Российские учёные добудут золото из золы
Учёные Дальневосточного федерального университета научились добывать золото из угольной золы. Они установили, что в среднем в каждой тонне отходов горючего камня, сжигаемого в электростанциях и котельных дальневосточного региона, содержится порядка 2,5 граммов настоящего золота, что по промышленным меркам считается средним показателем. Так же там есть металлы платиновой группы и другие ценные компоненты. Технологии по извлечению «всего нужного» из отработанного угля могут быть конвертированы в безотходное производство по переработке золоотвалов.
Золоотвалы рядом с Владивостоком. Фото: wikimapia.org/markell
Угольную золу наука несколько десятков лет рассматривает как «золотую жилу». Однако заводов по переработке этих отходов, занимающих огромные площади и загрязняющих природу, в России единицы. Причина в сложности технологий и недоверии к ним инвесторов, которых, увы, не сильно воодушевляет граничащая с алхимией затея добывать благородный металл из отработанного топлива. Но в ближайшие годы ситуация может измениться, считает группа учёных Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. Технологии по извлечению ценных компонентов из разнообразных техногенных отходов интенсивно развиваются, и, кто знает, как долго они ещё будут оставаться в тени традиционных способов разработки рудных месторождений.
Впрочем, прежде чем перейти к рассказу об «угольном клондайке», напомним, что все проекты по извлечению больших доходов из отходов первоначально направлены на защиту окружающей среды. Зола и шлаки от сжигания угля - как раз такие виды отходов, от которых нужно защищаться. Золошлаки относятся к IV классу опасности, то есть не очень опасные, но всё же нарушающие экосистему. Золоотвалы (это хранилища отходов угольных предприятий) занимают большие территории, выводя земельные угодья из хозяйственного оборота, загрязняют почву оксидами металлов, в том числе тяжёлых, и сильно пылят. Бороться с этим можно, но дорого, и, как правило, у владельцев золоотвалов руки до этого не доходят.
К примеру, во Владивостоке золы и шлаков складировано порядка 30 млн. тонн, на площади около 150 гектаров, - примерно такую же территорию занимал до реконструкции один из крупнейших в мире олимпийских комплексов «Лужники».
Почти в каждом крупном российском городе также есть угольные электростанции, а, значит, и свои «стадионы» с золой. По всей стране таковых сотни.
Команда из ДВФУ в своём исследовании решала два вопроса: как избавиться от этих отходов, и как сделать их переработку экономически эффективной?
«Поскольку золошлаков огромное количество, требуется их крупнотоннажная переработка, - поясняет заместитель руководителя проекта, главный специалист отдела развития промышленно кооперации ДВФУ Андрей Таскин. - Технически их переработать в строительные и дорожные материалы - не проблема, но при масштабном производстве возникнут сложности с реализацией и логистикой таких изделий, к тому, же экономическая эффективность такого производства лежит за границами интересов инвесторов. Но если предварительно извлекать ценные компоненты из этих отходов, то ими станет выгодно заниматься. К примеру, в золе содержится золота более 2 граммов на тонну, что по меркам современной золотодобычи считается средним показателем. Проблема заключается только в том, что и золото, и другие ценные компоненты оттуда трудно извлечь».
По словам учёного, до недавнего времени экологически чистых технологий извлечения ценных ингредиентов из золошлаков не существовало. Способы, которые были известны ранее, не решали первостепенную задачу утилизации отходов, после их применения всё равно оставался большой «техногенный хвост», который необходимо было перерабатывать. А тут удалось совместить, что называется, приятное с полезным.
Золотосодержащий концентрат, полученный из золошлаков
«Мы разработали более-менее оптимальную технологию, - рассказывает Андрей Таскин. - Она похожа на извлечение ценных компонентов из рудных месторождений, но, конечно, со своими особенностями. Основные этапы: фракционное разделение, измельчение сырья и комплексное извлечение нужных элементов с помощью сочетания гравитационного, электромагнитного, вибрационного, ультразвукового воздействия и флотации. После полученный концентрат поступает на химическую обработку широко применяемыми не опасными реагентами. А «чистый хвост», который остаётся, - в стройматериалы. По ходу ещё выделяются пески и несгоревший уголь, первые идут опять же в строительную переработку, второй - возвращается на электростанции в виде топлива. Можно извлекать из золошлаков и другие полезные компоненты. Но основной экономический эффект достигается от извлечения золота и металлов платиновой группы. Всё остальное тоже положительно влияет на привлекательность проекта, но с более длительными сроками окупаемости капиталовложений».
Топливные брикеты, изготовленные из недожога золошлаковых отходов с применением дефеката кальция
Золото, уверяет Андрей Таскин, в золоотвалах самое настоящее. Учёные могут собственноручно довести его до состояния слитка, а могут передать концентрат с повышенным содержанием драгметалла на аффинажную переработку. В настоящее время в лаборатории ведутся исследования проб, отобранных с золоотвалов электростанций Приморского края. Их результаты помогут точно оценить «золотоносность» конкретного вида угольных отходов. Проект рассчитан на два года.
При этом авторы технологии не готовы сказать, когда появится реально функционирующее предприятие по переработке золошлаков. Если с технологией всё более-менее ясно, то по траектории решения административно-финансовых вопросов нет полного понимания.
«Сложности, например, могут возникнуть в том, что энергетики откажутся передавать угольные отходы своих предприятий в отработку, - отмечает Андрей Таскин. - Одна из причин - опасение допускать кого-либо на действующие золоотвалы, чтобы не нарушить работу гидротехнического сооружения. Другая причина субъективная:
часто энергетики не готовы передавать отходы в переработку безвозмездно или за небольшие деньги. Субъективное завышение начальной цены на золошлаки однозначно снижает инвестиционную привлекательность проекта.
На уровне администрации муниципального образования, с высокой степенью вероятности, возникнет проблема выделения земельного участка под строительство, также банк может отказать в выделении кредита на приемлемых условиях и т.д.».
Жилой дом во Владивостоке, построенный с применением материалов на основе золошлаковых отходов с Владивостокской ТЭЦ-2
Тем не менее, разработчики нашли индустриального партнёра, заинтересованного во внедрении новой российской технологии комплексной переработки техногенных отходов. Производство обязательно будет создано, но пока не решено, какого оно будет масштаба. Может, это будет небольшой экспериментальный участок, а может, серьёзный завод, который позволит новые высокотехнологичные рабочие места, а также улучшить экологическую ситуацию в целом регионе.
Проект ДВФУ «Разработка физико-химических основ технологии и основных технологических решений по извлечению тонкого золота и металлов платиновой группы из техногенных отходов предприятий энергетики» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 гг.».
Быкова Наталья
STRF.ru
Золоотвалы рядом с Владивостоком. Фото: wikimapia.org/markell
Угольную золу наука несколько десятков лет рассматривает как «золотую жилу». Однако заводов по переработке этих отходов, занимающих огромные площади и загрязняющих природу, в России единицы. Причина в сложности технологий и недоверии к ним инвесторов, которых, увы, не сильно воодушевляет граничащая с алхимией затея добывать благородный металл из отработанного топлива. Но в ближайшие годы ситуация может измениться, считает группа учёных Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. Технологии по извлечению ценных компонентов из разнообразных техногенных отходов интенсивно развиваются, и, кто знает, как долго они ещё будут оставаться в тени традиционных способов разработки рудных месторождений.
Впрочем, прежде чем перейти к рассказу об «угольном клондайке», напомним, что все проекты по извлечению больших доходов из отходов первоначально направлены на защиту окружающей среды. Зола и шлаки от сжигания угля - как раз такие виды отходов, от которых нужно защищаться. Золошлаки относятся к IV классу опасности, то есть не очень опасные, но всё же нарушающие экосистему. Золоотвалы (это хранилища отходов угольных предприятий) занимают большие территории, выводя земельные угодья из хозяйственного оборота, загрязняют почву оксидами металлов, в том числе тяжёлых, и сильно пылят. Бороться с этим можно, но дорого, и, как правило, у владельцев золоотвалов руки до этого не доходят.
К примеру, во Владивостоке золы и шлаков складировано порядка 30 млн. тонн, на площади около 150 гектаров, - примерно такую же территорию занимал до реконструкции один из крупнейших в мире олимпийских комплексов «Лужники».
Почти в каждом крупном российском городе также есть угольные электростанции, а, значит, и свои «стадионы» с золой. По всей стране таковых сотни.
Команда из ДВФУ в своём исследовании решала два вопроса: как избавиться от этих отходов, и как сделать их переработку экономически эффективной?
«Поскольку золошлаков огромное количество, требуется их крупнотоннажная переработка, - поясняет заместитель руководителя проекта, главный специалист отдела развития промышленно кооперации ДВФУ Андрей Таскин. - Технически их переработать в строительные и дорожные материалы - не проблема, но при масштабном производстве возникнут сложности с реализацией и логистикой таких изделий, к тому, же экономическая эффективность такого производства лежит за границами интересов инвесторов. Но если предварительно извлекать ценные компоненты из этих отходов, то ими станет выгодно заниматься. К примеру, в золе содержится золота более 2 граммов на тонну, что по меркам современной золотодобычи считается средним показателем. Проблема заключается только в том, что и золото, и другие ценные компоненты оттуда трудно извлечь».
По словам учёного, до недавнего времени экологически чистых технологий извлечения ценных ингредиентов из золошлаков не существовало. Способы, которые были известны ранее, не решали первостепенную задачу утилизации отходов, после их применения всё равно оставался большой «техногенный хвост», который необходимо было перерабатывать. А тут удалось совместить, что называется, приятное с полезным.
Золотосодержащий концентрат, полученный из золошлаков
«Мы разработали более-менее оптимальную технологию, - рассказывает Андрей Таскин. - Она похожа на извлечение ценных компонентов из рудных месторождений, но, конечно, со своими особенностями. Основные этапы: фракционное разделение, измельчение сырья и комплексное извлечение нужных элементов с помощью сочетания гравитационного, электромагнитного, вибрационного, ультразвукового воздействия и флотации. После полученный концентрат поступает на химическую обработку широко применяемыми не опасными реагентами. А «чистый хвост», который остаётся, - в стройматериалы. По ходу ещё выделяются пески и несгоревший уголь, первые идут опять же в строительную переработку, второй - возвращается на электростанции в виде топлива. Можно извлекать из золошлаков и другие полезные компоненты. Но основной экономический эффект достигается от извлечения золота и металлов платиновой группы. Всё остальное тоже положительно влияет на привлекательность проекта, но с более длительными сроками окупаемости капиталовложений».
Топливные брикеты, изготовленные из недожога золошлаковых отходов с применением дефеката кальция
Золото, уверяет Андрей Таскин, в золоотвалах самое настоящее. Учёные могут собственноручно довести его до состояния слитка, а могут передать концентрат с повышенным содержанием драгметалла на аффинажную переработку. В настоящее время в лаборатории ведутся исследования проб, отобранных с золоотвалов электростанций Приморского края. Их результаты помогут точно оценить «золотоносность» конкретного вида угольных отходов. Проект рассчитан на два года.
При этом авторы технологии не готовы сказать, когда появится реально функционирующее предприятие по переработке золошлаков. Если с технологией всё более-менее ясно, то по траектории решения административно-финансовых вопросов нет полного понимания.
«Сложности, например, могут возникнуть в том, что энергетики откажутся передавать угольные отходы своих предприятий в отработку, - отмечает Андрей Таскин. - Одна из причин - опасение допускать кого-либо на действующие золоотвалы, чтобы не нарушить работу гидротехнического сооружения. Другая причина субъективная:
часто энергетики не готовы передавать отходы в переработку безвозмездно или за небольшие деньги. Субъективное завышение начальной цены на золошлаки однозначно снижает инвестиционную привлекательность проекта.
На уровне администрации муниципального образования, с высокой степенью вероятности, возникнет проблема выделения земельного участка под строительство, также банк может отказать в выделении кредита на приемлемых условиях и т.д.».
Жилой дом во Владивостоке, построенный с применением материалов на основе золошлаковых отходов с Владивостокской ТЭЦ-2
Тем не менее, разработчики нашли индустриального партнёра, заинтересованного во внедрении новой российской технологии комплексной переработки техногенных отходов. Производство обязательно будет создано, но пока не решено, какого оно будет масштаба. Может, это будет небольшой экспериментальный участок, а может, серьёзный завод, который позволит новые высокотехнологичные рабочие места, а также улучшить экологическую ситуацию в целом регионе.
Проект ДВФУ «Разработка физико-химических основ технологии и основных технологических решений по извлечению тонкого золота и металлов платиновой группы из техногенных отходов предприятий энергетики» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 гг.».
Быкова Наталья
STRF.ru