Одна из важнейших проблем в металлургической отрасли - переработка промышленных отходов. О тенденциях данного направления, прогрессе в нем и перспективных проектах рассказывает исполнительный директор дирекции программ «Переработка техногенных образований Свердловской области» Юрий Сорокин.

Переработкой промышленных отходов занимаются практически все уральские металлурги. Наука предлагает им новые технологии, позволяющие сделать этот процесс более рентабельным, но предприятия не спешат внедрять новинки: высокие цены на металл позволяют им зарабатывать без инноваций.

Актуальность поднятой проблемы для Среднего Урала очевидна: ежегодно здесь образуется более 160 млн тонн отходов производства. Всего их скопилось свыше 8 млрд тонн, из них почти 80% — продукт предприятий горно-металлургического комплекса. Отвалы и шламохранилища негативно влияют на окружающую среду, кроме того, занимают земли, которые могли бы использоваться для других целей.

Между тем отходы — как правило, ценное сырье. Уже сейчас перерабатывается 100% шлаков, образующихся в черной металлургии, ряд предприятий начали разработку отвалов. Из шлаков и шламов извлекают металл, производят строительные материалы, цемент, сельскохозяйственные удобрения, многое другое. На внедрение технологий для этого нацелена областная инвестиционная программа переработки техногенных образований, действующая с 1996 года.

По данным областного министерства промышленности, за 10 лет из отходов получено продукции на сумму более 23 млрд рублей. Сейчас в рамках программы реализуется 74 проекта. Ее координация поручена Государственному научному центру РФ — ОАО «Уральский институт металлов» (УИМ).

О том, какие технологии переработки уже удалось внедрить, и о перспективах новых проектов рассказывает заведующий отделом переработки металлургических шлаков УИМ, исполнительный директор дирекции программ «Переработка техногенных образований Свердловской области» Юрий Сорокин.

— Юрий Васильевич, что уже удалось сделать?
- За это время утилизировано180 млн тонн отходов. В целом в области перерабатывается 40% от ежегодно образующихся 160 — 180 млн тонн отходов. Оговорюсь: далеко не все проекты переработки, реализуемые на предприятиях, включены в программу. Она учитывает только комплексы, введенные за последние 10 лет.

Установки переработки шлаков внедрены на всех предприятиях черной металлургии в Свердловской области. На Нижнетагильском металлургическом комбинате эксплуатируется крупнейший в Европе цех мощностью 3 млн тонн в год. Дробильносортировочные комплексы работают на Северском трубном, Нижнесергинском метизно-металлургическом (имеет две площадки — в Нижних Сергах и Ревде) и Серовском металлургическом заводах.

В черной металлургии мощности переработки шлаков уже в два раза превышают годовой объем образования этих отходов, то есть в дело идут не только шлаки текущего производства, но и ранее накопленные отвалы. В рамках программы утилизируется до 5,5 млн тонн шлаков в год при текущем выходе около 2,5 — 3 млн тонн в год.

Внедрение технологий переработки в цветной металлургии идет гораздо медленнее. Проекты рециклинга металлов реализуются на предприятиях УГМК и у переработчика «СЕАЛиК» (пос. Монетка, Свердловская область). Строится обогатительная фабрика на Ключевском заводе ферросплавов: она начнет заниматься отвальными шлаками, мощность 300 тыс. тонн исходного сырья в год. Там впервые будет применяться разделение по видам металла (феррохром, хром, ферротитан, феррониобий и другие) и видам шлаков.

— Каков экономический эффект от этих проектов?
- За время работы программы — 22 млрд рублей. В основном эффект достигнут за счет более низкой стоимости получаемой продукции по сравнению с аналогичной из природного сырья: не нужно разрабатывать новые месторождения, открывать карьеры. Есть и социальный аспект — создано более 3 тыс. рабочих мест.

— Сколько стоит внедрение технологий переработки и каковы сроки окупаемости?
- Сроки, как правило, не превышают 3 лет. Максимальные, до пяти, у проектов переработки красных шламов — отходов цветной металлургии. Но там и капитальные вложения велики, до 300 — 400 млн долларов. Остальные проекты дешевле: их стоимость варьируется от того, из каких отходов и что именно производится. Например, установки брикетирования стоят 50 — 100 млн рублей, а оборудование для получения абразивов еще экономичнее. Дешевле всего выборка из отвальных шлаков металла: там одна статья расходов — приобретение напольного оборудования. Мы это называем «снимать сливки»: передвижная техника вскрывает верхний слой отвалов и выбирает металл без использования минеральной части. Окупается такая установка менее чем за год. Но это неправильный подход: он не решает проблем, а лишь ухудшает экономику дальнейшей переработки.

Получается, что самый ценный металл извлечен, а перерабатывать на щебенку минеральную часть менее выгодно: щебень на два порядка дешевле металла. В результате 90 — 95% шлаков так и остается в отвале.

— Какие технологии применяются при переработке шлаков металлургических производств?
- На всех предприятиях черной металлургии внедрена механическая переработка: кусковые материалы измельчаются на дробильно-сортировочных установках.
У нас разработаны типовые технологические задания на проектирование установок мощностью от 50 тысяч до 3 млн тонн в год. При такой технологии получается практически стопроцентная переработка: металл возвращается металлургам, а минеральная часть идет на производство щебня для дорожного строительства. Даже пыль, выделяющаяся при дроблении, улавливается и находит применение как добавка для укрепления грунтов. Поэтому можно сказать, что производство тут безотходное.

— Какие новые направления в развитии технологий переработки вы считаете перспективными?
- Мы работаем по нескольким направлениям. В частности занимаемся технологией брикетирования для дисперсных материалов: пыли газоочистки, замасленной окалины, шламов и прочее. В отличие от кусковых материалов, их нужно окомковывать. Разработали технологию получения брикетов для сталеплавильного производства без дополнительных связующих добавок. Это позволит предприятиям перейти на полную переработку твердых отходов. Причем составы подбираем таким образом, чтобы брикет содержал около 50% железа плюс восстановитель и шлакообразующие материалы: это повышает выход металла, улучшает условия его очистки от фосфора, способствует экономии электроэнергии. Сейчас мы отрабатываем эту технологию на Северском трубном заводе.

Есть решения по переработке распадающихся рафинировочных шлаков: технология их стабилизации позволяет получать кускообразное сырье для производства щебеночных строительных материалов. Разработана технология получения абразивов из шлаков. Они используются для очистки металлических поверхностей в различных отраслях, вплоть до обработки корпусов морских судов.

Очень перспективное направление — переработка шлаков в жидком состоянии. Это мировая тенденция. Дробильносортировочные установки довольно затратны: для них нужно строить здания, закупать большое количество оборудования. Для переработки твердых лежалых шлаков они подходят идеально, но для текущих отходов — технология, на наш взгляд, нерациональна. Сейчас мы у расплава отнимаем тепло, тратим энергию, чтобы превратить его в твердый материал, а потом изыскиваем оборудование, с помощью которого его можно раздробить. Если же перерабатывать расплавленные шлаки, они будут измельчаться в кашеобразном состоянии. Затрат гораздо меньше, а продукция получается качественнее: улучшаются условия разделения металла от шлака, щебень образуется с более устойчивой структурой.

Еще огромный плюс этой технологии в том, что она не требует больших площадей для охлаждения шлаков. Шлак подается в установку, которая занимает гораздо меньше места, чем шлаковые «поля».

С учетом того, что земля становится дороже, внедрение новой технологии позволит более рационально использовать заводскую территорию. По капиталовложениям эта установка в 3 — 5 раз дешевле дробильно-сортировочной, а ее энергетические затраты на порядок ниже.

Нашим проектом заинтересовались в Китае. Мы продали лицензию и рабочие чертежи для изготовления установки переработки шлаков в жидком состоянии одному из крупнейших производителей стали в мире — Baosteel. Когда она была внедрена, китайцы сказали, что это революционное решение. По их словам, степень извлечения металла достигает 90%. Для сравнения: на дробильно-сортировочных установках — не более 60%.

— А как получилось, что китайцы воспользовались этой технологией раньше российских металлургов?
- У нас всегда так получается: за рубежом российские разработки внедряются быстрее, чем на родине. А потом мы доказываем, что это наше изобретение. Работая над технологией переработки шлаков в жидком состоянии, мы создали экспериментальные установки на нескольких уральских предприятиях, опробовали их на всех видах шлаков: сталеплавильных, ферросплавных, доменных. Казалось бы, внедряй — не хочу. Но, видимо, руководство предприятий рассуждает так: старая технология работает — и ладно. Вот китайцы мыслят подругому, они собирают все новое, ищут любые возможности снизить издержки. Думаю, и владельцы наших меткомпаний со временем сориентируются и начнут внедрять современные технологии переработки.

www.metalindex.ru