывались на конференциях «Франція та Украіна. Науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур» (г. Днепропетровск, 2004), «Единство системного и функционального анализа языковых единиц» (г. Белгород, 2005; 2006), на ежегодных конференциях по итогам научной работы (г. Белгород, 2003-2005), на заседаниях кафедры французского языка факультета романо-германской филологии БелГУ. Основные положения данной работы отражены в 4 публикациях.
Структура работы определяется логикой исследования и поставленными задачами. Диссертация состоит из Введения, двух глав, Заключения, Библиографии.
Процессы, протекающие в заскладированиых горнопромышленных отходах и их влияние на окружающую среду
Извлеченная из недр, горная масса попадает в принципиально иную геохимическую обстановку, многие содержащиеся в ней первичные минералы оказываются неравновесными в. новых термодинамичесішх условиях, и вследствие этого в таких, продуктах неизбежно начинаются вторичные изменения. Скорость вторичных изменений определяется многими факторами. Наиболее важными из них являются кристаллохимические особенности минерала, а также климатические условия, гидрогеологический режим, степень дисперсности продукта, парагенетическая ассоциация, в состав которой входит интересующий нас минерал, и структура руды или породы. Процессы изменения протекают достаточно медленно, в связи с чем количественная оценка скорости этого-процесса крайне затруднена. Первые признаки изменения большинства породообразующих минералов отмечаются через десятки, а иногда - сотни и тысячи лет.
Однако устойчивость рудных минералов, прежде всего, сульфидов, значительно ниже, и процессы окисления их удается наблюдать непосредственно. Сульфидные минералы содержат многие тяжелые металлы, такие как медь, никель, кобальт, свинец, цинк, висмут, сурьму, мышьяк и многие другие. Именно поэтому окисляющиеся сульфиды могут рассматриваться как главный источник неконтролируемого загрязнения окружающей среды из заскладированиых горнопромышленных отходов. В этой связи изучение скорости окисления этих минералов представляет несомненный интерес. Однако в большинстве случаев на действующих предприятиях отвалы и хвостохранилища непрерывно пополняются, и новые порции горной массы или хвостов обогащения перекрывают ранее заскладированные, что делает недоступными их изучение. Тем не менее на ряде объектов удалось изучить процессы окисления сульфидного вещества и оценить скорость этого процесса [53,104]. Оценка эффективности переработки техногенных месторождений
Обширная минерально-сырьевая база (МСБ) России, созданная в результате геологоразведочных работ за время существования СССР, в настоящее время по своим качественным параметрам и промышленном экономической значимости не отвечает условиям и требованиям мирового рынка. Рентабельность многих месторождений в бывшем СССР была определена при условии низких цен на энергоносители, транспортные перевозки и оборудование при внутриотраслевом перераспределении прибыли и выделении централизованных капитальных вложений из государственного бюджета.
В условиях рыночных отношений при резком увеличении затрат на добычу и переработку руд, усилении конкурентной борьбы за сбыт продукции, рентабельность многих разведанных месторождений оказалась под вопросом. Переоценка разведанных в России запасов показала, что доля активных запасов, то есть запасов, рентабельных для отработки в современных рыночных условиях, составляет от общих разведанных запасов, %: по меди - 69, свинцу - 73, цинку -около 60, .алюминиевому сырью - 60, олову - 33, вольфраму - 45, молибдену - 50, танталу - 54, ниобию - 75 [96].
Обострение положения с обеспечением потребности страны в продукции минерально-сырьевого комплекса обусловливает настоятельную необходимость вовлечения в производство сырья техногенных месторождений. Это является еще и важным резервом для интенсивного развития ресурсосбережения, охраны недр, рационального землепользования, защиты окружающей среды, и экономически выгодно.
В связи с истощением природных ресурсов будущее цивилизации будет зависеть от того, как человек сможет распоряжаться им же произведенными отходами: останутся ли они в категории бесполезных отходов, экологически небезопасными, или перейдут в разряд техногенных ресурсов.
Несмотря на все многообразие техногенных месторождений, можно вьщелить некоторые их общие черты. Техногенные месторождения, в отличие от природных, формировались стихийно. В.В. Зотеев и его исследовательская группа выделяют некоторые основные особенности техногенного сырья [8]: 1. Техногенные месторождения - продукт «быстрого созревания», период их жизни - десятки лет вместо миллионов лет, характерных для природных за счет «свежих» отходов; 2. Малый срок жизни техногенного месторождения определяет более низкий уровень его однородности, большой разброс свойств по площади и глубине залегания; 3. «Созревание» техногенного месторождения означает изменение свойств техногенного сырья во времени и сильную зависимость свойств и скорости их изменений от параметров окружающей среды (климат, розу ветров, изменение влажности и др.); 4. В техногенных отходах могут находиться опасные компоненты, на-«дезаісшвацию» которых природе потребуется миллионы лет; 5. Техногенное сырье имеет, как правило, повышенную концентрацию большинства таких элементов, содержание которых в земной коре мало. С этой точки зрения техногенные материалы - это первичное сырье, прошедшее стадию обогащения. 6. Для определения качества (стандартов) техногенного сырья методы, применяемые для контроля свойств природного сырья, неприменимы. Нужно определить заново набор свойств, характеризующих качество техногенного сырья (скорость изменения свойств, участие в катализе природных, например, окислительных процессов, однородность свойств, доля окисленных компонентов и др.) Следует оценивать те свойства техногенного сырья, которые имеют значения для избранного способа их переработки
По ориентировочным оценкам геологов, суммарная ценность полезных компонентов в сырье техногенных месторождений превышает 87 трлн.руб. в ценах на начало 1991г., т.е. сопоставима с оценкой потенциальных ресурсов минерального сырья в недрах СНГ (более 100 трлн.руб. в ценах того же времени) более чем в 4 раза превышает на тот же период времени цену идентафицированных ресурсов или всех известных запасов в недрах, которые пока не используются.
Морфо структурные особенности техногенных массивов хвостохранилищ и методические аспекты их изучения и ресурсной оценки
Первичные морфоструктурные особенности техногенных массивов определяются: геоморфологическим типом хвостохраиилища; конструкцией объекта как инженерно-технического сооружения; технологией намыва хвостов обогатительной фабрики; составом и свойствами хвостов обогащения различных типов руды.
Геоморфологический тип хвостохраиилища определяет мощность техногенного массива и относительные размеры его внутренних зон. По рельефу территорий, на которых создаются хвостохраиилища, выделяют следующие геоморфологические типы: овражно-балочный (одностороннее обвалование), равнинный (всестороннее обвалование), косогорный (с трехсторонним обвалованием), котлованный (намывной массив формируется в выработанном пространстве карьеров или в естественных впадинах). Рельеф местности влияет также на устойчивость откосных сооружений хвостохранилищ, что предопределяет в дальнейшем условия технологической и экономической оценки техногенного массива как месторождения вторичного минерального сырья.
Так, например, в соответствии с данными паспортизации гидротехнических сооружений цветной металлургии хвостохранилища по геоморфологическому типу представлены следующим образом: 55% хвостохранилищ - овражного типа, 31% - косогорного типа, остальные -равнинного типа [20, 21]. В связи с преимущественным расположением обогатительных предприятий цветной металлургии в горной местности можно отметить преобладание овражного типа хвостохранилищ.
Хвостохранилище как инженерно-техническое сооружение является по внутреннему строению весьма неоднородным техногенным массивом. Эта неоднородность обусловлена конструкционными особенностями и технологическими параметрами формирования техногенного образования.
Конструкция хвостохранилища при проектировании должна обеспечивать устойчивость и максимальную емкость сооружения. При этом учитываются инженерно-геологические особенности основания, свойства складируемых хвостов, способ их транспортирования и складирования.
Внешние хвостохранилища размещают на территориях, требующих особых мер по подготовке основания. Физическое состояние и консистенция хвостов могут быть весьма разнообразными. Транспортирование хвостов осуществляют гидравлическим способом (по трубам) в виде пульпы, их складирование возможно только в подготовленную емкость.
Структурные особенности хвостохранилищ устанавливаются тем, что они формируются путем заполнения пульпой некоторой емкости (естественной или чаще искусственной).
Искусственные емкости создаются с помощью упорных (в случае размещения в балках и суходолах) и ограждающих дамб (в случае размещения на пойме или на равнинной местности). Упорные и ограждающие дамбы, а в случае необходимости и фильтрующие ядра, сооружаются чаще всего из песка гидравлическим способом. Формирование дамб производится обычно с предотвалов, или дамб обвалования, сооружаемых сухим способом. Заполнение емкости хвостохранилища осуществляется путем сбрасывания пульпы из труб, прокладываемых по дамбам. При этом происходит гидравлическая дифференциация взвеси: непосредственно около труб оседает наиболее крупный и тяжелый материал (он образует пляжную зону), а далее к центру хвостохранилища (к пруду-отстойнику) - более мелкий легкий материал. Таким образом, из смеси хвостов (если перерабатываются одновременно несколько природных типов руд) образуется "фациальный" ряд новых пород, вследствие чего телу техногенного массива свойственна цитологическая зональность. Благодаря такой технологически неизбежной классификации, в теле техногенного массива хвостохранилища локализуются виды минерального сырья, которых не было в составе перерабатываемых руд (каждая лито логическая разность располагается в виде самостоятельной зоны).
Техногенные массивы в силу гидравлической классификации материала хвостов при сливе и растекании пульп характеризуются наличием в них ЛИТОЛОГИЧЕСКОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ, выражающейся в локализации хвостов разной крупности в виде самостоятельных тел с расплывчатыми границами.
Крупные хвостохранилища обычно заполняются картами, поэтому в них имеются внутри разделительные дамбы. На некоторых горнообогатительных комбинатах песчаные и глинистые хвосты подаются в хвостохранилище раздельно и сбрасываются с противоположных дамб. В таких случаях внутри хвостохранилища формируются одновременно две самостоятельные схемы литологической зональности, смыкающиеся зонами наиболее тонкого материала в срединной части хвостохранилища.
Хвостохранилища на горно-обогатительных предприятиях большой производственной мощности характеризуются значительной протяженностью. После завершения консолидации их глинистых ядер они могут использоваться как основания для сухих отвалов. Иногда плоские сухие отвалы служат основаниями для хвостохранилищ. Внутреннее строение образующихся таким образом комбинированных отвалов особенно сложно, поскольку в нем сочетаются структурные особенности техногенных массивов обоих типов. Для техногенных образований хвостохранилищ характерен вариант дифференциации вещества с образованием новых литологических разновидностей.
Изменение формы и структуры хвостохранилищ происходит также на технологическом этапе рекультивации, когда ило-глиняные ядра могут быть завалены более груб о дисперсным материалом других зон. Мощность рекультивационного слоя - в пределах метра, под ним в необходимых случаях сооружается еще экранирующий слой, мощность которого может быть переменной.
Оценка технологических комбинаций минералов как основа эколого-технологической типизации отходов рудообогащения .
Комплексная оценка технологических комбинаций фракционно-минеральных агрегатов техногенных месторождений рассматривается на примере малоникелистых пирротиновых отходов рудо обогащения, складированных в хвостохранилище Норильского ГМК.
Пирротин является минералом пирротиновых хвостов и представлен структурными модификациями: моноклинной (магнитной), гексагональной (промежуточной) и троилитом (немагнитной), которые встречаются в виде отдельных зерен минералов и их срастаний. Кристаллохимические модификации пирротинов закономерно изменяются в соответствии с их стехиометрией, отражая рост содержаний никеля в ряду «троилит гексагональный - моноклинный пирротин».
Широкие вариации химического состава пирротинов типа Fj_x S и их высокая изоморфная емкость по отношению к никелю является причиной потенциальной рудоносности этих минералов, т.е. предопределяет необходимость их переработки в обогатительно-металлургическом переделе.
С экологической точки зрения наиболее интересной особенностью пирротиновых хвостов является наличие в них значительных количеств малоникелистых пирротинов, указывающих на необходимость их вывода до металлургического процесса переработки, что обусловит снижение выбросов сернистого ангидрита в атмосферу.
Вариации состава сульфидов сопровождаются закономерными изменениями не только их химического состава, но и кристаллических структур, что приводит к изменениям прочностных, электрических и магнитных свойств, и, естественно, флотоактивности модификаций минералов (см. табл. 3.2).
Физические свойства рудных минералов в значительной степени определяются химическим составом и изоморфной емкостью соответствующих кристаллохимических модификаций, что позволяет рассматривать их как основу выделения технологических комбинаций в техногенном массиве.
Микротвердость как эквивалент твердости снижается в ряду пирротин -пентландит — халькопирит, и возрастает в пирротине и халькопирите при вхождении в решетку примесей никеля. Никелистые пентландиты обладают более высокой микротвердостыо, чем железистые.
Влияние микротвердости на обогащение подтверждается данными о гранулометрии концентратов: для медного концентрата характерна левосторонняя асимметрия с максимумом содержаний халькопирита в классах 10-20 мкм, для никелевого — отмечается симметричное распределение зерен пентлаидита с максимумом его содержаний в классе 20-40мкм, и для пирротинового концентрата - правосторонняя ассиметрия с максимумом содержаний пирротина в классе 40-75 мкм.
Магнитные свойства рудных минералов в хвостохранилище характеризуются ростом магнитной восприимчивости в сульфидах с большими дефектами структуры и химического состава - моноклинном пирротине, талнахите, мойхуките, путораните.
Магнетит имеет наиболее высокую магнитную восприимчивость. На ранних стадиях измельчения руд происходит опережающее вскрытие магнитных минералов и их концентрирование в тонких классах крупности. Однако с более высокой их микротвердостью при дальнейшем измельчении они перераспределяются и в крупные классы, что подтверждается минералогическим анализом отходов рудо обогащения.
Электрические свойства сульфидов - удельная электропроводность и термо-ЭДС также зависят от дефектов структур и наличия примесей, и резко возрастают с увеличением температуры (термо-ЭДС). При этом поверхностные свойства сульфидов коррелируют с полупроводниковыми -большинство минералов груші халькопирита и кубанита - п- проводники, группы пирротина - р проводники, пентландит может быть как п-, так и р- проводником. Наибольшей проводимостью обладают никелистые пеитландиты, что хорошо согласуется с данными более высокой скорости их флотации, а также извлечением в медный концентрат.
Ряд минералов с убывающей термо-ЭДС составляют мойхукит -кубанит - халькопирит - железистый пентландит - гексагональный малоникелистый пирротин - моноклинный пирротин. Близость этого ряда к ряду флотируемости этих минералов очевидна, что позволяет охарактеризовать флотируемость сульфидов фракционно-минеральных агрегатов лежалых хвостов.
Анализ физических свойств модификаций сульфидов в техногенном массиве позволил выделить три группы минералов А, В и С, различающихся между собой определенным набором «модельных» (типоморфных) свойств внутри группы. Так, для группы А модельными являются - низкая электропроводность и преимущественно отрицательные значения термо-ЭДС, группа В, наоборот, характеризуется высокой электропроводностью и низкими положительными значениями термо-ЭДС. Модельными для минералов группы С являются их магнитные свойства (магнитная восприимчивость, проницаемость).
Однако следует отметить, что в лежалых хвостах отмечается ряд минералов группы халькопирита (мойхукит, талнахит, путоронит) и железистый пентландит, которые имеют дивергентный характер магнитной восприимчивости, микротвердости и электрических свойств, что затрудняет их отнесение к определенной модельной технологической комбинации. В табл. 3.2 приведены технологические комбинации минералов по их физическим свойствам:
Оценка геохимической устойчивости сульфидсодержащих хвостохранилищ Северной Швеции
В настоящее время в Швеции для предотвращения поступления кислорода в сульфид со держащие хвостохранилища и выноса загрязняющих веществ вследствие реакций окисления наиболее широко используются следующие два метода - (1) покрытие хвостохранилищ слоем тонкодисперсных четвертичных отложений или почвы и (2) использование водного покрытия (MiMi programme, 1998). Применение водного покрытия в конкретных условиях является экономически менее затратным методом, и вследствие этого более широко используется на практике. Дополнительный эффект в снижении водной миграции и выноса растворенных металлов водным потоком оказывает известкование водной среды, покрывающей хвостохранилище. Взаимодействие извести и растворенной в" воде углекислоты приводит к образованию кальцита и гипса. Следствием внесения первой в водоем является также резкое повышение рН водной среды до 9-12, что приводит к образованию и осаждению гидрооксидов железа и марганца. Образующиеся в результате указанных реакций кальцит, гипс, гидроксиды железа и марганца являются минеральной фазой, активно захватывающей растворенные в воде металлы. , Осаждение ново образующейся минеральной фазы обуславливает значительное снижение концентраций металлов в воде и их захоронение в донных отложениях.
Прекращение известкования водного покрытия приведет к снижению рН и ионной силы воды, покрывающей хвосты. В качестве меры, предотвращающей значительное снижение рН водной среды и обеспечивающей более устойчивый физико-химический режим водного слоя хвостов, в хвостохранилище создается регулируемый приток низкоминерализованной воды от поверхностной гидросети. Актуальным вопросом в этой связи становится проведение исследования, направленного на моделирование поведения металлов, иммобилизованных из водной среды и поглощенных минеральной фазой, образовавшейся в результате предшествующего известкования водоема, а также оценка степени экологического риска при возможной мобилизации поглощенных металлов.
Данное исследование проводилось в рамках программы МІМІ для выработки практических рекомендаций при реализации мероприятий по снижению миграции загрязняющих веществ хвостохранилищ, в частности для определения объемов низкоминерализованных вод, направляемых в хвостохранилище.
Приведенные ниже результаты исследований были получены автором в ходе экспериментальных и лабораторных опытов в ходе научной стажировки в Техническом Университете г.Лулео, северная Швеция, на кафедре Прикладной Геологии, в рамках Международной программы по снижению ликвидации вредного воздействия отходов горного производства на окружающую среду, финансируемой ЕЭС. Результаты геохимических анализов интерпретировались автором на основе обработки данных геохимической лаборатории LKAB. Определение концентраций всех компонентов химического состава производилось масс-спектрометрией на приборе Element Finmgan МАТ.
Рудник Кристенберг расположен в провинции Норрботтен, северная Швеция. Разработка месторождения сульфидных руд была начата в 1940 году, и добыча руды продолжается до настоящего времени. Пирит, сфалерит и халькопирит являются главными рудными минералами. В 1998 году объем извлеченной руды составил 575 000 тонн [157]. С момента организации рудника параллельно с добычей руды производилось ее обогащение, в результате которого были сформированы значительные по объему отходы хвостов обогащения, расположенные на четырех площадках вблизи рудника (рис. 4.1). Хвостохранилище рудника представляет собой несколько изолированных участков размещения сульфидсодержащих хвостов, расположенных на различных высотных отметках относительно движения потока грунтовых вод на территории. Однако в 1991 производство по обогащению руды рудника Кристенберг было остановлено. Мероприятия по минимизации негативного воздействия сформированных хвостохранилищ на окружающую среду были начаты в 1995 году. На различных участках хвостохранилищ использовались различные методы для ограничения доступа кислорода к хвостам - покрытие четвертичными отложениями, поднятие уровня грунтовых вод и использование водного покрытия. Водное покрытие используется на самом крупном хвостохранилище № 4, имеющем площадь 0.74 км". Хвостохранилище покрыто слоем воды, глубина которой варьирует от 1.5 м до 2.5 м. В результате систематического внесения извести вода имеет рН 9-12. Образование кальцита и гипса вследствие взаимодействия извести с водой привело к отложению на дне слоя кальцито-гипсовых отложений (КГО), мощностью 5-45 см, покрывающего хвосты. Кальцит и гипс являются основными компонентами, составляющими 45 и 20 вес.% отложений, соответственно. Помимо кальцита и гипса в минералогическом составе отложений обнаружены гидроксиды железа, гематита, глинистых минералов, кварца и пирита. КГО характеризуются высокими концентрациями Zn (24419 мкг/г) и Си (2836 мкг/г) и других металлов, поглощение и захоронение которых происходит вместе с осаждением кальцита, гипса, а также гидроксидов железа и марганца (см. табл. 4.1). Для предотвращения снижения рП после прекращения известкования водной среды планируется обеспечить отвод и регулируемое поступление в хвостохранилище воды ручья Вормбакен.
В ходе выполнения работы были выполнены две серии экспериментов. В первой серии экспериментов моделировались возможные физико-химические процессы, возникающие в результате смешения вод различной минерализации. В условиях максимально приближенным к естественным имитировались различные варианты смешения высокоминерализованных вод пруда хвостохранилища и иизкоминерализоваыных вод ручья Вормбакен. Во второй серии экспериментов исследовалось поведение металлов, аккумулированных в КГО в результате взаимодействия с водными растворами различной минерализации.
В экспериментах использовались 2-х литровые пластиковые бутылки. Специальные меры были приняты для обеспечения «чистоты» эксперимента: вся пластиковая посуда, а также фильтры и ф ил ьтро держатели выдерживались в 1 М азотной кислоте и промывались деионизированной МШІ Q водой.
