От раствора до расплава

Вот уже почти три столетия вопросы переработки полиметаллической руды и выплавки цветных металлов остаются жизненно важными для Восточного Казахстана. Но особенно актуальны они сегодня, когда большая часть богатых месторождений выработана и законсервирована, а часть рудников ведет добычу на флангах и нижних горизонтах.

Пройдет еще несколько лет, и эксплуатационные запасы будут исчерпаны. Правда, имеются и новые разведанные залежи, и так называемые техногенные месторождения, однако содержание металлов в них на порядок ниже...

Другими словами, перед многими компаниями горно-металлургического комплекса в последнее время встал вопрос внедрения технологий, пригодных для переработки бедных и забалансовых руд. Как раз такими исследованиями в области гидро- и пирометаллургии и занимается молодой доктор PhD Жанар Оналбаева. Первый разработанный ею способ основан на высокотемпературном процессе в плавильных печах, второй – на получении растворов. Плюсы у обоих методов разные, а вот минус один – вредное воздействие на окружающую среду.

– В соответствии с новым Экологическим кодексом предприятия должны осваивать наилучшие доступные технологии, – пояснила Жанар. – Приступая к очередному проекту, мы в первую очередь смотрим на энерго- и ресурсосбережение, другие экологические аспекты. Главная задача – найти решение, наиболее эффективное как экономически, так и экологически. Например, для гидрометаллургии цинка нами разработана технология очистки раствора от примеси железа с помощью мембранного электролизера. Она запатентована в Казахстане и странах Евросоюза. Если провести дополнительную очистку от других примесей, можно получать цинк стандартным методом электролиза. В пирометаллургии мы занимались проектом, который позволяет экономить кокс и сокращать выб­росы углекислого газа.

Отдельных исследований, по словам Жанар, требует проблема получения редких металлов, в первую очередь лития. Элемент остро востребован при производстве аккумуляторов, в электронике, атомной энергетике, космической технике. На Западе одно из активно развивающихся направлений – вторичная переработка. Из металлолома извлекают все ценное, в том чис­ле цветные и редкие металлы. И вновь пускают их в дело.

Восточноказахстанские ученые тоже сделали первый шаг в этом направлении – разработали метод получения меди из электронного лома. Следующим проектом может стать технология получения из лома лития.

– Тема на самом деле очень актуальная, потому что нужно думать над переработкой аккумуляторов от старых гаджетов, – пояснила исследователь. – Задача очень непростая, поскольку устройства еще требуется разобрать, провести подготовительную работу, вытащить металл.

В качестве примера ученый привела страны Запада, где прак­тически все месторождения законсервированы, а металлургия развивается на рециклинге ­сырья. В Германии отслужившие свое автомобили сразу отправляются на утилизацию и вторичное получение металла. В Казахстане с его богатыми недрами в ходу пока традиционные технологии.

Тем не менее, как заметила Жанар, рано или поздно стране придется осваивать рециклинг. И лучше к этому готовиться заранее.

Легко ли женщине в мужской, казалось бы, отрасли металлургии и горного дела? По словам Жанар, в науке нет места гендерным различиям. В чем-то девушкам даже проще – они более аккуратные, кропотливые и усидчивые. Без этого невозможны исследовательские и экспериментальные работы. Ведь в начале любой технологии лежат лабораторные испытания, часто верное решение нащупывается путем проб и ошибок. Приходится перепробовать массу образцов и реагентов, провести не одну бессонную ночь над научными публикациями.

– Пока учишься в университете, думаешь, что все знаешь, все понимаешь, – с улыбкой заключила молодой ученый. – Но стоит столкнуться с реальной научной проблемой, становится ясно: тебе еще учиться и учиться. Знать все невозможно. Коснулось дело моделирования процессов – приходится обращаться к информационным технологиям, уходить в программирование. Появился проект переработки отходов металлургических производств – погружаешься в эту тему. Вот так раз за разом расширяешь круг знаний. От раствора до расплава. Мои сегодняшние наработки – лишь небольшая часть айсберга того, что еще необходимо изучить и исследовать.