Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Введение Научное сотрудничество коллектива Отдела технологии строительных материалов ИХТРЭМС КНЦ РАН под руководством д. т. н. Виктора Николаевича Макарова с учеными-обогатителями ИПКОН РАН под руководством академика Валентина Алексеевича Чантурия началось в 1997 г., 25 лет назад. Несколько позднее к исследованиям подключились сотрудники ИППЭС КНЦ РАН под руководством д. т. н. Владимира Алексеевича Маслобоева. Совместная деятельность продолжается и в настоящее время. За этот период достигнут ряд значимых научных результатов: разработана классификация сульфидсодержащих отходов горнопромышленного комплекса по типу минеральных ассоциаций; • исследованы электрохимические свойства сульфидов, изучено влияние процессов окисления минералов при хранении отходов на их технологические свойства и, как техногенных месторождений, на окружающую среду; • разработаны способы извлечения цветных металлов из бедных медно-никелевых руд и отходов горнопромышленного комплекса; • предложена классификация искусственных геохимических барьеров и разработаны методы очистки сточных вод горных предприятий с их использованием; • получены высококачественные керамические строительные материалы и эффективные сорбенты тяжелых металлов из электрохимически модифицированного сапонита — продукта обесшламливания оборотных вод АО «Севералмаз». Признанием вклада ученых в решение геоэкологических проблем стало присуждение в 2006 г. академикам В. Т. Калинникову, В. А. Чантурия и д. т. н. В. Н. Макарову премии РАН им. В. А. Коптюга за цикл работ «Научные основы снижения экологической опасности горнопромышленных отходов и разработка технологий их утилизации». В данной статье представлены результаты совместных исследований сотрудников ИПКОН РАН, ИХТРЭМС и ИППЭС КНЦ РАН в области снижения экологической опасности отходов горных предприятий и разработки методов их переработки. Классификация сульфидсодержащих отходов горнопромышленного комплекса и изучение электрохимических свойств сульфидных минералов На основе анализа 143 литературных источников и результатов собственных исследований предложена классификация сульфидсодержащих техногенных отходов по типу возможных минеральных ассоциаций [Чантурия и др., 2000б]. Проанализированы составы руд 454 месторождений России, Украины, Казахстана, США, Канады, ЮАР, Австралии и др., в том числе 410 сульфидных (98 медных, 95 полиметаллических, 72 месторождения серебра, 69 сульфидных медно-никелевых и никелевых, 29 ртутных, 19 молибденовых и медно-молибденовых, 18 месторождений золота, 8 платины, а также сурьмы и висмута). Установлено, что по соотношению сульфидов и нерудных минералов в составе горнопромышленных отходов все месторождения подразделяются на две неравные группы. Первая группа (около 10 % от общего числа) — месторождения, в составе руд которых преобладают сульфиды железа (пирит). Хвосты обогащения таких руд характеризуются высоким содержанием сульфидов. К этой группе относятся колчеданные руды (медные, медно­ цинковые, полиметаллические). Высокое содержание сульфидов в хвостах приводит к формированию кислого дренажа и интенсивной миграции тяжелых, токсичных металлов. Эти факторы определяют экологическую опасность первой группы отходов. Вторую группу образуют месторождения, в хвостах обогащения руд которых содержания сульфидов не превышают доли процента или нескольких процентов. В этом случае возможность и интенсивность кислого дренажа, соотношение сульфат- и гидрокарбонат-ионов в поровых растворах хвостов будут определяться составом нерудных минералов. Кроме типа минеральной ассоциации механизм и кинетика окисления сульфидов определяются гидрологическими условиями хранения горнопромышленных отходов, типом климата, геохимическим ландшафтом территории, структурой руды или породы, степенью дисперсности продукта [Чантурия и др., 1999, 2005]. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 9-19. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 9-19. © Чантурия В. А., Маслобоев В. А., Суворова О. В., Васильева Т. Н., Макаров Д. В., Миненко В. Г., 2022 10