Извлечь металлы, переработать шлаки

Экологический аспект

Завод по вторичной переработке свинцовых отходов ТОО «Standard Steel KZ» ориентирован на извлечение металлов из шлаков. Современные технологии позволяют перерабатывать залежи и терриконы техногенных хвостов, в которых содержатся цветные и черные металлы, тем самым избавляя окружающий ланд­шафт от рукотворных «вавилонов». В Шымкенте они формировались десятилетиями, все это время продолжая лежать под открытым небом, а в ветреную погоду посыпать город ядовитой пылью. Никому и в голову не пришло прикрыть их хотя бы слоем глины.

В свое время Чимкентский свинцовый завод (ЧСЗ) положил начало металлургической промышленности юга респуб­лики. Предприятие построи­ли в 1934 году на городской окраи­не, и особых экологических проблем оно в то время не создавало. Да и мощность его, позволявшая получать 30 тыс. тонн рафинированного свинца в год, была минимальной.

На протяжении ряда десятилетий шло постепенное наращивание объемов производства, позволившее пятикратно увеличить выпуск товарной продукции. Но вплоть до 70-х годов прошлого столетия об экологии никто и не думал. В рапортах о выдаче очередных 150 тыс. тонн свинца, конечно же, умалчивалось о том, что в атмосферу здесь ежегодно выбрасывается до 97 тонн металла. Он оседал на листьях деревьев, крышах домов, детских площадках и приусадебных участках новоселов.

Дело в том, что вместе с предприятием развивалась и промышленная зона. Власти выдавали разрешения на строительство жилья и социальных объектов в непосредственной близости от него, не думая о последствиях. В итоге километровая санитарно-защитная зона, являющаяся непременным условием функцио­нирования металлургического завода, оказалась полностью застроенной.

Жилые дома, школы, детские сады, объекты общепита и здравоохранения со всех сторон «подпирали» металлургические цеха, соседствуя с отходами производства. Между тем экологи утверждают: санитарно-защитная зона у такого предприятия, как свинцовый завод, работающего семь десятилетий, должна была составлять три километра, поскольку за это время тяжелые металлы пропитали почву. Но это не помешало уже в новейшей истории местным исполнительным органам принять решение о строи­тельстве через дорогу от самого крупного террикона и непосредственно под трубами металлургического завода жилого массива «Казыгурт».

Собственно, даже после того как 180-мет­ровая основная труба предприя­тия прекратила дымить, с экологической точки зрения ситуация в районе завода остается сложной. Десятки тысяч граж­дан вынуждены сегодня жить на территории, в поч­ве которой содержание свинца превышает предельно допус­тимую норму.

В 2009 году по заданию Минис­терства охраны окружающей среды в рамках проекта «Комп­лексная оценка загрязнения окружающей среды свинцом и разработка технологии реабилитации и снижения экологических рисков» специалистами ТОО «Центр охраны здоровья и экопроектирования» (ЦОЗиЭП) были исследованы пробы почвы и растительности, взятые в трех зонах: до 500 метров от предприя­тия, от 500 до 1 000 метров и в 1 000–1 500 метрах.

Выявлено многократное превышение ПДК тяжелых металлов во всех отобранных почвенных пробах. При этом по мере удаления от завода концентрация свинца в почве уменьшалась: в первой зоне его содержание в почве превышало ПДК в диапазоне от 17,28 до 163 раз, во второй зоне – от 1,16 до 26,47 раза, в треть­ей – от 3,28 до 9,06 раза.

Экологи установили, что загрязнение почвы Шымкента свинцом приводит к попаданию тяжелого металла в овощи и кормовую рас­тительность. Превышение ПДК по содержанию свинца было установлено в молоке коров, выпас которых проводился в этих зонах. Во всех его пробах зарегист­рировано превышение нормы в диапазоне от 1,83 до 8,13 раза.

В 2012 году по результатам исследования, проведенного Национальным центром гигиены труда и профессиональных заболеваний, у 34% детей и 20% взрослого населения обнаружено в крови повышенное содержание свинца. Между тем данный металл и его соединения – опасные агенты окружающей среды, поскольку негативно воздействуют на состояние здоровья. Свинец повышает риск заболеваний нервной системы, поражает систему кроветворения и желудочно-кишечный тракт.

При таком раскладе неудивительно, что при принятии решения о закрытии свинцового завода экологическая составляющая была приоритетной. А вот до терриконов из шлака, зловеще высящихся над городом, руки так и не дошли. Между тем только в одном из таких хранилищ, разместившихся на берегу Бадама, накопилось более 2 млн тонн твердых техногенных отходов. Бесспорно, они внесли и продолжают вносить свой пагубный вклад в экологическое загрязнение района.

Бизнес заинтересовался глубокой переработкой

– Следует констатировать тот факт, что республике досталось тяжелое наследие, – так прокомментировал ситуацию с отходами свинцового завода министр экологии и природных ресурсов Ерлан Нысанбаев, принявший участие в церемонии открытия ТОО «Standard Steel KZ». – Может быть, на тот момент, когда строили Чимкентский свинцовый завод, он считался высокотехнологичным, но сейчас-то понятно: многие казахстанские промышленные объекты по оснащению, технологии не соответствуют действую­щим экологическим нормам и требованиям. Будущее за такими высокотехнологичными предприятиями, как «Standard Steel KZ». Такие заводы, которые мы теперь открываем, есть только в США и Китае. Отрадно видеть, что отечественный бизнес заинтересовался отходами производства, требующими более глубокой переработки.

Ерлан Нысанбаев отметил также: переработка шлаков избавит ландшафт от исторических загрязнений, что благоприятно скажется на состоянии окружаю­щей среды и, конечно же, повлия­ет на качество жизни людей, проживаю­щих на прилегающей к заводу территории.

Министерство экологии и природных ресурсов приветствует появление таких современных заводов, для которых вторсырье является сырьем для более глубокой переработки, позволяя выпускать очень востребованную продукцию. Тем самым в буквальном смысле слова пре­вращая отходы в доходы.

Новый завод построили с нуля на территории бывшего свинцового завода, окончательно прекратившего деятельность 12 лет назад. Мощности ТОО «Standard Steel KZ» позволяют производить около 21 тыс. тонн оксида цинка ежегодно, перерабатывая 300 тыс. тонн металлургичес­ких отходов. Точный их объем, накопленный за десятилетия, еще предстоит определить.

Общая территория бывшего свинцового завода составляет 160 гектаров, из которых примерно 40% – под шлаком. И это не считая шлаковой горы, выступившей за заводской периметр.

– По официальным оценкам, запасы шлака в Шымкенте достигают 4,5 миллиона тонн, – говорит Серикжан Сейтжанов, учредитель компании «Саутс-ойл», в состав которой входит ТОО «Standard Steel KZ». – Это только видимая часть, которая складирована на поверхности земли. Но уже сейчас понятно, что частично отходы были захоронены и их тоже необходимо утилизировать, изъяв посредством фьюминг-процесса ценные металлы. Это уникальный инновационный проект. Внедрение научно-технических разработок позволило создать сотни дополнительных рабочих мест, а также снизить экологические последствия от деятельности свинцового завода.

Современные технологии весьма эффективны, в чем в ТОО «Standard Steel KZ» уже убедились, начав в 2023 году переработку шлаков в промышленных масштабах. Из них на предприятии получают в год до 4 600 тонн медно-серебряного концентрата.

Спрос на концентрат очень велик. Весь объем продукции поставляется в страны Европы и Китай, где затем получают чистый цинк. Новый металлургический комплекс, в котором две печи, рассчитан на выпуск до 21 тыс. тонн оксида цинка ежегодно.

– Технологию по переработке шлаков мы позаимствовали в Китае, который преуспел в этом, – рассказывает главный технолог завода Сергей Сыромятников. – Отходы нашего свинцового завода содержат группу цветных металлов. В основном это цинк, содержание которого достигает от 5,6 до 17%, что обеспечивает высокую рентабельность производства. На свинец приходится 0,45%, на медь – от 0,6 до 1%. Концентрация меди после процесса плавки достигает 0,9% и становится пригодной для дальнейшего обогащения на фабрике гидрометаллургии. Содержание серебра составляет от 7,2 до 12 граммов на тонну.

– Прежде произвести полную очистку и переработать отходы не позволяли экологические нормы, – включается в разговор исполнительный директор ТОО «Standard Steel KZ» Акжан Тойбаев. – В то время свинцовый завод хорошо работал по извлечению свинца, а вот с цинком не получилось. В 1974 году сконструировали специальную печь для извлечения цинка, но она оказалась очень энергозатратной, что автоматически делало переработку шламов нерентабельной. Сейчас появилась эффективная технология. Ее создали в Китае, где очень высокие требования к степени очистки шлаков.

Технология позволяет перерабатывать как отходы, так и руду, содержащую металл. Чтобы переориентировать производство на новое сырье, достаточно откорректировать оборудование. Так что без работы трудовой коллектив, в котором почти 600 человек, точно не останется.

– Я здесь работаю с самого начала строи­тельства предприя­тия, – рассказывает старший мастер Константин Честович. – На моих глазах монтировалось и подключалось оборудование, велась его наладка, запускалась технологическая цепочка. Все моменты я осваивал непосредст­венно в цехе, учился у китайских специалистов и теперь могу контролировать процесс.

Старший мастер цеха углеподготовки Асылхан Сатыбалды до прихода в ТОО четыре года отработал на обогатительной фабрике. По образованию он инженер-технолог машин и оборудования, успел пройти все ступени, прежде чем стал руководителем.

– Наш цех можно смело называть главным, – улыбается Асылхан Сатыбалды. – Мы обеспечиваем движение всего процесса за счет сгорания угля. Наша задача – поддерживать температуру в печах на уровне от 600 до 1 200 градусов.
В этом диапазоне происходит процесс шлаковозгонки – извлечения летучих компонентов из расплавленных шлаков продувкой углевоздушной смесью.

– Сколько угля надо, чтобы поддерживать такую температуру? – задаю вопрос.

– На каждую печь уходит по 70 тонн в сутки. Итого 140 тонн!

– Лопатой перекидываете?

– Шутите? Конечно, нет! У нас производство полностью автоматизировано – от процесса загрузки каменного топлива в бункер до подачи непосредственно в печь. Специалисты центра операторского управления контролируют все параметры, включая объем и скорость массового потока отходящих газов.

Сергей Сыромятников утверж­дает, что выбросы в атмосферу загрязняющих веществ исключены, учитывая, насколько совершенна система фильтров.

– В Китае очень высокие экологические требования, – убеждает Сергей Сыромятников. – Если у нас допустимо содержание серы в воздухе в пределах 0,5 мг на метр кубический, то там – 0,25 мг на кубометр. У нас на заводе этот показатель находится в минимальных пределах – 0,04–0,06 мг. Технология проработана так, что, если не будет действовать газо­очистное оборудование, автоматически остановится весь процесс производства.

Сейчас на предприятии установлены две печи, но проект предусматривал четыре, так что в ближайшем будущем предполагается удвоение его мощности.

Процент извлечения металлов из шлака определен на уровне 97,5–98%. Найдено и применение шлакам, которые образуются при переработке отходов. Они широко востребованы в строительной отрасли. Инвестор привлек к работе местных ученых, которые работают над технологиями, поз­воляющими отходы превратить в востребованную продукцию. И самое важное, что она, как и территория бывшего свинцового завода, будет экологически чистой.