Комбинат, который построил всех

Заполярный филиал - основа горно-металлургической компании "Норильский никель". Для норильчан это просто "Комбинат". Когда произносят это слово, всем понятно, о чем идет речь. Норильский комбинат был особенным во все времена, уникален он и по сей день

Сегодня ОАО "Горно-металлургическая компания "Норильский никель"- крупнейший в России производитель цветных и драгоценных металлов. На долю Заполярного филиала приходится более 80% никеля, меди и металлов платиновой группы, вырабатываемых компанией.

Впрочем, история заполярного города могла развиваться иначе, а размах предприятия - быть более скромным. После успешного освоения в 30-50-е годы прошлого века месторождения Норильск-1, строительства Большой обогатительной фабрики, возведения Никелевого и Медного заводов прогресс приостановился. Новых производств не строили, для переработки норильской руды вполне хватало существующих мощностей. В конце 1950-х годов ресурс Норильска близился к истощению. Все силы были брошены на поиск новых богатых месторождений.

Но некоторых открытий могло и не быть. Например, территория нынешнего Талнахского месторождения могла оказаться под водой. Дело в том, что в конце 1950-х годов энергетическая система Норильска уже не справлялась с нуждами металлургических гигантов. Как только на Никелевом заводе началось строительство энергоемкой рудно-термической печи, сразу встал вопрос о строительстве гидроэлектростанции вблизи города. Построить ГЭС планировали на реке Пясина. После заполнения водохранилища Норильск оказался бы на берегу живописного водоема, а неоткрытое Талнахское месторождение - под водой. В тот момент, когда вопрос уже считался решенным, в долине реки Талнах геологи нашли месторождение богатых сульфидных медно-никелевых руд. В итоге ГЭС построили в другом месте, а комбинату был дан мощнейший импульс развития.

Пещеры горного короля

Открытие Талнахского месторождения произошло в августе 1960 года: в двух километрах от реки Талнах, у подошвы горы Отдельной, на буровой были получены керны пород, анализ которых показал высокое содержание цветных металлов.

Спустя пять лет на выходе с юга к Пясинским тундрам в районе озера Сапог открыли еще одно богатое месторождение - Октябрьское. Сегодня его разрабатывают два рудника. Одноименный "Октябрьский" вышел на проектную мощность в 1987-м году и стал самым крупным предприятием региона. Сегодня протяженность его действующих горных выработок составляет почти 200 км, рудник обеспечивает 35% объемов добычи руды. Половина никеля и 65% меди Заполярного филиала компании добывается именно здесь. Помимо размаха, "Октябрьский" славится высокой степенью механизации и автоматизации добычи. Неслучайно именно сюда водят именитых гостей с Большой земли. Например, в 2002 году здесь спускался под землю Президент России Владимир Путин.

Впрочем, работа на руднике для местных жителей - не приключение, а рутина. Ежедневно более 600 горняков "Октябрьского" надевают синие костюмы, оранжевые каски и резиновые сапоги, отмечаются язычком-ключом в специальном турникете учета - чтобы в случае заминки спохватились наверху - и в клети "проваливаются" в темноту. Тем, кто идет в ночную или вечернюю смену, приходится забыть о куреве на 7 часов, а тем, кто в дневную, - на 6. На рудниках Талнаха всегда существует опасность выхода метана. Курить запрещено категорически.

Спустившись на нужную глубину (на "Октябрьском" разрабатывают горизонты на уровне от 550 до 900 м), горняки привычно "утрамбовываются" в цельнометаллический вагончик подземки. Электровоз пронзительно сигналит и быстро набирает обороты.

Подземная железная дорога - вполне развитый транспорт. Здесь даже есть пассажирские вокзалы, на которых группы горняков пересаживаются в "автобусы". Мощный дизельный тягач легко тащит повозку (в сумме 15 тонн веса) по резким уклонам. За ревом мотора слов соседа не разобрать. Выработки освещены только фарами тягача, а вокруг темень хоть глаз выколи. Без фонаря тут никак.

Ширина выработки около 8 м, рудное поле разбито на ленты, у каждой свой номер. Причем в одну сторону нумерация четная, в другую - нечетная. Порядок номеров впечатляет: на западном участке сейчас отрабатывается 118-я лента, с другой стороны - 215-я.

Под таймырской землей мало кто пользуется ручными перфораторами: у горняков нового века есть буровые машины, которые здесь ласково называют "бумерами". Оператор буровой по определенному лекалу споро высверливает отверстия, которые взрывники заполняют гранулированной взрывчаткой.

"Мы меряем руду по меди и никелю, но в ней вся таблица Менделеева, - признается главный инженер шахты 2 рудника "Октябрьский" Александр Сучилин. - Содержание меди в среднем 4,5-5%, никеля - 2,5-3%. В тонне руды может содержаться от 30 до 70 граммов металлов платиновой группы. А в селективной залежи меди до 30% - такая руда идет, минуя фабрику, сразу на завод".

После того как взрывники отбили руду, специальная машина грузит ее в рудоспуск. Руду засыпают в вагонетки, состав везет ее к скиповому стволу. Здесь руда подается на нижний концентрационный горизонт, в дозаторной загружается в скипы, а оттуда поднимается на поверхность.

В забое достаточно безопасно: выработки надежно укреплены. Сначала бурятся шпуры - отверстия в бортах и кровле горной выработки. Они заполняются песчано-цементной смесью. Потом вставляется железная арматура, навешивается и закрепляется железная сетка, набрызгивается бетон. Этот процесс механизирован.

На любом руднике действует правило: сколько кубов руды достали, столько необходимо закачать закладочной смеси. Удовольствие это недешевое: в себестоимости добычи руды закладка занимает почти 25%. По приблизительным расчетам, за всю историю рудника в пустоты заложено 25,3 млн тонн закладочной смеси на 542 км горных выработок.

В программе производственно-технического развития Заполярного филиала ОАО "ГМК "Норильский никель" записано, что в рудниках "Октябрьский" и "Комсомольский" будут наращивать добычу медистых руд. Осваивается рудник "Скалистый", а на "Заполярном" продолжится добыча вкрапленных руд. В результате к 2020 году выработка всех рудников компании должна быть доведена до 20,5 млн тонн в год. Причем в этом случае на долю богатых руд придется 7,5 млн тонн, медистых - 5,5 млн, а вкрапленных - 7,5 млн.

Специалисты говорят, что дальнейшее превышение годовой выработки неминуемо приведет к росту капитальных затрат на развитие горного производства. При этом увеличение только доли богатых и медистых руд без основательного изменения существующего суммарного объема добычи может привести к нарушению лицензионного договора по структуре отрабатываемых руд, нерациональной загрузке рудников и обогатительных фабрик, а кроме того - к росту затрат на утилизацию дополнительного количества серы. Простая цифра для сравнения: на 1 доллар товарной продукции, полученной из богатых и медистых руд, приходится более 200 граммов серы в выбросах, а для вкрапленных руд - менее 100.

Полное перевоплощение

"Норникель" делает ставку на Талнахскую обогатительную фабрику (ТОФ). Ничего удивительного: запущенная в 1981 году, она несопоставимо лучше оснащена и адаптирована для модернизации, чем Норильская обогатительная фабрика (НОФ), работающая с 1948-го. Прежде всего на ТОФ планируют ввести в эксплуатацию пусковой комплекс мощностью 10 млн тонн в год. Это позволит сосредоточить на фабрике обогащение медистых руд "Октябрьского" и всего объема добываемых богатых руд. Удел НОФ - переработка вкрапленных руд месторождений Норильск-1, Талнахского и Октябрьского и дообогащение "лежалого" пирротинового концентрата.

В представлении среднестатистического горожанина цех - это помещение, в котором организован некий производственный процесс. Талнахская обогатительная фабрика не оставляет от этой теории камня на камне. Здесь всего два цеха: дробильный и измельчительно-флотационный, но каждый из них занимает здания величиной с небольшой завод.

Первым делом руда попадает в дробильный цех. Здесь происходит ее первичное измельчение. В следующем переделе - измельчительно-флотационном цехе, уставленном огромными мельницами, - руду доводят до состояния муки, а потом подвергают сгущению. При этом частицы одних минералов смачиваются водой и тонут, а других - не смачиваются и уносятся пеной. Такой метод называется флотацией. С его помощью избавляются от пустой породы и основной массы пирротина, а на выходе получают готовые медный и никелевый концентраты.

Сегодня на Талнахской обогатительной фабрике работают только с богатыми рудами "Октябрьского", "Таймырского" и "Скалистого". Руда первых двух рудников приходит по конвейеру, а со "Скалистого" завозится "БелАЗами".

Готовые концентраты в виде водной пульпы откачиваются гидротранспортом: медный - на Медный завод, никелевый и пирротиновый концентраты - на Надеждинский металлургический завод, а "хвосты" сбрасывают в хвостохранилище. Сегодня гидротранспорт делают из остеклованных труб, которые держат высокое давление и отличаются большей износостойкостью, чем традиционные. "Это ноу-хау наших специалистов, - говорит начальник измельчительно-флотационного цеха Александр Цымбал. - Пульпа, то есть смесь твердых частиц и воды, круглые сутки течет по трубам со скоростью порядка 28 километров в час под давлением 80 атмосфер. Сталь в таких условиях быстро истирается, а остеклованные пульпопроводы - нет".

На фабрике большая часть оборудования современная: тут - флотомашины Outokumpu, там - гидроциклонная установка Warman, а в рентгеноспектральной лаборатории - приборы, необходимые для анализа металлосодержащих продуктов.

Некоторые любят погорячее

На фоне более молодого Надеждинского металлургического завода им. Б.И. Колесникова Медный завод, построенный в 1949 году, - настоящий ветеран. В цехах трудно находиться без респиратора. В горячем цехе, как и положено, - настоящий ад. Гости в ужасе от одного вида тысячеградусного расплава, а металлургам нравится.

Впрочем, плавильный цех - одна из завершающих стадий технологического цикла. Первым делом пульпа с обогатительной фабрики направляется в сгустители. Полученную шихту транспортируют в плавильные печи, где происходит автогенная плавка.

Головной передел Медного завода оснащен двумя печами плавки в жидкой ванне - печами Ванюкова. "На Надежде применяют печи взвешенной плавки, купленные у финнов. Но мне больше нравится печь Ванюкова: она дает высокий проплав на единицу площади. Для нас это важно, потому что любое строительство за Полярным кругом очень дорого. К тому же печь Ванюкова "всеядна": в нее можно подавать и крупнокусковой материал и мелко измельченный, и подсушенный и очень влажный", - делится впечатлениями заместитель директора Медного завода Алеко Габучия.

Цехов на Медном заводе много, один из основных - электролизный, в котором получают катодную медь - готовую продукцию Заполярного филиала. В будущем основная нагрузка придется на Надеждинский металлургический и Медный заводы. Сейчас ученые бьются над тем, чтобы найти эффективный способ снизить выбросы серы в атмосферу с 1 млн тонн в год до приемлемых 200 тыс. тонн.

Таймырские руды уникальны по содержанию цветных и драгоценных металлов. Но в бочке меда всегда есть ложка дегтя. Для норильских металлургов это пирротин, содержащий много серы, что создает большую проблему для переработки в металлургии. Богатые руды содержат от 30% до 60% пирротина.

Технология обогащения богатых руд предусматривает вывод пирротина - в виде пирротинового концентрата, который в предприятиях Заполярного филиала вовлекают в переработку по гидрометаллургической схеме, и в виде малоникелистого пирротина, идущего на долговременное складирование.

Металлургам приходится искать золотую середину, ведь чем больше складируешь пирротина, а значит, меньше подаешь серы на плавку, тем больше теряешь платиновых металлов.

Пирротин Вальтасара

Проблема выбора, быть норильскому пирротину или не быть, никому в мире не знакома. Например, канадский пирротин содержит в 20 раз меньше платиновых металлов, чем таймырский. В Норильске все особенное, даже пирротин отличается от канадского повышенным содержанием гексагональной разновидности. Выделяют его флотационными способами.

В качестве базовой была принята селективная схема, которая предусматривает вывод медного, никелевого, пирротинового концентрата и хвостов обогащения. Многие годы весь пирротиновый концентрат просто складировался: никак не могли подобрать приемлемую технологию для его переработки. В конце концов остановились на гидрометаллургическом способе, реализованном на Надеждинском металлургическом заводе. Суть химического обогащения, проводимого по автоклавной технологии, такова: пирротиновый концентрат с содержанием никеля от 1,8% до 2,2% доводится до сульфидного концентрата, в котором никеля уже порядка 10%. Сульфидный концентрат передается в пирометаллургию (таково общее наименование металлургических процессов, протекающих при высоких температурах).

Автоклавный вариант дорог: для него требуется технический кислород, из которого готовится кислородно-воздушная смесь для окисления пирротина, и большой расход реагентов, например железных окатышей, завозимых с "материка". Но метод себя оправдывает. К тому же в 1990-х годах обогатители разработали селективно-коллективно-селективную схему (СКС), позволившую уменьшить переход цветных и драгметаллов в пирротиновый концентрат, увеличившую целевое извлечение никеля на 10%. В ближайшие два-три года должна быть внедрена новая технология обогащения - по коллективно-селективной схеме. Она гарантирует максимальный эффект при получении богатых никелевых концентратов.

"Чтобы соблюдать временно согласованные выбросы, мы стали глубже выводить пирротиновый концентрат с минимальными потерями платиновых металлов. Если бы мы просто сократили добычу руды до уровня, обеспечивающего допустимый объем выбросов серы, то недополучили бы товарной продукции на 242 млн долларов в год", - рассказал начальник Управления перспективного развития Заполярного филиала Михаил Нафталь.

Основным направлением программы снижения загрязняющих выбросов в атмосферу Заполярного филиала компании является утилизация диоксида серы, так как именно за его выброс "Норильский никель" платит 95% своих экологических платежей. В настоящий момент наименее убыточный вариант снижения выбросов в атмосферу - утилизация диоксида серы в виде элементной серы.

Выбор варианта технологии утилизации в элементную серу был сделан в результате выполнения ряда технико-экономических расчетов по сравнению различных способов утилизации диоксида серы. Расчеты были выполнены ОАО "Институт Гипроникель"в тесном контакте со специалистами Заполярного филиала "Норильского никеля". Затем были проведены оценки технологий производства серы. В нем участвовали технологии ряда зарубежных и российских компаний. Победила технология "Норильского никеля", разработанная совместно специалистами Горно-металлургического опытно-исследовательского центра, Медного завода Заполярного филиала и ОАО "Институт Гипроникель".

Начальный этап программы утилизации диоксида серы предусматривает модернизацию первой технологической линии участка производства элементной серы на Медном заводе. Планируется заменить котел-утилизатор и катализатор, что позволит перерабатывать на линии большее количество газа в объеме, дающем возможность остановить вторую технологическую линию на полномасштабную реконструкцию. В настоящее время "Гипроникель" выполняет проект, реализация которого запланирована на 2006-2007 годы.

После введения технологии утилизации на Медном заводе запланирован переход к утилизации богатых газов Надеждинского металлургического завода. Полученную серу намерены хранить на вновь построенном складе.

В результате объем утилизации серы увеличится в несколько раз. Соответственно, в Норильске дышать станет легче, кислый привкус во рту исчезнет. По словам главного специалиста Управления перспективного развития Заполярного филиала "Норильского никеля" Александра Козлова, цех утилизации серы Медного завода уже в 2007 году будет производить около 200 тыс. тонн, а Надеждинского с 2009 года - около 500 тыс. тонн серы в год.

Можно ли делать в Норильске серную кислоту - ведь сернокислотное производство отличается очень высоким процентом извлечения серы (до 99% и выше) - на стандартных установках без использования каких-либо экзотических технических решений?

Многотоннажное производство серной кислоты в Норильске не имеет смысла. Главное препятствие - дорогостоящая транспортировка продукции до потребителя ввиду географической удаленности и изолированности территории. В связи с этим серная кислота производится в объемах, необходимых только для нужд производства на предприятиях Заполярного филиала. Серную кислоту экономически нецелесообразно хранить в больших объемах, поскольку для этого потребуются дополнительно огромные капитальные вложения на строительство емкостей. А вот серу, во-первых, можно долго и безопасно хранить, во-вторых, использовать в различных целях. Так, рассматривается несколько вариантов ее переработки: от выпуска серобетона для дорожных покрытий до производства серощебня с последующим использованием в закладочных смесях.

Проекты по использованию серобетона пока ограничиваются площадью дорожных покрытий в Норильском промышленном районе. Что касается второго варианта, то в настоящее время для получения бетонных смесей, используемых при закладке выработанных пространств на подземных рудниках, Заполярный филиал производит скальный щебень. По предварительной оценке норильских ученых, его можно заменить на серощебенку. Ее производство может решить проблему, куда девать серу, а также сэкономит средства компании. Впрочем, положительные вести приносит и биржевой рынок: мировые цены на серу постепенно растут, а значит, вполне возможно, что ее экспорт скоро станет рентабельным.

Артерия Севера

Порт Дудинка - один из самых северных в мире, расположен на слиянии двух рек - Енисея и Дудинки. Навигация по открытой воде длится всего 120 суток, зато морская арктическая - по трассе Северного морского пути с появлением в 1978 году мощных дизельных, а потом и атомных ледоколов с малой осадкой, способных заходить в Енисей, - круглый год.

В начале мая в порту оживление. Все силы брошены на обработку последних морских судов арктической навигации, вывоз грузов из зоны затопления, подготовку причалов к сдаче паводковой комиссии. Параллельно поднимают портальные краны, демонтируют все инженерные сооружения, расположенные на причалах порта. На то, чтобы поднять одного такого исполина массой 350 тонн с восьмиметровой отметки на отметку 20 м, требуется всего чуть больше часа.

В третьей декаде мая порт как бы утрачивает свое основное предназначение. Последние морские суда под проводкой атомных ледоколов "Таймыр" и "Вайгач" покинули акваторию порта, чтобы вернуться сюда после короткого перерыва, во второй половине июня. Порт затоплен. Вслед за ледоходом появляются первые речные суда, доставившие грузы из Красноярска. Начинается очередной цикл навигации. Только после окончания восстановительных работ, на которые ГМК "Норильский никель" вынуждена ежегодно тратить более 1 млн долларов США, порт заработает с полной нагрузкой.

На морские перевозки стабильно приходится лишь треть грузооборота. В 2004 году объем переработки порта составил около 3 млн тонн, в Дудинке обработали почти тысячу речных и около сотни морских судов. При этом 90% грузов пришлось на продукцию ГМК "Норильский никель": одного только песка, необходимого для производства, завезено больше миллиона тонн. А еще постоянно требуются техническая соль, кальцинированная сода и другие технологические материалы. Из порта отгружают порядка 800-900 тыс. тонн груза в год, 9/10 составляет продукция комбината.

Процветание Дудинки по-прежнему всецело на совести никелевого гиганта. В порту надеются на рост грузоперевозок - сегодня порт загружен лишь на треть от проектной мощности (последний пик пришелся на 1987 год, когда было перевезено более 7 млн тонн). К счастью, у Заполярного филиала тоже есть планы постепенно увеличивать выработку металлов. Два года назад руководство "Норильского никеля" определило в качестве стратегической цели выход компании на лидирующие позиции в мировом горнорудном и металлургическом бизнесе. Для этого предусмотрены техническое обновление и развитие производств, повышение эффективности технологических процессов.

Впрочем, уже сегодня компании удалось достичь наивысшей производительности труда за все время своей истории. Объем производства товарной продукции с 1996 года вырос более чем на 35%, а производительность труда - почти в 2,4 раза. Ежегодно ГМК "Норильский никель" тратит 300-450 млн долларов на развитие и модернизацию производства и около 30 млн долларов инвестирует в научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки. Ведь задача компании - выйти на первое место в мире.