Российские учёные нашли эффективное применение отходам медеплавильного производства

отходы медеплавления
© ЮУрГУ

Токсичные шлакоотвалы могут пойти в безотходную переработку.

В среду, 15 декабря, стало известно об успешном завершении лабораторных испытаний по пятилетнему проекту организации промышленной переработки техногенных отходов медеплавильных предприятий. Он реализуется учёными Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), Российского государственного университета нефти и газа имени Губкина (оба вуза входят в состав консорциума «Недра») совместно с коллегами из Белорусского национального технического университета и фонда «Сколково». Исследования проводятся в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра по направлению «Экология».

Следующим этапом проекта станет создание на базе компании «Северсталь» экспериментальной производственной линии по переработке шлаков. Как сообщает пресс-служба ЮУрГУ, предприятие рассматривает вопрос о том, чтобы выступить заказчиком внедрения проекта в промышленных масштабах.

Исследователи предлагают альтернативу основному существующему методу утилизации отходов медного производства – гидрометаллургическому, при котором полезные компоненты шлаков избирательно переводят в состояние раствора с последующим выделением нужных металлов и соединений. Метод имеет низкую рентабельность и при этом не позволяет получить полезные вещества в чистом виде.

«Медьсодержащие отходы нежелательно использовать на металлургических заводах вследствие опасности повышения концентрации меди в шихте сталеплавильных агрегатов. Однако их утилизация необходима, потому что входящие в состав отходов элементы могут образовывать токсичные соединения, входящие во второй и первый класс опасности по силе воздействия на человеческий организм. Сегодня в России в одних лишь отвалах медеплавильных предприятий находится более 140 миллионов тонн шлака» – рассказал заведующий кафедрой «Пирометаллургические процессы» Политехнического института ЮУрГУ Павел Гамов.

Учёные нашли эффективный способ извлечения из шлака наиболее ценных компонентов – железа и цинка. Остатки, которые появятся в результате этого процесса, пойдут на производство пропанта. Он используется нефтяниками в рамках технологии гидроразрыва пласта для увеличения нефтеотдачи скважин.

Извлечённое из шлака железо будет иметь остаточное содержание меди и серы. Для большинства производств такой металл нежелателен. Однако его можно успешно использовать в производстве шарообразных мелющих тел, применяемых при измельчении полезных ископаемых.

«При высоком качестве шары имеют значительно меньшую себестоимость, так как чугун, используемый для отливки, производится из отходов медной промышленности (шлака) и не содержит дорогостоящих добавок (хрома)» – рассказали представители индустриального партнера проекта, компании «ИЦ АС Теплострой».

Выделенный цинк предполагается использовать в качестве вельц-окиси, применяемой, например, в лакокрасочной промышленности для производства цинковых белил.

Напомним, что исследователи Горного института Национального государственного исследовательского технологического университета «МИСиС» создали на основе техногенных отходов инновационный закладочный материал для выработанных пространств рудников. Сегодня в мировой практике примерно на 35% объектов подземной добычи полезных ископаемых используется метод заполнения неиспользуемых пространств шахт закладочной смесью. Она, как правило, изготавливается с добавлением цемента, песка и гравия. Учёные нашли замену этим материалам.