Вестник Кольского научного центра РАН № 3, 2023 г.

Мурманская область является регионом с крупнейшими предприятиями горнопро ­ мышленного комплекса, которые обеспе­ чивают большую часть потребности стра­ ны в фосфатных рудах, циркониевом сырье (бадделеите), ниобии, тантале, редкоземель­ ных металлах. Ведется добыча и переработ­ ка медно-никелевых и железных руд, нефе­ линового и керамического сырья. Вместе с тем, деятельность предприятий оказывает сильное негативное воздействие на о кр уж а ­ ющую среду. [Маслобоев и др., 2021]. В таких экономически развитых регионах Арктиче ­ ской зоны Российской Федерации вопросы экологической безопасности и охраны о кру­ жающей среды приобретают особую а кту ­ альность. Охрана окружающей среды и организация рационального природопользования, обыч­ но, осуществляется двумя способами: дина­ мическим и статическим. Сотрудники ИППЭС КНЦ РАН и ПАБСИ КНЦ РАН проводят исследо­ вания и разработки по обоим направлениям. Огромные объемы отвальных пород и хво­ стов обогащения горных предприятий созда­ ют серьезные экономические и экологические проблемы [Nevskaya et al., 2019]. Учитывая мас­ штабы потерь в процессах добычи и обогаще­ ния полезных ископаемых, истощение запасов и снижение качества руд, отходы рассматрива­ ются как техногенные месторождения. В свя­ зи с этим их изучение является актуальным. Нами ранжированы по степени потенциальной экологической опасности некондиционные медно-никелевые руды и техногенные мине­ ральные образования: вскрышные породы, хвосты обогащения и отвальные шлаки, распо­ ложенные на территории Мурманской области [Светлов и др., 2020]. Данные объекты ранжи­ рованы также по их пригодности к переработ­ ке методом физико-химической геотехноло­ гии - кучному выщелачиванию. Применение кучного выщелачивания при реализации замкнутых схем оборота растворов и утилизации отработанного ма­ териала в строительной индустрии будет способствовать поэтапному переходу к цир­ кулярной экономике, причем содержание цветных металлов может быть существенно ниже, чем для традиционных металлургиче­ ских процессов. Однако низкие температуры в северных регионах осложняют и значитель­ но удорожают работы по созданию и эксплу­ атации установок кучного выщелачивания, что показал не вполне удачный промышлен­ ный опыт финской компании Talvivaara Mining Company Р1с в субарктической зоне на севе­ ро-востоке Финляндии [Masloboev et al., 2018]. Для снижения эксплуатационных расхо­ дов и повышения рентабельности в условиях Крайнего Севера целесообразно вести про­ цесс только в период положительных тем ­ ператур воздуха. В лабораторных условиях смоделировано хранение рудного штабеля (хвостов обогащения медно-никелевых руд) в зимний период с переводом цветных метал­ лов в растворимую форму и последующее вы ­ щелачивание в летний период [Masloboev et al., 2018]. Исследована принципиальная возмож ­ ность применения сернокислотной грануля­ ции как способа предварительной подготовки сырья перед последующим кучным выщела­ чиванием. Установлено, что применение в ка ­ честве окислителя NO2- обеспечивает пере­ вод цветных металлов в растворимую форму при хранении гранул в условиях отрицатель­ ных температур и в дальнейшем интенсифи­ цирует выщелачивание. За 40 суток водного и последующего сернокислотного выщела­ чивания в продуктивный раствор извлечено почти 70 % никеля [Goryachev et al., 2021]. Одним из перспективных направлений использования отходов горно-металлур­ гического комплекса является получение строительных материалов, в частности, ке­ рамических [Макаров и др., 2016]. Установле­ на возможность использования отвального гранулированного шлака руднотермической плавки АО «Кольская ГМК» в составе компо ­ зиции шихты для получения керамических ма­ териалов, в том числе стенового и дорожного клинкерного кирпича [Suvorova et al., 2020]. Получены образцы керамики с морозостой ­ костью более 200 циклов, что также важно при использовании материалов в северных регионах. 15 Д. В. Макаров, Е. А. Боровичев rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik