Горное производство образует твердые, жидкие и газообразные отходы (табл.16).
Большое количество отходов является наиболее объективным показателем несовершенства проектируемой или применяемой технологической схемы, поэтому необходимо обеспечить создание и широкое применение технических средств и технологии для комплексного и более полного извлечения полезных компонентов из руд, а также использование малооперационных, малоотходных и безотходных технологических процессов.
Горная промышленность США ежегодно перемещает около 2,1 млрд. т пустой породы. В мире при добыче подземным способом каждых 1000 т угля на поверхность выбрасывается 1 - 12 кг угольной и породной пыли, 50-570 тыс. м3 метана, 7,5-15 тыс. м3 углекислого газа, около 5,5 тыс. м3 оксидов, образующихся при взрывных работах, 55-135 тыс. кДж теплоты, 1,5-9 тыс. м3 шахтных вод и 210—300 т породы. Таким образом, создание технологических процессов, в которых не образуются отходы, и на этой основе полностью экологизированных предприятий и территориально-производственных комплексов - одна из важнейших проблем горнодобывающей промышленности (табл.17).
Таблица 16
Виды отходов горного производства
| Фазовая характеристика отходов | Способ добычи | Обогащение | ||
| Открытый | Подземный | Геотехнологический | ||
| Твердые | Вскрышные породы, частъ балансовых запасов полезных ископаемых, бедные и забалансовые руды | Вмещающие породы, часть балансовых запасов полезных ископаемых, бедные и забалансовые руды | Часть балансовых запасов полезных ископаемых, бедные и забалансовые руды Рабочие агенты (теплоноситель, растворитель и др.) | Хвосты обогащения |
| Жидкие | Карьерные воды | Шахтные (рудничные) воды | Продукты физических и химических реакций | Технологические стоки |
| Газообразные | Продукты массовых взрывов | Рудничный воздух | Продукты сгорания топлива, отходящие газы, продукты измельчения, сушки, обжигания и других технологических процессов |
Таблица 17
Использование полезных ископаемых при производстве 1 т чугуна и меди
| Показатели | Значение показателей при производстве | |
| чугуна | меди | |
| Добыча горной массы из недр, т Размещение добытой горной массы в отвалах на земной поверхности, т Размещение добытой и измельченной горной массы в хвостохранилищах на земной поверхности, т Специально занятая площадь на земной поверхности, м: под горно-добычные работы под породные отвалы под хвостохраинлища | 20-30 15-25 2-4 0,03-0,05 0,1-0,2 2-5 3-5 | 200-300 180-200 60-90 0,2-0,4 1,2-1,8 6-9 0,3-0,5 |
Понятие «безотходная технология» впервые предложено академиками Н.Н. Семеновым и И.В. Пестряновым-Соколовым в 70-х годах XX в. До настоящего времени содержание этого понятия окончательно не определено. В решении Европейской Экономической Комиссии (ЕЭК) ООН и Декларации о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов, принятом в 1979 г. в Женеве, указывается, что безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду.
Рассматривая содержание понятия «безотходное производство», необходимо учитывать один из законов природопользования, в соответствии с одним из следствий этого закона, абсолютно безотходное производство невозможно, т.к. оно равнозначно созданию «вечного» двигателя. Поэтому предлагается ввести понятие «безотходное производство», понимая под ним совокупность технологических процессов по извлечению полезных компонентов из природных ресурсов для удовлетворения материальных и духовных потребностей человеческого общества, в которых обеспечивается полное использование вещества (твердого, жидкого и газообразного) и энергии либо в рамках производственной деятельности человека, либо путем их включения в природный геобиохимический процесс.
Это позволяет определить содержание понятия «безотходное горное производство» как комплекс мероприятий научно-технического и организационно-экономического характера, проводимых на всех стадиях добычи и переработки полезных ископаемых и обеспечивающих полное использование минеральных ресурсов и энергии либо непосредственно в самом горном производстве, либо путем их включения в природные геобиохимические процессы.
Успешное решение этой проблемы позволит: получить дополнительные (и весьма значительные) объемы сырья; снизить и перенести на более отдаленные периоды расходы на освоение новых сырьевых районов; стабилизировать цены на минеральное сырье; существенно уменьшить масштабы воздействия горного производства на окружающую среду и тем самым создать условия для эффективного преодоления негативных тенденций развития минерально-сырьевой базы и горно-добывающей промышленности.
Загрязнение окружающей среды отходами происходит из-за их неполного обезвреживания вследствие несовершенства технологического процесса или присутствия значительного количества примесей в исходном сырье. Загрязнитель после выброса в любую часть биосферы будет растворяться в ней и одновременно проникать в другие части биосферы, взаимодействовать с ними.
Идея создания безотходного (экологизированного) горного производства заключается в разработке и реализации методов и средств и их организационно-экономического обеспечения, позволяющих вписать современное горное производство - геохимически открытую систему с крайне низким коэффициентом выхода готовой продукции на единицу используемых природных ресурсов в природный геохимический круговорот, превратив его тем самым в геохимически замкнутую производственную систему.