ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-9-16-21ekip-2723Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯENGINEERING SOLUTIONSИсследования состава отходов полевошпатового производства и перспективы их использованияResearch on the Composition of Feldspar Production Waste and Prospects for its UseПузикА.Ю.PuzikA.Yu.

ст. преподаватель

Senior Lector

podpiska@kalvis.ruИлалтдиновИ.Я.IlaltdinovI.Ya.

канд. геол.-минерал. наук, доцент

Cand. Sci. (Geol.-Mineral), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruПугачВ.В.PugachV.V.

магистрант

Post-graduate

podpiska@kalvis.ruБлиновС.М.BlinovS.M.

канд. геол.-минерал. наук, зав. лабораторией

Cand. Sci. (Geol.-Mineral), Head of Laboratory

podpiska@kalvis.ruМеньшиковаЕ.А.MenshikovaE.A.

д-р геол.-минерал. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Geol.-Mineral), Head of Department

podpiska@kalvis.ruПермский государственный национальный исследовательский университетРоссияPerm State National Research UniversityRussian Federation2024100920242891621Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2723

Представлены результаты исследований вещественного состава хвостов полевошпатового производства АО "Вишневогорский ГОК" и оценены возможности их использования в качестве техногенного минерального сырья. Проведены гранулометрический, качественный и количественный анализы химического и минерального состава хвостов с применением методов рентгеновской дифракции (XRD), рентгеновской флуоресцентной спектрометрии (XRF), масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Отмечена возможность вовлечения современных хвостов в повторный технологический цикл, особенно учитывая исключение из технологического процесса операций дробления и измельчения исходной руды. Установлено, что хвостохранилище обладает потенциалом значимых концентраций (мг/кг): ниобия (до 390), церия (до 64,1), тантала (74,3), ниодима (до 15,2), германия (до 11,7), гафния (до 11,5). Рекомендовано исследование нижних горизонтов хвостохранилища Вишневогорского ГОКа на наличие зон возможного обогащения этими элементами, которое предложено провести до начала процесса рекультивации объекта размещения отходов.

The results of studies of the material composition of tailings from the feldspar production of JSC Vishnegorsk Mining and Processing Plant are presented, and the possibilities of their use as technogenic mineral raw materials are assessed. Size distribution, qualitative and quantitative analyzes of the chemical and mineral composition of the tailings were carried out using X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometry (XRF), and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The possibility of involving the modern tailings in a repeated technological cycle has been noted, especially considering the exclusion of crushing and grinding of the original ore from the technological process. It has been found that the tailings dump has the potential for significant concentrations (mg/kg): niobium (up to 390), cerium (up to 64.1), tantalum (74.3), neodymium (up to 15.2), germanium (up to 11.7), hafnium (up to 11.5). It is recommended to study the lower horizons of the Vishnegorsky MPP tailings dump for the presence of zones of possible enrichment in these elements, which is proposed to be carried out before the start of the reclamation process of the waste disposal site.

полевошпатовое сырьеотвальные хвостыхвостохранилищередкие элементыредкоземельные элементыВишневогорский ГОКfeldspar raw materialsdump tailingstailings dumprare elementsrare earth elementsVishnegorsk MPPReferencesМакаров А.Б., Талалай А.Г., Гуман О.М., Хасанова Г.Г. Техногенные месторождения и особенности их воздействия на природную окружающую среду. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2022. № 3. С. 120—129. DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-120-129.Макаров А.Б., Талалай А.Г., Гуман О.М., Хасанова Г.Г. Техногенные месторождения и особенности их воздействия на природную окружающую среду. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2022. № 3. С. 120—129. DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-120-129.Nkuna R., Ijoma G.N., Matambo T.S., Chimwani N. Accessing Metals from Low-Grade Ores and the Environmental Impact Considerations. A Review of the Perspectives of Conventional versus Bioleaching Strategies. Minerals. 2022. Vol. 12. P. 506. DOI: 10.3390/min12050506.Nkuna R., Ijoma G.N., Matambo T.S., Chimwani N. Accessing Metals from Low-Grade Ores and the Environmental Impact Considerations. A Review of the Perspectives of Conventional versus Bioleaching Strategies. Minerals. 2022. Vol. 12. P. 506. DOI: 10.3390/min12050506.Рациональное использование вторичных минеральных ресурсов в условиях экологизации и внедрения наилучших доступных технологий. Монография. Коллектив авторов; под науч. ред. д.э.н., проф. Ф.Д. Ларичкина, проф. В.А. Кныша. Апатиты, Изд-во ФИЦ КНЦ РАН, 2019. 252 с.Рациональное использование вторичных минеральных ресурсов в условиях экологизации и внедрения наилучших доступных технологий. Монография. Коллектив авторов; под науч. ред. д.э.н., проф. Ф.Д. Ларичкина, проф. В.А. Кныша. Апатиты, Изд-во ФИЦ КНЦ РАН, 2019. 252 с.Zamotaev I.V., Ivanov I.V., Mikheev P.V., Belobrov V.P. Transformation and contamination of soils in iron ore mining areas. A review. Eurasian Soil Science. 2017. No. 50. P. 359—372. DOI: 10.1134/S1064229317030127.Zamotaev I.V., Ivanov I.V., Mikheev P.V., Belobrov V.P. Transformation and contamination of soils in iron ore mining areas. A review. Eurasian Soil Science. 2017. No. 50. P. 359—372. DOI: 10.1134/S1064229317030127.Kalisz S., Kibort K., Mioduska J., Lieder M., Małachowska A. Waste management in the mining industry of metals ores, coal, oil and natural gas. A review. Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 304. P. 114239. DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.114239.Kalisz S., Kibort K., Mioduska J., Lieder M., Małachowska A. Waste management in the mining industry of metals ores, coal, oil and natural gas. A review. Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 304. P. 114239. DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.114239.Araujo F.S.M., Taborda-Llano I., Nunes E.B., Santos R.M. Recycling and Reuse of Mine Tailings. A Review of Advancements and Their Implications. Geosciences. 2022. Vol. 12. P. 319. DOI: 10.3390/geosciences12090319.Araujo F.S.M., Taborda-Llano I., Nunes E.B., Santos R.M. Recycling and Reuse of Mine Tailings. A Review of Advancements and Their Implications. Geosciences. 2022. Vol. 12. P. 319. DOI: 10.3390/geosciences12090319.Недосекова И.Л., Прибавкин С.В. Рудная ниобиевая минерализация редкометалльных месторождений и рудопроявлений Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса (Южный Урал). Труды ИГГ УрО РАН. 2015. Вып. 162. С. 175—183.Недосекова И.Л., Прибавкин С.В. Рудная ниобиевая минерализация редкометалльных месторождений и рудопроявлений Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса (Южный Урал). Труды ИГГ УрО РАН. 2015. Вып. 162. С. 175—183.Хвостовое хозяйство обогатительной фабрики № 5-К АО "Вишневогорский ГОК" (хвостовое хозяйство ОФ) в Каслинском районе Челябинской области на участке кв.№ 53,54,55,56,57,70,71,72,84,85 Вишневогорского лесничества. Материалы ОВОС. [Электронный ресурс]. URL: https://ovos.ecom.su/handle/123456789/437 (дата обращения 22.10.2023).Хвостовое хозяйство обогатительной фабрики № 5-К АО "Вишневогорский ГОК" (хвостовое хозяйство ОФ) в Каслинском районе Челябинской области на участке кв.№ 53,54,55,56,57,70,71,72,84,85 Вишневогорского лесничества. Материалы ОВОС. [Электронный ресурс]. URL: https://ovos.ecom.su/handle/123456789/437 (дата обращения 22.10.2023).Jawadand S., Randive K. A Sustainable Approach to Transforming MiningWaste into Value-Added Products. Innovations in Sustainable Mining. Springer, Cham, Switzer-land, 2021. P. 1—20.Jawadand S., Randive K. A Sustainable Approach to Transforming MiningWaste into Value-Added Products. Innovations in Sustainable Mining. Springer, Cham, Switzer-land, 2021. P. 1—20.Кременецкий А.А., Архипова Н.А. Состояние и перспективы освоения МСБ редких металлов. Разведка и охрана недр. 2013. № 4. С. 35—44.Кременецкий А.А., Архипова Н.А. Состояние и перспективы освоения МСБ редких металлов. Разведка и охрана недр. 2013. № 4. С. 35—44.Ярг Л.А., Житинская О.М. Информационные основы обеспечения оптимальной эксплуатации природно-технических систем "Рудные месторождения". Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2017. № 5. С. 78—81.Ярг Л.А., Житинская О.М. Информационные основы обеспечения оптимальной эксплуатации природно-технических систем "Рудные месторождения". Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2017. № 5. С. 78—81.Balaram V. Rare earth elements. A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. Geoscience Frontiers. 2019. Vol. 10. P. 1285—1303. DOI: 10.1016/j.gsf.2018.12.005.Balaram V. Rare earth elements. A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. Geoscience Frontiers. 2019. Vol. 10. P. 1285—1303. DOI: 10.1016/j.gsf.2018.12.005.Нечаев А.В., Поляков Е.Г., Кардаполов А.В., Копарулина Е.С. Перспективы развития металлургии на Чепецком механическом заводе. Металлург. 2021. № 6. С. 74—80. DOI 10.52351/00260827_2021_06_74.Нечаев А.В., Поляков Е.Г., Кардаполов А.В., Копарулина Е.С. Перспективы развития металлургии на Чепецком механическом заводе. Металлург. 2021. № 6. С. 74—80. DOI 10.52351/00260827_2021_06_74.Нечаев А.В., Поляков Е.Г., Белоусова Е.Б., Пикалова В.С., Быховский Л.З. Минерально-сырьевая база ниобия России: приоритеты освоения. Минерально-сырьевые ресурсы России.экономика и управление. 2020. № 4—5. С. 8—15.Нечаев А.В., Поляков Е.Г., Белоусова Е.Б., Пикалова В.С., Быховский Л.З. Минерально-сырьевая база ниобия России: приоритеты освоения. Минерально-сырьевые ресурсы России.экономика и управление. 2020. № 4—5. С. 8—15.Целюк Д.И. Научное обоснование развития техногенеза природно-технических систем намывных хранилищ горнопромышленных отходов Енисейской Сибири, геоэкологические последствия. Автореф. дис. … д-ра геол.-мин. наук. 1.6.21. Красноярск, ГПКК "КНИИ-ГиМС", 2023. 42 с.Целюк Д.И. Научное обоснование развития техногенеза природно-технических систем намывных хранилищ горнопромышленных отходов Енисейской Сибири, геоэкологические последствия. Автореф. дис. … д-ра геол.-мин. наук. 1.6.21. Красноярск, ГПКК "КНИИ-ГиМС", 2023. 42 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.