В последнее время активно обсуждается проблема воздействия на природу и человека техногенных отвалов и загрязненных промышленных территорий. Воздействие ртути на организм человека хорошо изучено, а поступление ее в окружающую нас среду уменьшается незначительно. Ртуть и ее соединения использовались и используются на многих предприятиях.
Химическая промышленность (производство хлора и каустика, хлорвинилмономера и др.) являлись основной сферой потребления ртути на территории современной России. Основные потери металла (до 80%) на отечественных хлор-щелочных заводах были обусловлены утечками металлической ртути, неполнотой ее сбора при эксплуатации электролизеров и проведении ремонтных работ, а также при авариях.
Многие предприятия перешли на использование безртутной технологии в производстве, некоторые были закрыты без должной подготовки, оставаясь при этом мощными источниками загрязнения окружающей среды. По данным различных публикаций, на территории Российской Федерации, в результате работы предприятий использующих в производственных процессах металлическую ртуть, было потеряно более 3000 тонн ртути. По опубликованным данным, ежегодно из мест хранения отходов промышленных предприятий в почвогрунты поступает до 50 т, в воздух до 3,5 т ртути.
За весь период добычи золота в России в окружающую среду могло поступить 6350-6690 т ртути, из них 6125-6660 т за счет потерь при амальгамировании и 230-245 т в результате извлечения с золотосодержащими рудами и породами. Как показывают результаты исследований, наиболее сильное ртутное загрязнение наблюдается вблизи золотоизвлекательных фабрик, где ртуть непосредственно использовалась в технологических процессах. Так, было установлено, что содержание ртути в объектах окружающей среды может превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 4-100 раз. Чрезвычайно высокие концентрации ртути в 1000-2000 мг/кг (50-100 ПДК для почв) зарегистрированы в хвостах обогащения и загрязненных грунтах вблизи установок по получению и переработке золотосодержащих концентратов. [1, 2]
Для снижения негативного воздействия и сокращения территорий, загрязненных ртутью, рассматриваются и применяются различные методики по локализации и ликвидации очагов ртутного загрязнения. От относительно простых, как создание капсул, в результате внедрения которых создается могильник, изолированный от окружающей среды относительно непроницаемой оболочкой, до радикальных – извлечение и вывоз на захоронение или переработку загрязненного ртутью грунта.
Разработанная ООО «Мерком» технология очистки грунтов и шламов от загрязнений металлической ртутью, позволяет производить рекультивацию земель, загрязненных металлической ртутью. При этом имеется возможность резкого снижения концентрации ртути в перерабатываемых материалах, что позволяет значительно сократить расходы по локализации загрязнения при значительном снижению негативного воздействия на окружающую среду.
ООО «Мерком» создано и работает с 1992 г. Все это время основным направлением деятельности предприятия является работа с ртутью и ртутьсодержащими отходами.
Ежегодно ООО «Мерком» принимает на переработку более 100 тонн ртутьсодержащих отходов. Использование современных технологий по обезвреживанию ртутьсодержащих отходов позволяет выделить сначала вторичную, загрязненную примесями ртуть, а в дальнейшем, после применения специальной технологии очистки, удается получить металлическую ртуть товарных марок. ООО «Мерком» ежегодно производит из отходов и реализует от 5 до 10 тонн товарной ртути.
За время работы нашего предприятия накоплен большой опыт по обращению с ртутными отходами. В результате многолетних исследований и проведения анализа современных методов переработки ртутьсодержащих материалов, специалисты нашего предприятия разработали технологию и создали механизированный комплекс для извлечения металлической ртути из грунтов и шламов различного происхождения.
В 2012 г. на территории ООО «Мерком» были проведены укрупненно-лабораторные испытания, с применением созданной установки гравитационного разделения материалов, которые дали положительные результаты. [3]
Для эксперимента была использована проба материала, отобранного из шурфа на территории одного из предприятий России. Исходное содержание ртути в пробе загрязненного грунта, массой 829 кг, составило 2,42%. В процессе разделения на установке было выделено 15,2 кг металлической ртути. В результате рафинирования выделенной ртути получена товарная ртуть соответствующая марке Р-1 по ГОСТ 4658-73. Извлечение ртути из пробы грунта после промывки составило 75,77% от общего количества ртути. Остаточное содержание в промытом грунте составило от 0,4 до 0,7% в различных фракциях материала, что объясняется заражением грунта ртутьсодержащим шламом (ртутными соединениями) предприятия.
После переработки грунтов, собранных в местах розлива металлической ртути, остаточное содержание ртути в отмытых грунтах не превышает 100 мг/кг. Что по нормам российского законодательства соответствует малоопасным отходам (IV класс опасности для окружающей среды).
Получив положительные результаты по всем этапам испытаний, в феврале 2017 г. было принято решение о получении патента на разработанную методику и аппаратурное оформление.
Патент на изобретение № 2667967 был получен 25 сентября 2018 г.
Применение данной технологии, в дополнение к используемому на нашем предприятии методу по переработке боя и брака термометров, позволило довести содержания ртути в обработанном стеклобое до уровня, не превышающего 2 мг/кг (ПДК для почв – 2,1 мг/кг). Этот результат позволяет отнести полученные в ходе демеркуризации материалы к V классу опасности для окружающей среды.
То есть, материалы после обработки по разработанной технологии имеют наиболее низкую степень вредного воздействия на окружающую среду, и представляют наименьшую опасность для экологической обстановки и практически не нарушают экосистему.
Разработанная технология очистки грунтов и шламов от загрязнений металлической ртутью позволяет извлекать ее без выбросов вредного вещества в атмосферу, как это происходит при традиционном термическом обжиге, а так же исключает попадание ртути в водные объекты.
Схема технологического процесса гравитационного извлечения ртути
из материалов содержащих металлическую ртуть
|
Материалы загрязненные ртутью |
||
|
Репульпация |
||
|
Грохочение |
Отсев (на утилизацию) |
|
|
Оборотная вода |
Гравитационный сепаратор |
Ртуть (на рафинирование) |
|
Сгуститель |
Промытый материал (на термическую переработку или на захоронение) |
|
Применение данной технологии возможно и к грунтам зараженным ртутью при извлечении золота. В результате консультаций со специалистами, занимающимися золотодобычей в России, была рассмотрена возможность применения данной технологии к переработке хвостов обогащения золотодобычи проводившейся ранее с применением ртути.
Согласно нашим исследованиям, данная технология позволит извлечь ртуть совместно с золотом, с дальнейшим отделением золота в процессе рафинирования ртути.
При этом имеется возможность размещения очищенных и переработанных грунтов на тех же площадках и территориях, откуда они будут изыматься для переработки.
В результате проведения работ возможно значительное сокращение загрязнения окружающей среды ртутью, с получением на выходе товарной ртути и золотого концентрата.
Донских Константин Дмитриевич, Донских Дмитрий Константинович, Скитский Виталий Леонидович
Литература:
- Оценка поступлений ртути в окружающую среду с территории Российской Федерации. Подготовлено для Совета стран Арктики: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, Датское агентство по охране окружающей среды, 2005 г.
-
Доклад ООО «Гипрохлор» на заседании координационного Совета при Губернаторе Иркутской области «Итоги работы по 1 этапу выполнения проектных работ по демеркуризации цеха ртутного электролиза в г. Усолье-Сибирское, Иркутской области». 2011 год.
-
Отчет о проведении укрупнено-лабораторных испытаний технологии промывки зартученных грунтов и шламов, ООО «Мерком», г. Лыткарино, МО, 2013.
- Донских Д.К., Донских К.Д., Скитский В.Л. Патент РФ «Способ очистки грунтов и шламов от загрязнений металлической ртутью», ООО «Мерком», 2018 г.
