В горнодобывающей промышленности пустая порода ( / ɡ æ ŋ / ) [1] представляет собой коммерчески бесполезный материал, который окружает или тесно смешивается с полезным минералом в рудном месторождении . Таким образом, его отличают от вскрышных пород , которые представляют собой пустую породу или материалы, покрывающие руду или минеральное тело, которые вытесняются во время добычи без обработки, и от хвостов , которые представляют собой породу, уже очищенную от ценных минералов.
Отделение ценного минерала от пустой породы называется переработкой полезных ископаемых , обогащением полезных ископаемых или обогащением руды. Это необходимый и часто важный аспект майнинга . Это может быть сложный процесс, в зависимости от природы задействованных минералов. [2] Например, галенит , свинцовая руда, обычно встречается в виде крупных кусков в пустой породе, поэтому для его удаления обычно не требуется обширная обработка; но касситерит , главный рудный минерал олова , обычно вкраплен в виде очень мелких кристаллов по всей пустой породе, поэтому, когда его добывают из твердых пород , рудоносную породу сначала нужно очень мелко раздробить, [3] и затем подвергаться сложным процессам отделения руды.
Для любого конкретного месторождения руды и в любой конкретный момент времени концентрация искомого минерала(ов) в пустой породе будет определять, будет ли коммерчески целесообразно добывать это месторождение. Важную роль также играет легкость, с которой нужный минерал(ы) можно отделить от пустой породы. Первые горнодобывающие предприятия, использовавшие относительно простые методы, часто не могли достичь высокой степени разделения, поэтому большие количества полезных ископаемых попадали в отвалы полезных ископаемых шахт. По мере увеличения стоимости полезных ископаемых или появления новых и более дешевых способов переработки руды для извлечения полезных ископаемых может оказаться целесообразным переработать такие старые отвалы для извлечения ценных полезных ископаемых, которые они все еще содержат.
Пульсовые минералы, выделенные в результате процессов обогащения (большинства) ценных рудных минералов и сброшенные в хвосты шахт , могут оказывать значительное воздействие на окружающую среду. В частности, окисление пирита, распространенного жильного минерала, [4] является одним из основных источников кислых шахтных дренажей . [5] [6]
Минералы, которые когда-то считались пустой породой и были выброшены на свалку, позже могут найти коммерческое использование. Когда это происходит, старые отвалы часто перерабатываются для добычи искомого минерала. Например, в 19 веке на медных рудниках сбрасывали минерал арсенопирит , пока в конце того же века соединения мышьяка не стали популярны в качестве инсектицидов .
В 21 веке использование пустой породы рассматривалось с экологической точки зрения. Например, в 2002 году при добыче угля в Китае производилось около 130 миллионов тонн пустой породы в год. Его, смешанный с 60 миллионами тонн также добытого угольного шлама, можно было бы использовать для выработки электроэнергии; а пустую угольную породу можно объединить с угольной золой для производства строительных материалов. Ориентировочная стоимость таких проектов составит до 4 миллиардов юаней , но ожидается, что они позволят сэкономить чуть более 4 миллионов тонн условного угля в год. [7]