Учёные геологического факультета Воронежского государственного университета разработали уникальную технологию переработки невостребованного сырья, которая поможет решить ряд экологических проблем.
Проект ученых-геологов ВГУ под руководством декана геологического факультета, зав. кафедрой общей геологии и геодинамики, профессора Виктора Ненахова «Разработка технологии переработки отсева Павловского горно-обогатительного комбината в целях повышения их рыночной востребованности и снижения экологической нагрузки» занял второе место на Конкурсе инновационных проектов ВГУ 2014–2015 года. Автор проекта – аспирант кафедры общей геологии и геодинамики Дмитрий Шевцов.
Объектом исследования учёных является невостребованное сырье в виде гранитного отсева, образовавшегося в результате длительного функционирования Павловского ГОК. Геологами ВГУ был изучен его минеральный состав, на основании чего и была разработана инновационная технология его безотходной переработки.
– Около 30 млн. тонн отсева накопилось на данный момент. Он представляет собой продукт дробления гранита размером пять и менее миллиметров. Важно также, что его ежегодный прирост составляет примерно один миллион тонн, что влечёт за собой колоссальную экологическую нагрузку на среду. С целью минимизировать негативное влияние отсева, мы занялись созданием технологии по его переработке, – рассказывает Дмитрий.
Переработка отсева, разработанная учёными ВГУ, заключается в том, что его разделяют на три фракции по размеру частиц: первая – это фракция размером от 5 до 2,5 мм, вторая – от 2,5 до 0,2 мм и третья – 0,2 мм и менее. После данного распределения первая и вторая фракции приобретают форму конечной продукции.
Основным применением первой фракции является её использование в качестве наполнителя при производстве асфальтовых покрытий. С учетом объемов дорожных работ, как у нас в регионе, так и по всей стране, данная продукция имеет широкий рынок сбыта. Кроме того, в сезон с октября по апрель спрос на этот продукт значительно возрастает в связи с его использованием в борьбе с гололёдом. Перспективным сектором применения фракции является кровельное производство, особенно в связи с ростом деревянного домостроения. Ещё одна сфера применения данной фракции – производство искусственного камня.
– Потенциальным потребителем второй фракции выступают производители железобетонных изделий, использующие в качестве наполнителя традиционный кварцевый строительный песок. По мнению специалистов, песок, изготовленный на основе второй фракции, обладает более высокими физико-механическими свойствами (его прочность увеличивается на 40%), а также он имеет более высокую скорость затвердения, – уточняет автор проекта. – Кроме производства ЖБИ большой интерес к этому типу фракции проявляют производители вибропрессованных штучных изделий (тротуарная плитка, бордюры и другие) и производители сухих строительных смесей (цементно-песчаная штукатурные фасадные смеси, наливные полы, затирки, плиточные клеи).
Наиболее ценным компонентом всего отсева является третья фракция, содержащая в своем составе такие минералы как магнетит, ильменит, рутил и циркон. Ильменит и рутил являются востребованным сырьем при производстве титановой «губки» и титановых белил. Титановая «губка» используется в химической промышленности, в металлургии и является стратегическим сырьем. Титановые белила в основном используются для производства красок. В настоящее время, в основном, они импортируется из-за границы. Например, Семилукский лакокрасочный завод импортирует титановые белила из Китая. Многие заводы доставляют ильменитовый концентрат из Украины и Австралии. Колоссальную ценность представляет концентрат циркона, стоимость которого на мировом рынке составляет 2–3 тыс. долларов за тонну. Конечный продукт переработки циркона является основой ядерной промышленности и ракетостроения. Третий компонент этой фракции – это высоко востребованный магнетит, использующийся в металлургии железа и электрохимической промышленности. Для осуществления безотходного производства остаток от третьей фракции может быть использован в качестве производства минеральной ваты.
По приблизительным подсчетам, стоимость запасов, которые хранятся в отсевах предприятия, составляет порядка 50 млрд. рублей.
– Минералы тяжелых фракций являются стратегически важным сырьем, – отмечает Дмитрий Шевцов. – Например, добыча циркона в России составляет порядка 5 тыс. тонн в год, а потребность в нем намного выше – около 150 тыс. тонн в год, а к 2020 году она составит порядка 600 тыс. тонн в год. Компенсировать эту разницу приходится посредством импорта его из других стран.
Таким образом, что в рамках актуального в нашей стране направления импортозамещения, проект имеет серьезные перспективы для дальнейшего развития. Полномасштабное внедрение инновационной технологии позволит решить не только ряд экологических проблем, посредствам организации безотходного производства, но и решить проблему нехватки стратегически важного сырья, импортируемого из-за границы. С учетом глубокой переработки каждого компонента отсева разработанная инновационная технология имеет очень высокую рентабельность. Не менее важным является и тот момент, что она может быть применена не только к Павловскому ГОКу, но и к производству на других промышленных предприятиях.
