Рекуперативная технология экобетонирования мышьяксодержащих отвалов

• Автор: Шишмарева, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
УТИЛИЗАЦИИ7МЫШБЯКСОДЕРЖАЩИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
1.1. Анализ методов обезвреживания токсичных промышленных отходов,
содержащих мышьяковистые соединения
1.2. Анализ основных методов доизвлечения ценных компонентов из
отходов мышьякового пирометаллургического производства
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И АНАЛИЗА
3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОГО КОМПЛЕКСА ПРОМПЛОЩАДКИ БЫВШЕГО АНГАРСКОГО МЫШЬЯКОВОГО ЗАВОДА
3.1. Геоэкологические и маркшейдерские изыскания
ПРОМПЛОЩАДКИ БЫВШЕГО АНГАРСКОГО МЫШЬЯКОВОГО ЗАВОДА
3.2. Исследования по составлению карты риска мышьякового
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ
4. РАЗРАБОТКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ОСНОВ РЕКУПЕРАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭКОБЕТОНИРОВАНИЯ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ ОТВАЛОВ
4.1. Исследование физико-химических свойств отходов бывшего
Ангарского мышьякового завода
4.2. Исследование фильтрационных и сорбционных свойств
почвенного геологического профиля промплощадки Ангарского мышьякового завода
4.3. Разработка математической модели фильтрационно-диффузионного
МЕХАНИЗМА ЭКОХИМИЧЕСКОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВЫ
4.4. Исследование свойств различных агентов пылеподавления
4.5. Технологические решения извлечения ценных компонентов из огарков
мышьяковой пирометаллургии
4.6. Интеграционная минерально-матричная технология
утилизации отходов промплощадки Ангарского мышьякового завода
5. СВОДНЫЙ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
5.1. Определение величины предотвращённого экологического ущерба
окружающей природной среде от снижения загрязнения отходами производства и потребления
5.2. Оценка риска здоровью человека от промплощадки бывшего
Ангарского мышьякового завода
5.3. Проведение опытно-промышленных испытаний
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение 1 Расчеты классов опасности отходов бывшего Ангарского
мышьякового завода
Приложение 2 Результаты эксперимента сорбции мышьяка различными
типами почвы в статических условиях
Приложение 3 Акт опытно-промышленных испытаний
Приложение 4 Листинг программного комплекса

Актуальность работы. Особый комплекс проблем, требующих незамедлительного решения, в настоящее время связан с образованием и накоплением токсичных отходов, являющихся одним из наиболее опасных видов техногенных нагрузок, негативно влияющих на состояние природной среды и создающих серьёзную угрозу для здоровья населения. Крайне опасны отходы пирометаллургического производства, содержащие мышьяк, которые могут очень долгое время оставаться активными, т.е. способными к химическим превращениям и миграции под действием естественных природных условий. Основная часть продукции мышьяковых заводов до 1949 г. была востребована оборонной промышленностью. После запрета использования арсинов необходимость в их производстве отпала, и целый ряд предприятий прекратил свою деятельность. Однако производственные площадки этих заводов, как правило, не были ликвидированы.
По современным экологическим требованиям пирометаллургические огарки, накопленные к настоящему времени в огромных количествах, следует рассматривать как техногенные месторождения. Одним из таких месторождений является отвал бывшего Ангарского металлургического завода (АМЗ) (город Свирск Черемховского района Иркутской области), содержащий около 500 кг золота и 1 500 кг серебра. Ситуация обостряется еще и тем, что промплощадка с общим содержанием мышьяка около 1 600 т расположена в 500 м от реки Ангары, что является угрозой возникновения экологической катастрофы всего природно-промышленного района Братского водохранилища.
Таким образом, разработка рекуперативной технологии экобетонирования мышьяксодержащих отвалов является актуальной как с экономической, так и с социально-экологической точек зрения.

Идея работы. Использование безотходной технологии при переработке техногенного сырья - пирометаллургических огарков мышьякового производства - по типу круговорота веществ в природе.
Цель работы. Разработка эколого-экономически эффективных научных и технических решений рекультивации земель мышьяковых отвалов.
Научная новизна:
1. Разработана комплексная технология экобетонирования отвалов мышьяковой пирометаллургии, заключающаяся в использовании «хвостов» тиокарбамидного выщелачивания из огарков золота и серебра для нейтрализации мышьяксодержащих отходов с образованием труднорастворимых форм мышьяка: Са.фАэОАг, (РеАз04) и др.
2. Выявлен фильтрационно-диффузионный механизм экохимического перераспределения водорастворимых форм мышьяка в различных типах почвы.
3. Установлена зона заражения почв мышьяком территории промпло-щадки бывшего АМЗ с максимальным содержанием мышьяка - 250, меди -140, свинца - 9 ПДК, имеющая эллипсовидную форму с максимальным радиусом 300 м и направленная в сторону береговой линии реки Ангары. Проведены исследования физико-химических свойств мышьяксодержащих отходов, рассчитаны их классы опасности.
4. Разработана дифференциальная математическая модель экохимиче-ской миграции токсичных водорастворимых форм мышьяка, позволяющая прогнозировать и давать количественную оценку степени загрязнения почвы.
5. Впервые в качестве пылеподавляющего агента предложен 1%-ный коллоидный раствор шлам-лигнина - отхода целлюлозно-бумажного производства.
Практическая значимость:
1. Разработана модернизированная технология тиокарбамидного выщелачивания при доизвлечении драгоценных металлов из «хвостов» мышья-

о I хаа гсоз -шис и
ицн»рш «/* РЬ иг Л г -32- I» игЛт

30-100 Ошаг с*вр<Э1 Ах
* 100 - 200 • ХО
Рис. 3.2. Окончание