Свалки оказались богатыми техногенными месторождениями. (Видео)

Наша область — единственный регион в Восточной Украине, который не имеет прямого отношения к крупному «металлургическому» бизнесу.

В то же время общеизвестно: металлургия — базовая отрасль народного хозяйства Украины, обеспечивающая более четверти промышленного производства и дающая чуть ли не половину валютных поступлений в Украину и более десяти процентов поступлений в госбюджет. При этом Украина является одним из лидеров стран-производителей черных металлов в мире и входит в десятку стран-лидеров по объёму производства стали и объёму экспорта металлопродукции. Все это замечательно. Но есть другая сторона.

По самым приблизительным оценкам специалистов, ежегодно в Украине образуется более миллиарда тонн отходов производства и потребления. На нашей территории уже накопились миллионы тонн металлосодержащих отходов черной и цветной металлургии, химической промышленности, горнодобывающего и энергетического комплексов. И процесс накопления продолжается. Под складирование отходов сегодня отведено 160 тысяч гектаров, расходы на их хранение зачастую превышают 20% себестоимости продукции. При этом темпы накопления вредных загрязнителей и уровень их влияния на здоровье людей и состояние окружающей среды в Украине в десятки раз превышают те, которые существуют в развитых странах. Хотя в биосферу всего мира постоянно поступают миллиарды тонн твердых, пастообразных, жидких, газообразных отходов, наносящих зачастую непоправимый урон природе. Поэтому вопросы утилизации и переработки промышленных отходов постоянно и везде остаются актуальными. Правда, усилия специалистов зарубежных стран направлены, в первую очередь, на минимизацию образования отходов, а уже потом на создание технологий окончательной переработки, вторичного использования и обезвреживания. В итоге остается лишь то, что не загрязняет окружающую среду.

С другой стороны, промышленные свалки уже можно было бы в определенной степени рассматривать как техногенные месторождения: они могли бы обеспечить потребность промышленности в ценных элементах и их соединениях. В таких техногенных месторождениях содержатся не только минеральные составляющие, применяемые в стройиндустрии, но и ценные металлы, пригодные для чёрной и цветной металлургии. Утверждают, что себестоимость извлечения и переработки ценных металлов из таких месторождений будет ниже, чем извлечение их из природного сырья. Особенно, когда его запасы в Украине ограничены или вообще отсутствуют. Например, красные шламы являются отходами глинозёмного производства, сырьё для которого украинские предприятия импортируют из Африки. Полтавский ГОК добывает руду с содержанием железа 37 — 40%, а металлургические предприятия вывозят в отвалы отходы производства с содержанием железа 47 — 55%. Правда, в составе отходов металлургического производства содержатся нежелательные для плавки элементы — сера, цинк, кремний, щелочи. И только если их убрать, получится пригодный для использования в доменном процессе продукт.

Выход — в безотходной технологии

Сделать производство безотходным можно, лишь упорно работая над этой проблемой и вкладывая средства в соответствующие технологии. Однако на большинстве украинских заводов к этому не стремятся. Им проще увеличивать площади отвалов, занимая все больше сельхозугодий под хранение отходов и продолжать платить копеечные штрафы за загрязнение окружающей среды. Потому некоторые украинские города обрастают шлаковыми свалками. Но бесконечно так продолжаться не может. И специалисты давно ищут выход из создавшихся проблем. В частности, комплексными исследованиями и разработками на всех уровнях — от теоретических предпосылок и лабораторных исследований до создания экспериментальных установок — много лет занимались научные сотрудники Национальной металлургической академии Украины, Украинского государственного научно-технического центра «Энергосталь», Института газа НАН Украины, Физико-технического института металлов и сплавов НАН Украины и ОАО НВП «Промтех». При этом из промышленных отходов предприятий и тепловых электростанций Донбасса и АР Крым, Кривого Рога, Запорожья, Днепропетровска, Сум и Ровно были получены новые высококачественные продукты. Эти разработки были объединены в научно-исследовательскую работу «Комплекс инновационных ресурсосберегающих технологий и оборудования для рециклинга и экологически безопасной утилизации отходов металлургии и смежных отраслей», представленную Национальной металлургической академией Украины на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники 2010 года. Новые экологически и экономически эффективные технологии снижения или возможного исключения образования отходов, их утилизации, обезвреживания и уничтожения были созданы благодаря сочетанию опыта и знаний специалистов в металлургии, энергетике и химической технологии. Группа специалистов — Гогенко О. А., Касимов A. M., Костяков В. Н., Максимук А. Б., Олабин В. М., Пинчук С. И., Пиоро Л. С., Сталинский

Д. В. и Шатоха В. И. предложила комплексную переработку крупнотоннажных отходов металлургии и смежных отраслей, кооперацию различных производств. При этом достигается двойной эффект: отходы одной отрасли используются как сырье для других.

Вот лишь несколько достижений авторов упомянутой работы. В результате переработки отходов газоочисток доменного и сталеплавильных производств можно получать обесцинкованные железорудные окатыши, пригодные для возврата в металлургическое производство, а также высококачественный цинковый концентрат. Разработана теория и уже нашли промышленное применение основанные на ней технологии «жидкофазного восстановления металлов из промышленных отходов». Такая технология позволяет эффективно восстанавливать железо из рудных компонентов, извлекать ценные (хром, никель, ванадий) элементы из металлургических шламов, шлаков, а также отработанных катализаторов. Впервые были изучены физико-химические особенности двухстадийного выщелачивания ванадийсодержащих промышленных отходов и высокотемпературного гидролиза растворов. Внедрена технология жидкофазового восстановления металлов при переработке промышленных отходов в кипящем шлаке. Разработаны научные основы первой в мире технологии сгорания газа под зеркалом расплава шлака и всесторонне обосновано создание нового класса энергоэффективных плавильных агрегатов – барботажных печей. В таких печах проходит термическая переработка шлаковых отходов металлургического производства.

Впервые в мире

Новые многосопловые газовоздушные горелки сегодня не имеют аналогов в мировой промышленной практике. Эти горелки эффективно применяются для экологически безопасной утилизации металлургических шлаков и других промышленных отходов, из которых получают теплоизоляционную строительную шлаковату, дорожный ситалл (стеклокристаллический материал, который по своим свойствам превосходит гранит) и ряд подобных материалов. На основе фундаментальных исследований процессов коррозии разработана комплексная система диагностики состояния и восстановления защитных покрытий на внутрицеховых металлоконструкциях, разработаны и внедрены инновационные материалы и системы антикоррозионной защиты. Впервые исследованы закономерности структурообразования при обработке окалиной жидкого доменного чугуна. Созданы научные основы и внедрены инновационные технологии извлечения ценных соединений ванадия из зольных остатков сжигания высокосернистых мазутов на ТЭС и параллельного использования остатков шлака в производстве глиноземного цемента…

Более 70% разработанных технологических решений и оборудования уже внедрены в производство на ОАО «Южный ГОК», ОАО «Полтавский ГОК», ОАО «Северный ГОК», ОАО «Запорожсталь», ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог», ОАО «МК «Азовсталь», ОАО «ММК им. Ильича», ОАО «ДМЗ им. Петровского», ООО «Киевстройиндустрия», ОАО «Ровноазот», Казенный завод порошковой металлургии, ОАО «Полтавский алмазный завод», ГАК «Титан», а также в Российской Федерации (ОАО «Уральская сталь», ОАО «Северсталь», ОАО «ЗСМК», ОАО «НЛМК», ОАО «ГМК «Норильский никель», ОАО «Чусовской металлургический завод», Сен-Гобен Строительная Продукция РУС и других). Установка модульного типа по переработке фосфогипса позволила решить проблемы переработки отходов Государственной акционерной компании «Титан», комбината «Ровноазот» и других предприятий химической промышленности. Ряд установок с успехом применяется на предприятиях Беларуси (ОАО «Березастройматериалы»), Молдовы (ОАО «Молдавский металлургический завод»), США (Intl Melting & Manufacturing, LLC; Energy Solution) и Ирана (Alaf nasooz azar company). Годовой экономический эффект в 4,8 млн. гривен в год принесло внедрение на ММК им. Ильича и «Арселор Миттал Кривой Рог» новой технологии переработки шламов и газоочисток доменного и сталеплавильных производств с получением высокосортного цинкового концентрата и обесцинкованных металлизированных железорудных окатышей. Суммарный экономический эффект от внедрения разработанных, в том числе и харьковскими учеными, технологий на предприятиях Украины составляет 49,8 млн. грн./час. Это уже не говоря о снижении техногенной нагрузки на окружающую природную среду в регионах, где размещены предприятия. Уровень ряда показателей соответствует лучшим промышленным образцам, известным в мировой практике, и способствует созданию в Украине высоко конкурентоспособных отечественных технологий и оборудования в области утилизации промышленных отходов.

В общем, по оценкам экспертов, по своей актуальности, полученным научным и практическим результатам, масштабности эта работа имеет неоспоримое научно-техническое и эколого-экономическое значение для Украины. Теперь остается только внедрять новые технологии. Все предпосылки для этого — теоретическая база и практический опыт — у наших ученых уже есть.

Журналист: Аркадий Матвеев

Источник: Медиа-компания «Время»

Видео по теме