- Стратегия управления металлоносными водами горных предприятий, обеспечивающая экологическую безопасность производства, рациональность и комплексность использования жидких отходов, должна предусматривать не только очистку вод до экологических нормативов, но и переработку целенаправленно сформированных потоков металлоносных вод с получением селективных металлсодержащих продуктов, пригодных для рециклинга.
- Комбинированный критерий, объединяющий три показателя: концентрацию металла, активную реакцию (значение рН) и индекс металла в техногенной воде - позволяет разработать технологическую классификацию для любых видов металлоносных вод горных предприятий.
- Кислые металлоносные воды медно-цинковых горных предприятий, образуются в результате техногенной трансформации недр, в «зрелой» стадии техногенеза при их локализации являются специфическим гидроминеральным сырьём, содержащим металлы в технологически оптимальной ионной форме, и характеризуются высокой сезонной качественно-количественной изменчивостью при умеренно устойчивом соотношении концентраций меди и цинка.
- Сохранность в гидроминеральном сырье металлов в технологически оптимальной форме обеспечивает обособленная транспортировка вод, целенаправленное формирование потоков техногенных вод в соответствии с качественно-количественными показателями: рН; концентрацией; соотношением концентраций меди и цинка; преимущественной ионной формой железа и хранение металлоносных вод при аккумуляции не более суток.
- Получение товарных медь- и цинксодержащих продуктов в процессе гальванокоагуляции (гальванопара железо-углерод) медно-цинковых вод достигается регулированием содержания кислорода и рН в гальванокоагуляционной системе и обеспечивается: механизмом извлечения меди в твёрдую фазу заключающемся в совместном протекании электрохимических и химических реакций с образованием цементной меди и ферритов меди при участии полигидроксокомплексов железа; механизмом повышения массовой доли цинка в осадке после аэрации заключающемся в образовании оксида цинка в прикатодной области как продукта гидролиза гидроксида цинка.
- Двухстадиальная организация гальванокоагуляционной обработки металлсодержащих вод с применением гальванопары «железо-углерод» в установленных границах технологических параметров (первая стадия: продолжительность обработки 4-6 мин; рН=2,0-3,5; Fe/C =3:1-4:1 и вторая стадия: продолжительность обработки предварительно аэрированной воды 12-15 мин; рН=5,5-6,2; Fe/C =1:1) позволяют получать не комплексные осадки, а селективные товарные медь- и цинксодержащие продукты.
- Использование в гальванокоагуляционной технологии очистки кислых металлоносных вод горных предприятий железо- и кокссодержащего отхода металлургического передела - медистого клинкера позволяет получить селективные медь- и цинксодержащие продукты, дополнительный экологический эффект за счет уменьшения площадей под складирования этого вида отхода и снизить техногенную нагрузку на биоту в зоне расположения горно-металлургических производств.
Орехова Н.Н. Извлечение цветных металлов из гидроминеральных ресурсов: теория и практика Текст //И.В. Шадрунова: Монография.- Магнитогорск, ООО «МиниТип», 2009. – 180 с.: илл. – ISBN 2-201-15605-3
Статьи в рецензируемых научных журналах и изданиях по перечню, рекомендованному ВАК РФ
1.Орехова Н.Н. Эколого-экономические аспекты комплексной переработки техногенного гидроминерального сырья /И.В. Шадрунова/ Горный информационно-аналитический бюллетень. Mining informational and analytical bulletin. №ОВ1, 2014. – С. 161-179.
2.Орехова Н.Н. Технология извлечения цинка из рудничных и подотвальных вод /В.А Чантурия., И.В. Шадрунова, Н.Л. Чалкова //Обогащение руд. Спб.: 2011. – № 1. – С. 35-39.
3.Орехова Н.Н. Исследование метода гальванокоагуляции для селективного извлечения меди и цинка из растворов //Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) = Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2009.– Т. 14. № 12.– С. 202-209.
4. Орехова Н.Н. Разработка технологической классификации медьсодержащих техногенных вод горных предприятий /М.И.Зубчук, М.П.Серопян //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: ГОУ ВПО МГТУ, 2008. - № 3. – С. 285–287.
5.Орехова Н.Н. Закономерность формирования медьсодержащих стоков на горных предприятиях /И.В. Шадрунова, А.С.Самойлова //Горный информационно–аналитический бюллетень. М.: ГОУ ВПО МГГУ, 2008. – № 3. – С. 304–311.
6.Орехова Н.Н. Типизация медных шлаков уральского региона, практика и перспективы флотационной переработки на действующих обогатительных фабриках /М.Н.Сабанова, А.Г.Савин, И.В.Шадрунова //Цветные металлы. 2013.– № 8 (848). – С. 14–19.
7.Орехова Н.Н. Применение клинкера в комплексной технологии переработки техногенных стоков /Г.А.Бикбаева, Е.А.Куликова //Горный информационно – аналитический бюллетень. М.: ГОУ ВПО МГГУ, 2013. – № 2.(42) – С. 66–71.
8.Орехова Н.Н. Экспериментальное сравнение технологий извлечения меди и цинка из подотвальных вод медно–цинковых горных предприятий //Обеспечение безопасного ведения горных работ и повышения качества получаемой продукции. Препринт. ГИАБ М.: ГОУ ВПО МГГУ, 2014. – С. 8–16.
9.Орехова Н.Н. Критерии гальванокоагуляционного извлечения и утилизации меди из техногенных вод /В.А.Феофанов, Ф.А.Дзюбинский, И.В.Шадрунова //Горный информационно – аналитический бюллетень. М.: ГОУ ВПО МГГУ, 2006. – № 12.– С. 149 – 151.
10.Орехова Н.Н. Научно–методическое обоснование технологий вовлечения в эксплуатацию техногенных гидроминеральных месторождений и обезвреживания медьсодержащих стоков /И.В.Шадрунова //Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008.– № 1.(21) – С. 27 – 30.
11. Орехова Н.Н. Изучение извлечения цинка из модельной воды сорбционными методами и гальванокоагуляцией /Н.Л.Чалкова //Горный информационно – аналитический бюллетень. М.: ГОУ ВПО МГГУ, 2011. – № 8.– С 136–141.
12. Орехова Н.Н. Технология селективного извлечения цинка из гидротехногенных георесурсов медноколчеданных месторождений /Н.Л. Чалкова //Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. – № 3. – С. 55–59.
13.Орехова Н.Н. Исследование технологии извлечения цветных металлов из шахтных и подотвальных вод. /И.В.Шадрунова //Горный информационно–аналитический бюллетень. Mining informational and analytical bulletin. М.: ГОУ ВПО МГГУ 2013.–№9 – С.125–134
14.Орехова Н.Н.Технологические решения извлечения цинка из подотвальных вод /Н.Л. Чалкова //Горный информационно–аналитический бюллетень. Mining informational and analytical bulletin. М.: ГОУ ВПО МГГУ 2012.– №7 – С.290–294
Программа для ЭВМ.
15.Орехова Н.Н. «Выбор метода извлечения меди из кислых сульфатных техногенных вод горно–металлургических предприятий медно–цинкового комплекса» /И.В. Шадрунова, Т.О. Гаврилова //Программа для ЭВМ, свидетельство № 2013611707, зарегистрировано в реестре 31 января 2013г.
Статьи в журналах
16.Орехова Н.Н. Ресурсосберегающие технологии переработки техногенных вод горных предприятий /И.В. Шадрунова, Н.Л.Медяник //Чистая вода: проблемы и решения. М. – 2011. – № 1–2. – С.71–77.
Методические рекомендации
17.Орехова Н.Н. «Управление техногенными медьсодержащими водопотоками» / Глухова А.Н., Волкова Н.А. / ISBN 978–5–8004–0077–9. ООО «МиниТип», 2007.– 20с.
Материалы международных, всероссийских и региональных конференций
18. Орехова Н.Н. Принципы формирования природоохранных и ресурсосберегающих технологий переработки техногенных стоков горных предприятий /Ф.А.Дзюбинский, И.В.Шадрунова //Фундаментальные исследования в технических университетах: материалы Х всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы.-Санкт-Петербург, 2006. – С. 391–392
19.Орехова Н.Н. Гальванокоагуляция – перспективы извлечения меди из техногенных вод /Ф.А.Дзюбинский, Е.В. Колодежная // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: материалы 3-ей международной научной школы молодых ученых и специалистов. М.: ИПКОН РАН, 2006. – С 54–56.
20. Орехова Н.Н. Систематизация методов формирования и переработки техногенных медьсодержащих гидроминеральных ресурсов /И.В. Шадрунова, Н.А.Волкова // Сборник материалов IV Конгресса обогатителей стран СНГ. М.: МИСиС. 2007. – Том 3.– С.23-26.
21. Орехова Н.Н. Информационная основа организации работ по извлечению меди из техногенных стоков /И.В.Шадрунова, Н.А.Волкова // Формирование экологической политики и ее роль в обеспечении устойчивого развития регионов: Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции. Челябинск: 2007.– С.112–114.
22. Орехова Н.Н. Современные проблемы комплексной переработки техногенного гидроминерального сырья. Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: материалы 4-ой международной научной школы молодых ученых и специалистов. М.: ИПКОН РАН, 2007. – С.30 –33.
23. Орехова Н.Н. Извлечение меди из гидроминеральных георесурсов методом гальванокоагуляции / Ф.А. Дзюбинский //Научные основы практики переработки руд и техногенного сырья: материалы международной научно-технической конференции. – Екатеринбург: 2006. – С.246–248.
24. Орехова Н.Н. Изучение возможности извлечения меди из медьсодержащих сточных вод методом гальванокоагуляции /К.П. Исауленко //Молодежь. Наука. Будущее: сб. тр. Магнитогорск: 2006, – Вып. 6. – С.312 – 313.
25. Орехова Н.Н. Гальванокоагуляционное извлечение меди: технологические решения //Научные основы практики переработки руд и техногенного сырья: материалы международной научно-технической конференции. – Екатеринбург: 2007. – С.77– 80.
26. Орехова Н.Н. К вопросу о механизме ферритизации при гальванокоагуляционном извлечении меди //Современные проблемы обогащения и глубокой комплексной переработки минерального сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2008». Владивосток: Изд-во ТАНЭБЖ, 2008. – Ч.1. – С.346–348.
27.Орехова Н.Н. Специфика применения гальванокоагуляции для извлечения меди из техногенных стоков горных предприятий /И.В.Шадрунова //Минералогия техногенеза - 2008. Научное издание. Миасс: ИМии УрО РАН, 2008. – С.145-150.
28. Орехова Н.Н. Экологические решения комплексной переработки гидроминеральных ресурсов горного производства / И.В.Шадрунова, А.Ю.Глухова, Ф.А. Дзюбинский //Современные методы комплексной переработки руд и нетрадиционного сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2008». Апатиты: Изд-во ТАНЭБЖ, 2008. – С.373–374.
29. Orekhova N.N. Copper extraction from technogenic waters a galvanokoagulyatsiya method /V.A. Feofanov, F.A.Dzyubinsky, I.V. Shadrunova //Proceedings of XXIV International Mineral Processing Congress, China, Beijing, 2008, – pp 3971 – 3977.
30. Орехова Н.Н. Физико-химическое моделирование условий селективного извлечения меди и цинка из сульфатных растворов // Инновационные процессы в технологиях комплексной переработки минерального и нетрадиционного сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2009». Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009.– С.255–256.
31. Orekhova N.N. Аnthropogenic hydromineral resources recycling prospects of non-ferrous metalsby mining industry /V.A. Chanturiya, I.V. Shadrunova, E.V. Kolodehgnaya //Internationaler Kongress Fachmesse Euro-eco 2008: Book of papers. Hannover: Off-set: ЕАЕН, 2009.– S.35 – 37.
32. Orekhova N.N. Potential involvement of mining and smelting waste in recycling of amended resources. /I.V. Shadrunova //Balkan Mineral Processing Congress Tusla, 14-16.juni 2011: book of papers.: Tusla:Off-set:Library Dervis Susic, 2011. – 2 sv 752–756.
33. Орехова Н.Н. Изучение особенностей применения электрокоагуляционного метода в схемах очистки шахтных и подотвальных вод /О.Е.Горлова, И.И.Немчинов, Т.Р. Валеев //Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2010» Казань: Изд-во ИПКОН РАН – 2010. – С. 444–445.
34. Орехова Н.Н. Концептуальные и технологические подходы к ресурсовоспроизводящей переработке гидроминерального техногенного сырья //Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья: материалы международного совещания «Плаксинские чтения – 2010» Казань: Изд-во ИПКОН РАН, 2010.– С.431–433.
35. Орехова Н.Н. Вовлечение в ресурсосберегающую переработку рудничных и подотвальных вод: концептуальные и технологические подходы //Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр: материалы международной научно-технической конференции. Магнитогорск: МГТУ, 2011. – С.101–103.
36. Орехова Н.Н. Комплексный подход к ресурсовоспроизводящей переработке гидроминерального сырья /И.В. Шадрунова //Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2011». Верхняя Пышма, Екатеринбург: Изд-во « Форт-диалог-Исеть», 2011. – С.291–292.
37. Орехова Н.Н. Изучение реагентного осаждения тяжелых металлов из рудничных вод с целью получения дополнительных металлсодержащих продуктов /И.В.Бердникова, Е.А.Куликова, И.В.Глаголева //« Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр»: труды международной научно-технической конференции 2011: Магнитогорск: МГТУ, 2011. – С.190–193.
38. Орехова Н.Н. Использование медистого клинкера в процессах ресурсосберегающей переработки кислых сульфатных вод //Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2011». Верхняя Пышма, Екатеринбург: Изд-во « Форт-диалог-Исеть», 2011. – С.429–431.
39. Орехова Н.Н. Переработка гидроминерального техногенного сырья медно-цинковой подотрасли /И.В.Шадрунова, М.Н. Сабанова //Фундаментальные основы технологий переработки техногенных отходов: материалы Международного конгресса «Техноген -2012». Екатеринбург: Изд-во « Форт-диалог-Исеть», 2012. – С.142-145.
40. Орехова Н.Н. Проблемы сточных вод на горно-металлургических предприятиях: тенденции и решения /И.В. Шадрунова // Международная молодежная научная школа «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». 19-23 ноября 2012г. – М: ИПКОН РАН, 2012. – Том 2. – С.266–270.
41. Orekhova N.N. Comprehensive waste treatment technologies for copper industry/ Irina V. Shadrunova, Natalya А. Volkova// XXVI International Mineral Processing Congress (IMPC) 2012 Proceedings /new Delhi, India/ 24 - 28 september 2012 : Conference Proceedings.– P 3998-4010.
42. Орехова Н.Н. Исследование закономерностей очистки техногенных вод от ионов тяжелых металлов с использованием керамического фильтрующего гранулированного сорбента /А.Р Хусаинова., О.И.Архипова //Международная молодежная научная школа «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» 19-23 ноября 2012г. М: ИПКОН РАН, 2012.- Том 2. – С.358–363.
43. Орехова Н.Н. Исследование влияния соотношения железосодержащей и углеродсодержащей фракций клинкера в загрузке гальванокоагулятора на изменение рН, ОВП и концентрации металлов в жидкой фазе / Г.А.Бикбаева //Международная молодежная научная школа «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» 19-23 ноября 2012г. – М: ИПКОН РАН, 2012.–Том 2. – С.283–286.
44.Орехова Н.Н. Изучение возможности применения клинкера для очистки кислых сульфатных металлсодержащих техногенных вод методом гальванокоагуляции» /Бикбаева Г.А., Акуленко И.В. // «Комплексное освоение месторождений полезных ископаемых»: сборник научных трудов - Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2012г.– С.177–183.
45.Орехова Н.Н. Оценка технологических свойств природно-техногенных вод как основа для разработки перспективных технологий их комплексного использования /И.В.Шадрунова, Е.В.Зелинская, Н.А.Волкова //Инновационные процессы комплексной и глубокой переработки минерального сырья (Плаксинские чтения 2013): материалы Международного совещания. Томск, 16-19 сентября 2013г.Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013.– С.44–49.