Фундамент для высоких технологий

Сегодня наукоемкие и высокотехнологичные производства сложно представить без редких, редкоземельных металлов, которыми богат Казахстан. А потому не только между промышленными предприятиями, но и учеными трех стран установлены взаимовыгодные контакты. Такие связи как раз работают на решение задач, поставленных Главой нашего государства по развитию горно-металлургической и топливно-энергетической отраслей, которые определены базовыми для экономики Казахстана, способными в ближайшей перспективе вывести страну на мировой уровень. Особенно это важно в рамках Таможенного союза и ЕАЭС.

Для эффективного использования энергетической и добывающей отраслей, для максимального увеличения продукции и прибыли необходимо двигаться к пост­индустриальному миру, в котором, как известно, правит триада: «образование – наука – инновации». То есть качественное образование должно стать основой индустриализации и инновационного развития. Поэтому ученые-геологи, горняки, металлурги и машиностроители Казахстана традиционно сотрудничают, выполняя совместные научные исследования. Плодотворное взаимодействие продолжается и в области подготовки кадров – за последние два года магист­ранты нашего вуза прошли стажировку в ведущих научных учреждениях России и других стран. Например, Институт проблем комплексного освоения недр РАН принимает участие в таких научных студенческих проектах, как «Разработка новых методов оптимального проектирования, планирования и управления горнодобывающими предприятиями», «Модернизация технологий взрывных работ на карьерах с использованием инновационных методов определения их параметров». Ученые Томского федерального политехнического университета активны в выполнении НИР «Геология и микро- и наноминералогические исследования золота для разработки технологии его извлечения из природного и техногенного сырья». Совместно с коллегами из Беларуси в КазНТУ намечены другие, не менее важные проекты.

Такая работа соответствует целям нынешнего Послания Президента Нурсултана Назарбаева, которое является научно-практическим руководством в реализации Стратегии-2050, планом вхождения нашего государства в число 30  развитых стран мира. В документе особо подчеркивается важность внедрения наукоемкой модели экономики с увеличением доли ее продукции в казахстанском экспортом потенциале до 70%. Это высокая планка, если учесть, что большинство продукции сырьевого сектора (горно-металлургического, нефтегазового, уранового комплексов) экспортируется в виде концентратов. А их ценность на порядок ниже ценности готовой продукции третьего-четвертого переделов.

Следует отметить, что во многом благодаря инициативе ученых Казахстана, соединенной с усилиями производственников, мы стали крупнейшими производителями рения (2–3-е места в мире), бериллия (1–4-е места), хромовой руды, феррохрома, титановой губки (2-е место), марганцевой руды, ферросплавов, тантала, асбеста, ниобия, галлия, технического таллия, мышьяка (3-е место), урана (1-е место), ванадия (5-е место), висмута (6-е место), рафинированной меди, цинка, кадмия, бора, серы (6–7-е места), железной руды (12-е место), угля (11-е место), нефти и газа (17-е место).

Все это свидетельствует о богатстве наших недр. Однако при этом мы непрос­тительно беспечно относимся к ресурсам – на большинстве горно-металлургических предприятий Казахстана сопутствующие профильным металлам драгоценные полезные компоненты (платина, золото, палладий, рений, осмий, таллий, ниобий и другие) не извлекаются из сырья, а уходят в отходы. Это связано с тем, что при утверждении запасов месторождений попутные полезные компоненты часто не оценивались и не ставились на баланс. То есть перед недропользователями не ставятся жесткие требования по извлечению редких металлов, выявленных в добываемых рудах. При этом стоимость единицы массы (т, кг) этих редких элементов более чем в 1 000 раз, а осмия более миллиона раз превышает стоимость основных металлов, например меди. На тех предприятиях, где все же извлекают из рудного сырья попутные редкие элементы, коэффициент их извлечения составляет около 0,4. Это крайне низкий показатель, если учесть, что в рудах среднестатистического эксплуатируемого месторождения цветных, благородных и редких металлов Казахстана содержится 17 полезных компонентов.

По расчетам, при достигнутых на предприятиях цветной металлургии коэффициентах извлечения из руд в концентрат (0,6–0,95), из концентрата в металл (0,85–0,98), доля совокупных доходов от реализации профильных металлов (меди, молибдена, цинка и свинца) для среднестатистического предприятия составляет всего 1,5% (при извлечении всех 17 элементов). Хотя выручка от возможной реализации только платины (коэффициенты извлечения соответственно приняты равными 0,5 и 0,6) в 53,4 раза может превысить суммарную выручку от профильных металлов при переработке одного миллиона тонн руды. Причем нынешние доходы от реализации продукции горно-металлургического комплекса можно обеспечить при их объеме по крайней мере в 40–50 раз меньше, чем в настоящее время. Иначе говоря, объем добываемой руды реально можно сократить в 40–50 раз, сохранив при этом, а то и приумножив доходы от реализации как основной, так и попутной продукции. Кроме того, это продлит срок эксплуатации месторождений в 40–50 раз и значительно снизит геоэкологическую нагрузку на окружающую среду.

В связи с этим чрезвычайно важно ускорить научно-исследовательские работы по разработке и внедрению новых технологий, процессов и технических средств, обеспечивающих более полное извлечение в товарный продукт всех компонентов, содержащихся в руде. Создать прогрессивные и эффективные технологии переработки, наиболее соответствующие природным свойствам и технологическим характеристикам минерального сырья. По каждому месторождению утвердить перечень подлежащих извлечению всех полезных компонентов с указанием минимального значения коэффициентов извлечения в концентрат и металл.

Научно-технические основы инновационных технологий извлечения редких и редкоземельных металлов из урановых руд, нефти (сейчас они безвозвратно теряются) уже разработаны научными подразделениями «Казатомпрома», Национальным научно-технологичес­ким холдингом «Парасат» и КазНТУ им. К. И. Сатпаева. Эти разработки проходят опытно-промышленные испытания и дают обнадеживающие результаты.

Баян РАКИШЕВ,
академик НАН РК, заведующий кафедрой КазНТУ им. К. И. Сатпаева