Комплексная переработка полиметаллических руд: больше металлов, меньше отходов
Ученые РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан» завершили цикл исследований и опытно-промышленных испытаний инновационной технологии комплексной переработки труднообогатимых полиметаллических руд месторождений Шалкия и Жайрем.
Актуальность разработки обусловлена тем, что при традиционных технологиях обогащения до 90–95% перерабатываемого сырья переходит в хвосты, а значительная часть ценных компонентов остается невостребованной. Новая технология позволяет существенно повысить полноту использования минерального сырья и сократить объемы образующихся отходов.
В основе разработки лежит карботермическая переработка высококремнистых свинцово-цинковых руд в рудно-термических печах. В отличие от традиционных схем переработки, кремнеземистая составляющая руды не складируется в хвостохранилищах, а используется для получения востребованной металлургической продукции -ферросплавов. Одновременно свинец и цинк переводятся в газовую фазу с последующим концентрированием и извлечением.
В ходе опытно-промышленных испытаний на печах мощностью от 80 до 630 кВА получены ферросилиций марок ФС45, ФС65 и ФС75, ферросиликоалюминий, алюмосиликомарганец, а также новые кальций- и магнийсодержащие ферросплавы. Для выпускаемой продукции разработаны технологические регламенты, стандарты организаций и подтверждены показатели качества.
Важным направлением исследований стала переработка свинцово-цинковых возгонов. Учеными разработаны технологии получения цинка высокой чистоты марки ЦВ0, соединений магния, трехосновного сульфата свинца и современных композиционных электрохимических покрытий с повышенной коррозионной стойкостью. Использование возгонов позволяет снизить потребление дорогостоящего реактивного цинка и минимизировать образование техногенных отходов.
Одним из ключевых результатов проекта стало создание практически безотходной схемы переработки. Если в традиционных технологиях кремний полностью теряется в хвостах обогащения, то в новой технологии он превращается в товарную продукцию. При этом степень извлечения свинца и цинка в концентрированную форму превышает 99%.
За период реализации проекта разработано 10 технологических регламентов, получено более 10 патентов Республики Казахстан, подготовлены технические задания на проектирование производств ферросплавов и комплексов по переработке возгонов.
По предварительным технико-экономическим расчетам внедрение технологии обеспечит рентабельность на уровне около 21% и позволит более чем в два раза увеличить стоимость выпускаемой продукции на единицу затрат по сравнению с существующими технологиями переработки.
Разработанная технология открывает новые перспективы для освоения труднообогатимых месторождений Казахстана, развития глубокой переработки минерального сырья и создания производств с высокой добавленной стоимостью. Проект соответствует приоритетам государственной политики в области рационального использования ресурсов, внедрения ресурсосберегающих технологий и снижения экологической нагрузки на окружающую среду.
Комплексная переработка полиметаллических руд демонстрирует возможности современной отечественной науки по созданию эффективных технологических решений, позволяющих одновременно увеличивать извлечение ценных компонентов, получать новые виды продукции и минимизировать образование отходов.