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未来人类将在哪里开采矿产资源

красный шлам
© Ra Boe/Wikipedia

废料能否从对社会的麻烦转变为促进社会经济发展的助力工具?

煤炭工业、有色金属和黑色冶金、化学和农化厂不仅是包括俄罗斯在内的任何工业国家的经济基础,也是产生大量副产品的工业。最有趣的是,绝大多数都是真正的“金山”,以目前的技术发展水平,可以毫不夸张地说对于从事该行业的人给予的巨大礼物。

这些不再是前苏联时期所称的非平衡矿石或液态尾矿,而是真正的人造矿床。因此,可以从铝土矿加工过程中形成的赤泥(上图)中提取钪和其他稀土金属。并且从磷石膏 - 磷酸盐原料(磷酸盐和磷灰石,用于制造肥料)加工的副产品之一 - 碳酸钙(磷灰石)和硫酸铵。

Бричкин
© Форпост Северо-Запад

“例如,碳酸钙可用于石灰土壤,它的使用可以提高产量,这对于气候潮湿的地区尤其重要,例如俄罗斯西北部。事实是,降水增加了土壤的酸度,而磷蜜使其达到标准值。此外,它在钢铁和波特兰水泥的生产中也有需求。硫酸铵是一种需求量很大的矿物氮肥。它很好地溶解在水中,即使被大雨冲刷也不会被冲走,最重要的是,它可以帮助农作物以较少的损失来承受温度波动、干旱或相反的高湿度,”圣彼得堡矿业大学教授兼冶金部负责人维亚切斯拉夫·布里奇金 (Vyacheslav Brichkin) 说。

如今,全世界每年生产约 1.7 亿吨磷石膏。例如,其中一部分用作恢复盐碱地和受干扰农田的改良剂。或者作为道路基础建设中的类似沙子的东西。也用于制造各种粘合剂、石膏板等产品。

然而,现有的需求不允许生产的磷石膏全部参与生产,而且还在不断积累。为了解决这个问题,世界各国的专业业务吸引了科学家进行合作,他们在科学实验过程中,正在寻找具有成本效益的方案来开发这些人造矿床并提取有用的资源。来自他们的组件。

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© www.phosagro.ru

在俄罗斯,磷灰石矿床的工业开采始于 1929 年,磷灰石矿床因其独特的特性可用于生产肥料,被称为“肥料原石”。就在那时,在 Khibiny(这是科拉半岛最大的山脉),从地下挖出了第一吨宝贵的原材料。当时没有人考虑过处理废物的必要性,但对于当前的地下用户“PhosAgro”来说这是首要任务。

“我们被圣彼得堡矿业大学的成就所吸引,致力于开发一种将磷石膏转化为结晶产品——硫酸铵和碳酸钙的技术。我们的选择并非偶然,与这所大学合作是公司的战略方向。正是由于这种伙伴关系,集团制定了 2025 年之前的发展计划。此外,由于戈尔尼科学家提出的创新,我们能够引入现代仪器方法,以确保采矿作业的安全并提高磷灰石-霞石矿石的提取效率,”副参谋长鲍里斯莱文解释说。 PhosAgro 的总经理。

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参与开发利用磷石膏作为二次资源的方法的研究团队的目标是在公司 Cherepovets 集群所在地建立一个试验工厂。该企业年产含磷肥料近450万吨。该技术的测试是成功的——所有与在市场上获得需求产品的前景相关的理论结论都在实践中得到证实。

“技术测试成功。我们建设了一条中试线,每小时可连续处理50公斤磷石膏。因此,从科学的角度来看,建设一个年产能高达50万吨的企业的可行性是完全有道理的。该工艺已在中试工厂中进行了测试,对每个技术阶段进行了建模,并提供了后续扩展的可能性,” 维亚切斯拉夫·布里奇金 说。

通过用氨或其化合物和二氧化碳处理磷石膏来生产碳酸钙和硫酸铵。也就是说,在此过程中,CO2 排放量也减少了。但根据官方数据,俄罗斯向环境排放的二氧化碳排在世界第四位,降低这一指标也是一项极为重要的任务。

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“我们与矿业大学的科学家一起,在实践中研究了技术每个阶段的物理化学参数,为非标准类型的设备开发了设计文档。他们确认了磷石膏(90%-ed.)转化为目标产品的高技术指标。所开展的工作为扩大这种副产品的使用领域以及已经在实践中测试过的应用领域奠定了必要的基础。我的意思是道路建设、水泥生产等,”鲍里斯·莱文总结道。

今天,圣彼得堡大学继续在磷石膏利用领域进行研究。特别是,正在研究从中提取轻稀土金属的可能性,其含量范围为0.5至1%。