Новое слово в металлургии

Специалисты компании «Казцинк» разработали уникальную диспергационную систему. По сути, это нанотехнология. На одном квадратном сантиметре керамической поверхности диспергатора умещается 1 000 мельчайших отверстий, через которые распыляется кислород. Он-то и помогает быстрее и качественнее растворить в воде полезные элементы рудных концентратов, отделить от примесей. Новая технология позволит «Казцинку» из низкосортного сырья, которое ещё мало кто в мире умеет перерабатывать, получать цинк, медь, свинец, золото и серебро. А из остатков сырья можно будет извлечь ещё целый ряд компонентов. В общем, безотходное производство! Комплексность извлечения металлов возрастает многократно!

На Риддерском металлургическом комплексе (РМК) уже три года идёт упорная, интересная, творческая работа над созданием опытно-промышленной установки атмосферного выщелачивания низкосортных концентратов. Проекту дали название «ГидроПолиМет».

На встрече с журналистами главный эколог ТОО «Казцинк» Казтай Такеев сказал:

– Технически это очень сложный проект. Мы начали работу над ним, преследуя несколько целей. Качество сырья снижается. Зачастую приходится применять низкосортное сырьё. Переработка его 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 снижение выбросов.

Основная суть проекта – переход от пирометаллургических процессов производства цинка на гидрометаллургические. Работа над проектом началась в 2011 году. До этого специалисты компании побывали на заводах Германии, Испании. Обобщение мирового опыта привело к решению о разработке собственной технологии.

Казтай Такеев:

– Мы привлекли к сотрудничеству немецкую компанию «EngineeringDobersek». В июле 2011 года начался первый этап проектирования опытно-промышленной установки. Через год была разработана технология, а в 2013 году построена установка на базе гидрометаллургического цеха Риддерского металлургического комплекса и успешно проведены пусконаладочные 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.

В гидрометаллургическом цехе Риддерского металлургического комплекса специальное место отведено опытно-промышленной установке. Ёмкости, трубы, провода, шланги, датчики, рычаги. Все блестит новизной и сверкает чистотой.

Обслуживает установку Сергей Антропов, ведущий инженер-исследователь Риддерского металлургического комплекса:

– Мы проводим эксперименты, отрабатываем различные режимы и сегодня уже близки к завершению полупромышленных испытаний.

– Интересно работать?

– Очень. Новая технология, конечно, интересно!

Эксперименты по атмосферному выщелачиванию низкосортных концентратов из самых разных месторождений проводит инженер-исследователь Ольга Классен. Она уверена, что риддерская установка будет универсальной, способной справиться с любым сырьём.

– Технология предусматривает переработку низкосортного сырья (концентратов, кеков) методом выщелачивания, – поясняет начальник исследовательского центра РМК, менеджер проекта Болат Медиханов. – 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, кислород помогает быстрее и качественнее растворить полезные элементы, отделить их от примесей, что позволяет извлекать даже из самого плохого сырья ценные компоненты.

Образующийся после выщелачивания твердый осадок направляется для извлечения из него металлов на свинцовое производство Усть-Каменогорского металлургического комплекса. А раствор поступает в гидрометаллургический цех цинкового завода для получения цинка.

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 сырье, но и так называемые коллективные концентраты. А из остатков возможно извлечь ещё целый ряд компонентов.

Экологическая часть проекта заложена в технологии – 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 что же будет с уже действующим гидрометаллургическим цехом?

– 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), а главное – 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 Медиханов.

– Что планируется сделать 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 последуют разработка проектно-сметной документации и само строительство.

Будущий завод действительно может стать в Казахстане образцом «зелёных» технологий. Словосочетание «зелёный металлургический комплекс» звучит ещё непривычно, но уже скоро это станет реальностью.

– Каковы же будут масштабы нового завода?

– Он будет раз в 100 больше опытной установки. По предварительным расчётам, будет создано от 50 до 80 новых рабочих мест. С учетом того, что на переделах вельцевания и обжига загрузка значительно снизится, часть работников будет переведена на новый завод. Объём переработки сырья путем атмосферного выщелачивания – 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 коррективы только в определении времени строительства самого завода. В 2015 году мы завершим все опытно-промышленные испытания, затем просчитаем всю экономическую составляющую. Примем решение – строить завод сейчас или отложить до улучшения экономической ситуации. Но в любом случае этот проект будет доведён до реального воплощения.