Рациональное использование природных ископаемых

При разработке МПИ все минеральные ресурсы подразделяются на три группы:

- главные – те минеральные ресурсы, добыча которых – основная цель.

- сопутствующие – те минеральные ресурсы, входящие в состав добытого минерального сырья, отделение которых на стадии добычи технически невозможно или экономически невыгодно.

- попутно извлекаемые – те минеральные ресурсы, извлечение которых из недр осуществляется вынужденно при выполнении определённых технологических операций. В ряде случаев после их накопления они могут стать сырьевой базой для ряда производств, в будущем. Они могут оказать существенное экологическое влияние на ОС. Поэтому их рациональное использование и охрана – важная задача.

Одна из важнейших характеристик при оценке эффективности использования месторождений полезных ископаемых – кондиции на минеральное сырьё, которые представляют собой совокупность требований к качеству полезных ископаемых в недрах (запасы, качество, доступность и т. д.).

Комплексная разработка месторождений полезных ископаемых

Все месторождения полезных ископаемых являются комплексными: они содержат основные и попутные (сопутствующие, совместно залегающие) полезные ископаемые. Под комплексным использованием месторождения понимается извлечение из недр, в пригодном для употребления состоянии основных и совместно сними залегающих полезных ископаемых.

Материал для самостоятельного изучения Геотехнологии

Это - химические,

• физико-химические,

• биологические

• и микробиологические

методы извлечения полезных ископаемых на месте их залегания.

Полезные ископаемые можно добывать, не строя шахт и карьеров. Способы такой добычи разрабатывает геотехнология — новое направление горной науки, техники, производства. Принцип геотехнологии в том, что прямо в глубинах недр полезное ископаемое переводят в наиболее подвижное состояние: раствор, расплав, пар, гидросмесь. Для этого в месторождение через скважины подают так называемый рабочий агент — теплоноситель (пар, горячую воду), растворитель (кислоты, щелочи), колонию бактерий или окислитель. Затем из тех же скважин выкачивают на поверхность полезное ископаемое, переведенное уже в жидкое или газообразное состояние.

Название каждого из геотехнологических способов зависит от рабочего агента, который они используют.

Теплофизическим способом добывают серу, особо вязкую, тяжелую нефть, битум, озокерит — горный воск. Под землю подают горячую воду, пар или электрический ток, а из скважины на поверхность поднимают расплав ценнейших продуктов.

Насос, вода и скважина — все, что нужно для гидравлического способа. Направляя через скважины мощную струю воды. Он предложил сжигать уголь прямо под землей, улавливать из скважин горючие газы и уже их использовать как топливо. Такой способ применим и для подземной газификации другого важного горючего ископаемого — сланца.

Добыть глубинное тепло недр Земли тоже позволяет геотехнология. Советскими учеными разработан проект первого подземного теплового котла для нужд золотого прииска в Магаданской области. В полукилометре друг от друга намечено пробурить 2 скважины глубиной по 3,5 км. Мощными подземными взрывами между ними создадут искусственную зону, пронизанную множеством мельчайших трещин,—«подземный тепловой котел». По одной из скважин подадут холодную воду. Она пройдет сквозь трещины в горном массиве и по пути отберет тепло.

Многие цветные и редкие металлы, например медь, уран, добывают гидрохимическим способом. Их руды под землей растворяют кислотами, щелочами. Богатый раствор откачивают, извлекают из него чистейший металл.

Некоторые бактерии ускоряют процесс выщелачивания и способны накапливать никель, железо, ванадий, серу и другие элементы. Их используют при так называемом бактериальном выщелачивании. В слабые растворители добавляют бактерии-рудокопы. Растворение руд идет в несколько раз быстрее.

Добыча полезных ископаемых геотехнологическими методами производится, как правило, через скважины, буримые с поверхности до месторождения. Примеры: подземная газификация углей, бактериальное выщелачивание, расплавление серы, возгонка сублимирующих веществ, извлечение минеральных продуктов из термальных вод и вулканических выделений, термическая добыча нефти и продуктов её перегонки и т. д. Около 2/3 мировой добычи серы приходится на её подземное расплавление в рудном теле перегретой водой, обеспечивающее высокое качество (99,99 % чистоты). Таким путём можно вести разработку асфальта, буры, озокерита и др. минералов, плавящихся при температуре 80—90°С. Добычу калийных солей возможно проводить растворением с последующим выкачиванием раствора и выпариванием его на поверхности