Комплексное использование минерального сырья при переработке и обогащении различных руд и минералов горнообогатительными и металлургическими предприятиями, а также шлаков энергетических предприятий Кольского полуострова представляет собой исключительно важную хозяйственную проблему, рациональное разрешение которой невозможно без широко поставленных и углубленных научных исследований. Десятки миллионов тонн измельченных переработанных горных пород различного состава, включающие ценные для той или иной отрасли народного хозяйства минералы, сбрасываются ежегодно обогатительными предприятиями Мурманской области в отвалы, загромождая призаводские площадки и нанося большой ущерб водоемам и рыбному хозяйству. Сотни тысяч тонн ценных для промышленности огненножидких шлаков, включающих к тому же большое количество тепла, направляются ежегодно в отвалы, находя лишь ничтожное применение для производства строительных материалов ( минераловатных изделий) и в качестве теплоэнергоносителя. [1]
Комплексное использование минерального сырья и экология: Учебн. [2]
Проблема комплексного использования минерального сырья с каждым годом становится все более актуальной. Анализ материалов по месторождениям битумов и высоковязких неф-тей Западного Казахстана, проведенный во ВНИГРИ в 1976 г., показал, что запасы их являются значительным сырьевым резервом республики. [4]
Вопросы комплексного использования минерального сырья остаются наиболее острыми и практически трудно решаемыми. [5]
Вопросы комплексного использования минерального сырья остаются наиболее острыми и практически трудно решаемыми. Традиционный ведомственный подход к освоению месторождений, отсутствие экономических стимулов во многих случаях сформировали производства с незавершенным технологическим циклом, когда непрофильные компоненты сырья переводятся в отходы и теряются. [6]
Вопросы комплексного использования минерального сырья остаются наиболее острыми и практически трудно решаемыми. [7]
Вместе с тем это является средством восстановления и сохранения чистоты атмосферы, рек, ландшафта, всей биосферы. По существу комплексное использование минерального сырья при его добыче и переработке связано с гигиеной всей сферы обитания человека. [15]
Название: Комплексное использование ресурсов Раздел: Рефераты по экологии Тип: реферат Добавлен 04:32:00 16 июня 2009 Похожие работы Просмотров: 332 Комментариев: 22 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать
Введение
Уровень использования природных ресурсов и степень деградации окружающей среды являются главной проблемой современного общества в XXI столетии. В настоящее время как в нашей стране, так и в большинстве стран мира считается общепризнанным, что проблема рационального использования природных ресурсов и предотвращения загрязнения окружающей среды, а следовательно и проблема устойчивого развития современной цивилизации, обеспечивающей удовлетворение потребностей общества, но не ставящей под угрозу будущие поколения, может быть решена путем нового подхода к организации и функционированию промышленных производств и экономической системы в целом, в основе которых лежит промышленная экология.
Понятие «промышленная экология» появилось в начале 80-х годов, а уже в 1983 г. в МХТИ им. Д.И. Менделеева была организована кафедра под таким же названием и начал читаться специальный лекционный курс с тем же наименованием для студентов химиков-экологов.
Промышленная экология рассматривает (изучает) взаимосвязь (и взаимозависимость) материального, в первую очередь промышленного, производства, человека и других живых организмов со средой их обитания, т.е. предметом изучения промышленной экологии являются эколого-экономические системы.
«Промышленная экология является системно ориентированным подходом к объединению экономической деятельности людей и управлению материальным производством с фундаментальными биологическими, химическими и физическими глобальными системами».
Промышленная экология служит средством для достижения устойчивого, самоподдерживающегося функционирования эколого-экономических систем (и общества в целом).
В природных экосистемах производство и разложение сбалансированы, в них нет отходов: отходы одних организмов служат средой обитания для других и таким образом осуществляется практически замкнутый кругооборот веществ в природе. В природных экосистемах около 90% энергии расходуется на разложение и возвращение веществ в биогеохимический кругооборот. В социально-экономических системах около 90% материальных ресурсов переходит в отходы, а основное количество энергии используется в производстве и потреблении. Поэтому главной задачей промышленной экологии является нахождение путей для рационального использования природных ресурсов, предотвращения их исчерпания, деградации и загрязнения окружающей среды, а в конечном итоге – совмещение техногенного и биогеохимического кругооборотов веществ.
Как справедливо сказано во введении к всемирно известной книге «За пределами роста» «Технологически и экономически создание устойчивого общества пока еще возможно. Оно может оказаться гораздо более приемлемым в сравнении с обществом, решающим все проблемы за счет постоянного количественного роста. Переход к устойчивому обществу требует тщательно сбалансированных дальних и ближних целей и акцента на достаточности, равенстве и качестве жизни, а не на объеме производства. Он требует большего, чем продуктивность, и большего, чем технология, он требует еще и зрелости, сострадания, мудрости».
Обеспечение комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов
Деятельность Госгортехнадзора Украины в 2005 году по охране недр была направлена на обеспечение рационального и комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов при одновременном обеспечении безопасности зданий, сооружений и природных объектов в зонах вредного влияния горных работ. Приоритетными направлениями были: повышение качества проектирования горных предприятий, обеспечение установленного порядка списания запасов полезных ископаемых, разработки месторождений лечебных минеральных вод, застройки месторождений полезных ископаемых магистральными трубопроводами, укрепление роли и значимости геолого-маркшейдерских служб горных предприятий, а также совершенствование методического обеспечения охраны недр.
Повышение рационального и комплексного использования минерального сырья при его переработке осуществлялось за счет контроля за соблюдением предприятиями требований нормативно-технической документации, регламентирующей переработку, а также реализацией мероприятий по охране недр в части внедрения прогрессивного технологического оборудования, технологий и вовлечения в переработку минерального сырья из техногенных образований.
Продолжилась работа по внедрению и освоению технологии «кучного выщелачивания», позволяющей включать в отработку не только труднообогатимые золотосодержащие руды, но и хвосты гравитационного обогащения:
Внедрена «Программа по совершенствованию систем контроля учета металлов», внедряется схема обогащения смеси медистых руд при измельчительно-флотационном цикле, гравитационная схема обогащения всего цикла вкрапленных руд, схема переработки «лежалого» пирротинового концентрата и др. На агломерационной фабрике извлечение полезных компонентов (никеля, меди и кобальта) увеличилось до 99,55% против 99,45% в 2000 г.
На обогатительной фабрике ОАО «Гайский ГОК» построена технологическая линия флотации, позволяющая вести раздельную переработку привозных руд, несовместимых по технологии обогащения с рудами Гайского месторождения.
Повышению эффективности маркшейдерских служб горных предприятий способствовала реализация механизмов лицензирования производства маркшейдерских работ. За 2005 год рассмотрено 815 материалов на получение лицензий, выдано – 738. На большинстве предприятий Положения о геологических и маркшейдерских службах приведены в соответствие с требованиями «Положения о геологическом и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и охраны недр», утвержденного постановлением Госгортехнадзора Украины.
Принятые меры в целом обеспечили выполнение геолого-маркшейдерских работ в соответствии с установленными требованиями.
Достаточно эффективно осуществлялся контроль за реализацией мер охраны подрабатываемых зданий, сооружений и природных объектов. Это позволило предотвратить возникновение техногенных аварий и катастроф.
Соблюдение законодательства о недрах при ликвидации горных предприятий в различных отраслях промышленности обеспечивается не одинаково. Наибольшая упорядоченность решения вопросов – в угольной промышленности. Работы по ликвидации особо убыточных шахт и разрезов ведутся в соответствии с «Основными принципами государственной поддержки ликвидации неперспективных и особо убыточных шахт и разрезов угольной промышленности Украины»,
На 1 января 2005 г. с начала ликвидации угольных предприятий 170 шахт и 10 разрезов прекратили добычу угля. На 163 шахтах и одном разрезе выполнены основные технические работы по их ликвидации, в т.ч. на десятках шахт 2–3 года назад. Вместе с тем, в связи с полным окончанием ликвидации, с государственного реестра снята лишь одна шахта «Хальмер‑Ю». На остальных шахтах и разрезах ликвидационные работы не завершены. С наибольшим отставанием реализуются природоохранные мероприятия, включая рекультивацию земель, нарушенных горными работами, что ведет к значительному ухудшению экологической обстановки.
Эффективность контрольно-профилактической деятельности территориальных органов Госгортехнадзора Украины в области охраны недр и геолого-маркшейдерского контроля по ряду основных позиций (числу проведенных обследований, выявленных нарушений, привлечению к ответственности и др.) выросла по сравнению с 2000 годом.
В 2005 году проведено 10604 обследований горных предприятий, в ходе которых выявлено и предложено к устранению 57862,0 нарушений правил и норм по охране недр. Более чем в 1,8 тысячах случаев горные работы приостанавливались до устранения выявленных нарушений. За нарушение действующих правил и норм по охране недр привлечено к ответственности 1841 чел. Общая сумма штрафов составила 38,1 тысяч рублей.
В целом в результате осуществления государственного горного надзора на балансе горнодобывающих предприятий сохранено: угля – 7,7 млн. т (в основном за счет складирования в спецотвалы, отказа в необоснованном списании и уменьшения нормативов потерь при их согласовании), что на 1,8 млн. т (или на 29,9%) больше, чем в 2000 г.; руд черных металлов – 48,4 млн. т, что на 22,5 млн. т (86,6%) больше, чем в 2000 г.; руд цветных металлов – 8,1 млн. т, что на 5,7 млн. т или в 3,4 раза больше, чем в 2000 г.; агрохимического сырья – 3,8 млн. т, что на 2,4 млн. т (2,8% раза) больше, чем в 2000 г.
По экспертным оценкам, экономическая эффективность деятельности территориальных органов Госгортехнадзора Украины по охране недр за счет отчислений в бюджет платежей за пользование недрами с дополнительной добычи из ранее сохраненных запасов, штрафных санкций за сверхнормативные потери и нарушения налогового законодательства при внесении платежей за пользование недрами составила 412,6 млн. рублей, что в 1,6 раза больше, чем в 2000 г.
Как и в предыдущие годы, территориальные органы Госгортехнадзора Украины принимали участие в государственной системе лицензирования пользования недрами. Территориальными органами Госгортехнадзора Украины рассмотрено порядка 2143 материалов по лицензированию пользования недрами, что позволило предотвратить ряд существенных нарушений законодательства о недрах, поднять качественный уровень лицензионных материалов, дополнить их условиями, обеспечивающими полноту извлечения полезных ископаемых из недр, рациональное и комплексное использование минеральных ресурсов. Осуществлялся контроль за соблюдением требований промышленной безопасности и охраны недр при реализации соглашений о разделе продукции.
Повысилась роль секции «Охрана недр» НТС Госгортехнадзора Украины. В 2005 году было проведено 16 заседаний этой секции, на которых рассмотрены наиболее крупные и проблемные вопросы охраны недр с привлечением специалистов различных министерств и ведомств, предприятий, научных организаций. В частности, по нормативному обеспечению охраны недр, застройке месторождений при строительстве магистральных нефтепроводов, проектированию в горном комплексе, списанию запасов полезных ископаемых, переводу маркшейдерских вычислений на единую государственную систему координат и др.
С целью улучшения правового обеспечения деятельности горных предприятий, в 2005 году продолжалась работа по совершенствованию нормативно-правовой базы недропользования. В частности, разработано и утверждено «Положение о геологическом и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и охраны недр», которое создало нормативную основу для повышения роли и значения геолого-маркшейдерских служб предприятий.
На базе ГУП НТЦ «Промышленная безопасность» осуществлялось издание нормативно-методических документов Госгортехнадзора Украины по охране недр.
Продолжается участие Госгортехнадзора Украине в работе Межправительственного совета по разведке, использованию и охране недр стран-участниц СНГ, осуществляется обмен информацией по вопросам надзора за охраной недр между странами, оказывалась методическая помощь органам государственного горного надзора стран СНГ.
Основными перспективными задачами деятельности Госгортехнадзора Украине в области охраны недр продолжают оставаться: совершенствование законодательной и нормативно-правовой базы охраны недр; контроль за соблюдением законодательства о недрах при разработке месторождений полезных ископаемых, а также по предупреждению и устранению вредного влияния горных работ на здания, сооружения и природные объекты; сокращение административных ограничений в предпринимательстве и совершенствование надзорной деятельности за охраной недр с целью создания благоприятных условий для развития минерально-сырьевого комплекса; обновление устаревшего оборудования и проектной документации, а также внедрение прогрессивных технологий, повышающих уровень извлечения минерального сырья при его добыче и переработке; совершенствование системы производственного контроля за геолого-маркшейдерским обеспечением промышленной безопасности и охраны недр, а также развитие саморегулируемых организаций в области производства геолого-маркшейдерских работ.
Научные проблемы комплексного использования минерального сырья
НАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
Комплексный многокомпонентный характер минерального сырья является обычным в природе и обусловливается геохимическими законами распределения, концентрации и рассеяния химических элементов в процессах образования и метаморфизма горных пород. Высокая народнохозяйственная значимость и эффективность комплексного использования минерального сырья (КИМС) для современной сырьевой экономики России не подвергаются сомнению.
Практический опыт, многочисленные исследовательские и экспериментальные работы свидетельствуют о принципиальной технологической возможности извлечения, по крайней мере, большинства ценных компонентов (химических элементов и их соединений) при весьма низких их содержаниях в перерабатываемом многокомпонентном сырье. Основной проблемой для практической реализации конкретных проектов в этой области является не разработанность методологических основ объективной оценки экономической эффективности КИМС, в том числе дифференцированной оценки целесообразности извлечения и производства каждого из ценных составляющих сырья в отдельности, т. е. обоснования рационального круга компонентов, подлежащих извлечению.
В годы плановой экономики комплексному использованию сырья во многом препятствовали отраслевые, ведомственные барьеры. В начальный период российских рыночных реформ 90-х годов минувшего века, в условиях общего системного кризиса, обвального падения объемов производства во всех сферах экономики и платежеспособного спроса, кризиса неплатежей, отсутствия не только инвестиций, но и оборотных средств и т. д. вопрос о развитии и повышении уровня комплексного использования сырья по сути был лишен практического смысла. Постепенная адаптация к новым условиям и наметившийся рост российской экономики вновь ставят проблему в повестку дня. В нестабильных рыночных условиях продуктовая реструктуризация природоэксплуатирующих предприятий на базе комплексного использования многокомпонентного сырья становится жизненно необходимой не только для обеспечения устойчивого экономического роста и повышения доходности, но, зачастую, и как единственная возможность сохранения предприятия в суровой конкурентной среде, а также оздоровления экологической обстановки.
Успешное решение проблемы КИМС связано не только с разработкой принципиально новых, совершенствованием и развитием существующих технологических схем и оборудования, но и с разрешением сложных теоретических и практических аспектов экономики комплексных производств, связанных со стоимостной оценкой каждого из ценных составляющих сырья, совершенствованием калькулирования себестоимости вырабатываемых продуктов, обоснованием методов оценки достигнутого уровня, выявления имеющихся резервов и наиболее перспективных направлений улучшения КИМС на всех стадиях и участках производства.
Для отечественной экономики, имеющей ярко выраженный сырьевой характер, исключительную важность и актуальность имеет изучение теоретических представлений в области знаний по проблемам рационального природопользования, комплексного использования сырьевых, особенно невозобновляемых минеральных, ресурсов.
За семь десятилетий, прошедших с момента введения в научный и производственный оборот акад. [1] понятия «комплексного использования сырья» выполнен и опубликован огромный объем теоретических и прикладных работ по геологическим, материаловедческим, технологическим, экологическим, социальным и экономическим аспектам проблемы, нуждающимся в междисциплинарном обобщении, систематизации и дальнейшем развитии в рыночных условиях хозяйствования с позиций современных научных подходов и методологии.
Общепризнанным в настоящее время научным фактом является необходимость и возможность применения системного подхода к изучению и решению любой сложной проблемы. Упорядочение, структуризация знаний об экономике комплексного использования минерального сырья возможно на основе применения системного метода при изучении рассматриваемой научной области. Системный метод представляет собой наиболее общий подход к исследованию и решению любой сложной проблемы объекта с учетом его целостности и с использованием системных средств, образующих совокупность принципов и понятий.
Из изложенного видно, что системный метод базируется на использовании определенных философских взглядов и представлений. Методологию, как совокупность методов научного познания, можно подразделить на исходные принципы познания, непосредственно связанные с философией и мировоззрением, и способы и приемы исследования, рассматривающие общие стороны частных методов познания в конкретной научной области и составляющих общую методику исследования. В этой части философский анализ природы научного знания проблем экономики комплексного использования минерального сырья предполагает рассмотрение его структуры, которое, в свою очередь, позволяет выявить пути и способы единства и синтеза знаний в этой области, ведущие к формированию нового понимания проблемы [2].
Системный метод представления комплексного использования минерального сырья включает как формирование набора усовершенствований и управляющих принципов действия, так и способ мышления по отношению к организации управления минерально-сырьевым комплексом. В этой связи и эффективность управления комплексным использованием минерального сырья рассматривается как результат экономического роста и динамического развития, приспособления и интеграции по отношению к системе в целом. Системное видение научных проблем экономики комплексного использования минеральных ресурсов представлено в виде схемы «дерева проблем» (рис. 1), разработанной по аналогии с классификацией проблем реструктуризации предприятий, предложенной [2, c.7], с учетом различий и специфики исследуемой предметной области.
Приведенная совокупность взаимосвязанных, взаимодействующих элементов системы подразделяется на подсистемы предмета, объекта и методов исследования специфических особенностей, закономерностей развития и повышения экономической эффективности комплексного использования минерального сырья.
При изучении предмета исследования комплексное использование минерального сырья (КИМС) должно рассматриваться, на наш взгляд, как актуальная проблема современной экономики, включающая блок вопросов по исследованию проблем экономической науки применительно к специфике рационального использования сырьевых ресурсов, экологизации и устойчивого развития экономики, рационального природопользования, ресурсосбережения, обеспечивающих, в совокупности, возможности преодоление кризиса в отечественной экономике сырьевого типа.
Следующий блок проблем объединяет методы исследования, совокупность которых формирует методологию КИМС. Проблемы методологии КИМС подразделяются на две группы. С одной стороны, это принципы познания, связанные с философией, гносеологией и уточнением базовых понятий, сущности, содержания, принципов, особенностей и закономерностей формирования дифференцированных стоимостных оценок отдельных ценных химических элементов или их соединений в исходном многокомпонентном сырье и многочисленных разнообразных продуктах его многостадийной комплексной переработки. Научно обоснованное определение стоимостных оценок каждого из ценных компонентов является центральной, ключевой проблемой экономики КИМС, во многом определяющей успешное решение остальных проблем по повышению эффективности функционирования минерально-сырьевого комплекса. С другой стороны, это способы и приемы исследования, предполагающие методы, принципы и подходы, составляющие концептуальное представление методологии исследования КИМС (рис. 1).
Обобщение литературных источников позволило выделить четыре исторически сложившихся принципиально отличных методологических подхода к исследованию и решению экономических проблем КИМС: дискриминационный, бухгалтерский,технократический и нигилистский [3].
Дискриминационный подход основан на выделении одного (в некоторых случаях 2-3-х) из полезных компонентов в качестве основного, целевого, и отнесении всех остальных к попутным, побочным, второстепенным независимо от их промышленной и экономической значимости. Экономические параметры, как правило, рассчитываются и анализируются только по основному компоненту.
Бухгалтерский подход рассматривает процесс комплексного использования любого многокомпонентного сырья в узких рамках бухгалтерской науки, не принимая во внимание многообразие форм и свойств химических элементов (их минералов, вырабатываемых продуктов), многостадийность и разнообразие разделительных технологических приемов и процессов по извлечению конкретных ценных компонентов.
Технократический подход к экономике КИМС, в противоположность бухгалтерскому, основывается только на особенностях и технических параметрах исходного многокомпонентного сырья, технологии его переработки и вырабатываемых продуктов (ценных компонентов).
Нигилистский подход, сторонниками которого являются большинство иностранных исследователей (и часть российских), отрицает принципиальную возможность и даже необходимость объективного (научного) определения экономических параметров каждого из продуктов КИМС.
На основании изложенного доказана необходимость системного междисциплинарного подхода к исследованию сложных взаимосвязанных проблем комплексного использования многокомпонентного природного, техногенного, нетрадиционного минерального сырья и разнообразных горнопромышленных отходов. При этом необходим учет природоохранных, геологических, технологических, экономических, экологических и социальных аспектов по всему циклу изъятия, переработки, использования вещества природы «от земли до земли», с учетом складирования изношенных изделий, их последующей утилизации и рециклирования полезных составляющих.
Проблемы КИМС целесообразно рассматривать в концепциях диверсификации и интеграции, ресурсосбережения, реинжиниринга, расширения ресурсной базы, реструктуризации и экономического роста природоэксплуатирующего предприятия и минерально-сырьевого комплекса в целом. В свою очередь, комплексное использование минерального сырья в концепции реструктуризации и экономического роста основано на подходах с использованием административно-плановых и рыночных механизмов: народно-хозяйственном, предпринимательском и корпоративном.
Третий блок подсистем представлен проблемами изучения объекта исследования. Проблемы КИМС решаются и регулируются на разных иерархических уровнях – государства, региона, объединений, горнодобывающих предприятий. Объект исследования может быть также представлен проблемами комплексного освоения и охраны недр, подземного пространства, в целом природных ресурсов, проблемами утилизации отходов, рециклирования ценных составляющих, реабилитации окружающей природной среды и т. п.
В настоящей статье обозначенные выше ключевые научные проблемы КИМС исследуются преимущественно на уровне первичного хозяйственного звена – ресурсного предприятия, поскольку именно на этом уровне начинаются, разворачиваются и проявляются практически все специфические особенности, закономерности, преимущества и сложности технологии и экономики комплексных производств во всем их многообразии.
Природоэксплуатирующее предприятие, как объект исследования, представляет собой большую социально-экономическую систему высокого порядка сложности, включающую взаимозависимые подсистемы: геологического изучения (разведки) и подготовки конкурентоспособной многокомпонентной сырьевой базы, рациональной отработки промышленных запасов и добычи полезного ископаемого требуемого качества в необходимом объеме, многостадийной глубокой комплексной переработки добытого сырья с выдачей высококачественной готовой продукции широкой номенклатуры, совокупности вспомогательных и обслуживающих производств, организации производства и управления.
В качестве основополагающего системообразующего элемента (подсистемы), определяющего конкретные границы комплексного использования многокомпонентного минерального сырья, как сложной иерархической открытой социально-экономической системы, нами предлагается рассматривать комплексное месторождение или ряд месторождений с определенным перечнем полезных компонентов, отрабатываемых открытым, подземным или комбинированным способом, с учетом перерабатывающих установок как на самом предприятии, так и на всех предприятиях-контрагентах, осуществляющих последующую глубокую переработку всей совокупности продуктов, полупродуктов и отходов рассматриваемого горнопромышленного предприятия вплоть до конечной готовой продукции соответствующей отрасли промышленности, реализуемой потребителям других отраслей экономики.
Научное междисциплинарное представление проблем экономики комплексного использования минерального сырья заключается в изучении, систематизации и представлении совокупности теоретических и методологических принципов, методов и способов организации и управления природоэксплуатирующими предприятиями как большими социально-экономическими системами. Изучение этих вопросов предполагает рассмотрение и обобщение различных точек зрения на проблему комплексного использования сырья, поскольку самые разнообразные или даже противоположные точки зрения снимаются методом восприятия их всех в качестве взаимодополняющих комплиментарных аспектов одной и той же научно-технической проблематики [2]. По мнению Н. Бора возникающие в науке противоречия есть не противоположности, а дополнения [4].
В теорию и практику комплексного использования минеральных ресурсов основной вклад внесли отечественные ученые и специалисты. Различные парадигмы (модели) рационального недропользования и комплексного использования сырьевых ресурсов, предложенные [5, с. 9-22], а затем дополненные [6] с позиции минералогического материаловедения на основе обобщения работ российских ученых, приведены (c кратким описанием их сущности) в табл. 1, а графическое изображение некоторых из них в современном понимании и интерпретации на рис 2 и 3.
Значительный интерес представляет модель замкнутого комплексного использования минеральных ресурсов с рециркуляцией полезных компонентов на основе утилизации и переработки отходов, предложенная и в работе [5, с.9-22]. Схема подобного производства (рис. 2) была представлена на «Неделе материалов» в г. Чикаго (США) в 1994г.[7].
Эволюция парадигмы (модели) рационального недропользования и комплексного использования минерального сырья на основе работ [1,5,6]
Краткое описание сущности
Рециркуляция металлов и неметаллических полупродуктов, создание сплавов и материалов с учетом не только свойств, но и распространенности элементов в природе (на основе Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Тi)
Полное использование всех ценных компонентов минераль-ного сырья, создание комбинированных межотраслевых производств, в которых процессы подбираются к составу сырья
Отходы одних технологических переделов минерального сырья или производств должны служить сырьем для других
Технология производства материалов сосуществует с окру-жающей средой, когда используется принцип комплексного использования сырья
Организация замкнутого производства: создание межотра-слевых технологически замкнутых производств в рамках предприятий, месторождений, регионов, отраслей; рецирку-ляция материалов; разработка материалов с учетом распро-страненности элементов в природе (рис. 2)
Создание минизаводов в местах добычи сырья с использо-ванием высоких технологий, идеальной схемой безотходно-го производства, ориентиром на будущие технологии, долж-на быть разомкнутая схема производства материалов, т. е. с полной переработкой отходов (рис. 3)
В развитие указанной модели предлагается разомкнутая схема производства материалов с полной переработкой отходов на основе создания минизаводов в местах добычи сырья с использованием высоких технологий, представленная на рис. 3. Указанную схему называет идеальной, ориентиром на будущие технологии. И, в качестве таких грядущих технологий, в предлагаемой им седьмой парадигме (модели) производства материалов рассматриваются воздействия на минеральное сырье концентрированных потоков энергии с разложением минералов, их восстановлением и получением элементов, сплавов и соединений «непосредственно из горной массы без предварительного разделения содержащихся в ней минералов и без обогащения» [6, c.7].
Рис. 2. Цикл полного использования материалов[6,7]
Рис. 3. Незамкнутый цикл (идеальный) полного использования материалов[6]
Изложенные идеи и соответствующая им схема рис. 3 представляются весьма заманчивыми, однако, маловероятными на практике, во всяком случае, в обозримом будущем. Во-первых, вариант создания минизаводов на каждом месторождении, либо кустовых на группе сближенных месторождений явно более затратный по сравнению с транспортировкой концентратов и их совместной переработкой (как правило, более эффективной) на ограниченном числе более крупных заводов. Во-вторых, в связи с постоянным снижением содержания полезных компонентов в минеральном сырье его переработка с применением концентрированных потоков энергии будет весьма энергоемкой и дорогостоящей по сравнению с простыми методами механического обогащения и переработкой меньшего объема более чистого и богатого сырья (концентратов) новыми методами с применением концентрированных потоков энергии. В-третьих, по мнению многих исследователей [8] и автора настоящей работы, недостижимым, нереальным (технически) является полностью безотходное производство на всех без исключения стадиях трансформации природного сырья, а также совпадение потребностей общества со структурой и объемами выпуска продуктов при переработке отходов. В связи с этим более вероятной на обозримое будущее представляется схема с частичным (возможно временным) складированием отходов, по крайней мере, некоторых стадий производства, представленная на рис. 2.
Необходимо подчеркнуть, что комплексное использование многокомпонентного сырья за счет совместного использования в одном производстве нескольких ценных компонентов, мощностей и ресурсов вспомогательных, обслуживающих производств, всей инфраструктуры комбината, как правило, имеет положительный синергетический эффект [9,10] по сравнению с односторонним (монопродуктовым) использованием того же сырья для производства равноценного количества тех же видов продукции аналогичного качества, как простой суммы индивидуальных производств.
В работах [9,10] показано, что природа синергетического эффекта комплексного использования многокомпонентного сырья может быть выявлена и наглядно представлена при рассмотрении принципиально возможных моделей индивидуального (монопродуктового), интегрированного (конгломератного типа) и комбинированного (комплексного) производств, организуемых на базе месторождения многокомпонентного минерального сырья (рис. 4) и особенностей формирования соответствующих им совокупных доходов и издержек при извлечении из сырья хотя бы двух ценных компонентов[1] в обособленные готовые продукты (рис. 5). Чтобы избежать ненужных усложнений рассматриваемых моделей (рис. 4) будем полагать, что каждый из полезных компонентов сырья представлен собственными минералами, существенно различающимися по физико-химическим свойствам, которые могут извлекаться в любом порядке по разным технологиям независимо друг от друга.
Очевидно, что расширение номенклатуры извлекаемых полезных компонентов при развитии комплексной переработки многокомпонентного минерального сырья сопровождается преобразованием только части перерабатывающих мощностей на стадии обогащения или, чаще всего, лишь на заключительных химико-металлургических операциях переработки концентратов, полуфабрикатов, промежуточных продуктов, но не требует увеличения объема добычи первичного рудного сырья, соответственно дополнительных инвестиций и текущих затрат (см. рис. 5), связанных с подготовкой сырьевой базы, горными работами и начальными стадиями подготовки сырья к переработке (процессами дробления, измельчения[2], классификации и т. п.).
Поскольку в структуре стоимости индустриальных минералов, готовых металлов и химических продуктов, получаемых из минерального сырья наиболее дорогостоящими, энергоемкими, капиталоемкими и трудоемкими, как правило, являются процессы добычи (особенно в совокупности с подготовкой сырьевой базы и измельчением руды), не меняющиеся при изменении количества извлекаемых ценных компонентов и уровня их извлечения (рис. 5), комплексное использование минерального сырья, как правило, характеризуется положительным синергетическим эффектом. Одновременно повышение уровня комплексного использования сырья обычно обеспечивает относительное (в расчете на равный конечный народнохозяйственный результат) и абсолютное сокращение отрицательного воздействия природоэксплуатирующего предприятия на окружающую среду в результате относительного сокращения изъятия исходного природного сырья и абсолютного уменьшения объема образующихся отходов, т. е. может иметь экологический и социальный эффекты.
Интегрированное многопродуктовое производство, формируемое по принципу конгломерата, как видно из рис. 4 и 5, также характеризуется положительным синергетическим эффектом по сравнению с индивидуальным монопродуктовым за счет совместного использования ресурсов инфраструктуры предприятия, однако комплексное использование сырья имеет неоспоримые преимущества.
Вместе с тем, общеизвестные экономические и экологические преимущества комплексного использования сырья, потенциальный синергетический эффект в каждом конкретном случае требуют подтверждения соответствующими экономическими расчетами.
Организация извлечения новых компонентов, либо повышение полноты использования любого ценного компонента сырья связано с дополнительными издержками и экономически оправдано только при определенных условиях их окупаемости. Получение продукции из комплексного сырья в объемах сверх потребностей народного хозяйства с учетом возможного экспорта (имеющегося совокупного рыночного спроса на внутреннем и внешнем рынках) даже при незначительных дополнительных затратах экономически нецелесообразно. Также нецелесообразно получение при комплексной переработке сырья такой продукции, которая может быть выработана из аналогичного или принципиально другого вида сырья с лучшими технико-экономическими показателями. Иными словами при повышении уровня комплексного использования конкретного многокомпонентного сырья сверх экономически оправданного уровня синергетический эффект становится отрицательным.
Выявление и наиболее полная практическая реализация потенциального положительного синергетического эффекта комплексного использования всех видов сырьевых ресурсов является первоочередной и важнейшей задачей менеджмента природоэксплуатирующих предприятий Заполярья и России в целом.
1. Ферсман использование ископаемого сырья. – М.: АН СССР, 1932. – 20с.
2. Балукова корпоративного подхода к реструктуризации промышленных предприятий в условиях российской экономики. – СПб.: СПбГИЭУ, 2002. – 204с.
3. Ларичкин методологических подходов к исследованию экономики комплексного использования сырья //Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр. –М.: Изд-во РУДН, 2003. – С. 405-407.
4. Горбачев дополнительности Бора в современном естествознании //Вестник образования и развития науки РАЕН, 2001, №2. – С.121-128.
5. Комплексное использование руд и концентратов /Резниченко М. С., и др. – М.: Наука, 1989. – 172с.
7. Materials Week. International Conference of Minerals, Metals and Materials Society. Oktober. 2Rosemont (Chicago). Illinois USA. 1994. P. 1-183.
9. Ларичкин природы и путей реализации синергетического эффекта комплексного использования сырья //Экология северных территорий России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения. Т. 1 – Архангельск, 2002. – С. 196-200.
10. Ларичкин эффект комплексного использования сырья и проблемы его реализации //Север и рынок. Научно-информационный бюллетень, 2002, № 2. – С. 88-94.
[1] при извлечении большего количества компонентов закономерности формирования совокупных экономических параметров рассматриваемых производств не меняются, а синергетический эффект комплексного использования сырья существенно возрастает.
[2] в ряде случаев может потребоваться операция доизмельчения некоторых продуктов.
