Введение к работе
Актуальность работы. Горнопромышленный комплекс является крупнейшим источником промышленных отходов. Горнодобывающие предприятия создают огромные отвалы, которые нарушают сложившиеся инженерно-геологическое и экологическое равновесие. Воздействия на природу твердых отходов горнорудных предприятий наименее изучены, трудно контролируемы и устраняемы. Они имеют долговременный характер и могут сказываться и после прекращения работы предприятия. Особенно опасно нарушение экологического равновесия для Заполярья, которое отличается экстремальными климатическими условиями. В связи с истощением высококачественных первичных ресурсов актуальным становится более рациональное использование всей добываемой горной массы.
Строительная отрасль является крупнейшим потребителем нерудного сырья, поэтому естественно предположить, что ее обеспечение, хотя бы частично можно удовлетворить за счет переработки горнопромышленных отходов. Однако, степень использования минерального сырья рудных месторождений обычно составляет несколько процентов.
Вскрышные породы, как продукт попутной добычи, отличаются минимальными изменениями природных свойств, поэтому можно предположить возможность их применения для производства высококачественных природнокаменных материалов, например, декоративно-облицовочного камня. При положительном решении этого вопроса можно повысить комплексность использования исходного сырья, снизить экологическую нагрузку последствия ведения горных работ и, как следствие, отказаться от разработки новых специализированных камнедобывающих карьеров.
Основная идея работы - установить критерии, определяющие возможность использования вскрышных пород медно-никелевых и апатито-нефелиновых месторождений как сырья для производства строительных материалов, не уступающих по качеству традиционным видам природнокаменного сырья.
Цель работы.. Разработка научных принципов оценки качества вскрышных пород и технологии рационального их использования, уменьшение техногенного воздействия промышленных отходов на окружающую среду путем применения вскрышных пород горнорудных предприятий для производства природнокаменных строительных материалов, долговечных в экстремальных условиях Крайнего Севера.
Задачи исследований:
I. Изучение природных и техногенных факторов, определяющих эффективность использования вскрышных пород Пильгуярвинского медно-
никелевого и Хибинских апатито-нефелиновых месторождений для производства строительных материалов.
2. Разработка методов испытаний, моделирующих воздействие
основных агрессивных факторов внешней среды на природнокаменные
облицовочные материалы.
3. Изучение влияния минерального состава, структуры вскрышных
пород на декоративность, прочность, обрабатываемость и долговечность
полученных декоративно-облицовочных материалов.
4. Разработка методики комплексной оценки стойкости новых,
нетрадиционных природнокаменных материалов, предназначенных для
наружной облицовки.
5. Исследование влияния гидрофобизации для повышения
долговечности облицовочного камня.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Обоснование комплексного метода оценки вскрышных пород
горнорудных предприятий в качестве сырья для производства
облицовочного камня и результаты его применения на объектах
Мурманской области.
2. Результаты исследований долговечности новых, нетрадиционных
видов облицовочного камня, полученных при переработке вскрышных
пород медно-никелевых и апатито-нефелиновых месторождений.
Научная новизна:
1. Впервые всесторонне изучены и комплексно оценены свойства
вскрышных пород медно-никелевых и апатито-нефелиновых место
рождений и доказана возможность эффективного использования этих
нетрадиционных природнокаменных материалов для наружной облицовки
зданий в климатических условиях Мурманской области.
2. Разработан метод моделирования условий эксплуатации и комплек
сной оценки долговечности облицовочного камня.
3. Выявлены и количественно оценены взаимосвязи минеральный
состав вскрышных пород - декоративность, долговечность.
-
Установлены ряды относительной устойчивости породообразующих минералов и горных пород к воздействию агрессивных факторов в условиях Заполярья.
-
Выявлены и количественно оценены взаимосвязи важнейших технологических параметров абразивной обработки пильгуярвинских базит-гипербазитов с минеральным составом и структурой.
Практические результаты и реализация работы. Рекомендации по эффективному применению облицовочного камня, полученного из вскрышных пород горнорудных предприятий, приняты институтом "Мурманскгражданпроект" и использованы при проектировании и строительстве гостиницы "Арктика", универмага "Волна", при
благоустройстве и отделке зданий на проспекте Ленина (цоколь, лестницы Мурманобладминистрации), мемориала "Защитникам Советского Заполярья в годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг." и других гражданских сооружений Мурманска и городов области.
По результатам научно-исследовательских работ создано 5 камне-обрабатывающих предприятий, выпускающих облицовочные изделия из местного природнокаменного сырья, в том числе из вскрышных пород горнорудных предприятий.
Апробация. Основное содержание работы опубликовано в 21 работе, в том числе - в одной монографии, докладывалось на всесоюзных совещаниях: "Безотходная технология переработки полезных ископаемых" (22-24 октября 1979 г., М., ИПКОН АН СССР), "Проблемы производства и использования полевошпатового сырья" (12-14 февраля 1980 г., Апатиты, ГОИ КНЦ РАН), на научной конференции "Химия и технология переработки комплексного сырья Кольского полуострова" (22-24 апреля 1996 г., Апатиты, ИХТРЭМС КНЦ РАН), на международной конференции "Малый горный бизнес на северо-западе России и международный опыт" (19-23 сентября 1995 г.,Петрозаводск, Карел.НЦ РАН).
Объем работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения и заключения, изложена на 164 страницах машинописного текста, включая 13 рисунков, 32 таблицы, 2 приложения и список литературы из 2/К наименований.