ЦЕННЫЕ МЕТАЛЛЫ ИЗ УГЛЯ

Существующие в России технологии добычи угля, основанные на механическом разрушении угля и выдаче его из шахт и карьеров для последующего использования, ориентированы на поставку потребителю энергетического продукта, кокса, иногда химического сырья. Сегодня мы хотим познакомить наших читателей с одним из путей нетрадиционного, комплексного использования ресурса угля, предложенного коллективом лаборатории геоинформационных технологий Института угля и углехимии СО РАН. О существе полученных результатов и возможных путях их практического использования рассказывает ведущий сотрудник лаборатории, кандидат геолого-минералогических наук Борис Нифантов.

Денис Корнилов, наш корр.

— Одним из направлений деятельности нашей лаборатории является геохимия и оценка ресурсов химических элементов в кузнецких углях, поиск перспективных технологий их извлечения из углей. Уголь остается одним из наиболее эксплуатируемых природных энергоносителей. Яркие идеи применения энергии солнца, ветра, волн прибоя, подземного вулканического сырья так и не получили своего практического воплощения. Как сегодня используется уголь? По большому счету, попросту сжигается в топках, в лучшем случае, перед сжиганием подвергается простому механическому обогащению, в отличие, скажем, от другой составляющей топливно-энергетического комплекса — нефтяной индустрии, где сырая нефть перед использованием проходит весьма глубокую переработку с помощью целой гаммы методов и специальных технологических процессов.

Современные экономические реалии заставляют искать способы, кардинальным образом повышающие эффективность использования угля в энергетике и промышленности в целом. Кроме того, использование угля традиционным способом угрожает экологической безопасности нашего региона — территория Кемеровской области перегружена различными свалками, отходами от сжигания угля... По самым скромным оценкам ученых, в Российской Федерации накоплено около 80 миллиардов тонн твердых отходов, при этом ежегодно добавляется около пяти миллиардов тонн. В Кемеровской области ежегодно образуется 150-160 миллионов тонн отходов, причем хранение твердых отходов обходится государству в среднем двадцать рублей за тонну. Таким образом, поиск нетрадиционных способов использования углей является весьма актуальным.

Точка зрения коллектива нашей лаборатории — уголь не является моносырьем. Запасы кузнецкого угля рассматриваются нами как комплексное сырье, в котором кроме теплотворной способности есть еще немало компонентов, которые мы должны использовать во благо общества. По минеральному содержанию: в разведанных запасах кузнецких углей содержится свыше 55 элементов таблицы Менделеева — от лития до урана.

В нашей лаборатории создана объектно-ориентированная геоинформационная модель геохимической базы данных кузнецких углей. Геоинформационная система является принципиально новым средством исследований, позволяющим получать ранее неизвестные закономерности, связанные как с пространственным распределением редких и драгоценных металлов, так и взаимосвязей между ними. С помощью этой системы в ИУУ СО РАН выполнена оценка ресурсов редкоземельных и радиоактивных элементов с учетом перспектив по переработке угля в металлоугольное сырье. Кроме того, ученые института исходят из посылки, что существующая технология использования угля будет применяться еще долгие годы и ведут работы, связанные с геологическими аспектами (поиск и оценка наиболее "удобных" и безопасных с точки зрения добычи угольных пластов) эффективного развития угледобывающей промышленности в Кузбассе с учетом перспектив по глубокой переработке углей и минеральных отходов с извлечением ценных металлов.

Проведенные с помощью новой геоинформационной системы исследования показали, что наибольший доход с учетом мировых цен на металлы может быть получен при извлечении из угля алюминия, железа, ниобия, тантала и ряда других элементов. Для того, чтобы перерабатывать уголь, извлекать из него полезные компоненты, необходимо, безусловно, наличие в нем промышленного содержания редких и драгоценных металлов, чтобы технологический процесс извлечения был экономически оправдан.

Такие угли в Кузбассе имеются. Кузнецкий каменноугольный бассейн может стать своеобразным испытательным полигоном, на котором впервые в истории угольной промышленности России будут опробованы актуальнейшие технологии использования угля нетрадиционным способом. Для такого смелого прогноза есть все основания: геохимическое содержание, например, лития в кузнецких углях в три с половиной раза выше общемирового показателя, гафния — в два раза.

Результаты исследований лаборатории поднимают еще одну важную проблему: наличие в отходах сжигания, отходах обогащения промышленной концентрации редких и драгоценных металлов. Особенно привлекательными для практиков являются данные по металлам, которые имеют традиционно высокий и стабильный спрос на мировом рынке. В первую очередь, это например, титан, содержание которого доходит до 1-14 %, на тонну, ниобий, содержание его в золошлаках кузбасских углей доходит до одного и более килограммов на тонну. Металлургической промышленности России хронически не хватает легирующих элементов, которые повышают механические и прочностные свойства стали, повышают ее коррозионную устойчивость, словом делают российскую сталь конкурентоспособной на мировом рынке.

По предварительным оценкам ученых, если вложить в извлечение меди, золота, серебра и цинка только на одном из многочисленных предприятий Кузбасса, регулярно поставляющих минеральные отходы, около пяти миллионов долларов, то прогнозируемая прибыль составит около 130 миллионов долларов. Для реализации этого проекта нужны инвестиции. Внимание потенциальных инвесторов к внедрению научных разработок будет способствовать, по нашему мнению, переориентации промышленности Кузбасса в направлении выпуска наукоемкой продукции с использованием высоких технологий.

стр. 8