Калий (К) относится к числу элементов, необходимых для жизни и здоровья людей, животных, растений и даже микроорганизмов. Наряду с азотом и фосфором он относится к главным элементам питания растений, благодаря ему у них возрастает «производство» и «транспортировка» углеводов, увеличивается сопротивляемость к заболеваниям и патогенам. Также калий играет важную роль в повышении устойчивости растений к низким температурам, засолению и засухе. Без калия в растительных структурах нарушается ионный баланс, ослабляются электролитопотенциалы клеточных мембран.
В настоящее время в крупных сельскохозяйственных регионах мира около 20% земель страдает от дефицита калия. Особенно острой эта проблема является для стран Юго-Восточной Азии, Латинской Америки и Африки к югу от Сахары. Около 75% почв рисовых полей Китая и 66% почв пшеничного пояса Южной Австралии не содержат необходимого количества калия, а в Индии его недостаток уже приводит к снижению урожайности.
Калийная отрасль горной промышленности обладает большим потенциалом: доразведываются и прирезаются резервные участки, осваиваются новые месторождения, разрабатываются новые лицензионные участки калийно-магниевых залежей. Около 80% объемов хлористого калия добывают шахтным способом из недр Земли, 8% — методом подземного растворения водой соляных залежей, 12% — выпариванием из воды соляных озер и Мертвого моря.
Основным элементом добываемой руды является хлористый калий, содержание которого варьируется от 24% до 32%. В процессе добычи калийной руды ценные компоненты (KCl и MgSO4) отделяются от непригодных солевых остатков NaCl. Отходы калийного производства составляют до 75% и представлены твердыми отходами, состав которых до 95% представлен хлористым натрием (галитом) и жидкими — глинисто-солевыми шламами.
В 2022 году мировые запасы калия оценивались более чем в 3,3 млрд тонн (в эквиваленте оксида калия). Самые большие запасы находятся в Канаде — 1,1 млрд тонн, калий здесь добывают из подземных месторождений либо традиционным способом, либо методом растворения.
Российские удобрения приобретают 57 стран. Почти половина российского экспорта приходится на Бразилию ($1,9 млрд) и Индию ($1,3 млрд). На третьем месте — США, закупившие удобрений на $890 млн.
Но помимо пользы для почв и повышения урожайности калий представляет серьезную опасность для окружающей среды, когда речь идет не о самом веществе, а о промышленности.
Основной спецификой калийного производства является накопление большого количества отходов в шламохранилищах и солеотвалах с рассолосборниками. Стоки и фильтрация из солеотвалов и шламохранилищ являются основными источниками загрязнения окружающей среды. Добыча и переработка руды на калийных предприятиях также связана с образованием большого количества пород отходов.
Согласно статистике, одна тонна готовой продукции содержит от 0,99 до 4,97 тонн твердых и от 0,3 до 1,1 тонн жидких отходов калийного производства. Например, на калийных рудниках в центральной Каталонии (Испания) на каждую тонну добытого калия приходится 3 тонны отходов. Практика ведущих стран калийного производства показывает, что обращение с отходами для каждого предприятия сугубо индивидуально в связи со спецификой каждого из них.
Миллионы тонн жидких и твердых отходов складируются на дневной поверхности в солеотвалы и рассолошламохранилища. При неправильно подобранной технологии складирования отходов обогащения калийной руды могут возникать чрезвычайные ситуации, связанные с прорывом дамб и неконтролируемыми утечками отходов из хвостохранилищ. Это особенно актуально в случае использования площадей старых хвостохранилищ при длительном складировании отходов.
Калийное производство может являться и источником загрязнения поверхностных вод. Так, на территориях обогатительных комбинатов в Германии и Испании было отмечено увеличение концентраций растворенных ионов в водоемах, что негативно сказывалось на биоразнообразии водных организмов.
Однако негативных последствий размещения солеотвалов можно избежать или минимизировать. В настоящее время есть ряд разработок, направленных на совершенствование методов подземного складирования отходов калийной промышленности, как твердых галитовых, так и жидких глинисто-солевых.
Москва
