Курсовая работа: Технологический процесс добычи марганцевой руды и влияние на окружающую среду (на прим. Ордженекидзовского ГОКа)

Введение

Глава 1. Характеристика Открытого Акционерного Общества "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат"

1.1 Историческая справка становления и развития Открытого Акционерного Общества "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат"

1.2 ОАО ”Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" на современном этапе

1.3 Проблемы стоящие перед ОАО "Орджоникидзевском горно-обогатительный комбинатом"

Глава 2. Технологический процесс добычи марганцевой руды используемый на ОАО "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат"

2.1 Электротермические установки

2.2 Производство ферросплавов

Глава 3. Влияние ОАО "Орджоникидзевского горно-обогатительный комбината" на окружающую среду

3.1 Общее воздействие ОАО "Орджоникидзевского горно-обогатительный комбината" на окружающую среду

3.2 Воздействие на водные ресурсы, их состояние и использование. Образование и утилизация отходов.

Вывод

Список литературы

Додаток

Актуальность работы высока. Она заключается в том чтобы исследовать негативное воздействие оказываемое на окружающую среду при добыче и обработке марганцевых руд.

Для того, чтобы изучить влияние человека на окружающую природу необходимо выяснить влияние человеческой деятельности на отдельные разделы природы. Это знание позволяет человечеству более глубже изучить проблему, выяснить какие причины послужили нарушению природного баланса и ухудшению экологического состояния.

Также глубокое изучение разделов природы позволяет разработать оптимальные планы исправления положения на земном шаре за более короткие сроки.

Решением проблемы окружающей природы – если учесть затраты на исследования, создание новых технологий, переоборудование производства и восстановление, хотя бы частичное, разрушенных природных систем – вырастает в едва ли не самую крупную, масштабную и дорогостоящую программу.

Цель:

1. Изучить воздействие человека на окружающую природу.

2. Изучить последствия воздействия человека на окружающую природу.

3. Выявить ошибки человечества, чтобы в дальнейшей жизни учитывать их.

Задачи:

1. Показать реальную угрозу воздействия человека на окружающую природу.

2. Привести яркие примеры влияния человека на окружающую природу.

Воздействие человека на природу

Воздействие – непосредственное влияние хозяйственной деятельности
человека на окружающую природную среду. Все виды воздействия можно
объединить в 4 тип: преднамеренное, непреднамеренное, прямое и косвенное
(опосредованное).

Предметом исследования является технологический процесс добычи марганцевой руды и влияние на окружающую среду.

Объектом исследования является ОАО "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" — крупнейший в Украине производитель марганцевой руды, осуществляющий разработку марганца только открытым способом.

ОГОК производит 70% марганцевой руды в Украине.

Основным видом выпускаемой продукции является марганцевый концентрат различных сортов с содержанием чистого марганца от 26% до 43% (в зависимости от сортности).

Попутные продукты — керамзитовая глина и шламы.

1.1 Историческая справка становления и развития Открытого Акционерного Общества "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат"

Современная история развития "Орджоникидзевского горно-обогатительного комбината" начинается с февраля 1944 года, сразу после освобождения местности, где сегодня расположен город Орджоникидзе и основное предприятие Украины по добыче и обогащению марганцевых руд - ОАО "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат".

Однако история развития марганце-добывающей отрасли на территории ОАО "Орджоникидзевский ГОК" приходится на 80-е годы XIX столетия, когда на склонах берегов речки Солёной геолог Г.Федосеев обнаружил на поверхности грунта залежи марганцевой руды. Летом 1883 года экспедиция Геологического комитета, которую возглавил горный инженер В.АлюминотермияДомгер, провела более полное их исследование. После дополнительных исследований, проведенных геологами АлюминотермияМихальским и М.Коцовским, здесь была начата промышленная разработка марганцевых руд и в 1886 году основаны Покровские копи. В первый год их эксплуатации было добыто 4,4 тысяч тонн марганцевой руды.

В период с 1886 по 1908 годы в балке речки Солёной на восток от Покровских копей выросли новые рудники, в 1892 году - рудник Брянского товарищества, а в 1893 году - рудник Львова. В апреле 1896 года Покровские копи арендовало акционерное "Никополь-Мариупольское горно-металлургическое общество", основанное американскими и немецкими капиталистами. В 1901 году добыча руды составила 2,1 млн. пудов.

В 1934 году было создано самостоятельное рудоуправление - рудник им.Орджоникидзе. В этом же году утвержден генеральный план строительства на руднике новых промышленных объектов и через год введены в эксплуатацию шахты NN 1, 2, 3, 4, обогатительная фабрика, проложена железнодорожная ветка, соединяющая рудник со станцией Чертомлык.

Перед Великой Отечественной войной рудник им.Орджоникидзе добывал 30 процентов сырой руды всего бассейна.

18 июля 1941 года рудник был захвачен немецко-фашистскими захватчиками.

Послевоенное возрождение рудника началось с 4 февраля 1944 года, с момента освобождения территории от врага.

С 21 апреля 1944 года Управляющим рудника был назначен Демьяненко Феодосий Сергеевич, который возглавлял рудник до 13.09.1955 года. Уже в 1944 году были полностью восстановлены шахты NN 3, 5, 6, 16, закончено сооружение новой шахты, введена в действие обогатительная фабрика. На протяжении года было добыто более 60 тысяч тонн руды.

В 1952 году на Богдановском карьере рудника им. Орджоникидзе был применён метод добычи марганцевой руды открытым способом. Уже в 1953 году открытым способом было добыто более 81 тысячи тонн руды - десятая часть общей добычи марганцевой руды.

В 1954 году открытый способ добычи руды был применен на Шевченковском, позднее - на Александровском и Северном карьерах. За период с 1953 по 1963 годы ведение горных работ открытым способом возросло до 58 процентов.

С 13.09.1955 года на должность Управляющего рудником им.Орджоникидзе был назначен горный инженер Г.Л.Середа.

В 1964 году на базе рудника им.Орджоникидзе создан трест "Орджоникидзе - Марганец" под руководством Героя Социалистического Труда Г.Л.Середы.

С 01.06.1970 года трест "Орджоникидзе-Марганец" переименован в "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат", который возглавлял до 27.12.1985г. Середа Григорий Лукич.

На основании приказа N 12/111-АО регионального отделения Фонда государственного имущества Украины по Днепропетровской области "О преобразовании государственного предприятия Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" предприятие реорганизовано в открытое акционерное общество "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат". Общим собранием акционеров, состоявшимся 24.01.1997 года, председателем правления был избран Постоловский Владимир Владимирович, который и возглавлял ОАО "ОГОК" до мая 2006 года.

В настоящее время сырьевая база ОАО "ОГОК" представлена 7-ю действующими карьерами. Промышленные запасы в технических границах действующих карьеров, по состоянию на 01.01.2008г., составляют 259,2 млн. т, из них 157 млн. т, или 60%, карбонатные руды.

Суммарная проектная мощность карьеров составляет 9 300 млн. т в год.

1.2 ОАО ”Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" на современном этапе

ОАО ”Орджоникидзевский ГОК” — крупнейший в Украине производитель марганцевой руды, осуществляющий разработку марганца только открытым способом.

Производит 70% марганцевой руды в Украине.

Добычу марганцевой руды предприятие ведет на закрепленных за ним рудных полях. Запасов руд хватит на срок более 30 лет. Запасы марганцевой руды в Украине суммарно по Орджоникидзевскому и Марганецкому горно-обогатительным комбинатам составляют треть всех мировых запасов.

Продукция

Основным видом выпускаемой продукции является марганцевый концентрат различных сортов с содержанием чистого марганца от 26% до 43% (в зависимости от сортности). Попутные продукты — керамзитовая глина и шламы.

Потребители

ОАО ”ОГОК” является поставщиком основного сырья для производства ферросплавов. Одним из основных потребителей является Никопольский завод ферросплавов.

В настоящее время рыночный спрос на товар определяет потребность в выпуске продукции. Сегодня ОАО "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" - уникальное предприятие с огромными потенциальными возможностями, как техническими, так и природно-геологическими.

ОАО "Орджоникидзевский ГОК" состоит из 7 действующих карьеров, двух обогатительных и одной обогатительно-агломерационной фабрики, крупных железнодорожного и автотранспортного цехов, всего комплекса необходимых вспомогательных цехов.[4, c44]

В социальную сферу комбината входят - санаторий-профилакторий, бассейн, детский оздоровительный лагерь, Дом культуры, стадион, зона отдыха. На комбинате трудится около 7 000 работников.

Имея мощный кадровый и технический потенциал, значительные промышленные запасы в технических границах карьеров, открытое акционерное общество "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" готово выполнить все задачи согласно требованиям сегодняшнего дня.

На собрании акционеров 19 мая 2006 года Председателем правления ОАО "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" избран Сергей Павлович Шуваев, а Владимир Владимирович Постоловский избран председателем Наблюдательного совета.

1.3 Проблемы стоящие перед ОАО "Орджоникидзевском горно-обогатительный комбинатом"  

ОАО ”ОГОК” является крупнейшим поставщиком марганцевого концентрата для Никопольского и Запорожского ферросплавных заводов, а также металлургических центров Украины – Днепропетровска, Днепродзержинска, Запорожья, Кривого Рога. Все шахты региона находятся в стадии затухания горных работ, в том числе и вновь запущенная – № 14/15. Очистные работы на шахтах бассейна в подавляющем большинстве ведутся на доработке запасов отдаленных панелей, охранных целиков магистральных выработок, промышленных площадок ранее закрытых ранее шахт и др. Ликвидация шахт ОАО “Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат” осуществляется в следующей очередности: № 1-бис – 2006 г., № 2 – 2010 г., № 3/5 – 2014 г., № 7 2011 г., № 8 – 2010 г., №№ 9/10 и 14/15 – 2016 г. За последние 10 лет производственные мощности шахт не превысили 35% проектных. Существующие темпы закрытия шахт бассейна говорят о возможности стабильной добычи марганцевых руд подземным способом на протяжении еще 5…8 лет. Прирезка запасов карьерных полей к шахтным или изменения балансовых запасов между смежными шахтами не приведет к существенному изменению общей картины по бассейну. Опыт ликвидации шахты № 1-бис раскрыл проблематику и убыточность этого процесса для Марганецкого региона. За 40 лет функционирования шахты № 1-бис было добыто 19,548 млн. т сырой марганцевой руды. В результате исчерпания балансовых запасов в 2006 году шахта была закрыта. Стоимость работ по ликвидации шахты, определены сводным сметным расчетом в ценах 2005 г. и составили 6,9 млн. грн, в том числе налог на добавленную стоимость – 1,2 млн. грн. Наибольшие затраты были связаны с рекультивацией земель, занятых отвалом и промышленной площадкой (11,8%), снятием покрытия автомобильных дорог и промышленной площадки (12,0%), демонтажем сетей и сооружений водоснабжения и канализации (35,8%). В соответствии с данными сводного сметного расчета стоимости ликвидации шахты № 1-бис трудоемкость выполнения работ составляет 331 тыс. чел./часов или 41375 чел./дней. Общая продолжительность выполнения работ составила 3 года, в том числе 1 месяц подготовительных работ.

 Численность производственного персонала шахты № 1-бис по состоянию на 01.07.2003 г. составляла 267 человек, в том числе 97 человек ИТР и служащих. Среднемесячная заработная плата одного работника шахты в 2003 году составляла 618,5 грн. Сокращенный персонал трудоустраивался, в основном, на комбинате. 147 человек трудоустроено в цехах комбината на вакантные места в соответствии с квалификацией. По мере завершения ликвидационных работ на шахте реализован перевод сокращенных работников на шахты № 9/10 – 35 человек и № 14/15 – 85 человек. Часть персонала трудоустроилась на других шахтах ОАО “ОРДЖОНИКИДЗЕВСКИЙ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ” на вновь созданных рабочих местах, другая часть – на освобожденных рабочих местах за счет увольнений по собственному желанию, ухода на пенсию, в армию, по болезни и др. Ликвидация шахты № 1-бис повлекла за собой как положительные, так и отрицательные изменения в социальной среде. В качестве положительных изменений от ликвидации предприятия осуществляется постепенное восстановление санитарно-гигиеническое состояние окружающей природной среды и соответствующее уменьшение заболеваемости и смертности местного населения. Отрицательным последствием закрытия шахты является ликвидация 267 рабочих мест и соответствующее трудоустройство 147 человек квалифицированных рабочих и 120 человек служащих. Однако в соответствии с графиком закрытия шахт технология перевода трудящихся на новые рабочие места исчерпает себя в течение 2…3 лет. [16,c.22]

 При этом, отношение местной общественности к закрытию № 1-бис показало, что 75% опрошенных считают ликвидацию шахты положительным явлением, средством улучшения экологической обстановки в районе (уменьшение выхлопных газов, пыли, шума); 5% опрошенных – против закрытия шахты, так как это приведет к сокращению количества рабочих мест; 20% опрошенных не имеют по данному вопросу своего мнения, либо отказались от ответа. Положительные и отрицательные факты процесса ликвидации шахт ОАО “ОРДЖОНИКИДЗЕВСКИЙ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ” не снижают проблематики крупнейшего марганцеворудного региона. Нарастающий социально-экономический кризис одного из крупнейших в мире марганцеворудного региона можно устранить и даже заменить значительным прогрессом за счет поддержания производственных мощностей шахт до и после отработки вскрытых запасов марганцевых руд за счет вовлечения в разработку сопутствующих полезных ископаемых благодаря незначительной реорганизации шахт в период сворачивания горных работ. Отрабатываемый пласт марганцевой руды непосредственно залегает на практически безграничных запасах серых гранитов. Вскрытие одного горизонта по гранитам обеспечит бесперебойную работу каждой шахты комбината еще как минимум на 30…40 лет. Глубина последующего шага вскрытия не превышают 15…20 м с применением камерно-столбовой системы разработки. Затраты на перепрофилирование горных работ, закупки недостающего оборудования и переподготовки персонала в несколько раз меньше затрат на ликвидацию шахты. Ресурсосбережение при добыче сопутствующих полезных ископаемых осуществляется так же за счет перенесения части оборудования на новый горизонт, значительного упрощения технологии горных работ, отсутствия необходимости крепления выработок и значительного уменьшения их протяженности. Невыполнение условия последовательного перенесения горных работ во время их сворачивания на залежи сопутствующих полезных ископаемых ведет к полному закрытию шахт с погашением стволов и ликвидацией инфраструктуры на поверхности. Получаем полную потерю возможности последовательной и как следствие в десятки раз более дешевой добычи. Сопутствующие граниты характеризуются широким спектром физических свойств, которые позволяют использовать их в качестве строительного материала. Высокая прочность, плотность и монолитность структуры совместно с декоративностью открывает широкие возможности по изготовлению малых архитектурных форм (шаров, кубов, цилиндров, различных профилей) облицовочных плит, дорожной плитки, бордюрного тротуарного профиля, щебня, крошки, пудры. «На лицо» широкая палитра строительных материалов для отделки внешних и внутренних интерьеров зданий и сооружений. Это железнодорожные и автомобильные вокзалы, станции метрополитенов и скоростных трамваев, подземных переходов, фойе, вестибюлей, сооружений культурно-спортивного назначения, а также стадионов, больниц, офисов, частных домов и др.

В основу технологического решения поставлена задача усовершенствования известного способа добычи полезных ископаемых, в которой путем введения новых технологических операций и параметров достигается возможность добычи сопутствующего нерудного полезного ископаемого, возможность получения его монолитными блоками заданного формата, обеспечения ресурсосбережения и рационального использования недр. За счет этого получаем долговечные строительно-облицовочные материалы для камнеобрабатывающей промышленности, малых архитектурных форм и строительных материалов по назначению разных сооружений и помещений. В целом исключаются потери на закрытие шахты, а возрастает получение прибыли в процессе последующего развития производства. Задача решается тем, что в известном способе добычи марганцевой руды, который включает вскрытие залежи, подготовку, очистительное выемку, после отработки балансовых запасов основного полезного ископаемого (марганцевая руда) в направлении залежи сопутствующего полезного ископаемого (гранита) углубляют существующие вскрывающие и проводят дополнительные подготовительные, нарезные и очистные выработки. Далее из них формируют соответствующие очистные камеры, в которых почвоуступным забоем осуществляют викалывание монолитных блоков ископаемого, которые по подготовительным и вскрывающим выработках выдают на земную поверхность.

Технология полного извлечения основного рудного полезного ископаемого с помощью столбовой систем разработки без поддержания выработанного пространства влияет на разгрузку от горного давления запасов сопутствующего ископаемого. Сопутствующее нерудное полезное ископаемое залегает на несколько метров глубже и обладает другими физическими свойствами в отличие от основного рудного полезного ископаемого и нуждается в иной технологии добычи. После полной отработки рудного ископаемого в направлении залежи сопутствующего нерудного ископаемого (гранит) углубляют вертикальные стволы, проводят дополнительные подготовительные и очистные выработки, благодаря которым формируют соответствующие очистные камеры. Все подготовительные и очистные выработки проводят в горизонтальной плоскости главного добычного горизонта. Дальше формируют очистное пространство по типу камерно-столбовой системы разработки. В каждом очистном забое осуществляют выкалывание монолитов сопутствующего ископаемого почвоуступным забоем с помощью стандартного бурового и погрузочного оборудований. В процессе очистной выемки ископаемого формируются камерные целики, которые поддерживают выработанное пространство. Подготовительные и очистные выработки проводят за пределами охранительного целика промышленной площадки шахты. Отделение монолитов из массива возможно также и химическим, гидравлическим, огневым, криогенным и буроклиновым способами. С применением буровзрывного способа наиболее дешевым является использование оконтуривающих шпуров с взрыванием колонковых зарядов, благодаря чему в плоскости расположения шпуров образуется трещина. Процесс контурного взрывания характеризуется сниженной энергоемкостью и гладкостеностью отделенных блоков. Выколотый таким образом блок ископаемого имеет заданные размеры, форму и внутреннюю монолитную структуру.

Транспортирование монолитных блоков в пределах очистного пространства осуществляется с помощью рельсового либо автомобильного транспорта. Поднятие монолитов на земную поверхность осуществляется в клетях вертикальных стволов вместе с платформами при помощи канатного подъема. Минимальные затраты на организацию работ по получению блоков заданной формы обеспечивает учет закономерностей расположения трещин в массиве в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и рациональное управление этим параметром. Ресурсосбережение во время добычи сопутствующего ископаемого дополнительно осуществляется за счет использования уже существующих вскрывающих выработок, надшахтного комплекса и персонала шахты. С помощью предложенной технологии получаем монолитные блоки ископаемого максимальными размерами 1,5×1,0×1,0 м, которые выставляет камнеобрабатывающая промышленность Украины. Участковая себестоимость отделенного буровзрывным способом монолита таких размеров составляет около $50. При этом общешахтная себестоимость одного монолита будет составлять порядка $65.Перенесение горных работ во время их сворачивания на залежи сопутствующего полезного ископаемого не ведет к полному закрытию шахт с погашением стволов и ликвидацией промышленной площадки на поверхности. Достигается возможность последовательного и как следствие в десятки раз более дешевой добычи сопутствующих ископаемых. Нерудные сопутствующие полезные ископаемые являются кристаллическими породами и характеризуются значительными прочностью, плотностью и монолитной структурой, что позволяет использовать их в качестве строительного материала. Дальнейшее усовершенствование технологии добычи нерудных сопутствующих полезных ископаемых на пологих месторождениях Украины будет касаться рационализации параметров очистных камер, камерных целиков, взаимного расположения очистных камер и подготовительных выработок, форм и размеров очистных забоев и способов выкалывания монолитных блоков из массива.[14,c.34]

Наиболее чистый марганец получают в промышленности по способу советского электрохимика Р. И. Агладзе (1939) электролизом водных растворов MnSO₄ с добавкой (NH₄)₂SO₄ при pH = 8,0—8,5. Процесс ведут с анодами из свинца и катодами из титанового сплава АТ-3 или нержавеющей стали. Чешуйки марганец снимают с катодов и, если необходимо, переплавляют. Галогенным процессом, например хлорированием руды Mn, и восстановлением галогенидов получают марганец с суммой примесей около 0,1 %. Менее чистый марганец получают алюминотермией по реакции:

3Мn₃O₄ + 8Al = 9Mn + 4Al₂O₃,

а также электротермией.

Алюминотермия (от алюминий и греч. thérme — теплота), а люминотермический процесс, получение металлов и сплавов восстановлением окислов металлов алюминием. Шихта (из порошкообразных материалов) засыпается в плавильную шахту или тигель и поджигается с помощью запальной смеси. Если при восстановлении выделяется много теплоты, осуществляется внепечная Алюминотермия, без подвода тепла извне, развивается высокая температура (1900—2400°С), процесс протекает с большой скоростью, образующиеся металл и шлак хорошо разделяются. Если теплоты выделяется недостаточно, в шихту вводят подогревающую добавку или проводят плавку в дуговых печах (электропечная Алюминотермия). В Советском Союзе электропечная Алюминотермия широко распространена. Алюминотермия применяют для получения низкоуглеродистых легирующих сплавов трудновосстановимых металлов — титана, ниобия, циркония, бора, хрома и др., для сварки рельсов и деталей стального литья; для получения огнеупора — термиткорунда. [7,c.11]

2.1 Электротермические установки

Электротермия (от электро... и греч. thérme — жар, тепло), прикладная наука о процессах преобразования электрической энергии в тепловую; отрасль электротехники, осуществляющая проектирование, изготовление и эксплуатацию электротермических установок; отрасль энергетики, занимающаяся потреблением электрической энергии для нагрева, плавки или отопления в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, медицине, военном деле и быту; совокупность электротехнологических процессов с использованием теплового действия электрической энергии в различных отраслях техники (в металлургии — электрометаллургия, в химии — плазмохимия, в машиностроении — высокочастотный нагрев, электротермообработка и т. д.). В Электротермия различают дуговой нагрев, индукционный нагрев, диэлектрический нагрев, электронный нагрев, нагрев по Джоуля—Ленца закону, нагрев в электролите, нагрев излучением оптического квантового генератора (лазера).

 Понятие «электротермические установки» (или «электротермическое оборудование») включает электрические печи, плазменные реакторы, электрические нагревательные приборы коммунального и бытового назначения. Применение электрической энергии для теплогенерации обеспечивает: возможность концентрации большой энергии в малых объемах, следствием чего могут быть высокие температуры, недостижимые при других способах теплогенерации; большие скорости и нагрева и компактность электротермических установок; возможность регулирования величины и распределения температуры в рабочем пространстве печи, что позволяет осуществлять равномерный нагрев в больших объёмах изделий (при прямом электронагреве) или избирательный нагрев (под поверхностную закалку, для зонной плавки) и создаёт благоприятные условия для автоматизации теплового и технологического процессов; возможность создания в рабочем пространстве электротермических установок вакуума, что позволяет использовать давление как фактор регулирования технологического процесса (вакуумные или компрессионные электрические печи), применять контролируемые (инертные или защитные) атмосферы для защиты нагреваемых материалов и изделий от вредных воздействий воздуха (и частности, уменьшение угара); отсутствие дымовых газов (продуктов сгорания топлива), что позволяет увеличить коэффициент использования тепла, т. е. кпд электротермических установок, и обусловливает чистоту их рабочего пространства; транспортабельность и простоту подачи электрической энергии (по линиям электропередачи).

Развитие электротермия сдерживают недостатки этого способа теплогенерации: более высокая стоимость эксплуатации электротермических установок но сравнению с другими типами печей; большая стоимость электротермического оборудования в изготовлении, комплектации и эксплуатации, а следовательно, в ряде случаев большие капитальные затраты, и более высокие требования к технической культуре производства, нередко также большой расход дорогих и дефицитных материалов на изготовление электротермического оборудования; меньшие надёжность, долговечность и ремонтопригодность электротермических установок; зависимость работы электротермической установки от режима работы энергосистемы.

Электротермические установки применяют: если технологический процесс нельзя осуществить без Электротермия (в этом случае целесообразность определяется значением получаемой продукции для народного хозяйства); если можно получить продукцию более высокого качества (экономический эффект зависит от того, насколько выгоды от улучшения свойств продукции компенсируют увеличение сё стоимости); если улучшаются условия труда, повышается безопасность обслуживающего персонала; если достигается снижение себестоимости (благодаря более высокой производительности труда) или уменьшение капитальных затрат, включая затраты в смежных отраслях производства.

На долю Электротермия приходится до 15% потребляемой промышленностью электрической энергии. На базе Электротермия созданы и развиваются производства специальных сталей, ферросплавов, цветных и лёгких металлов и сплавов, твёрдых сплавов, редких металлов, карбида кальция, фосфора и других продуктов; осуществляются обработка металлов давлением и термическая обработка; происходит электрификация быта.

Применение. Основной потребитель марганец — чёрная металлургия, расходующая в среднем около 8—9 кг марганец на 1 т выплавляемой стали. Для введения марганец в сталь применяют чаще всего его сплавы с железом — ферромарганец (70—80 % марганец, 0,5—7,0 % углерода, остальное железо и примеси). Выплавляют его в доменных и электрических печах.[4,c.26]

2.2 Производство ферросплавов

Ферросплавы, полупродукты металлургического производства – сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом и др. элементами, используемые при выплавке стали (для раскисления и легирования жидкого металла, связывания вредных примесей, придания металлу требуемой структуры и свойств), а также при получении других ферросплавы (т. н. передельные ферросплавы). К ферросплавам условно относят некоторые сплавы, содержащие железо лишь в виде примесей (например, силикомарганец, силикокальций) и, кроме того, некоторые металлы и неметаллы в технически чистом виде (металлический марганец, металлический хром, кристаллический кремний). Т. н. комплексные ферросплавы содержат несколько компонентов. Восстановление окислов ведущего элемента ферросплавы (Mn, Cr и др.) углеродом в присутствии железа протекает при более низкой температуре, быстрее, полнее и с меньшими энергетическими затратами. Температура плавления ферросплавы, за редким исключением, ниже температуры плавления чистого металла; это облегчает его растворение при введении в жидкую сталь, приводит к уменьшению угара ведущего элемента. Стоимость элемента в ферросплавы ниже, чем в технически чистом металле. Стандартное содержание компонентов в ферросплавы обусловлено химическим составом сырья, условиями выплавки ферросплавы и введения их в жидкую сталь.

Высокоуглеродистый ферромарганец служит для раскисления и десульфурации стали; средне- и малоуглеродистый — для легирования стали. Малолегированная конструкционная и рельсовая сталь содержит 0,9—1,6 % Mn; высоколегированная, очень износоустойчивая сталь с 15 % Mn и 1,25 % C (изобретена английским металлургом Р. Гейрилдом в 1883) была одной из первых легированных сталей. В СССР производится безникелевая нержавеющая сталь, содержащая 14 % Cr и 15 % Mn.

Ферромарганец, ферросплав, основной компоненты которого железо и марганец. Углеродистый ферросплавы, содержащий 75–79% Mn, до 7% С (остальное Fe и примеси), получают в руднотермических или доменных печах из марганцевого концентрата. Средне- и малоуглеродистый (рафинированный) ферросплавы, содержащий 86–89% Mn, до 1,5 и до 0,5% С (соответственно), получают в руднотермических печах силикотермическим способом из силикомарганца, марганцевых концентратов и низкофосфористого марганцевого шлака. ферросплавы применяют для раскисления и легирования стали. Наряду с ферросплавы выпускается металлический марганец, получаемый электротермическим или электролитическим способом. Азотированный (около 6% N) рафинированный ферросплавы или металлический марганец получают выдерживанием порошков в атмосфере азота при 900 °С.

Силикомарганец ферросплав основные компоненты которого — кремний и марганец; выплавляется в рудно-термических печах углевосстановительным процессом. Силикомарганец с 10—26% Si (остальное Mn, Fe и примеси), получаемый из марганцевой руды, марганцевого шлака и кварцита, используется при выплавке стали как раскислитель и легирующая присадка, а также для выплавки ферромарганца с пониженным содержанием углерода силикотермическим процессом. Силикомарганцем с 28—30% Si (сырьём для которого служит специально получаемый высокомарганцевый низкофосфористый шлак) применяется в производстве металлического марганца.

3.1 Общее воздействие ОАО "Орджоникидзевского горно-обогатительный комбината" на окружающую среду

Город Орджоникидзе расположен на юго-востоке Украины в пределах южной части Днепропетровской области, является городом областного подчинения. Территория в пределах городской черты составляет 2575 га, в том числе под жилой застройкой 302 га, лесными насаждениями 245 га, парками, скверами и т.п. 116 га, водоемами 13 га. Территория промзастройки города занимает 488 га, отработанные, нарушенные земли 53 га.

В административных границах города проходит электрофицированная железнодорожная магистраль Кривой Рог - Запорожье, а также автомобильная дорога Кировоград - Запорожье. В территориальном подчинении города расположено 18 основных предприятий являющихся потенциальными загрязнителями окружающей природной среды. Население города Орджоникидзе составляет 52 тыс. человек.

Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за 2004-2008 годы представлена в таблице : [табл. 3.1]

Уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу объясняется спадом производства по всем предприятиям города.

В городе имеется 432 источника выбросов в атмосферу, из них оснащено ПГОУ 89.

Состояние эксплуатации ПГОУ по городу:

Из 94 проверенных установок очистки газа обнаружено 15 неисправных, в результате чего предотвращен дополнительный выброс вредных веществ в атмосферу города в количестве 0.6 тонн. Наибольший процент неэффективных и неисправных установок отмечается на ОАО “Автомобилист” (50%). Основными нарушениями эксплуатации установок являются: неудовлетворительное техническое состояние сооружений и нарушение правил эксплуатации.

Превышение установленных нормативов выбросов отмечалось по отдельным ингридиентам на ОГОКе, производстве N2 треста “Марганецрудстрой”. Трестом “Марганецрудстрой” не решен вопрос перевода котельной производства N2 на газообразное топливо и оснащения бетонно-растворного узла пылегазоочистными установками.

В городе имеется 1271 единица государственного автотранспорта, 5658 индивидуального.

3.2 Воздействие на водные ресурсы, их состояние и использование. Образование и утилизация отходов

Источником водоснабжения г. Орджоникидзе является Каховское водохранилище. Забор свежей воды производится с помощью водозаборных сооружений, принадлежащих ПУВКХ г.Орджоникидзе.

В 2007 году забрано из водохранилища 11910 тыс. куб. м свежей воды, которая очищена в полном объеме до питьевого качества.

Для технических нужд ОГОКом производится забор воды из р. Базавлук в объеме 957,0 тыс. куб. м и Капуловского залива в объеме 937,0 тыс. куб. м. Перерасхода лимита использования свежей воды по основным предприятиям города не установлено, за исключением рудоремонтного завода, где установлен перерасход в объеме 18,2 тыс. куб. м.

В связи с использованием оборотных циклов водоснабжения на ОГОКе процент экономии свежей воды достигает 81%.

Очистные сооружения биологической очистки эксплуатирует ПУВКХа. Сброс очищенных сточных вод производится в р. Базавлук. В 2007 г. сброшено 7065 тыс. куб. м, что на 770,о тыс. куб. м меньше, чем в 2006 г., за счет спада производства и канализования жилого сектора. В этой связи требуется расширение очистных сооружений биологической очистки. Существующие очистные сооружения работают удовлетворительно, несмотря на то, что очистку стоков обеспечивает только блок емкостей, а система доочистки по-прежнему находится в нерабочем состоянии.

Горнообогатительный комбинат также производит сброс карьерных вод в объеме 240,3 тыс. куб. м и после установки КУ-200 в объеме 40,3тыс. куб. м хозбытовых стоков в р. Базавлук, которые в 2007 г. отнесены к категории недостаточно-очищенных в связи с пересмотром нормативов предельно-допустимого сброса вредных веществ в водоем.

Организованный сброс ливневых вод после очистки их на нефтеловушке в р. Базавлук имеет завод “Кварцит” и ремонтно-механический завод.

Образование и утилизация отходов.

Полигон для складирования и обезвреживания твердых бытовых отходов ведомственно подчинен ККП г. Орджоникидзе. Участок под полигон отведен решением исполкома N109 от 17.03.89 г. Свалка расположена на отработанных землях Алексеевского карьера ОГОКа и эксплуатируется с мая 1989 г. Полигон состоит из двух территориальных частей: участок складирования ТБО и участок размещения хозбытовых объектов. Санитарно-защитная зона выдержана, расстояние до ближайшего населенного пункта 0,6 км. Производится послойная засыпка отходов грунтом, поступающим с карьерных разработок. Свалка не ограждена, обвалована, имеется шлагбаум и подъездная дорога с твердым покрытием. Договорами на коммунальные услуги в 2007 году было охвачено 57 предприятий и организаций города.

Сложная ситуация с утилизацией и временным хранением отходов производства, особенно токсичных, сложилась на заводе “Кварцит”. В связи с тем, что с мая 2005 года предприятие практически не работает, планирование сдачи отходов не производится. Отходы I, II, III классов опасности собираются на складе хранения химических отходов, всего на 01.01.97 г. в наличии 2409 шт. отработанных ртутьсодержащих ламп, 35,89 тонн отходов II-го и 0,41 тонны отходов III-го классов опасности. По данным форм госстатотчета “1-Токсичные отходы” за 2007 год образовалось за отчетный период 9173,18 тонн промышленных и бытовых отходов, утилизировано (с учетом накопления за 2006 год) 9514,39 тонн, накоплено на 01.01.97 г. 320,95 тонн отходов, в том числе 112,22 тонн II-го и 164,93 тонны III-го классов опасности.

Добыча полезных ископаемых и рекультивация нарушенных земель.

На территории г. Орджоникидзе расположен горно-обогатительный комбинат, занимающийся добычей и переработкой марганцевых руд, балансовые запасы которой составляют 151.363 млн. тонн. Добыча марганцевой руды за предыдущие три года составила в 2004 году - 8,338 млн. тонн, в 2005 году -6,723 млн. тонн, в 2006 году - 5,099 млн. тонн, в 2006 - 4,900 млн. т, в 2007 г.- 5.082 млн. т. Попутно на карьерах ОГОКа ведется разработка других полезных ископаемых, объем добычи которых в 2007 году составил: керамзитовые глины - 342 тыс. тонн.

Земельный отвод ГОКа по состоянию на 31.12.96 г. составил 11121 га. Добыча марганцевой руды и попутных полезных ископаемых ведется открытым способом, 8 карьерами, занимающими площадь 5741 га, что связано с отчуждением и нарушением земель. ГОКом нарушено 7207 га земель, в т.ч. за 2007 год - 109 га, из них отработано 601 га в т.ч. за 2007 г. - 127 га. Из числа нарушенных и отработанных комбинатом рекультивировано 5740 га, в т. ч. за 2007 год - 100 га. Снято и заскладировано 20117 тыс. м куб. плодородного слоя почвы /чернозема/, в т. ч. за 2007 год снято 526 тыс. м куб. чернозема и использовано 761 тыс. м куб. чернозема для рекультивации и улучшения малопродуктивных земель.

Состояние растительного мира.

В пределах городской черты расположено 245 га лесных насаждений, в т.ч. покрыто лесом 140 га. Орджоникидзевским лесничеством за 1985-96 годы проведено облесение на 351,4 га земель Гослесфонда, в т. ч. за 2007 год 30 га. Кроме этого площадь зеленых массивов и насаджений общего пользования , на городских землях, составляет 116 га, или около 22 м кв. на одного жителя. Создание новых зеленых насаждений и уход за существующими осуществляет специальная служба ККП города. Состояние зеленых насаждений города удовлетворительное.

На территории города Орджоникидзе расположен Государственный памятник природы “Орджоникидзевская зона отдыха”, занимающий площадь 280 га. Охранное обязательство возложено на Никопольское лесничество и Орджоникидзевский ГОК. Состояние объекта удовлетворительное. Также имеется 1 объект, включенный в перспективную сеть природно-заповедного фонда: “Богдановский” площадью 1000 га, на землях Орджоникидзевского ГОКа.

Анализ проблемы взаимодействия марганцевого производства и окружающей среды, позволил выявить закономерности этого взаимодействия и наметить основные пути решения проблемы в будущем. Принципиальное значение имеет новая классификация видов и результатов воздействия марганцевого производства на различные элементы биосферы, позволяющая более обоснованно разрабатывать стратегию развития марганцевого производства.

Оптимизация воздействия марганцевого производства на окружающую среду может быть достигнута путем создания экологизированного производства.

Это требует широкого развития марганцево-экологических исследований, направленных на разработку и последующую реализацию: мониторинга той части биосферы, которая подвергается воздействию марганцевого производства; принципов и методологии экономической оценки эффективности мероприятий по рациональному использованию минеральных ресурсов и охране окружающей среды; техники и технологии малоотходного, а в последующем - безотходного горного производства.

Мероприятия по охране окружающей среды, научные и практические работы по оптимизации воздействия горного производства должны основываться на концепции интенсификации, предполагающей в качестве обязательного условия интенсивный путь развития марганцевой промышленности и марганцево-экологической концепции, базирующейся на единстве проблем рационального использования и охраны недр и рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Познание законов биосферы и их учет при организации марганцевого производства - важное условие предотвращения вредного воздействия шахт, рудников, карьеров и обогатительных фабрик на природную среду и улучшения ее состояния в будущем.

Правильная оценка положений современной экологии даёт возможность путём несущественного изменения системы хозяйственного освоения отдельных регионов согласовать интересы развития промышленности и сельского хозяйства с поддержанием оптимального состояния природной среды.

Человек должен научиться управлять эволюцией природных популяций, свести к минимуму возможность появления специфически приспособленных вредных форм, способствовать появлению полезных.

Список литературы

1.                Бетехтин Алюминотермия Г., Промышленные марганцевые руды СССР, марганец — Л., 1986;

2.                3верев Л. В., Конторович Г. И., Марганец, 2 изд., марганец — Л., 1990;

3.                М.Е. Певзнер, В.П. Костовецкий, «Экология горного производства»,- Москва, «Недра», 2000 г.

4.                А.В. Колосов, «Эколого-экономические принципы развития горного производства», - Москва, «Недра», 2004 г.

5.                С.Н. Подвишенский, В.И. Чалов, О.П. Кравчино, «Рациональное использование природных ресурсов в горнопромышленном комплексе», -Москва, «Недра», 2002 г.

6.                Е.И. Захаров, А.А. Лебедкова, «Охрана окружающей среды. Для студентов горных специальностей», Учебное пособие. – Тула: ТулПИ, 2007 г.

7.                Заставний Ф. Д. Географія України: У 2-х книгах. – Львів: Світ, 2002. – 472 с.: іл.

8.                Розміщення продуктивних сил України: Підручник / Є. П. Качан, М. О. Ковтонюк, М. О. Петрига та ін.; За ред. Є. П. Качана. – К.: Вища шк., 2008. – 375 с.: іл

9.                Іщук С. І. Розміщення продуктивних сил (теоретико-методологічні основи). – К.: Українсько-Фінський інститут менеджменту і бізнесу, 2005. – 88 с.

10.             Бейдик О. О., Падун М. М. Географія: посібник для вступників до вищих навчальних закладів. – 2-е вид. – К.: Либідь, 2006. – 304 с.

11.             Масляк П. О., Олійник Я.Б., Степаненко А. В., Шищенко П. Г. Географія: Навчальний посібник для старшокласників та абітурієнтів. Програма і відповіді на всі запитання. – К.: Товариство “Знання”, КОО, 2003. – 829 с.

12.             Україна у цифрах у 2008 році: Корот. стат. довід. Державний комітет статистики України: Під. Ред. О. Г. Осауленка.

13.             Ю. Долгоруков. Економічне забезпечення структурної перебудови металургії України. // Економіка України. – 2005. - №10 – с.40-45.

14.             Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2008. - №3. – с.1-3.

15.             Нечипоренко. Чорна дірка виникла на місці чорної металургії // Голос України. – 2003.- №10 – с.13.

16.             Ялковский В. Черные металлы. // Обзор укр. рынка. – 2008. – №2. – с.24-32.

17.             Демченко. О. Сплав по европейским рекам: Европа уже не выгоняет взашей украинских ферросплавщиков // Бизнес. – 2008.- №9. – с.33.

Финансовые показатели Орджоникидзевского ГОКа, ОАО, 2004-2007гг.