Проблема комплексной переработки отходов горно-металлургических предприятий – одна из наиболее острых для Восточного Казахстана. Только к 1998 году в области на территории свыше 3 тыс. га в отвалах было законсервировано порядка 10 млн тонн меди, 4,2 млн тонн свинца, 13 млн тонн цинка, 300 тонн золота, 1 тыс. тонн серебра. Это, как именуют специалисты, «нецелевые продукты горного и металлургического производства» – шлаки, шламы, клинкеры, кеки и отвалы горных выработок. Их хранят, чтобы получить ценный продукт, не забираясь глубоко в недра. Но технологии извлечения – пока не разработаны или стоят дороже, чем старые опробованные методы добычи металлов из руды. Казахстанским предприятиям все еще выгодней забираться под землю, нежели строить комплексные перерабатывающие производства. Решить проблему взялись ученые ВНИИцветмета совместно с японскими коллегами.
Японцы пришли на помощь
– Исследования и публикации по этой проблеме появились несколько лет назад, – рассказала заведующая лабораторией ВНИИцветмета, кандидат технических наук Лариса Кушакова. – За десятки лет хранения отвалы принесли такой колоссальный вред, который даже сложно подсчитать. Тем более что отечественные законы лояльны к недропользователям и не просчитывают действительные масштабы пагубного воздействия на природу. Когда же наступит прозрение, то средств на ликвидацию техногенного давления потребуется неизмеримо больше, чем на создание установок по комплексной переработке отходов.
Все исследования по восточноказахстанским отвалам были профинансированы Металлорудным агентством Японии. В этой стране, как и в других промышленно развитых государствах, действуют законы, по которым за хранение непереработанных промышленных отходов взимаются большие штрафы. Использование сырья с применением безотходных технологий там давно стало нормой. «Хвосты», не содержащие вредных веществ, идут на строительство дорог, закладку горных выработок, получение строительных смесей, материалов и в конечном счете приносят прибыль.
– Установка, на которой производились испытания, была спроектирована совместно восточноказахстанскими и японскими учеными, а изготовлена в Японии, – прокомментировала заведующая патентно-лицензионным отделом института Валентина Чаленко. – Шестилетний совместный труд дал результат – созданы технологии переработки «хвостов» от обогатительных фабрик и забалансовых (бедных) руд. Вклад наших ученых равноценен труду зарубежных коллег, и лавры научного труда они разделили поровну. А комплекс японцы передали институту. Сейчас на установке с успехом проводятся другие исследования – настолько она универсальна.
Технология нашего будущего
Казахстанско-японский комплекс в первую очередь необходим для испытаний в опытно-промышленных масштабах. В лаборатории очень трудно смоделировать многие показатели, например сгущение и фильтрацию. Если в лабораторных условиях выпадает какая-то муть, то в малых масштабах она просто незаметна. Зато на промышленной установке это чревато забитыми насосами и трубопроводами! Масштаб необходим и при ряде замеров по содержанию и извлечению компонентов. Например, при определенных флотационных технологиях выход концентрата достигает всего 5%. А для надлежащего анализа необходимо несколько килограммов продукта. Наработать такое количество в условиях лаборатории невозможно.
Масштабные исследования также снижают риск ошибок. Было время, когда запрещалось проектировать установки без опытно-промышленных испытаний, а после ввода в эксплуатацию их еще 2–3 года совершенствовали. Сейчас достаточно лишь укрупненных лабораторных исследований, но при этом риск проектных просчетов возрастает в несколько раз. Центрам, насыщенным, например, металлургическими предприятиями, это грозит дополнительной техногенной нагрузкой.
– Наш комплекс позволяет отрабатывать любые технологии и способен действовать в автоматическом режиме, – прокомментировала Лариса Кушакова. – Например, для корпорации «Казахмыс» мы испытали метод бактериального выщелачивания медных концентратов, а также упорных руд, содержащих цинк и золото. Кроме того, выполнили заказ для американской компании Frantir Maining LTD, занимающейся в Семипалатинском регионе добычей медных окисленных руд с малым содержанием металла. Мы проводили кучное выщелачивание, а затем, накопив 3–4 куба, пропустили растворы по технологии, используемой в развитых странах, но не принятой в Казахстане. Работа убедила нас, что установка гибкая, может быть применима на небольших по объемам месторождениях или вскрышных породах, которые всегда шли в отвал и создавали проблемы для окружающей среды.
Пока, с точки зрения казахстанской экономики, вторичная переработка отходов экономически невыгодна. Извлечение металлов не окупает затрат. Но дело в том, что «хвосты» несут экологический риск, они окисляются, попадают в грунтовые воды, почву и воздух. И если в республике все-таки будет введено жесткое законодательство по управлению опасными отходами, то ВНИИцветмет сможет предложить научно обоснованные технологии, уже проверенные и отработанные на полупромышленных установках.
Усть-Каменогорск
