CC BY
46
© Л.П. Тигунов, Г.А. Машковцев, 2002
УДК 622.002.2
Л.П. Тигунов, Г.А. Машковцев
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ - ОСНОВА УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ РУДНОЙ БАЗЫ СТРАНЫ
Основу экономического развития и политической независимости России составляют ее минерально-сырье-вые ресурсы, извлекаемая ценность которых оценивается по разным источникам от 19 до 22 трлн долл. США. Доля России в мировых подтвержденных запасах составляет по Fe - 26 %, Со - 21 %, Zn
- 15 %, РЬ - 10 %, по запасам №, Аи, Ag, алмазам, платиноидам Россия занимает 13-е место в мире. Минеральные ресурсы и продукты их переработки обеспечивают до 65 % возможных валютных поступлений в страну; в экономике России минеральносырьевой сектор составляет 33 % валового внутреннего продукта (ВВП).
В результате политических реформ последних лет Россия вынуждена потребность в товарных рудах Сг, Мп, Щ, Т^ №Ь, Та полностью, а АЬОз на 80 % обеспечивать за счет их импорта из стран ближнего и дальнего зарубежья. Ежегодно на импорт только марганцевых продуктов расходуется более 200 млн долл. США, за 19952000 гг. израсходовано около 1,2 млрд долл., импорт товарных продуктов хрома стоит стране ежегодно около 70 млн долл., а удовлетворение полной потребности в них стоило бы 140-150 млн долл. При этом не учитывается скрытый импорт металлов: так, в 2000 г. импортировано 537 т №Ь в ферросплавах на 8 млн долл., в то же время из Украины, Японии, Германии и других стран импортируются миллионы тонн стали в виде труб большого диаметра, сырьевая (ниобиевая) составляющая в которых превышает названную цифру. Для полного удовлетворения страны в тантале и танталовой продукции пришлось бы расходовать ежегодно на импорт от 24 до 48 млн долл., ввиду чего страна закупает всего 10 % необходимой товарной продукции.
Ощущается острый дефицит в товарной продукции W, Sb, РЬ, Zn, урана, апатита, флюорита, фосфоритов, бентонитовых глин, каолина. За 19911999 гг. вследствие резкого спада геологоразведочных работ уменьшились запасы алмазов на 18,1 %, Sb на 16,6 %, платиноидов на 7,7 %, W - на 3,8 %, Мо - на 3 %, Си - на 4,5 %, №
- на 5,1 %. И это при том, что существенно снизилась добыча этих и других полезных ископаемых; лишь добыча алмазов возросла на 19,2 % (к уровню 1991 г.).
В то же время интенсивно экспортируется никель (до 75 % производства), алмазы, платиноиды, экспорт железных руд и металлизованных продуктов достиг 12 млн т, свернут внутренний рынок по калийным солям -идет огромный поток солей на экспорт, то же - по апатитам, асбесту. Простаивают отечественные перерабатывающие предприятия.
В основе такого состояния отечественной рудной базы лежат причины организационного и экономического характера, хотя, несомненно, имеют место и политические мотивы. Объективно происходит уменьшение поискового задела прошлых лет, прирост запасов не восполняет даже уменьшившуюся добычу многих полезных ископаемых, ощущается резкий недостаток инвестиций для освоения резервных месторождений; остается низкой производительность труда, недостаточно эффективны применяемые технологии добычи, обогащения и передела твердых полезных ископаемых; велики потери их в недрах, при обогащении и переделе, совершенно неудовлетворительно решаются проблемы использования комплексных руд. Существует расхожее мнение, что качество руд России значительно ниже руд зарубежных месторождений. Приводится
пример месторождений ниобиевых руд Бразилии, где содержание №Ь205 составляет 2,4-2,5 %. Открытый способ добычи позволяет с высоким экономическим эффектом работать горнодобывающим предприятиям и заводам этой страны. Бразилия захватила около 95 % мирового рынка ниобия. Но около 5 % рынка у предприятий Канады, где добываются очень бедные руды (0,65 % №Ьг05!) подземным способом с глубины 280300 м. И в Бразилии подготавливают к эксплуатации месторождения с содержанием №Ь205 1,5-1,7 %.
В России разведаны два месторождения с относительно богатыми рудами ниобия - Томторское в Якутии и Большетагнинское в Иркутской области, однако оба они до сих пор не отрабатываются, страна по-прежнему импортирует этот стратегический металл. Руда же Томторского месторождения в 2,5-3,0 раза богаче (6,7 % №Ь205) руды знаменитого месторождения Араша. Например, содержание железа в добываемых рудах России ниже, чем во многих зарубежных странах. В то же время по запасам богатых железных руд Россия находится на одном из первых мест в мире: в КМА запасы руд с содержанием Fe более 55-60 % превышают 20 млрд т, а текущая добыча в стране составляет 210-214 млн т бедных и рядовых руд. Организация добычи богатых руд позволила бы не только обеспечить отечественных потребителей высококачественным сырьем, но 10-12 млн т товарных продуктов высокого качества ежегодно экспортировать.
Известно, что качество руд определяется не только содержанием основного полезного компонента, но и наличием так называемых "вредных" компонентов, текстурно-
структурными особенностями руд, их комплексностью, глубиной залегания и т.п.
Действительно, по ряду дефицитных стратегических полезных ископаемых мы имеем дело с бедными и труднообогатимыми рудами, некоторые месторождения располагаются в труднодоступной местности, на дальнем севере, на большой глубине и т.д., характеризуются сложными горно-геологическими и гидрогеологическими условиями отработки.
Ставить вопрос о полной ликвидации импорта-экспорта в условиях рыночной экономики было бы не правильно: минеральные ресурсы - это такой же товар. его продавали и будут продавать. Но нельзя допускать полной экономической зависимости страны, тем более по стратегическим полезным ископаемым. Есть и не менее важная проблема - социальная: покупая на миллиарды долларов США товарную руду, мы создает в государст-ве-экспортере рабочие места, при большой безработице и низком уровне жизни в своем отечестве.
И тем не менее, в условиях рынка экономический фактор является главным. Нам представляется, что освоение резервных месторождений, повышение эффективности действующих горно-обогатительных предприятий в России - задача номер один. Вторая задача звучит традиционно -поиски месторождений с богатыми и легкообогатимыми рудами в первую очередь дефицитных полезных ископаемых. Вместе они призваны уменьшить импортную зависимость страны, укрепить ее экономическую и политическую независимость, повысить жизненный уровень людей в России.
В свете вышесказанного с учетом объективно сложившейся ситуации нам представляется, что решить задачу укрепления и устойчивого развития рудной базы России можно только на основе внедрения во все стадии процесса высоких технологий - поиск и разведку месторождений полезных ископаемых, их добычу, обогащение, транспортировку и передел с получением конечных продуктов высокого качества. Одним из непременных условий является создание мало- и безотходных технологий обогащения не только комплексных, но и мономинеральных (по основному полезному компоненту) руд.
На стадии геологоразведочных работ - это рациональные методы поисков, оценки и разведки с применением физико-математического и гео-лого-экономического моделирования рудных полей, узлов, месторождений и их отдельных участков и рудных тел с использованием малообъемного технологического опробования, гео-лого-техно-логического картирования и моделирования. Это позволит повысить достоверность ресурсов, общих и подтвержденных запасов, сократить
период подготовки месторождений и снизить общий объем финансирования работ.
Наряду с совершенствованием традиционных способов добычи твердых полезных ископаемых, крайне важно внедрение скважинных способов извлечения их из недр. Это -скважинное-подземное выщелачивание, скважинная гидродобыча, их комплексирование, а также комплек-сирование скважинных и традиционных способов добычи. Расчеты по конкретным месторождениям показали, что карьером целесообразно отрабатывать руды (например, марганца) до глубины 45-90 м, а глубже способами СГД (рыхлые руды) и СПВ (крепкие руды), их комбинированием. Глубокозалегающие россыпи разных металлов, погребенные (перекрытые) металлоносные коры выветривания экономически (и экологически) целесообразно отрабатывать скважинными способами.
Экономическая эффективность освоения месторождений существенным образом зависит от создания рациональных схем обогащения руд и передела концентратов. Создание малоотходных и безотходных схем обогащения создает основу не только экономически эффективных, но и экологически чистых производств.
При обогащении многих полезных ископаемых с успехом экономически эффективно можно использовать радиометрические методы (марганцевые, хромовые, циркониевые руды, руды редких и благородных металлов, флюорит и другое неметаллическое минеральное сырье).
Особенно эффективен метод РКС (крупнокусковая сортировка в транспортных емкостях), который позволяет до стадии основного обогащения (также радиометрического) сбросить от 10 до 50 % пустой породы и забалансовых руд. Радиометрические методы применимы для обогащения контрастных руд не только бедных или среднего качества, но и богатых балансовых, что доказано на примере золотых руд Востока и Севера России, когда при содержании золота в недрах 10-20 г/т и более после радиометрической сепарации в промпродукте содержание металла повышалось в 1,52,0 раза.
Наиболее сложны схемы обогащения комплексных руд. Глубину
обогащения и спектр получаемых товарных продуктов решает экономика. Однако и из моноруд можно получать большое количество товарных продуктов. ВИМСом выполнена большая работа по созданию разветвленной схемы обогащения карбонатных руд марганца на примере месторождений Урала и Западной Сибири. В балансе марганцевых руд России запасы бедных труднообогатимых карбонатных разностей составляют около 90 %. Это было одной из причин того, что до сих пор такие руды в стране не отрабатывались, т.к. традиционными способами обогащения не удавалось получать концентраты металлургического сорта высокого качества. Из бедных родохрозитовых руд крупного Усинского месторождения ВИМСу удалось получить 10 товарных дефицитных в России продуктов, что определило высокую экономическую эффективность проектируемого к строительству ГОКа. В основу технологии положены радиометрические методы на первой стадии РКС, что позволит уменьшить на 20-40 % количество руды, направляемой на дальнейшее обогащение. Это сокращает затраты, экономит время, повышает производительность труда.
В России не выявлены месторождения богатых хромитовых руд: все известные они характеризуются низким содержанием хромита и без обогащения не могут быть использованы. Традиционными способами можно получать кондиционные по хрому концентраты. Однако ввиду бедности руд в дробление и измельчение вовлекается до 70-80 % пустой породы. Внедрение РКС и методов радиометрической сепарации без глубокого обогащения руд даст высокий экономический эффект.
Применение трубопроводов для транспортировки промпродуктов и концентратов на дальние расстояния вместо автомобильного и железнодорожного транспорта даст также большой экономический эффект не только по статьям «капитальные расходы и транспортировка», но и вследствие самообогащения руд в пульпе. Эта разработка МГГА (Н.Г. Малухин и др.), по нашему мнению, должна найти широкое применение при отработке различных полезных ископаемых, в первую очередь - россыпных месторождений, металлоносных кор вы-
ветривания, рыхлых марганцевых, железных, никелевых и других руд.
Руды месторождений Fe, Мп, Аи и др. нередко содержат Р, As, Т1 и другие токсичные элементы; для их обогащения целесообразно применение радиометрической (в том числе люминесцентной) сепарации для облагораживания промпродуктов. Крайне тяжело идет обогащение флюорито-вых руд, залегающих в карбонатных породах, и в этом случае можно получить высокий технологический и экономический эффекты, применяя передовые способы обогащения.
Для создания малоотходных технологий, удаления из концентратов и
промпродуктов токсичных и других вредных для металлургии элементов целесообразно внедрять биовыщелачивание и гидрометаллургию. Эффективно, например, с помощью бактерий перерабатывать отходы обогащения марганцевых карбонатных и окисленных руд, в первую очередь для удаления фосфора, железа, кремнезема.
Гидрометаллургический передел отходов обогащения и шлаков металлургических, ферросплавных и других заводов, шлаков ГРЭС позволяет в определенных случаях получать товарные продукты высокого качества, в том числе металлов высокой чисто-
ты. Важно отметить, что максимальный эффект получается при использовании высоких технологий по всей цепи процесса, что необходимо пре-дусмотривать в бизнес-планах, инвестиционных и других проектах.
С учетом вышесказанного необходимо выполнить работу по геологоэкономической переоценке резервных, эксплуатируемых месторождений и техногенных образований.
Это позволит эффективно использовать минеральные ресурсы России и создать основу для устойчивого развития ее экономики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аренс В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых. - М.: Недра, 1986, - 279 с.
2. Колибаба В.Л., Киреев Ф.Ф., Тигунов Л.П. Перспективы освоения богатых железных руд КМА. - М.: Минеральные ресурсы России, 1999, № 6, - с. 13-17.
3. Кучное выщелачивание благородных металлов/ Под ред. д.т.н. М.И. Фазулина. - М.: Изд-во Академия горных наук, 2001, -647 с.
4. Малецкий Н.А., Кабанов А.В., Баришполец В.Т. Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов при обогащении руд черных металлов. - М.: Недра, 1986, - 192 с.
5. Минаков ВМ., Орьев В.А., Тигунов Л.П. Скважинная гидродобыча на месторождениях благородных металлов - состояние и перспективы. - М.: Руды и металлы, 1995, № 2,
с. 79-82.
6. Ласкорин Б.Н., Барский Л.А., Персиц В.З. безотходная технология переработки минерального сырья. - М.: Недра. 1984, - 334 с.
7. Подземное выщелачивание полиэлементных руд. Под ред. академика Н.Н. Лаверова. - М.: Изд-во Академии горных наук, 1998, - 446 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Тигунов Л.П., Машковцев Г.А. — Министерство природных ресурсов России, ВИМС.
