stanisław speczik*, cezary bachowski*, andrzej mizera...
Post on 16-Feb-2019
239 Views
Preview:
TRANSCRIPT
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
155
Mat. Symp. str. 155 – 177
Stanisław SPECZIK*, Cezary BACHOWSKI*, Andrzej MIZERA**,
Andrzej GROTOWSKI** * KGHM Polska Miedź S.A., Lubin, ** CBPM „Cuprum”, Wrocław
Stan aktualny i perspektywy gospodarki odpadami stałymi
w KGHM Polska Miedź S.A.
Streszczenie
W artykule omówiono w sposób skrótowy technologie produkcji stosowane w KGHM
Polska Miedź S.A. i powstające w nich odpady. Dokonano ogólnej charakterystyki produkowanych odpadów, ich ilości i własności oraz podano zasady zarządzania odpadami. Szczegółowo scharakteryzowano odpady produkowane w największych ilościach, tj. odpady flotacyjne, żużle szybowe, żużle z pieca elektrycznego oraz odpad z instalacji odsiarczania. Podano informacje na temat dotychczas wykonanych prac w celu gospodarczego wykorzystania odpadów oraz podano perspektywy, co do ilości produkowanych odpadów w następnych latach oraz możliwości ich utylizacji.
1. Wstęp
KGHM Polska Miedź S.A. wytwarza rocznie około 500 tysięcy Mg miedzi elektrolitycznej
i ponad tysiąc Mg srebra. Taka wielkość produkcji sprawia, że jest największym w Europie
producentem tych metali, a także znaczącym ich producentem w skali światowej. Surowcem
do produkcji Cu i Ag są polimetaliczne złoża rud miedzi, zalegające w południowo-zachodniej
części Polski, w rejonie Lubin-Sieroszowice, o zawartości około 1,1 – 2,3 % Cu i 30 – 70 ppm
srebra. Chociaż zawartości Cu w polskich rudach są na ogół wyraźnie wyższe niż w rudach
przerabianych przez innych producentów, uzyskanie 1 Mg metalu wymaga wyprodukowania
ponad 100 Mg odpadów. Ta wysoka „odpadotwórczość” jest charakterystyczna dla produkcji
wszystkich metali nieżelaznych z rud, niezależnie od producenta i stosowanej przez niego
technologii. Znane z praktyki światowej zakłady wydobywcze i przetwórcze rud miedzi są
zlokalizowane zwykle w rejonach odludnych i korzystają z korzystnych uregulowań
środowiskowych, obowiązujących w danych krajach. Zarówno krajowe jak i europejskie
przepisy ochrony środowiska są znacznie bardziej restrykcyjne, dzięki czemu poziom
rozwiązań środowiskowych w KGHM Polska Miedź S.A. nie tylko, że nie odstaje od
rozwiązań światowych, ale często je przewyższa. Trudno, żeby było inaczej gdyż przy skali
wydobycia wynoszącej około 28 mln Mg rudy co roku powstaje około 29 mln Mg odpadów
stałych. Tak olbrzymia skala produkcji, lokalizacja przemysłu miedziowego w stosunkowo
gęsto zaludnionym terenie oraz świadomość zagrożeń stwarzanych z tego tytułu sprawiają, że
do zagadnień ochrony środowiska, a zwłaszcza gospodarki odpadami stałymi w KGHM Polska
Miedź S.A. zawsze podchodzono z należytą uwagą i starannością.
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
156
Ponadto, w procesach produkcyjnych występują także emisje gazów i pyłów do atmosfery
oraz powstają wody zanieczyszczone i ścieki. W okresie funkcjonowania Polskiej Miedzi
przeprowadzono szereg modernizacji istniejących instalacji oczyszczających oraz wdrożono
najnowsze, często unikatowe rozwiązania, które pozwoliły sprowadzić poziom emisji do
minimalnego poziomu wynikającego z aktualnego stanu rozwoju nauki i techniki.
Przykładowo, w zakresie emisji SO2, znajdujemy się grupie producentów charakteryzujących
się najmniejszą emisją tego gazu na 1 Mg wyprodukowanej miedzi. Z przyczyn podanych
powyżej nie udało się natomiast zmniejszyć w znaczący sposób ilości produkowanych
odpadów stałych. Dlatego też podjęto szereg prac badawczo-rozwojowych nad wykorzy-
staniem odpadów, z których część zakończyła się sukcesem.
2. Technologie produkcji i powstające odpady
Surowcem do produkcji miedzi jest ruda Cu wydobywana w trzech kopalniach „Lubin”,
„Polkowice-Sieroszowice” i „Rudna”. Ruda po pokruszeniu i zmieleniu poniżej 0,3 mm,
a często drobniej, podlega procesowi flotacji, w wyniku czego otrzymuje się koncentrat miedzi
o zawartości 18 – 32 % Cu oraz wodną zawiesinę odpadów flotacyjnych, o zawartości
0,17 – 0,27 % Cu. Odpady flotacyjne ze wszystkich trzech zakładów wzbogacania kierowane
są do jednego składowiska odpadów „Żelazny Most” gdzie w wyniku procesu sedymentacji
następuje oddzielenie wody technologicznej, ponownie zawracanej jest do procesu, a odpady
są bezpieczne składowane. Powstające w wyniku flotacji odpady są największym ilościowo
strumieniem, stanowiącym najważniejsze zagadnienie gospodarki odpadami, zarówno z przy-
czyn związanych z bezpieczeństwem, względami społecznymi, ochroną środowiska jak
i ekonomią produkcji.
Koncentrat miedzi przerabiany jest w hutach miedzi „Legnica” i Głogów”, w zależności od
swoich własności albo w piecach zawiesinowych albo w piecach szybowych. Produkcja miedzi
w piecach szybowych obejmuje brykietowanie koncentratu z dodatkiem ługu posulfitowego
w ilości 10 – 11 %, a następnie przetop brykietów wraz z żużlem konwertorowym i koksem na
tzw. kamień miedziowy. Powstający na tym etapie żużel szybowy, z uwagi na niską zawartość
Cu stanowi ostateczny odpad procesu wytopu. Gazy z pieców szybowych, zawierające do
10 % CO, są po odpyleniu spalane w elektrociepłowni. Ciekły kamień miedziowy poddawany
jest w konwertorach dmuchowi tlenem w wyniku czego otrzymuje się miedź konwertorową
o czystości 98 – 99 % i żużel konwertorowy, zawracany do procesu. Powstające gazy zawiera-
jące SO2, po odpyleniu i oczyszczeniu służą do produkcji kwasu siarkowego.
W technologii pieca zawiesinowego, koncentrat spalany jest w specjalnym palniku w piecu
zawiesinowym w dmuchu wzbogaconym w tlen, co prowadzi do otrzymania miedzi blister,
o składzie zbliżonym do miedzi konwertorowej oraz bogatego w miedź żużla. Z tych
względów żużel poddawany jest procesowi odmiedziowania w piecach elektrycznych i po
odzyskaniu Cu stanowi ostateczny odpad. Po zgranulowaniu wykorzystywany jest do różnych
celów. Gazy zawierające SO2, podobnie jak w HM „Legnica” są odpylane i wykorzystywane
do produkcji kwasu siarkowego. Ciepło zawarte w gazach jest wykorzystywane w kotle
odzysknicowym do produkcji pary wodnej. Pyły odzyskiwane w różnych stadiach procesu
zawiesinowego lub szybowego, z uwagi na wysoką zawartość Pb, są traktowane jako
koncentrat tego metalu i produkowany jest z nich ołów w piecach Dörschla. Ponadto
w stosowanych technologiach powstają inne znacznie mniejsze ilości odpadów, takie jak
odpady z odsiarczania spalin, szlamy wodorotlenków metali z oczyszczania ścieków, zużyta
wymurówka ogniotrwała, mieszanki popiołowo- żużlowe i żużle z elektrociepłowni, itp.
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
157
Poniżej w tablicy 2.1 podano ilości odpadów, w tym niebezpiecznych, jakie wyproduko-
wano w KGHM Polska Miedź S.A w 2001 roku, przez poszczególne zakłady (Opracowanie
zbiorowe, 2001):
Tablica 2.1.
Ilości odpadów ( w tym niebezpiecznych) wytworzonych w poszczególnych oddziałach KGHM Polska Miedź S.A. w roku 2001
Table 2.1. Amount of produced wastes (including dangerous ones ) in the individual departments
Oddział Masa odpadów, tys. Mg Razem
Inne niż niebezpieczne Niebezpieczne
Zakłady Górnicze „Lubin” 7,8 0,2 8,0
Zakłady Górnicze „Polkowice-Sieroszowice” 4,4 0,2 4,6
Zakłady G órnicze „Rudna” 70,4 0,2 70,6
Zakłady Wzbogacania Rud 26.960,5 0,0 29.960,5
Zakład Hydrotechniczny 203,2 0,0 203,2
Huta Miedzi „Legnica” 247,6 10,2 257,8
Huta Miedzi „Głogów” 1.169,1 46,2 1.125,3
Huta Miedzi „Cedynia” 2,0 0,0 2,0
RAZEM 28.664,9 57,1 28.722,0
Na całkowitą ilość wyprodukowanych w roku 2001 odpadów, wynosząca 28,7 mln Mg,
blisko 27 mln Mg stanowią odpady flotacyjne wyprodukowane przez zakłady wzbogacania. Te
odpady wraz z żużlami decydują o gospodarce odpadami, prowadzonej przez KGHM Polska
Miedź S.A., chociaż w całej spółce powstaje ponadto kilkadziesiąt różnych rodzajów odpadów.
Poniżej w tablicach 2.2-2.4 przedstawiono strukturę odpadów stałych, powstających
w poszczególnych zakładach, na przykładzie najważniejszych odpadów, tj. powstających
w największych ilościach.
Tablica 2.2. Najważniejsze odpady powstające w zakładach górniczych
Table 2.2. The most important wastes produced by mines
Lp. Kod Rodzaj odpadu Masa odpadów, tys.
Mg
1 01 03 99 Materiał ziemny z drążenia szybów 61,5
2 01 04 99 Nadziarno z podsadzkowni 9,0
3 17 04 05 Złom żelaza i jego stopów 4,9
4 20 03 01 Niesegregowane odpady, podobne do komunalnych 2,3
5 17 05 04 Grunt z wykopów i pogłębiania 1,5
6 - Całość odpadów produkowanych przez kopalnie 83,2
W przypadku zakładów górniczych (tab. 2.2), najistotniejszą pozycją w zestawieniu
odpadów jest materiał ziemny z drążenia szybów. Już od szeregu lat prace tego typu
wykonywane są jedynie w ograniczonym zakresie. Aktualnie materiał ten pochodzi on z prac
ziemnych związanych z drążeniem szybu wentylacyjnego R-XI dla ZG „Rudna”. Po
zrealizowaniu tej inwestycji pozycja ta zniknie z zestawienia, powodując w znaczący sposób
zmniejszenie ilości odpadów produkowanych przez kopalnie.
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
158
Tablica 2.3. Najważniejsze odpady powstające w zakładach wzbogacania rud
Table 2.3. The most important wastes produced by concentrators
Lp. Kod Rodzaj odpadu Masa odpadów,
tys. Mg
1 01 03 81 Odpady flotacyjne 26.949,5
2 17 04 05 Złom żelaza i jego stopów 4,2
3 17 01 02 Gruz budowlany 1,8
4 17 01 01 Odpady betonu i gruz z rozbiórek i remontów 1,8
5 01 03 99 Inne nie wymienione odpady 1,7
6 20 03 01 Niesegregowane odpady podobne do komunalnych 0,6
7 - Całość odpadów produkowanych przez zakłady wzbogacania rud 26.960,5
W zakładach wzbogacania (tab. 2.3), poza odpadami flotacyjnymi, które są produkowane
w znacznie większej ilości masie niż wszystkie, pozostałe odpady, najważniejszą pod
względem ilościowym grupą odpadów jest złom żelaza i jego stopów. Jest to związane
z intensywnie prowadzonymi pracami remontowymi i modernizacyjnymi parku maszynowego.
Podobne jest pochodzenie pozostałych dwóch grup odpadów, tj. gruzu budowlanego oraz
odpadów betonu i gruzu z rozbiórek.
Tablica 2.4. Najważniejsze odpady powstające w hutach miedzi „Legnica”, „Głogów” i „Cedynia”
Table 2.4. The most important wastes produced by „Legnica” and „Głogów” smelters
Lp. Kod Rodzaj odpadu Masa
odpadów,
tys. Mg
1 10 06 01 Żużel szybowy 794,3
2 10 06 01 Żużel granulowany z pieca elektrycznego 394,7
3 10 01 05 Odpad stały z odsiarczania gazów w instalacji IOS 72,9
4 10 01 01 Żużel z elektrociepłowni 50,0
5 10 06 07 Koncentrat Pb z mokrego odpylania gazów szybowych 43,0
6 19 02 04 Szlam wodorotlenków metali i inne szlamy po wytrąceniu metali z roztworów 30,7
7 17 01 01 Wymieszany gruz i materiały z rozbiórki 26,1
8 - Całość odpadów produkowanych przez huty 1475,2
Odpadami decydującymi o sumarycznej ilości odpadów produkowanych przez huty (tab.
2.4) są żużle szybowe oraz z żużle pieca elektrycznego. Produkowane są one w ilości ponad
1 mln Mg rocznie. Należy podkreślić, że większa ilość odpadów powstających w technologii
pieca szybowego niż w technologii pieca zawiesinowego (żużle z pieca elektrycznego), nie jest
związana z bardziej odpadotwórczym charakterem technologii pieca szybowego, a jedynie
z faktem, iż tą technologią przerabiana jest większa ilość, w dodatku uboższego koncentratu
Cu. W Hucie Miedzi „Cedynia” sumaryczna ilość powstających odpadów jest znikoma
i wynosi około 2 tys. Mg. HM „Cedynia” jest zakładem przetwórczym, w którym produkuje
się wyłącznie walcówkę miedzianą.
Interesujący problem związany jest z odpadami z odsiarczania spalin w instalacji
odsiarczania spalin IOS w HM „Głogów”. W instalacji tej odsiarczane są gazy pochodzące
z dopalania tzw. gazów gardzielowych. Do niedawna ta grupa odpadów nie istniała, ponieważ
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
159
zakład nie posiadał instalacji odsiarczania. Dążenie do poprawy wskaźników emisji SO2
spowodowało wybudowanie instalacji odsiarczania spalin i roczny przyrost masy odpadów tej
grupy o ponad 70 tys. Mg. Wiążą się z tym zagadnienia konieczności rozbudowy składowiska
i poszukiwania kierunków zagospodarowania tej grupy odpadów.
Z przedstawionego przeglądu wynika, że odpadami, produkowanymi w największej ilości
przez KGHM Polska Miedź S.A. są:
- odpady flotacyjne,
- żużle szybowe,
- żużle z pieca elektrycznego,
- odpad stały z instalacji IOS.
W dalszej części niniejszego opracowania poszczególne grupy odpady zostaną omówione
bardziej szczegółowo, że szczególnym zwróceniem uwagi na odpady flotacyjne.
3. Zasady zarządzania odpadami w KGHM Polska Miedź S.A.
Specyfika przemysłu metali nieżelaznych, wynikająca z niskich zawartości metalu
w rudach i obecności zwykle nieprzydatnej do produkcji wyrobów finalnych skały płonnej
powoduje, że wdrożenie uznanych zasad produkcji bezodpadowej lub mało-odpadowej (Praca
zbiorowa 2000) w głównym ciągu technologicznym jest zwykle niemożliwe lub możliwe jest
jedynie w ograniczonym stopniu. Z praktyki światowej znane są jedynie nieliczne przykłady
(Szuwarzyński, Kryza 1993), kiedy pozostałość po odzysku składników użytecznych jest
w znaczącym stopniu wykorzystywana do produkcji innych wyrobów. Przyczyny takiego stanu
rzeczy wynikają zwykle z dość nieokreślonego charakteru odpadów (mieszanina różnych skał),
bardzo drobnego uziarnienia oraz ich ogromnej masy, powstającej przez wiele lat. Znane są co
prawda techniki separacji poszczególnych składników, ale koszty związane z ich uzyskiwa-
niem w ten sposób oraz ich dalszym przerobem, a także jakość uzyskiwanych produktów,
sprawiają, że postępowanie takie nie jest ekonomicznie uzasadnione.
Bardzo wiele nadziei związanych było z rozwojem technologii przeróbczych i hydro-
metalurgicznych oraz zastosowaniem ich do przerobu odpadów. Szybko jednak okazało się, że
po ponownej przeróbce istniejących odpadów, powstają odpady wtórne, które zwykle stanowią
jeszcze większy problem środowiskowy. Z wymienionych przyczyn w przemyśle mineralnym
nie ma więc zwykle możliwości uniknięcia powstawania odpadów ani znaczącego minimalizo-
wania ich ilości. Wszystkie używane obecnie przez przemysł metali nieżelaznych technologie,
nawet najnowocześniejsze technologie hydrometalurgiczne i bio-hydrometalurgiczne produ-
kują odpady na tym samym poziomie ilościowym.
Sytuacja w KGHM Polska Miedź S.A. nie odbiega od praktyki światowej. Przy
istniejących uwarunkowaniach technicznych, środowiskowo-społecznych i ekonomicznych
oraz masach produkowanych odpadów w KGHM Polska Miedź S.A. szczególnego znaczenia
nabiera prowadzenie właściwego zarządzania powstającymi odpadami oraz ciągłe poszuki-
wanie sposób na ich zagospodarowanie. Ważne jest również przestrzeganie zasad produkcji
mało- i bezodpadowej, szczególnie w odniesieniu do pozostałych grup odpadów. Zgodnie
z wymogami obecnie obowiązującej ustawy o odpadach, Polska Miedź wprowadziła w swoich
oddziałach obowiązek planowania i prowadzenia wszystkich realizowanych tam procesów
w taki sposób aby:
- zapobiegać powstawaniu odpadów lub minimalizować ich ilość,
- w przypadkach kiedy nie jest to możliwe, zapewnić bezpieczny dla środowiska
odzysk lub unieszkodliwienie odpadów.
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
160
Wprowadzenie w Polskiej Miedzi rozwiązań systemowych w zarządzaniu odpadami oraz
konsekwentne ich przestrzeganie pozwoliło także na uzyskanie pewnego, sukcesu w zakresie
zmniejszenia ilości powstających odpadów flotacyjnych. Było to możliwe dzięki zmniejszeniu
zubożenia rudy na etapie eksploatacji górniczej, w wyniku czego zawartość Cu w urobku
wzrosła. Stworzyło to także niezbędne podstawy dla poprawy jakości koncentratu flotacyjnego,
co miało korzystny wpływ na ekonomikę przerobu hutniczego.
Zarządzanie odpadami powstającymi w Oddziałach KGHM Polska Miedź SA prowadzone
jest zgodnie z obowiązującymi w Polsce przepisami prawa ochrony środowiska. Wszystkie
Oddziały posiadają stosowne uzgodnienia oraz wymagane zezwolenia organów administracji
publicznej. Prowadzona jest jakościowa i ilościowa ewidencja odpadów oraz sprawozdawczość
z zastosowaniem wymaganych dokumentów obrotu odpadami, odpady klasyfikowane są
zgodnie z obowiązującym katalogiem odpadów. Wykonywane są systematycznie prace
badawcze mające na celu opracowanie nowych kierunków utylizacji odpadów, zmniejszenia
uciążliwości środowiska związanej ze składowaniem odpadów oraz zapewnienie właściwego
monitoringu już istniejących składowisk.
W celu spełnienia wszystkich wymagań wynikających z przepisów prawa, zasady gospo-
darki odpadami wewnątrz Oddziałów KGHM Polska Miedź SA regulowane są szczegółowo
przez wewnętrzne instrukcje postępowania z odpadami, wprowadzane w formie zarządzeń
Dyrektorów Oddziałów. W instrukcjach tych określane są dopuszczalne sposoby postępowania
z poszczególnymi rodzajami odpadów, w tym zasady ich zbiórki, magazynowania i zagospo-
darowania, a także zasady eksploatacji posiadanych składowisk. Instrukcje określają szcze-
gółowo kompetencje, obowiązki i odpowiedzialność konkretnych pracowników za poszcze-
gólne etapy gospodarowania odpadami, ich ewidencjonowanie, jak również wypełnianie
nałożonych przepisami prawa obowiązków w stosunku do administracji publicznej (sprawo-
zdawczość, składanie informacji, wnoszenie opłat, uzyskiwanie pozwoleń itp.).
4. Gospodarka odpadami w KGHM Polska Miedź S.A.
4.1. Odpady flotacyjne
Rudy z poszczególnych kopalń są zróżnicowane pod względem składu chemicznego,
mineralnego i petrograficznego. Z powodu stosunkowo drobnego uziarnienia minerałów
miedzionośnych, wielkość ziaren odpadów flotacyjnych jest generalnie poniżej 0,3 mm.
Zastosowanie procesu flotacji, jako metody wzbogacania sprawia, że odpady flotacyjne są
mieszaniną piaskowca i skał węglanowych z jedynie niewielkimi pozostałościami minerałów
siarczkowych. W tablicy 4.1 podano skład chemiczny opadów z poszczególnych zakładów
wzbogacania (Mizera, Grotowski 2000).
Odpady produkowane w poszczególnych rejonach, choć składają się z tych samych typów
skał: piaskowce, łupki oraz skały węglanowe (dolomit i kalcyt) wykazują istotne zróżnico-
wanie. Różnica dotyczy udziałów ilościowych i charakteru poszczególnych skał. Odpady
z O/ZWR „Polkowice” są przede wszystkim złożone ze skał węglanowych, a zwłaszcza
dolomitu, w niewielkim stopniu z piaskowca i łupka. Głównym składnikiem odpadów
z O/ZWR Rejon „Lubin” i „Rudna” jest piaskowiec, przy czym w odpadach rudniańskich jest
go mniej i ma on inny charakter niż piaskowiec lubiński. Pozostałe składniki odpadów poza
węglanami i łupkami to przede wszystkim minerały ilaste oraz pozostałości minerałów siar-
czkowych, takich jak, chalkozyn, bornit, piryt, chalkopiryt, kowelin, itd. (Grotowski i in.
1995).
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
161
Tablica 4.1. Skład chemiczny odpadów flotacyjnych, 1999
Table 4.1. Chemical composition of flotation tailings , 1999 year
Lp. Składnik Jednostki Zawartość, % wag.
O/ZWR Rejon
„Lubin”
O/ZWR Rejon
„Polkowice”
ZWR Rejon
„Rudna”
1 SiO2 % 68,20 19,63 55,46
2 CaO % 6,96 25,60 11,29
3 MgO % 3,97 3,60 5,32
4 Al2O3 % 4,63 5,29 4,13
5 K % 1,07 1,49 1,25
6 Na % 0,291 0,33 0,39
7 Sc % 0,26 0,88 0,86
8 Cc % 2,75 9,48 4,13
9 Fe % 0,52 0,54 0,52
10 Cu % 0,17 0,26 0,22
10 Pb % 0,05 0,025 0,04
11 As ppm 46 90 10
12 Ag ppm 11 7 7
13 Hg ppm 0,214 0,12 0
14 Cd ppm 0,17 0 0
Uziarnienie odpadów ze wszystkich zakładów wzbogacania jest mniejsze jak 0,3 mm
i przedstawia się tak jak przedstawiono to w tablicy 4.2.
Tablica 4.2. Skład ziarnowy odpadów flotacyjnych z O/ZWR Rejon „Lubin”, „Polkowice” i „Rudna”
Table 4.2. Grain size distribution of tailings from „Lubin”, „Polkowice” and „Rudna” concentrators
Klasa ziarnowa,
mm
Udział procentowy klasy ziarnowej, % wag.
O/ZWR Rejon „Lubin” O/ZWR Rejon „Polkowice” O/ZWR Rejon „Rudna”
Pow. 0,2 3,4 - 5,4
0,2 – 0,1 23,1 - 31,1
0,1 – 0,075 23,1 1,87 8,7
0,075 – 0,045 11,7 8,29 7,2
pon. 0,045 38,7 89,84 47,6
Zdecydowanie najdrobniejsze są odpady z O/ZWR Rejon „Polkowice”, a uziarnienie
odpadów z zakładów „Rudna” i „Lubin” jest zbliżone. Ponieważ odpady lubińskie mają
najwyższą zawartość SiO2 są one potencjalnie najatrakcyjniejszym materiałem do celów
budowlanych.
Z pewnym uproszczeniem można stwierdzić, że odpady flotacyjne są mieszaniną drobno
zmielonego piasku i skał węglanowych, a zwłaszcza dolomitu, z niewielką ilością siarczków
metali i innych minerałów użytecznych. Stąd też dotychczasowe prace nad gospodarczym
wykorzystaniem odpadów dotyczyły generalnie dwu zagadnień:
Odzysku zawartych w odpadach minerałów użytecznych.
Wykorzystania odpadów jako zastępnika piasku i/lub dolomitu.
Niezależnie od wszystkich prowadzonych prac nad utylizacją odpadów flotacyjnych,
kwestią nadrzędną jest zapewnienie bezpiecznego sposobu ich składowania. Zarówno
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
162
własności odpadów (Goszcz i in. 1993), jak i przyjęte zasady składowania zapewniają
bezpieczne pod względem środowiskowym i technicznym składowanie odpadów flotacyjnych.
4.1.1. Możliwości wykorzystania odpadów flotacyjnych jako ubogiej rudy
W początkowym okresie eksploatacji zakładów wzbogacania, kiedy technologia nie była
jeszcze dostatecznie dobrze opanowana, straty miedzi w odpadach były znacznie większe niż
obecnie. Spowodowało to naturalne zainteresowanie zagadnieniem odzysku miedzi i srebra
z odpadów flotacyjnych. W latach siedemdziesiątych badania takie przeprowadził Zakład
Doświadczalny z Lubina zarówno w odniesieniu do odpadów z zakładu wzbogacania „Lena”
jak i ze składowiska odpadów „Gilów”. W tym ostatnim przypadku, zarówno w badaniach
laboratoryjnych i w próbie przemysłowej stwierdzono możliwość odzysku 68 % miedzi
w postaci ubogiego koncentratu z odpadów zawierających średnio 0,3 % Cu a całe
przedsięwzięcie okazało się nierentowne (Grotowski i in. 1995). W drugiej połowie lat
dziewięćdziesiątych zagadnieniem odzysku miedzi z odpadów ZWR „Konrad” zajmowała się
kanadyjska firma KER, przy współpracy CBPM „Cuprum”. Opracowano dwie technologie
odzysku Cu i Ag z odpadów: flotacyjną i ługowania cyjankowego. Na etapie badań
laboratoryjnych, przy wykorzystaniu tradycyjnego schematu wzbogacania z zastosowaniem
kolumn flotacyjnych uzyskano koncentrat o zawartości miedzi 16 – 19 %, z uzyskiem 60 – 70 %
(Mizera, Grotowski 2000). Wyniki te należy uznać za bardzo dobre, jednakże w dalszych
badaniach, prowadzonych w skali pilotowej, wyniki te nie potwierdziły się. Dlatego też
opracowano również technologię ługowania cyjankowego odpadów, z regeneracją cyjanków
podczas elektrolizy miedzi i srebra, która została potwierdzona w ruchu ciągłym w skali
ćwierć-technicznej. Mimo nowatorskiego charakteru technologii uzyskano bardzo dobre
wyniki, jednakże z uwagi na konieczność stosowania dużych objętości roztworów
cyjankowych w gęsto zaludnionym obszarze oraz niedopracowane zagadnienia ekonomiczne
nie została podjęta decyzja o jej stosowaniu (Chmielewski, Grotowski 1995). Ponadto,
najpoważniejszą słabością tej, jak i zresztą wszystkich innych proponowanych do tej pory
technologii odzysku minerałów użytecznych był nie rozwiązany problem wykorzystania
odpadów po procesie odzysku.
4.1.2. Możliwości wykorzystania odpadów flotacyjnych do produkcji materiałów budowlanych
Skład chemiczny odpadów flotacyjnych, w których przeważającym składnikiem jest SiO2
i CaO sugeruje ich wykorzystanie w budownictwie. Stąd też badania takie rozpoczęto już
w latach sześćdziesiątych od określenia możliwości wykorzystania odpadów flotacyjnych z ZG
„Konrad” do produkcji cementu. Wstępne badania potwierdziły, że odpady cechują się co
prawda bardzo korzystnym uziarnieniem i nie wymagają domielania, ale posiadają stosunkowo
niski moduł krzemionkowy, bardzo wysoki moduł glinowy i zbyt wysoką zawartość tlenku
magnezu. Dla uzyskania zadawalających parametrów cementu, konieczne okazało się skorygo-
wanie składu materiału wsadowego, co spowodowało zasadnicze obniżenie opłacalności
produkcji cementu (Nawrocki i in. 1987).
Badania nad możliwością wykorzystania odpadów do produkcji kruszyw porowatych
metodą aglomeracji wykazały, że jest to możliwe po niewielkiej korekcie składu krzemionką
i szlamem gliniastym. Głównym ograniczeniem uruchomienia produkcji była wówczas skala
przedsięwzięcia. Przyjmując, że zakład pracowałby na potrzeby byłych województw
wałbrzyskiego, wrocławskiego, legnickiego, jeleniogórskiego, leszczyńskiego, poznańskiego
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
163
i zielonogórskiego, wykorzystanie odpadów byłoby na poziomie co najwyżej 500.000 m3
w skali rocznej, tj. około 3 % produkowanych rocznie odpadów (Woźniakowski 1979).
Interesujące były dotychczasowe próby zastosowania frakcji piaskowcowej odpadów do
produkcji betonu komórkowego. Adaptowano w tym celu oryginalną polską metodę UNIPOL.
Do celów badawczych odpady pobrano z plaży składowiska "Żelazny Most", domielono do
uziarnienia 80 % poniżej 0,06 mm, zmieszano ze spoiwem UNIPOL i ze środkami
spulchniającymi, uzyskując tak zwaną masę zarobową do produkcji betonu komórkowego
(Woźniakowski 1979). Uzyskany beton komórkowy spełniał wymagania norm, a przeprowa-
dzona analiza ekonomiczna wykazała, że produkcja betonu komórkowego z odpadów
flotacyjnych w każdym wariancie byłaby bardziej opłacalna niż z piasku naturalnego.
Opracowano także technologię produkcji pianobetonu z odpadów flotacyjnych typu
węglanowego.
Na stosowanie odpadów flotacyjnych w budownictwie uzyskano atest Instytutu Techniki
Budowlanej w Warszawie. Mankamentem obydwu kierunków utylizacji jest fakt, że
w najlepszym razie można by wykorzystać kilkaset tysięcy ton odpadów rocznie.
W latach osiemdziesiątych podjęto próbę wykorzystania odpadów w połączeniu
z popiołami z elektrociepłowni, do produkcji nowego materiału budowlanego, który może
służyć do wyrobu tzw. betonitów górniczych. Betonity górnicze wykonane z tego materiału są
tańsze, a także lżejsze o około 30 % od tradycyjnych wyrobów ze żwirobetonu, przy
zbliżonych parametrach wytrzymałościowych, dzięki czemu budowa konstrukcji górniczych
jest znacznie łatwiejsza. Odpady mogą być także dodawane do betonu ciężkiego dla
zmniejszenia jego porowatości.
Przeprowadzono również z wynikiem pozytywnym próby zastosowania odpadów
flotacyjnych jako tzw. mączki mineralnej - składnika mas bitumicznych do budowy dróg.
Wykonana jeszcze w latach siedemdziesiątych ocena ekonomiczna wskazywała na opłacalność
produkcji. Roczne zapotrzebowanie na mączkę mineralną w skali całego kraju szacowano
w latach osiemdziesiątych na 2,4 mln Mg (Woźniakowski 1979).
Interesującym sposobem wykorzystania odpadów flotacyjnych jest zastosowanie ich do
neutralizacji odpadowego kwasu siarkowego z hut miedzi. Jeszcze do niedawna cała ilość
odpadowego kwasu neutralizowana była wapnem, co pociągało za sobą określone koszty
związane z zakupem i transportem wapna. Instytut Chemii Nieorganicznej w Gliwicach, przy
współpracy z CBPM „Cuprum”, przeprowadził w 1993 roku badania nad wykorzystaniem
drobnoziarnistych odpadów z ZWR „Polkowice” do neutralizacji odpadowego kwasu
siarkowego (Mizera 1994). Możliwe byłoby także wykorzystanie w tym celu odpadów
flotacyjnych z innych zakładów wzbogacania, jednakże odpady O/ZWR Rejon „Polkowice”
najlepiej nadają się do tego celu, z uwagi na największą zawartość węglanów. W oparciu
o pozytywne wyniki tych badań wykonano w O/ZWR Rejon "Polkowice" instalację pilotową
neutralizacji kwasu, o zdolności przerobu 100 Mg/dobę kwasu siarkowego. Rozruch instalacji
nastąpił w drugiej połowie 1996 roku, a uzyskane wyniki potwierdziły słuszność założeń
koncepcyjnych.
4.1.3. Zastosowanie odpadów flotacyjnych w drogownictwie
W związku z opracowywanym programem budowy autostrad w roku 1996 przeprowadzono
ponowne badania nad możliwościami wykorzystania odpadów flotacyjnych w drogownictwie.
Badania te zakończyły się pozytywnymi wynikami i w tablicy 4.3 podano jakiego rzędu ilości
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
164
odpadów można by wykorzystać do poszczególnych robót (Mizera, Stypułkowski 1996;
Stypułkowski i in. 1996).
Należy zwrócić uwagę, że stosowanie odpadów w budownictwie drogowym jest
bezpieczne dla środowiska, ponieważ wyniki przeprowadzonych badań i ekspertyz wskazują,
że stosowanie odpadów flotacyjnych w budownictwie drogowym nie spowoduje:
wyługowania pierwiastków metalicznych w stopniu zagrażającym skażeniem wód
gruntowych;
emanacji pierwiastków promieniotwórczych w stopniu zagrażającym środowisku
i ludności.
Przeprowadzona analiza ekonomiczna wykazała wysoką atrakcyjność koncepcji wykorzy-
stania odpadów flotacyjnych w budownictwie drogowym. Wszystkie analizowane warianty
charakteryzowały się krótkimi okresami spłaty inwestycji, z reguły poniżej trzech latach,
i dużymi wartościami wewnętrznej stopy zwrotu (Stypułkowski, Nierzewska 1996).
Tablica 4.3. Zastosowanie odpadów flotacyjnych w budownictwie drogowym
Table 4.3. Application of flotation tailings in road construction
Rodzaj robót drogowych Potrzebna ilość odpadów
Nasypy drogowe 12 m wysokości, 1 mb długości, droga III klasy 18 Mg/mb
Nasypy drogowe 1m wysokości, 1 mb długości autostrada 30 Mg/mb
Warstwa ulepszona podłoża, stabilizacja emulsją – 0,2 m grubości 0,38 Mg/m2
Podbudowy stabilizowane mechanicznie – 0,2 m 0,030 Mg/m2
Masa mineralno-asfaltowa na podbudowy dla średniego ruchu, 0,10 m grubości 0,100 Mg/m2
Beton asfaltowy – 0,10 m grubości 0,070 Mg/m2
Zapotrzebowanie odpadów na 1 km drogi III klasy do nasypu o wysokości 1 m oraz
w konstrukcji nawierzchni dla ruchu bardzo ciężkiego
21.400 Mg
Zapotrzebowanie odpadów do budowy 1 km autostrady z nasypem 1 m wysokości 40.200 Mg
Wymienione względy skłaniają do podjęcia dalszych działań w celu doprowadzenia do
uzyskania niezbędnych atestów i szerokiego zastosowania odpadów flotacyjnych w drogo-
wnictwie. Jest to tym bardziej uzasadnione, że z przeprowadzonego bilansu zapotrzebowania
na materiały do budowy autostrad, dróg szybkiego ruchu i dróg lokalnych w regionie wynika,
że istnieje realna możliwość gospodarczego wykorzystania odpadów gruboziarnistych, w ilości
rzędu 1,8 mln Mg/rok. Obserwowane w ostatnich latach zahamowania w programie budowy
autostrad nie pozwalają oczekiwać, że w najbliższej przyszłości będzie możliwe wykorzystanie
nawet tej, stosunkowo niewielkiej części odpadów flotacyjnych.
4.1.4. Zastosowanie odpadów flotacyjnych w górnictwie
Lityfikacja
Interesującą koncepcją wykorzystania odpadów flotacyjnych, zaproponowaną w drugiej
połowie lat dziewięćdziesiątych, była tzw. technologia lityfikacji (Opracowanie zbiorowe
2000). Miała ona umożliwić zagospodarowanie najdrobniejszej frakcji odpadów flotacyjnych
poprzez wtłoczenie ich do trzeciorzędowych warstw górnego miocenu (nadwęglowych),
z zachowaniem istniejącego układu litologicznego. Niestety, jak wykazały przeprowadzone
próby nie uzyskano założonych parametrów jakości materiału podsadzkowego, gęstości
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
165
materiału lityfikacyjnego, a ilość drobnoziarnistego materiału, którą można było wtłoczyć do
danego otworu okazała się wielokrotnie mniejsza od przewidywanej. Praktycznie przekreśla to
możliwość zastosowania tej metody gospodarczego wykorzystania odpadów. Niepowodzenie
wykonanych prób autorzy upatrują w trudnościach z uzyskaniem wymaganych parametrów
mieszaniny litifikującej, nieodpowiednej konstrukcji otworów oraz niewłaściwej dobranej
głębokości otworów lityfikacyjnych.
Dosadzanie zrobów zawałowych
Objętość powstających w ciągu roku pustek poeksploatacyjnych na terenie LGOM
szacowana jest na około 10 mln m3. Zdecydowana większość pustek poeksploatacyjnych
powstała i powstaje w technologiach eksploatacji bez użycia podsadzki. Do niedawna
likwidacja zrobów realizowana była przez zawał skał stropowych, wywołany technologicznie.
Trudności z uzyskaniem pełnego podparcia stropu zawałem technologicznym spowodowały, że
od kilku lat powszechnie stosowany jest system z łagodnym ugięciem skał stropowych na
filarach resztkowych. Potwierdzone występowanie pustek wewnątrz gruzowiska wieloletniego
zawału oraz znacznych objętości pustek, powstających w trakcie bieżącej eksploatacji złoża
rud miedzi powoduje, że technologia dosadzania zrobów zawałowych, zarówno starych jak
i powstających na bieżąco, ma bardzo duże szanse na jej zastosowanie w skali przemysłowej
(Dębkowski i in. 1996).
Technologia dosadzania (doszczelniania) zrobów drobną frakcją odpadów flotacyjnych jest
technologią nową w kopalniach LGOM. Znane rozwiązania zarówno krajowe (np. technologia
zawiesiny wodno-popiołowej w GŚZW) jak i zagraniczne, z uwagi na odmienne warunki
geologiczno-górnicze, mogą być wykorzystywane jedynie w niewielkim zakresie. Stąd też
wdrożenie tej technologii w warunkach kopalń LGOM wymagać będzie przeprowadzenia
eksperymentu dosadzania w skali półtechnicznej, z wykorzystaniem instalacji pilotowej.
Obecnie prowadzone są prace badawcze i koncepcyjne, dotyczące technologii doszczelniania
bieżąco powstających zrobów z wykorzystaniem tzw. „pasty”. Z uwagi na ilość możliwych do
zagospodarowania odpadów flotacyjnych technologia „pasty” jest szczególnie interesująca.
Technologia ta jest stosowana w Niemczech, Australii, RPA i w Kanadzie. Mimo wysokich
nakładów inwestycyjnych na wybudowanie instalacji do wytwarzania i transportu „pasty” do
zrobów oraz znaczących kosztów eksploatacyjnych, technologia ta znajduje coraz szersze
zastosowania w górnictwie światowym. Jest to spowodowane coraz bardziej restrykcyjnym
ustawodawstwem w zakresie ochrony środowiska w tych krajach. Zmusza to także do ciągłego
podejmowania działań w kierunku modernizacji technologii „pasty”, zwłaszcza w zakresie
wytwarzania zagęszczonej zawiesiny materiałów drobnoziarnistych, tj. znaczącego ich odwo-
dnienia. Dotychczas w instalacjach do wytwarzania „pasty” stosowano tzw. system PPSM (np.
kopalnia złota Macassa w Kanadzie) oraz filtry próżniowe lub ciśnieniowe (np. kopalnie
Valsum i Monopol w Niemczech oraz Louvicourt w Kanadzie). Obecnie w Kanadzie wdrażany
jest nowy system odwadniania odpadów, oparty na tzw., zbiornikach fluidyzacyjnych (np.
kopalnia Myra Fells na wyspie Vancouver). W zbiornikach tych następuje przyśpieszona
sedymentacja ziarn odpadów ze wzbogacania, połączona z systematycznym odwadnianiem,
a następnie upłynnianiem przy pomocy sprężonego powietrza. Uważa się, że przy spełnieniu
wymogów ekonomicznych i pozytywnych wynikach badań w instalacji pilotowej, właśnie ta
odmiana technologii „pasty” powinna znaleźć zastosowanie w warunkach kopalń LGOM.
Na podstawie wstępnych wyników badań i opracowanych założeń eksploatacji
przemysłowej szacowano, że w technologii dosadzania starych zrobów zawałowych będzie
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
166
można wykorzystać około 1,7 – 3,5 mln Mg /rok, zwłaszcza drobnoziarnistych odpadów
flotacji (2,0 – 4,0 mln m3 /rok mieszaniny doszczelniającej). Odpady te mogą być również
wykorzystywane w technologii dosadzania (doszczelniania) bieżąco powstających zrobów przy
zastosowaniu tzw. „pasty” (Butra i in. 1998). Będąca do wykorzystania w tym przypadku
wielkość pustki w zrobach szacowana jest na co najmniej 4,0 – 5,0 mln m3. Przy takim
założeniu i przy gęstości „pasty” równej około 1,8 – 2,0 Mg/m3 możliwe byłoby
zagospodarowanie około 4,5 – 5,5 mln Mg odpadów/rok. Wyniki prób pilotowych nie potwier-
dziły jednak tych założeń. Obecnie trwają prace nad poprawą wskaźników doszczelaniania.
Podsadzanie pustek poeksploatacyjnych
Można szacować, że w najbliższych latach zapotrzebowanie na materiał podsadzkowy
w LGOM kształtować się będzie na poziomie około 2,5 – 3,0 mln m3/rok. Istniejące korzystne
krajowe i zagraniczne doświadczenia w zakresie wykorzystywania odpadów drobnoziarnistych
do podsadzania zrobów, pozwalają wskazać na technologie podsadzkowe jako kolejną
możliwość przemysłowego zagospodarowania odpadów flotacyjnych w warunkach kopalń
LGOM. Wśród rozwiązań, które rokują największe szanse realizacji wyróżnia się podsadzkę
zestaloną i podsadzkę hydrauliczną. Co korzystne, układ technologiczny przygotowania
mieszaniny podsadzki hydraulicznej na bazie odpadów flotacyjnych jest analogiczny jak dla
piasku podsadzkowego.
Przy założeniu, że do podsadzki hydraulicznej wykorzystywane będą tylko odpady
flotacyjne z przeróbki rudy piaskowcowej, w ilości odpowiadającej zapotrzebowaniu kopalń
LGOM na materiał podsadzkowy, tj. około 2,5 – 3,0 mln m3/rok, ilość zagospodarowanych
odpadów kształtować się będzie na poziomie 4,0 – 4,8 mln Mg/rok, co wyczerpuje około 80 %
rocznej „produkcji” gruboziarnistych odpadów flotacji (powyżej 0,075 mm) (Butra i in. 1998).
Alternatywnym rozwiązaniem zagospodarowania odpadów flotacyjnych w technologiach
podsadzkowych jest podsadzka zestalana. Dla warunków kopalń LGOM rozważa się
możliwość jej zastosowania w dwóch odmianach, tj. jako:
podsadzkę zestalaną o wytrzymałości 0,5 – 1,0 MPa (stabilizowaną), dla obecnie
stosowanych systemów eksploatacji;
podsadzkę zestalaną o wytrzymałości 3,0 – 4,0 MPa (utwardzoną) dla nowej generacji
systemów eksploatacji , np. systemów filarów przemiennych.
Względy ekonomiczne wskazują, że może być zastosowany pierwszy z wariantów, tj.
o minimalnych parametrach wytrzymałościowych. Wynika to między innymi z konieczności
wprowadzenia najmniejszych zmian modyfikujących sprawdzone systemy wybierania złoża
rud miedzi na podsadzkę. W przypadku potwierdzenia przydatności tego typu podsadzki
w warunkach LGOM, zostaną przeanalizowane ewentualne zmiany technologiczne w sposo-
bach wybierania, przy zastosowaniu podsadzki o podwyższonych parametrach wytrzymało-
ściowych. Układ technologiczny przygotowania mieszaniny do podsadzki zestalanej i dosa-
dzania zrobów jest bardzo podobny i składa się z kilku węzłów:
węzła zagęszczania odpadów flotacyjnych;
węzła przygotowania wodnej zawiesiny materiałów wiążących (cement, popioły lotne);
węzła przygotowania wodnej zawiesiny materiałów modyfikujących i wypełniaczy (np.
odpadów poneutralizacyjnych), przy czym nie jest on niezbędnym elementem ciągu
technologicznego;
węzła przygotowania mieszaniny końcowej (wieloskładnikowej).
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
167
Przy założeniu, że zapotrzebowanie kopalń na materiał podsadzkowy kształtuje się na
poziomie około 2,5 – 3,0 mln m3/rok, ilość odpadów, jaką będzie można zagospodarować
w technologii podsadzki zestalanej wyniesie około 2,2 – 2,6 mln Mg/rok. Obecnie kontynuo-
wane są prace mające za zadania doprowadzenie do wykorzystania odpadów flotacyjnych do
podsadzania wyrobisk.
4.1.5. Zastosowanie odpadów flotacyjnych w budownictwie hydrotechnicznym
Przeprowadzone do tej pory badania pozwoliły na zastosowanie odpadów flotacyjnych na
dużą skalę w budownictwie hydrotechnicznym. Obecnie, ponad 70 % ilości produkowanych
odpadów flotacyjnych wykorzystywanych jest do rozbudowy składowiska Żelazny Most”.
Frakcja gruboziarnista już od kilkunastu lat wykorzystywana jest do nadbudowy zapór
składowiska, dzięki czemu unika się konieczności eksploatacji złóż piasku. Od połowy 1997
roku rozpoczęto stosowanie najdrobniejszej frakcji odpadów do zapewnienia kolmatacji dna
zbiornika. W tym celu drobnoziarniste odpady z O/ZWR Rejon "Polkowice", doprowadzane są
selektywnym systemem hydrotransportu w głąb czaszy składowiska uszczelniając jego dno.
Dodatkowo, w postępującym procesie uszczelniania podłoża biorą udział najdrobniejsze
frakcje odpadów z rud piaskowcowych, osadzające się na obrzeżu plaż i w akwenie.
Uszczelnienia czaszy dokonuje się w celu eliminacji infiltracji zmineralizowanych wód
nadosadowych w podłoże składowiska. Proces ten, w przypadku braku przeciwdziałań, mógłby
spowodować wielkoobszarowe zanieczyszczenie użytkowych poziomów wód podziemnych,
jak również niekorzystne zmiany stosunków wodnych w glebach.
4.2. Gospodarka żużlami miedziowymi
Żużle miedziowe, tj. żużel szybowy i żużel granulowany powstają w procesie pirometalur-
gicznego przerobu koncentratów miedziowych w Hutach Miedzi „Legnica” i „Głogów” I i II,
stanowiąc drugi, co do ilości, rodzaj odpadów z przemysłu miedziowego. Obecnie prawie cała
roczna produkcja żużli pomiedziowych z HM „Głogów” jest wykorzystywana gospodarczo,
a ponieważ od kilku lat zapotrzebowanie na żużel granulowany przewyższa jego produkcję,
istniejące zwałowiska ulegają stopniowej likwidacji.
4.2.1. Własności żużla szybowego
Żużel szybowy jest bezpostaciowym szkliwem, o twardości 6,0 – 7,3 w skali Mosha,
gęstości 3,2 – 3,4 g/cm3, w którym znajdują się wtrącenia tlenków metali, a także (spora-
dycznie) ziarna metalu, najczęściej stopu miedzi z żelazem i ołowiem, o rozmiarach rzędu
kilku mikrometrów. Obok form bezpostaciowych występują również formy krystaliczne,
których podstawowymi składnikami są krzemiany i glinokrzemiany wapnia i magnezu (Muszer
1996). Skład chemiczny żużla szybowego (Ciurla, Mizera 1991; Basińska i in. 1993), podano
w tablicy 4.4.
Żużel szybowy charakteryzuje się:
całkowitą odpornością na rozpad krzemianowy i żelazawy;
twardością w skali Mosha od 6,0 do 7,3;
nasiąkliwością od 0,41 % do 1,14 %;
gęstością nasypową w stanie zagęszczonym (dla frakcji 20-40 mm) od 1568 kg/m3 do
1900 kg/m3;
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
168
wskaźnikiem rozkruszenia (dla frakcji 20-40 mm) od 1,03 % do 1,28 %;
zawartością siarki w przeliczeniu na SO3 od 0,24 % do 1,18 %;
niskim sumarycznym stężeniem metali (Pb, Cu, Cd, As, Cr) w związkach
rozpuszczalnych w wodzie, od 0,24 do 12,70 mg/kg żużla.
Tablica 4.4.
Skład chemiczny żużla szybowego z Huty Miedzi „Głogów” I, (Basińska i in. 1993; Butra i in. 1998) Table 4.4.
Chemical composition of shaft slag from „Głogów I” copper smelter
Składnik Zawartość, % Składnik Zawartość, ppm
SiO2 39 – 48,3 Ni 50 – 67
CaO 15,18 – 20 Cr 510
Fe2O3 9,3 – 11,3 Co 600 – 770
Al2O3 11,0 – 13,95 Mo 296
MgO 7,3 – 9,6 Sn 18
S 0,17 – 0,8 Ag 20 – 33
Zn 0,26 – 0,74 V 836
Pb 0,12 – 0,29 As 120
Cu 0,16 – 0,57 Au 2
Cd 5
Re 1 – 2
Skład ziarnowy żużla szybowego w badanych próbkach z produkcji kruszyw drogowych,
nie ulega większym wahaniom. Dominują frakcje 20 – 50 mm, stanowiąc od 66,1 do 94,6 %
masy próbki. Zawartość ziaren o średnicach mniejszych od 20 mm waha się w granicach od
2,9 do 16,6 %, a o średnicach większych od 50 mm dochodzi do 29,1 %. Jest to materiał, który
pod względem charakterystyk fizyko-mechanicznych można zaliczyć do skał litych II klasy,
o dużej twardości, małej podatności na rozkruszanie, bardzo małej ścieralności i nasiąkliwości.
Wykazuje minimalną ługowalność wodą. Suma metali przechodzących do roztworu w procesie
ługowania statycznego i dynamicznego jest bardzo niska, stanowiąc 0,13 % wartości dopu-
szczalnej. Jest całkowicie odporny na rozpad chemiczny i działanie NaCl w warunkach
zmiennych cykli mrozowych.
Z punktu widzenia wymagań ochrony środowiska istotne jest, że żaden z badanych
parametrów nie przekracza dopuszczalnych wartości podanych w decyzji zezwalającej na
gospodarcze wykorzystanie żużla szybowego i nie ma żadnych przeciwwskazań do stosowania
tego materiału w budownictwie drogowym.
4.2.2. Własności żużla granulowanego
Żużel granulowany jest syntetycznym materiałem amorficznym o twardości 6 – 8 w skali
Mosha, gęstości 2,6 – 3,2 g/cm3, w którym SiO2 jest związany w postaci kompleksowych
związków krzemu. Nie zawiera więc wolnej krzemionki, cząstek metali, soli kwasów oraz
składników rozpuszczalnych w wodzie i jest odporny na działanie mrozu.
Skład chemiczny żużla granulowanego (Basińska i in. 1993) podano w tablicy 4.5.
Żużel granulowany charakteryzuje się:
gęstością nasypową w stanie zagęszczonym od 1,550 kg/m3 do 1,890 kg/m3;
zawartością siarki w przeliczeniu na SO3 od 0,09 % do 0,72 %;
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
169
znaczną rozpiętością wyników w zakresie sumarycznego stężenia metali (Pb, Cu, Cd,
As, Cr) w związkach rozpuszczalnych w wodzie, w granicach od 0,56 do 239,11 mg/kg
żużla.
Tablica 4.5.
Skład chemiczny żużla granulowanego z Huty Miedzi „Głogów” II, (Basińska i in. 1993) Table 4.5.
Chemical composition of granulated slag form „Głogów II” copper smelter
Składnik Zawartość, % Składnik Zawartość, %
Pb 0,89 Zn 0,59
Cu 0,63 Ag 6 g/Mg
As 0,007 Fe 5,39
Na2O 0,67 Ni 0,01
Co 0,04 S (og) 0,021
K2O 3,74
4.2.3. Wykorzystanie żużli miedziowych
Wykorzystanie żużli miedziowych jako kruszywa
Kruszywo z żużla szybowego produkowane jest na dużą skalę kruszywo zarówno w HM
„Głogów” jak i „Legnica” przez przedsiębiorstwo Kopalnie Surowców Skalnych w Złotoryi
i jest ono wykorzystywane przede wszystkim do budowy dróg w Polsce południowo-
zachodniej. Kruszywo to posiada niezbędne aprobaty techniczne (Duszyński, Rowińska 1996)
i znajduje szeroki zbyt. Obecnie KGHM Metale S.A. podjęło działania w celu uruchomienia
dużej linii przerobu żużla szybowego w HM „Głogów”.
Wykorzystanie żużli miedziowych do rekultywacji
Przeprowadzone badania wykazały także możliwość wykorzystania żużla do przeprowa-
dzania rekultywacji wyrobisk. W latach 1992 – 1997 przeprowadzono rekultywację odkrywek
po eksploatacji gliny i piasku, położonych w rejonie Głogowa. W tym celu, wykorzystano
łącznie około 2 mln Mg żużla (Mizera, Nierzewska 1999). Wyrobiska zostały odpowiednio
przygotowane poprzez izolację dna i zboczy naturalnymi materiałami nieprzepuszczalnymi -
wyrobisko „Paulinów” lub geomembraną – wyrobisko „Wróblin Głogowski”, a po ich wypeł-
nieniu i izolacji od powierzchni, odtworzono warstwę glebową i teren zalesiono. Wokół
zrekultywowanych wyrobisk utworzono sieć piezometrów, pozwalających na kontrolowanie
jakości wód podziemnych.
Wykorzystanie żużli miedziowych w budownictwie hydrotechnicznym
Żużel szybowy z powodzeniem może być stosowany w budownictwie hydrotechnicznym
i do umocnień brzegowych. W takich przypadkach, zgodnie z zaleceniami Centralnego
Laboratorium Ochrony Radiologicznej w Warszawie, w konstrukcji wału należy przewidzieć,
izolowanie masywu żużlowego warstwami gliny (0,5 m) i ziemi urodzajnej (0,2 m) oraz
ochronę powierzchni przed erozją wodną, poprzez jej obsianie mieszankami traw.
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
170
Decyzja Wojewody Legnickiego z 10.07.1998 r. (nr SR IX 7650/21/98) w sprawie zezwo-
lenia na wykorzystywanie żużla szybowego i granulowanego do rekonstrukcji i budowy
obiektów hydrotechnicznych, w tym wałów przeciwpowodziowych, skarp itp., a także do
budowy dróg nieutwardzonych, szczególnie dróg gruntowych o nawierzchniach ulepszonych
oraz dróg lokalnych o nawierzchniach nie wymagających utrwaleń, stworzyła duże możliwości
dla wykorzystywania żużli hutniczych również w budownictwie hydrotechnicznym.
Oceniając pozytywnie stan gospodarczego wykorzystania żużli pomiedziowych z HM
„Głogów”, należy zwrócić uwagę na perspektywiczne możliwości dużego ich wykorzystania
w budownictwie hydrotechnicznym, do budowy obwałowań i umacniania linii brzegowej rzek,
zwłaszcza Odry. Istnieją również możliwości zwiększenia udziału żużla granulowanego
w podsadzce hydraulicznej w kopalniach rud miedzi.
Inne kierunki wykorzystania żużli miedziowych
Przeprowadzone z wynikiem pozytywnym badania pozwalają także na stosowanie żużla
granulowanego w procesach podsadzania oraz jako materiału ściernego (Mizera, Basińska
1995). Żużel granulowany od roku 1992 stosowany jest jako dodatek do podsadzki hydrau-
licznej w Zakładach Górniczych „Rudna” (300 tys. Mg rocznie). Badania związane z dopusz-
czeniem żużla granulowanego jako dodatku do podsadzki wykonano w CBPM „Cuprum”
(Butra i in. 1998). Ważnym zastosowaniem jest też wykorzystanie żużla granulowanego jako
ścierniwa do czyszczenia różnych powierzchni metodą strumieniowo-ścierną. Materiały
odpadowe powstające w procesie produkcji ścierniwa (odsiew podziarna) i zużyte ścierniwo
(po procesie piaskowania powierzchni), zawierające dodatkowo rdzę oraz resztki farb i złomu
i inne, po oddzieleniu zanieczyszczeń, które stanowią 0,5 % jego masy, są wykorzystywane
jako dodatek do materiałów podsadzkowych (Butra i in. 1998).
5.3. Gospodarka odpadami z Instalacji Odsiarczania Spalin
Odpady powstają w instalacji odsiarczania gazów odlotowych z elektrociepłowni HM
„Głogów I”, gdzie dopalane są gazy gardzielowe z pieca szybowego. Do odsiarczania gazów
zastosowano metodę półsuchą, w której dwutlenek siarki wyłapywany jest za pomocą mleka
wapiennego. Wybrano tę metodę usuwania dwutlenku siarki, ponieważ produkcja kwasu
siarkowego z tych gazów byłaby nieuzasadniona z powodu zbyt niskiego stężenia SO2.
Rocznie w instalacji powstaje około 72 tys. odpadów z odsiarczania IOS, które w całości
gromadzone się na składowisku odpadów przemysłowych „Biechów”. W tablicy 4.6 podano
typowy skład chemiczny tych odpadów oraz ważniejsze własności fizyczne, a w tablicy 4.7
parametry wyciągu wodnego, uzyskanego z ługowania odpadów z IOS (Grotowski i in. 2000).
Skład tych odpadów nie odbiega w sposób istotny od innych odpadów uzyskiwanych
w instalacjach odsiarczania gazów. Uwagę zwraca jedynie nieco większa zawartość
rozpuszczalnych metali ciężkich w porównaniu z typowym odpadem z odsiarczania.
Szczególnie widoczna jest podwyższona zawartość arsenu i ołowiu w wyciągu wodnym.
Z uwagi na dość dużą ilość produkowanych odpadów intensywnie poszukiwano kierunków
ich zagospodarowania, aby uniknąć składowania całej masy odpadów na składowisku.
Znanych jest wiele pozytywnych przykładów zagospodarowania odpadów z odsiarczania. Są
one przede wszystkim związane z zawartością w odpadzie gipsu i nieprzereagowanego wapna.
W badaniach prowadzonych w KGHM Polska Miedź S.A. skupiono się przede wszystkim na
wykorzystaniu znajdującego się w odpadach wapna oraz zbadano możliwości wykorzystania
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
171
ich w procesach hutniczych, jako dodatku do podsadzki hydraulicznej i zestalanej, produkcji
granulatów do wykorzystania w technologiach podsadzkowych i budownictwie, zastosowania
w instalacjach mokrego odsiarczania spalin.
Tablica 4.6.
Skład chemiczny i ważniejsze własności fizyczne odpadów z IOS
Table 4.6.
Chemical composition and more important physical properties of IOS waste
Parametr Jednostka Wartość
Skład chemiczny
Ca(OH)2 % 25,50-39,09
CaSO3*0,5H2O % 31,71-42,19
CaSO4*2H2O % 12,74-14,34
CaCO3 % 9,77-10,61
As % 0,012-0,060
Zn % 0,018
Cu ppm 15-27
Ni ppm <12
Pb % 0,019-0,024
Hg ppm 15,4-16,2
Cd ppm 5
Cr ppm <25
Mo ppm <12
Fe % 0,24-0,28
Sb % <0,05
Mn % 0,012-0,013
C org % 0,19-0,20
Ca % 37,3-38,5
Cl % 0,53-0,65
Al2O3 % 0,45-0,68
SiO2 % 0,94-1,15
MgO % 0,77-1,12
K % 0,034-0,046
Na % 0,071-0,085
CaO aktywne % 13,75-18,18
Straty prażenia % 12,10-17,40
Własności fizyczne
Gęstość nasypowa Mg/m3 0,632-0,778
Gęstość właściwa Mg/m3 2,35
Gęstość nasypowa po ubiciu Mg/m3 0,993-1,22
Gęstość w stanie zbrylonym Mg/m3 1,107-1,130
Higroskopijność po wysuszeniu
(105 oC)
% 5,1
Kąt zsypu o 38
Kąt nasypu o 47
Temperatura początku
mięknięcia
oC 404-702
Temperatura mięknięcia oC 1072-1077
Temperatura topnienia oC 1275-1289
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
172
Tablica 4.7. Własności wyciągu wodnego odpadu z IOS
Table 4.7. Properties of water leachate prepared from IOS waste
Parametr Jednostka Wartość
Odczyn pH 12,3-12,5
Zasadowość F mval/dm3 43,6-45,8
Zasadowość ogólna mval/dm3 45,4-47,4
Fe mg/dm3 0,18-0,33
As mg/dm3 0,13-0,32
Zn mg/dm3 0,13-0,25
Cu mg/dm3 0,11-0,16
Ni mg/dm3 <0,05
Pb mg/dm3 0,43-0,63
Hg mg/dm3 <0,0025
Cd mg/dm3 <0,02
Cr mg/dm3 <0,12
Corg mg/dm3 <0,0005
Cl mg/dm3 368-488
Siarczyny mg/dm3 <16
Siarczany mg/dm3 1400-1930
Substancje rozpuszczone mg/dm3 4688-6498
ChZT mgO2/dm3 100-150
Fenole mg/dm3 <0,1
Szczególnie korzystne okazało się wykorzystanie odpadów w charakterze topnika
w procesach pirometalurgicznych, dzięki czemu uzyskano poprawę pracy urządzeń ciągu
technologicznego, a w efekcie obniżenie kosztów produkcji miedzi. Obecnie, w procesach
pirometalurgicznych HM „Głogów” wykorzystywanych jest około 40 tys., Mg odpadów
z bieżącej produkcji (Opracowanie zbiorowe 2001). Pozostała ilość jest deponowana
selektywnie na składowisku.
5.4. Gospodarka innymi odpadami
Z pozostałych odpadów, w znaczniejszej ilości powstają materiały ziemne z drążenia
szybów, żużel z elektrociepłowni, odpady ołowionośne z odpylania gazów technologicznych,
będące de facto koncentratami ołowionośnymi, szlamy wodorotlenków z oczyszczalni ścieków
oraz materiał rozbiórkowy i złomy pochodzące z prac modernizacyjnych. Pozostałe odpady,
bądź powstają w niewielkich ilościach, bądź ich charakter w niczym nie odbiegają od odpadów
powstających w innych gałęziach przemysłu, jak np. zużyte opony, filtry, odpadowe drewno,
makulatura, niesegregowane odpady komunalne, akumulatory, zużyte lampy rtęciowe, tonery,
złom elektroniczny i elektrotechniczny, itp. Gospodarka nimi, z uwagi na ich niewielkie ilości
i typowe właściwości, nie stwarza większych problemów. Odpady te są selektywnie groma-
dzone i przekazywane bądź odsprzedawane podmiotom gospodarczym lub osobom fizycznym,
które je wykorzystują (np. drewno, gruz budowlany, złom), składują (np. odpady komunalne,
gruz budowlany, odpady z czyszczenia niepublicznych placów, grunt z wykopów i pogłę-
biania) bądź utylizowane przez wyspecjalizowane jednostki (np. baterie i akumulatory
ołowiowe, lampy rtęciowe, odpadowe materiały wybuchowe, itp. (Grotowski i in. 2001).
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
173
W poprzednich latach w Oddziale Hydrotechnicznym w kopalni piasku podsadzkowego
„Obora” powstawał odpad mas ziemnych w ilości kilkudziesięciu – kilkuset Mg rocznie.
Przeprowadzone badania i próby wykazały, że materiał ten doskonale nadaje się do
rekultywacji terenów po eksploatacji piaskowni „Obora”, w istotny sposób przyśpieszając
przywrócenie pierwotnego stanu. Obecnie materiał ten z powodzeniem jest wykorzystywany
w tym kierunku, co spowodowało podjęcie kroków o wyłączenie tego materiału z pod
działania ustawy o odpadach.
Osobnego wyjaśnienia wymaga odpad ołowionośny. Z uwagi na wysoką zawartość ołowiu
i dostępność technologii dla przerobu tego materiału jest to pełnowartościowy koncentrat
ołowionośny, z którego produkowany jest Pb, stanowiący produkt handlowy, w piecach
Dörschla w HM „Głogów”. Ponieważ zdolność przerobowa istniejącej instalacji jest
ograniczona, część koncentratu musi być tymczasowo składowana, co powoduje formalne jego
traktowanie jako odpad.
6. Perspektywy gospodarki odpadami
W zakresie podstawowych grup odpadów tj. odpadów flotacyjnych oraz żużli szybowych
i żużli z pieca elektrycznego można z całą pewnością prognozować utrzymanie ich produkcji
w najbliższych latach na dotychczasowym poziomie. Wynika to zarówno z przewidywanej
zawartości Cu w eksploatowanej rudzie, jak i utrzymania dotychczasowego poziomu
wydobycia rudy. Inną przesłanką dla takiej prognozy jest brak w obecnej, jak i w dającej się
przewidzieć przyszłości takiej technologii, która pozwoliłaby na produkcję istotnie mniejszej
ilości odpadów. Będzie to dopingować do dalszej intensyfikacji prac nad pełniejszym
wykorzystaniem tych odpadów.
Prowadzone działania już w najbliższym okresie powinny doprowadzić do zwiększenia
stopnia wykorzystania odpadów flotacyjnych w górnictwie oraz w drogownictwie, co
zmniejszy strumień ilości odpadów kierowanych do „Żelaznego Mostu”. Przewiduje się dalszą
intensyfikację produkcji kruszywa z żużli hutniczych, co doprowadzi do wyeliminowania
składowania tego materiału, dzięki czemu zmniejszą się zapasy już zgromadzonych żużli.
Utrzymanie produkcji miedzi na zbliżonym poziomie spowoduje stabilizację dotychcza-
sowego poziomu ilości wytwarzanych odpadów z IOS. Obecnie nie przewiduje się zwiększenia
stopnia wykorzystania tego produktu w procesach pirometalurgicznych. Znacznie większe
nadzieje wiąże się z wykorzystaniem tego odpadu do produkcji płyt gipsowo-kartonowych.
Pomyślne wyniki prób oraz pozytywne reakcje odbiorców pozwoliłyby na zagospodarowanie
w tym kierunku całości bieżącej produkcji odpadu.
Jeżeli chodzi o odpady ołowionośne to w najbliższych latach wielkość składowania tego
materiału będzie się systematycznie zmniejszać. Wiąże się to z uruchomieniem zmodernizo-
wanej linii pieców Dörschla, która po osiągnięciu wydajności docelowej pozwoli na całkowity
przerób materiałów ołowionośnych z bieżącej produkcji, oraz na systematyczną likwidację
odpadów już nagromadzonych na składowiskach.
W latach następnych można spodziewać się pewnego zmniejszenia ilości złomu stali
i żelaza, złomu gumowego oraz odpadów z prac rozbiórkowych. Będzie to spowodowane coraz
lepszym dostosowaniem maszyn i urządzeń do panujących warunków pracy oraz używaniem
materiałów o coraz wyższej jakości. Inną przesłanką dla takiej prognozy jest końcowa faza
procesu modernizacji zasadniczego ciągu technologicznego KGHM Polska Miedź S.A..
Generalnie można spodziewać się spadku sumarycznej ilości odpadów niespecyficznych
(innych niż odpady flotacyjne, żużle, odpady z IOS, itp.). Będzie to wynikało z opisanych
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
174
wyżej przyczyn, systematycznie poprawiającej się świadomości ekologicznej, coraz powszech-
niejszego stosowania w zakładach norm ISO z serii 9001 oraz 14000, a także z coraz szerszego
wdrażania programów minimalizacji odpadów, do czego będą dopingować rosnące opłaty za
składowanie.
7. Podsumowanie
KGHM Polska Miedź S.A. – największy w Europie i jeden z największych w świecie
producentów miedzi i srebra – jest także producentem szeregu rodzaju odpadów, z których
niektóre powstają w ilościach znacznie przekraczających wielkość produkcji całych gałęzi
przemysłu. We wszystkich oddziałach spółki powstaje kilkadziesiąt różnego rodzaju odpadów,
o łącznej masie sięgającej blisko 29 mln Mg rocznie. Do odpadów produkowanych
w największych ilościach należą odpady flotacyjne (27 mln Mg), żużle szybowe (0,8 mln Mg),
żużle granulowane z pieca elektrycznego (0,4 mln Mg) oraz odpady z instalacji odsiarczania
(72 tys. Mg).
Z uwagi na specyfikę produkcji metali nieżelaznych nie ma możliwości wyeliminowania
produkcji odpadów, ani zmniejszenia ich ilości. Taka sytuacja ma również miejsce
u wszystkich innych producentów metali nieżelaznych. Świadomość wpływu produkowanych
mas odpadów na środowisko i wiążących się z tym aspektów społecznych, technicznych
i ekonomicznych sprawia, że w KGHM Polska Miedź S.A. od zawsze przywiązywano duże
znaczenie do właściwego zarządzania powstającymi odpadami oraz poszukiwania sposobów
na ich możliwie najpełniejsze zagospodarowanie. We wszystkich podejmowanych działaniach
zwraca się także uwagę na przestrzeganie zasad produkcji mało- i bezodpadowej, szczególnie
w odniesieniu do pozostałych grup odpadów. Zgodnie z wymogami obecnie obowiązującej
ustawy, Polska Miedź wprowadziła w swoich oddziałach obowiązek planowania i prowadzenia
wszystkich realizowanych tam procesów w taki sposób aby:
- zapobiegać powstawaniu odpadów lub minimalizować ich ilość,
- w przypadkach kiedy nie jest to możliwe, zapewnić bezpieczny dla środowiska
odzysk lub unieszkodliwienie odpadów.
Wprowadzenie w Polskiej Miedzi rozwiązań systemowych do gospodarki odpadami oraz
konsekwentne ich stosowanie pozwoliło także na uzyskanie pewnego, sukcesu w zakresie
zmniejszenia ilości powstających odpadów flotacyjnych. Było to możliwe dzięki zmniejszeniu
zubożenia rudy na etapie eksploatacji górniczej, w wyniku czego zawartość Cu w urobku
wzrosła. Stworzyło to także niezbędne podstawy dla poprawy jakości produkowanych
koncentratów.
Prowadzone praktycznie od początku istnienia spółki prace doprowadziły do gospodar-
czego wykorzystania odpadów w ponad 70 %, dzięki czemu do budowy zapór zamiast piasku
z powodzeniem wykorzystuje się odpady flotacyjne w taki sposób, aby jednocześnie
zmniejszyć w sposób istotny wpływ prowadzonej eksploatacji na środowisko. Dotyczy to
zarówno oddziaływań istniejącego składowiska odpadów „Żelazny Most”, jak i tych oddziały-
wań, jakie związane byłyby z eksploatacją kopalni piasku na potrzeby budowy zapór.
Żużel granulowany uzyskał niezbędne świadectwa i z powodzeniem jest wykorzystywany
do podsadzki oraz jako wysokiej klasy materiał ścierny, w wielkości zapotrzebowania
przekraczającej jego produkcję. Żużel szybowy, po odpowiednim procesie przetwórczym,
sprzedawany jest jako kruszywo różnych frakcji w ilości 0,8 mln Mg rocznie, a jego jakość
potwierdzają niezbędne atesty.
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
175
Odpad z instalacji odsiarczania, w ilości około 40 tys. Mg znalazł zastosowanie jako
dodatek w procesach produkcji miedzi w hucie, przyczyniając się do poprawy przebiegu
procesu i tym samym polepszenia jego ekonomiki. Reszta odpadów, w ilości około 30 tys. Mg
rocznie jest składowana na specjalnym składowisku, gwarantującym jego bezpieczne dla
środowiska i zdrowia deponowanie. Prowadzone aktualnie badania i studia pozwalają
spodziewać się wykorzystania tego odpadu także do produkcji materiałów budowlanych.
Wszystkie odpady ołowionośne wykorzystywane są do produkcji ołowiu metalicznego,
spełniającego wymogi produktu kwalifikowanego. W tym celu wykorzystuje się zarówno odpa-
dy z bieżącej produkcji, jak i już zgromadzone na hałdach. W rezultacie w ciągu około 9 lat
znikną, znajdujące się na terenie hut hałdy odpadów ołowionośnych, powstałe w ubiegłych latach.
Pozostałe odpady niespecyficzne, tj. takie, które powstają również w innych dziedzinach
przemysłu, są selektywnie gromadzone i przekazywane bądź odsprzedawane podmiotom
gospodarczym lub osobom fizycznym, które je wykorzystują (np. drewno, gruz budowlany,
złom), składują (np. odpady komunalne, gruz budowlany, odpady z czyszczenia niepubli-
cznych placów, grunt z wykopów i pogłębiania) bądź utylizowane przez wyspecjalizowane
jednostki (np. baterie i akumulatory ołowiowe, lampy rtęciowe, odpadowe materiały wybu-
chowe, itp.). Zarządzanie tymi odpadami odbywa się przy ścisłym przestrzeganiu obowiązu-
jących uwarunkowań prawnych.
Przedstawiony w niniejszym artykule sposób gospodarki odpadami w KGHM PM S.A.
przekonuje, że nawet w sytuacji produkcji ogromnych mas wielu rodzajów odpadów możliwe
jest spełnienie wszystkich wymogów środowiskowaych i prowadzenie maksymalnie bezpie-
cznej dla ludzi i środowiska działalności gospodarczej w trudnych warunkach dzisiejszego,
mocno konkurencyjnego rynku miedziowego.
Literatura
[1] Basińska M., Dudek-Basiński J. i inni 1993: Kompleksowa ocena oddziaływania na środowisko
żużla granulowanego zastosowanego jako dodatek do materiału podsadzkowego na podstawie próby przemysłowej podsadzania wyrobisk w kopalniach LGOM. Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUPRUM, Wrocław.
[2] Butra J., Dębkowski R., Bargieł K. I inni 1998: Zagospodarowanie granulowanego żużla pomiedziowego do podsadzki w O/ZG RUDNA., III Międzynarodowa Konferencja Ochrony Środowiska w Przemyśle Węglowym i Metali Nieżelaznych, Szklarska Poręba, 115 – 123.
[3] Butra J., Dębkowski R., Grotowski A., Mizera A. 1998: Technologie zagospodarowania odpadów flotacyjnych z przeróbki rud miedzi, IV konferencja pt. „Problemy Zagospodarowania Odpadów Mineralnych, Wisła 1998, 77 – 92.
[4] Chmielewski T., Grotowski A., Kołodziej B., Wódka J. 1995: Możliwość zastosowania ługowania cyjankowego do odzysku miedzi z odpadów flotacyjnych, II Międzynarodowa Konferencja Przeróbki Rud Metali Nieżelaznych, Polanica Zdrój, 29 – 31 maja, 46 – 58.
[5] Chruścielewski W., Jankowski J. 1998: Opinia radiologiczna dotycząca szkodliwości dla zdrowia stosowania żużla szybowego i kruszyw otrzymywanych z żużla do budowy dróg, w tym dróg nieutwardzonych oraz budowli hydrotechnicznych, w tym: skarp, wałów przeciwpowodziowych i innych. Instytut Medycyny Prac, Łódź.
[6] Ciurla Z., Mizera A. 1991: Badania ługowania zanieczyszczeń z żużla szybowego w kontekście jego zastosowania do podsadzki hydraulicznej. Zakłady Badawcze i Projektowe Miedzi CUPRUM, Wrocław.
[7] Czaban S., Górski R., Świerczyński W., Pratkowiecki R. 2001: Problematyka składowania zagęszczonych odpadów flotacji rud miedzi.; VII konferencja Problemy Zagospodarowania Odpadów Mineralnych, Wisła, 18 – 21 czerwca, 137 – 144.
[8] Dębkowski R. 1995: Projekt techniczny stacji przygotowania i transportu materiałów do dosadzania zrobów, Praca niepublikowana CBPM "Cuprum" Wrocław.
S. SPECZIK, C. BACHOWSKI, A. MIZERA, A. GROTOWSKI – Stan aktualny i perspektywy...
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
176
[9] Dębkowski R. i inni 1996: Koncepcja oraz założenia techniczne zagospodarowania odpadów flotacyjnych i materiałów poneutralizacyjnych do podsadzki i dosadzania zrobów zawałowych w kopalniach LGOM, Sprawozdanie CBPM „Cuprum” Wrocław.
[10] Duszyński A., Rowińska W. 1996: Aprobata Techniczna Nr AT/96 - 03 - 004 dla kruszywa łamanego z pomiedziowego żużla szybowego z KGHM POLSKA MIEDŹ SA. Instytut Badawczy Dróg i Mostów w Warszawie, Filia Wrocław, Ośrodek Badań Mostów, Betonów i Kruszyw, Żmigród-Węglewo.
[11] Goszcz A., Matula W., Bańka J., Łakomy T. 1993: Badania w zakresie wpływu składowanych odpadów poflotacyjnych przemysłu metali nieżelaznych na środowisko. Przynależność odpadów poflotacyjnych przemysłu miedziowego do odpowiedniej klasy uciążliwości oraz symulacja skutków powyższej kwalifikacji”, AGOS SA Agencja Gospodarki Odpadami, Katowice.
[12] Górski R., Rozmysłowski R., Tarasek W. 1996: Żelazny Most – ochrona środowiska naturalnego na składowisku odpadów poflotacyjnych rud miedzi. Bezpieczeństwo i ochrona pracy w górnictwie, miesięcznik WUG 1 (17), 4 – 9.
[13] Grotowski A., Mizera A., Grotowska M. 1995: Możliwości i warunki zagospodarowania odpadów powstających przy eksploatacji i przeróbce rud miedzi, Konferencja „Problemy Zagospodarowania Odpadów Mineralnych”, Wisła, 15 – 17 marca.
[14] Grotowski A, Nierzewska M, Mizera A. 2001: Gospodarka odpadami w zakładach górniczych i przeróbczych, Wrocław.
[15] Grotowski A., Szafran A. Mizera A. 2000: Stan zagospodarowania odpadów stałych powstających w przemyśle metali nieżelaznych oraz analiza możliwości i kierunków zwiększenia stopnia ich wykorzystania w oparciu o nowe i istniejące technologie, sprawozdanie CBPM „Cuprum”
[16] Mizera A., Basińska M. 1995: Ocena oddziaływania na środowisko odpadowego ścierniwa z żużla pomiedziowego jako dodatku do podsadzki hydraulicznej. Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUPRUM, Wrocław.
[17] Mizera A., Basińska M. 1998: Ocena wpływu na środowisko wyrobiska PAULINÓW, zrekultywowanego przy wykorzystaniu żużla szybowego z Huty Miedzi GŁOGÓW. Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUPRUM, Wrocław.
[18] Mizera A., Dudek-Basiński J., Fąfara R. 1994: Ocena oddziaływania na środowisko pilotowej instalacji do utylizacji kwasu siarkowego węglanowymi odpadami flotacyjnymi”, Praca niepubli-kowana CBPM "Cuprum" Wrocław.
[19] Mizera A., Grotowski A. 2000: Charakterystyka i możliwości zagospodarowania odpadów z przeróbki rud miedzi. Seminarium Naukowe Komitetu Górnictwa PAN – Sekcja Wykorzystania Kopalin, KGHM PM S.A. O/ZWR pt. „Współczesne problemy przeróbki rudy miedzi w Polsce”, Polkowice.
[20] Mizera A., Nierzewska M. 1999: Ocena oddziaływania na środowisko wyrobiska poeksploatacyj-nego kopalni piasków WRÓBLIN GŁOGOWSKI, zrekultywowanego przy wykorzystaniu żużla szybowego z HM GŁOGÓW. Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUPRUM, Wrocław.
[21] Mizera A., Stypułkowski B. 1996: „Bilans odpadów flotacyjnych w aspekcie ich jakości, przydatności, możliwości technicznych ich wykorzystania w budownictwie drogowym i innych kierunkach na tle bilansu potrzeb drogownictwa”, Praca niepublikowana CBPM Cuprum Wrocław.
[22] Muszer A. 1996: Charakterystyka petrograficzno-mineralogiczna żużli metalurgicznych z HM GŁOGÓW. Fizykochemiczne Problemy Metalurgii 30, 193 – 205.
[23] Nawrocki J. i inni 1987: Perspektywy wykorzystania rozdrobnionych materiałów zawierających miedź, cynk i ołów, rozmieszczonych w składowiskach powierzchniowych (w złożach antropogeni-cznych na terenie kraju, Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Górniczy – Prace Instytutu Przeróbki Kopalin.
[24] Opracowanie zbiorowe 2000: Podsumowanie i analiza wyników programu badawczego nad zastosowaniem odpadów flotacyjnych dla potrzeb podsadzania przestrzeni wybranej i lityfikacji, Sprawozdanie CBPM „Cuprum”, Wrocław.
[25] Opracowanie zbiorowe 2000: Zasady opracowywania programów minimalizacji odpadów, Światowe Centrum Środowiska, Łódź.
[26] Opracowanie zbiorowe 2001: KGHM Polska Miedź S.A., Biuletyn Ochrony środowiska, Stowarzyszenie Ochrony Środowiska BMS Ekologia.
WARSZTATY 2003 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
177
[27] Stypułkowski B., Nierzewska M. 1996: Koncepcja gospodarczego wykorzystania odpadów flotacyjnych w budownictwie drogowym wraz ze wstępną oceną ekonomiczna przedsięwzięcia, sprawozdanie CBPM Cuprum Wrocław.
[28] Szuwarzyński M., Kryza A. 1993: Problem odpadów w górnictwie rud cynku i ołowiu na obszarze Śląsko-Krakowskiej prowincji złożowej. Przegląd Geologiczny, vol. 41, nr 9, 629 – 633.
[29] Woźniakowski B. 1979: Aktualne możliwości wykorzystania odpadów flotacyjnych przemysłu miedziowego, Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud „Cuprum” nr 3.
General characteristics and perspectives of waste management in KGHM
Polska Miedź S.A.
The technologies used in KGHM Polish Copper S.A and produced wastes have been described shortly in the article. The general characteristic of produced wastes, their amounts and properties as well as the rules of Waste Management have been displayed. The wastes, which are produced in the biggest mass, e.g. flotation tailings, shaft slag, electric furnace slag and waste from the desulfurizing plant has been detailed characterized. The information about the research and tests which has been conducted up till now in order to utilize wastes and perspectives concerning the amount of produced wastes in the future and possibilities for their utilization have been given.
Przekazano: 10 kwietnia 2003 r.
top related