В статье приведены результаты комплексного исследования складированных отходов Берикульского золотоизвлекательного завода (Кемеровская обл.) с применением геохимических, геофизических и эконометрических методов. С помощью метода электротомографии построены геоэлектрические разрезы (поперечные и по контуру дамбы) и 3D-модель хранилища, описывающие расположение зон с удельным электрическим сопротивлением, изменяющимся в диапазоне 3-800 Ом∙м, что позволяет установить конфигурацию проводящих зон во внутренней структуре. От складированных отходов, мощность которых составляет 5-7 м, происходит фильтрация минерализованных вод в подземные горизонты, в результате чего формируется воронка, характеризующаяся удельным электрическим сопротивлением (УЭС) ~200 Ом∙м, что существенно ниже УЭС вмещающих пород. Зона пониженного сопротивления уходит глубже 40 м, что однозначно указывает на вертикальное распространение дренажа, возможно, по ослабленной зоне в массиве гранодиоритов. Также формирование высокопроводящих участков отчетливо прослеживается на картах сопротивлений вплоть до 20-40 м. Проведен отбор проб твердого вещества и воды из образующихся небольших водоемов для определения их химического состава. Складированные отходы характеризуются контрастным составом в разных частях хранилища, соответственно и физико-химические параметры, и способность элементов к переходу в растворы варьируются в широком диапазоне. Бóльшая масса вещества отходов дает кислую реакцию в поровых водах и высокую минерализацию. Водные вытяжки из проб кеков свидетельствуют о значительной доле легкорастворимых соединений в веществе отходов. Содержание металлов и металлоидов в воде из прудков на поверхности (максимум Fe 7800, Al 590, Zn 160, As 1600, Be 0,022 мг/л) указывает на высокую экологическую опасность этих отходов и вместе с тем на возможную привлекательность объекта для доизвлечения полезных компонентов. Выполнена оценка ущерба, наносимого хранилищем водным объектам, находящимся в зоне его влияния, – 470 млн руб.
Складированные отходы горно-рудного производства, преимущественно представленные хвостохранилищами и отвалами, нуждаются в постоянном мониторинге. С одной стороны, они часто представляют опасность для окружающей среды и людей, с другой – с развитием новых технологий все чаще рассматриваются как источник вторичной переработки и добычи ценных компонентов. В холодных климатических зонах складирование отходов, поддержка хранилищ в стабильном состоянии и организация системы мониторинга имеют ряд особенностей. Отрицательные температуры, циклы замораживания и оттаивания приводят как к повышенному выходу потенциально токсичных веществ за пределы отвалов и хвостохранилищ, так и к нарушению целостности ограждающих сооружений. Проблема усугубляется глобальным потеплением, приводящим к большей подвижности верхних слоев из-за оттаивания мерзлого грунта. Проблемы мониторинга в холодных зонах обусловлены высокой стоимостью его проведения из-за удаленности территорий и трудностями работы в зимний период. Многообещающими в таких условиях становятся геофизические методы наблюдений, поскольку не нарушают целостности исследуемых объектов и обеспечивают автономный энергосберегающий режим в течение длительного срока. В статье рассматриваются возможности и особенности применения геофизических технологий для мониторинга складированных отходов горно-рудного производства в холодных климатических зонах. Используются примеры работ в России, Канаде, северных странах Европы и других странах со схожими климатическими условиями.
Барит является одним из критически важных минералов в нескольких отраслях, включая топливно-энергетический комплекс, атомную и медицинскую отрасли. В течение многих десятилетий его добыча не требовала применения сложных методик, однако с истощением богатых баритоносных жил по всему миру ситуация изменилась. Поскольку потребности в барите повсеместно продолжают расти, необходима оптимизация и совершенствование прежних методов обогащения баритовых и баритсодержащих руд, создание новых подходов к получению этого минерала, а также разработка техногенных месторождений барита, накопленных в большом количестве за время основной добычи руд. Отвалы и хвостохранилища нередко демонстрируют высокое содержание барита, а новые технологии добычи делают его извлечение экономически выгодным. В отечественной и зарубежной литературе последних 14 лет приводятся сведения о современном состоянии первичных и техногенных месторождений, сферах применения барита и используемых подходах его обогащения. В связи с расширением списка сфер применения барита, растущей потребностью в минерале в нефтегазовой отрасти и трудностями в разработке новых баритовых месторождений в России отмечена важность новых подходов к обогащению хвостов переработки руд полиметаллических месторождений.
