Небольшое, сантиметров 10 в длину и вдвое меньшим радиусом, устройство, напоминающее керамическую втулку. Легко помещается на ладони (см. фото). Даже если очень пристально и долго вглядываться, не увидишь ни одного отверстия. Когда узнаёшь, что, оказывается, здесь на одном квадратном сантиметре керамической поверхности размещается тысяча мельчайших отверстий (!), сразу возникает желание ещё раз взять эту «втулку» и поднести прямо к глазам. Бесполезно.
Абсолютно ровная и чистая поверхность. Человеческий глаз не в состоянии увидеть эти микроскопические отверстия. Получается, что здесь как минимум более 10 000 отверстий! А называется это устройство – диспергатор. Вот она, нанотехнология в действии! А назовут его, скорее всего, риддерским диспергатором, в честь разработчиков.
Это ноу-хау «Казцинка», специалистов Риддерского металлургического комплекса. Таких диспергаторов пока ещё нет нигде в мире. Продемонстрированный – опытный образец. На Риддерском металлургическом комплексе уже три года идёт упорная, интересная, творческая работа над созданием опытно-промышленной установки атмосферного выщелачивания низкосортных концентратов. Этому проекту дали название «ГидроПолиМет».
Рассказывает главный эколог ТОО «Казцинк» Казтай Такеев.
– Это технически очень сложный проект. Мы начали работу над ним, преследуя несколько целей. Качество сырья снижается. Зачастую приходится применять низкосортное сырьё. Переработка такого сырья должна быть максимально эффективной и безотходной. Применяя новую технологию, мы значительно снижаем нагрузку на вельцкомплекс и обжиговый передел, которые дают основную долю вредных выбросов. Таким образом мы решаем две важнейшие задачи: снижение затрат, и улучшение экологической ситуации, уменьшение выбросов.
Основная суть проекта – переход с пирометаллургических процессов производства цинка на гидрометаллургические. Работа над проектом началась в 2011 году. До этого специалисты компании изучили мировой опыт по переходу с пирометаллургических процессов на гидрометаллургические, побывали на заводах Германии, Испании. Обобщение мирового опыта привело к решению о разработке собственной технологии. Мы привлекли к сотрудничеству немецкую компанию «Engineering Dobersek». В июле 2011 года начался первый этап проектирования опытно-промышленной установки. Через год была разработана технология, а в 2013 году была построена установка на базе гидрометаллургического цеха Риддерского металлургического комплекса и успешно проведены пуско-наладочные работы. Общие затраты составили более 2,5 млн. долларов.
В прошлом году исследовательский центр РМК совместно с немецкими специалистами приступил ко второму этапу проекта – отработке режимов, чтобы подтвердить эффективность внедрения новой технологии уже в промышленных масштабах, доработать саму технологию и узлы опытно-промышленной установки. В нынешнем году эти работы планируется завершить. На этом этапе затраты составят около 200 тысяч долларов.
Дальнейшее знакомство с новой технологией проходит уже в гидрометаллургическом цехе РМК. По нескольким лестничным переходам мы поднимаемся чуть ли не под крышу цеха. Открывается прекрасная панорама производственного процесса. Здесь, на верху, отведено место под опытно-промышленную установку, отгороженное от остального пространства цеха. От нескольких вместительных ёмкостей в разные стороны расходятся сплетения труб, проводов, шлангов, датчиков, рычагов. За перегородкой – лаборатория, где операторы следят за процессом на мониторах компьютеров.
– Технология предусматривает переработку низкосортного сырья (концентратов, кеков) методом выщелачивания, – поясняет начальник исследовательского центра РМК Болат Медеханов. – В закрытых ёмкостях и происходит процесс выщелачивания с подачей кислорода. В каждой ёмкости установлены диспергаторы. Система уникальна тем, что позволяет диспергировать (распылять) и подавать кислород через тысячи мельчайших отверстий. Под давлением кислорода сырьё измельчается, выщелачивается, помогая быстрее и качественнее растворить полезные элементы, отделить их от примесей, что позволяет извлекать даже из самого плохого сырья ценные компоненты.
Образующийся после выщелачивания твёрдый осадок направляется для извлечения из него металлов на свинцовое производство Усть-Каменогорского металлургического производства. А раствор – поступает в гидрометаллургический цех цинкового завода для получения цинка.
Итак, новая технология не только безотходная, но и энергосберегающая. Требуется в 10 раз меньше дорогостоящего кислорода, чем при всех существующих на сегодня методах выщелачивания.
– Мы можем извлекать цинк, свинец, медь, золото, серебро, – добавляет Казтай Такеев. – Перерабатывать можно не только низкосортное сырьё, но и так называемые коллективные концентраты. А из остатков возможно извлечь ещё целый ряд компонентов.
Экологическая часть проекта весьма и весьма весома. Она заложена в технологии от начала и до конца – от использования практически бросового сырья, до полного отсутствия отходов. Технология атмосферного выщелачивания – это так называемая мокрая технология – гидрометаллургический процесс, для которого в принципе не характерны выбросы газов и образование пыли.
– А как же уже действующий гидрометаллургический цех?
– Сюда поступают цинковые кеки, которые уже прошли переработку пирометаллургическим способом. При новой технологии мы будем сразу загружать сырьё на гидрометаллургический передел. Стадия вельцевания и обжига исключаются. Вот где огромная экономия средств (вельцпечи и обжиговые установки меньше изнашиваются, значит, их можно реже ремонтировать, а это очень дорогостоящая работа), и значительное снижение выбросов. По сернистому ангидриду снижение предусматривается на 1000 тонн (сейчас выбросы составляют около 4000 тонн), а по парниковым газам – 50 000 тонн.
– Каковы результаты опытных испытаний?
– На опытном мини-заводе представлено оборудование самого нового поколения и в единичном экземпляре, разработанное специально для испытательных работ в нашей компании. Работа над проектом ведётся очень скрупулёзно и интенсивно. В прошлом году проведено более 36 опытно-промышленных испытаний и более 40 лабораторных. В результате установлены оптимальные условия ведения процесса для ряда концентратов, – говорит Болат Медеханов.
– Что планируется после полного завершения испытательных работ?
– После полной отработки оптимальных режимов технологии мы перейдём к завершающему этапу – строительству завода атмосферного выщелачивания. Будет составляться технико-экономическое обоснование, которое предусмотрит все возможные варианты, затем – разработка проектно-сметной документации и само строительство.
Нам был продемонстрирован фильм, в общих чертах обрисовывающий контуры будущего завода и всего производственного процесса. Это действительно совершенно новые рубежи в гидрометаллургии. Завод может стать образцом «зелёных» технологий. Словосочетание «зеленый металлургический комплекс» звучит пока непривычно, но, в скором времени станет реальностью. Глядя на опытно-промышленную установку, конечно, хочется узнать – каковы же будут масштабы нового завода?
– Пока сложно сказать, но судя по всему, завод будет раз в сто больше опытной установки. Мысленно увеличьте то, что вы видите, в сто раз – и вы представите будущий завод.
В принципе, получается совсем не гигантское производство. Благодаря самым новым технологиям, завод атмосферного выщелачивания будет довольно компактным. А сколько будет создано рабочих мест?
– По предварительным расчётам – от 50 до 80. С учётом того, что на переделах вельцевания и обжига загрузка значительно снизится, часть работников будет переведена с этих переделов на новый завод. Объём переработки сырья путём атмосферного выщелачивания планируется около 30 тысяч тонн. Общие затраты на весь проект, начиная с самых первых дней работы, составят 150-200 млн. долларов. Для сравнения – затраты на «Новую металлургию» составили 870 млн. долларов.
– Небольшие коррективы в наши планы может внести сложившаяся в стране и в мире экономическая обстановка, – добавляет Казтай Такеев. – Но это будут возможные коррективы только в определении времени строительства самого нового завода. Сейчас мы закончим этап 2015 года, завершим все опытно-промышленные испытания, и затем просчитаем всю экономическую составляющую. Примем решение – или строить завод сейчас, или отложить до улучшения экономической ситуации. Но в любом случае этот проект будет доведён до реального воплощения.
Да, к сожалению, в мире свои условия диктует очередной виток экономического кризиса. Но, несмотря на это, в «Казцинке» продолжают поступательное, целенаправленное движение к самым новейшим, экологически чистым, как сейчас принято говорить, «зелёным» технологиям. На Риддерском металлургическом комплексе продолжается работа над внедрением проекта «ГидроПолиМет». Впереди ещё немало открытий, наверное, будут и трудности, но этот путь будет пройден до конца.
Денис ДАНИЛЕВСКИЙ
Риддер-Усть-Каменогорск