Жемчужины породных отвалов
Согласно проекту академика Анатолия Мнухина по переработке и извлечению из терриконов стратегических металлов, Украина могла бы решить целый комплекс проблем
Одним из символов Донбасса принято считать терриконы — отвалы пород, извлеченных из недр шахт. Сколько таких рукотворных гор в регионе, доподлинно неизвестно, однако можно утверждать, что их количество достигает полутора тысяч. Что и говорить, скопления отработанных пород — проблема для страны серьезная: они ухудшают экологию, занимают ценные земельные площади и вообще с ними нужно что-то делать. Денег на обычную утилизацию как правило не находится, дескать, кому эта пустышка нужна… Однако «пустышка» ли, и можно ли называть эти породы отработанными — еще вопрос, на который мы попросили ответить человека, посвятившего решению проблемы добрый кусок своей жизни и здоровья.
Пожалуй, не будет преувеличением сказать, что люди науки в большинстве своем — специалисты достаточно узкого профиля. Ничего предосудительного в этом нет, ведь специфика профессии предусматривает как можно более глубокое «погружение» в тему. Однако немало в этой сфере и — другого сравнения не подберешь — настоящих Юлиев Цезарей, которые помимо основного занятия весьма успешно и плодотворно осваивают сопредельные отрасли знаний. Именно таковым можно назвать нашего собеседника, академика, доктора технических наук Анатолия Григорьевича Мнухина. Заместитель директора по научной работе Макеевского научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности является автором около 400 научных статей, обладателем примерно 115 патентов и двух международных открытий. Так получилось, что Анатолий Григорьевич не обошел своим вниманием и проблему утилизации породных отвалов шахт. Причем «не обошел» просто блестяще.
— Можно сказать, что я занялся разработкой этой темы случайно, — рассказывает Мнухин. — Попросили меня как-то знакомые помочь. Покупатели из Великобритании хотели приобретать у нас породные отвалы, якобы для того, чтобы мостить дороги у себя в стране. Выглядело это как-то подозрительно, вдумайтесь только: везти из Украины в Англию пустую породу для дорожного покрытия… Короче говоря, бизнес у них с нашими не пошел, обе стороны охладели к этому вопросу и разошлись. Я собранные материалы тоже забросил до лучших времен. А года два спустя как-то наткнулся на них и опять загорелся темой.
Цифра
$ 100 миллионов составляет стоимость одних только редкоземельных элементов в терриконе среднего объема
Разобравшись, исследователь нашел подтверждение своим подозрениям в отношении интереса иностранцев к «пустышке». Оказывается, там есть и уголь, и окись алюминия, и железо, и, самое главное, германий — до 55 граммов на тонну. К примеру: выход германия при извлечении его из надсмольных вод равняется всего 3 грамма на тонну! Кроме того, в породных отвалах находятся в приемлемом для извлечения количестве галлий, иттрий и скандий.
— Дальше пошла серия анализов, экспериментов, в частности, поездок на Запорожский алюминиевый комбинат, где исследователь ознакомился с процессом получения алюминия. Для того, чтобы сделать утилизацию породных отвалов максимально рентабельной, необходимо было найти ответ на вопрос: существует ли выгодная технология извлечения алюминия из окиси, где содержание металла в два раза ниже, чем обычно.
— Я позвонил своему знакомому в Москву, человеку, кстати, очень интересному, большому «доке» в металлах, которые используются в космической технике. Тот сказал: да что ты, не существует такой технологии! Я подождал полгода и набрал его номер еще раз: несколько менее уверенным голосом он молвил, что без обогащения ну никак нельзя. И уже на третий раз он рассказал о новой технологии, по которой (что особенно важно!) в России была осуществлена плавка не граммов, а около двух тонн металла. Не вдаваясь в технические нюансы, скажу, что в этом случае выплавляют силумин — сплав кремния с алюминием. Изюминка новой технологии состоит в том, что раньше сначала очищали алюминий от кремния, а потом добавляли необходимое количество кремния, а в нашем случае мы сразу же удаляем только лишний кремний. То есть, получается колоссальная экономия электроэнергии.
Анатолий Григорьевич, решив вопросы теоретические, приступил к практическому их осуществлению — разработал абсолютно реалистический и выгодный для государства проект. Суть его в том, чтобы организовать производство по переработке породных отвалов на базе закрывающейся шахты, возле которой имеются достаточные запасы породы. Наличие транспортной инфраструктуры, помещений, энергетического комплекса и прочего горняцкого наследства позволит здорово сэкономить на обустройстве завода. Кроме того, создание предприятия даст работу жителям близлежащих населенных пунктов, хотя бы тем же шахтерам из закрытой шахты. Когда академик Мнухин озвучил сумму необходимых вложений, я подумал, что ослышался: $4 млн на обустройство предприятия и еще столько же на закупку материалов для работы… Для сравнения: постройка самого обычного ГОКа для переработки железной руды обходится по крайней мере в $300 млн. А тут фактически за сущие копейки страна может получить уникальное производство собственных алюминия, германия, галлия, иттрия, скандия, кстати, еще и циркония! Да и «попутное» железо тоже денег стоит. Казалось бы, вот оно: одним махом решаем проблемы экологические, социальные (трудоустройство), земельные (земля ведь освободится от породы) и сырьевые, а кроме всего прочего, государство получает никогда не лишнюю прибыль. Однако все, чего удалось добиться Анатолию Григорьевичу после хождения по инстанциям самого высокого уровня, — это разрешение… запустить производство на собственные средства. «Ну, подумайте сами, если бы у меня были деньги, зачем бы я обращался в государственные инстанции», — недоумевает-возмущается Мнухин. Короче говоря, ситуация, к сожалению, для нашей страны не новая, а скорее привычная.
— Знаете, по долгу службы приходится заниматься, как бы помягче выразиться — не совсем адекватными изобретателями. То они горнопроходческий комбайн с лечебными свойствами (!) выдумают, то еще что-нибудь в этом стиле. Они пишут во все инстанции, в том числе в самые верхи, и оттуда приходит строгая директива: разобраться в трехдневный срок и доложить! А когда я, академик, доктор наук и так далее, обращаюсь с реальным, научно обоснованным предложением, в ответ тишина. Я был бы рад, если они хотя бы аргументированно ответили, почему нет… В общем, знаете, не скажу, что я к этой теме как бы охладел, но я уже устал биться головой о стенку.
Если разобраться
Породные отвалы
Общее количество редкоземельных элементов — 230-260 г/т
Содержание германия — 55 г/т (рентабельность начинается с 3 г/т)
Содержание галлия — 100 г/т (рентабельность начинается с 10 г/т)
Содержание скандия — 10—20 г/т (рентабельность начинается с 10 г/т)
Результат
Материалы, получаемые при разработке породных отвалов:
— железосодержащая руда
— дюралевые сплавы (силумины и изделия из них)
— германий
— редкоземельные элементы
— уголь
— силикатные материалы для строительных целей
Справка «УТГ»
Германий
Цена 1 кг — $1,5 тысячи
Этот металл используется в производстве бытовых пластмасс, в качестве катализатора в металлургии, медицине, в электронной и электротехнической промышленности, оптике. В электронике помимо полупроводниковых диодов и триодов германий применяется в производстве терморезисторов, фотоэлементов с запирающим слоем, термоэлементов, пленочных сопротивлений. Также германий незаменим в лазерной технике и гелиоэнергетике. Используемые в спутниках связи солнечные батареи из арсенида галлия строятся на германиевых подложках.
Скандий
Цена 1 кг — $42—44 тысячи
Любопытно, что по запасам скандия Украина входит в первую пятерку стран в мире. Этот металл незаменим в авиационной и космической промышленности, а кроме того, в автопроме (моторы), криогенной технике, галогеновых лампах, и даже в зубном протезировании. Скандий без преувеличения можно назвать металлом XXI века.
Галлий
Цена за 1 кг — $1,2 тысячи
Сфера использования галлия достаточно специфична, а мировая потребность в нем превышает добычу. Это и производство смазочных и клеящих материалов, конструирование полупроводниковых лазеров, а также его применяют в электротехнике и в некоторых специфических производствах.
Иттрий
Цена за 1 кг — $4 тысячи
Иттрий используют для изготовления инфракрасных «окон» специальной аппаратуры и ракет, а также — в качестве смотровых «глазков» высокотемпературных печей, высокотемпературных нагревателей сопротивления, огнеупорных материалов, термоэлектрогенераторов. Перспективные области применения сплавов иттрия —авиакосмическая промышленность, атомная техника, автомобилестроение.
