Юрий Новиков - Экология, окружающая среда и человек

На Кольском полуострове скопились огромные отвалы, в которых имеется почти вся таблица Менделеева. Аналогичная ситуация сложилась на Таймыре. Еще в 30-х годах XX в. вокруг Норильского комбината в результате добычи и неполной переработки медно-никелевых руд в отвалах скопились миллионы тонн так называемых хвостов — технологических отвалов, содержащих значительное количество серы, никеля, меди, металлов платиновой группы. По данным Министерства природных ресурсов РФ, норильские техногенные платиносодержащие месторождения составляют более 300 млн т сухого вещества. Прогнозные ресурсы металлов платиновой группы в техногенных отвалах составляют около 600 т, при этом получаемый при разработке концентрат пригоден для повторного использования в технологической цепочке Норильской горной компании, основного производителя металлов РАО «Норильский никель».

Наиболее крупное техногенное месторождение — хвостохра-нилище Норильской обогатительной фабрики, сформировавшееся в течение нескольких десятков лет. Проведенные ранее технологические испытания показали возможность получения из лежащих хвостов платиноидного концентрата, содержащего 1 т металлов платиновой группы. Это огромные ресурсы.

Государственная дума запаздывает с законодательством, отвечающим современным экономическим требованиям и стимулирующим эффективное использование природных ресурсов, их комплексную переработку. Несмотря на это, все больше новых предпринимателей сами проявляют инициативу, инвестируют в природопользование собственный капитал, привлекают западных инвесторов. Например, хорошо известна политика РАО «Норильский никель», направленная на максимально полное извлечение полезных составляющих их техногенных отвалов и на организацию глубокой переработки первичных металлов в полуфабрикаты и готовые изделия. Для сравнения: потери основных горнодобывающих предприятий мира (Канада, Австралия) при добыче медно-никелевых руд составляют 18—20%, а в Норильске лишь 2—10%.

Большой экономический эффект и значительное уменьшение загрязнения окружающей среды должно дать извлечение полезного минерального сырья из газов, пыли и сточных вод горнодобывающих предприятий. На основе сернистых газов, улавливаемых при переработке медьсодержащих руд, на ряде заводов Урала, например, организовано производство серной кислоты, которая на этих же предприятиях используется для выпуска минеральных удобрений. Из пыли и газов, образующихся при переработке алтайских полиметаллических руд, улавливают цинк, свинец и значительное количество редких металлов.

Рудные отходы («хвосты») Михайловского горно-обогатительного комбината (ГОК) могут быть использованы для получения золота. По данным Юго-Западной геолого-разведочной экспедиции, в пробах из хвостохранилища и карьера Михайловского ГОКа обнаружено 0,2—0,3 г золота на 1 т, а в карьере — до 5 г, т. е. больше, чем на золотых рудниках.

Применение оригинальной технологии на ряде российских предприятий позволило получать чистый концентрат, содержащий 80—90% благородных металлов. В сбросовых растворах их остается не более 1 мг в 1 л. Удельные затраты на переработку сырья снижаются в 2—3 раза, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда и экологическая обстановка.

Эта технология универсальна по отношению к различным промышленным растворам (хлоридным, сульфатным, нитратным, карбонильным, ацетатным). Компактная электрохимическая установка легко включается в технологические циклы переработки отходов химической, электронной и других отраслей промышленности.

Производство цинка может быть полностью преобразовано в результате внедрения новой технологии, разработанной в Бирмингемском университете. Металл будет извлекаться из руды при одновременном производстве энергии, необходимой для поддержания этого процесса. Таким образом, руда может обрабатываться непосредственно на месте добычи, а побочным продуктом будет серная кислота. При внедрении нового процесса горнодобывающие компании смогут удвоить прибыль, так как металлический цинк стоит почти вдвое дороже концентрата.

Экономия достигается путем исключения энергетической процедуры, в ходе которой из руды извлекается цинк, предварительно переведенный в оксид. По новой технологии цинк получается путем его замещения медью в сульфиде цинка. При этом все необходимое тепло выделяется при окислении других минералов, содержащихся в цинковой руде.

Экспериментальная установка в Бирмингеме состоит из двух соединенных между собой печей. В одной из них проводится окисление смеси сульфидов в расплавленной руде, при котором сульфид меди разлагается, выделяя чистую расплавленную медь, диоксид серы и тепло. Диоксид серы извлекается и преобразуется в серную кислоту. Расплавленная медь перетекает в нижнюю печь — плавильню, также заполненную расплавленной рудой. Образующаяся смесь меди и сульфидов засасывается через трубу в расположенную над обеими печами камеру с пониженным давлением.

В ходе реакции меди и сульфида цинка при температуре около 120СГС высвобождается парообразный цинк. В то время как остаточные сульфиды стекают по трубе обратно в верхнюю окислительную камеру, пары цинка отсасываются в прилежащую конденсационную камеру, где и скапливаются в виде цинкового расплава.

Самое ценное в предлагаемой технологии — обеспечение циркуляции меди таким способом, что выделяющееся в ходе одной реакции тепло используется для протекания другой.

Повышение комплексности, полноты и качества извлечения из недр полезных ископаемых, ликвидация необоснованных потерь при их добыче, обогащении и переработке имеют огромное экономическое значение, так как позволяют повысить производство продукции на действующих предприятиях, в ряде случаев исключают необходимость строительства новых предприятий, значительно повышают эффективность общественного производства.

На территории Курской магнитной аномалии сосредоточены огромные запасы богатых руд, по существу, природный концентрат, сопоставимый по своему качеству с тем, который получают в результате многократных стадий обогащения. Запасы этих руд выше, чем в Бразилии, Австралии, Индии, Швеции и ЮАР, вместе взятых. Однако из-за большой глубины залегания и значительной обводненности эти уникальные руды оставались до недавнего времени недоступными.

Новая технология добычи железной руды разработана во Всесоюзном институте минерального сырья (ВИМС). Ее применение целесообразно там, где богатые железом руды залегают очень глубоко и где добыча их затрудняется сложными гидрогеологическими условиями. Именно такая руда залегает в огромных количествах в Белгородской области (территория Курской магнитной аномалии).