Как известно, на территории России есть крупные и даже крупнейшие месторождения различных полезных ископаемых. Безусловно, это наше богатство и наша гордость. Но есть у нас небольшие объекты, за отработку которых недропользователи берутся неохотно. Чтобы построить перерабатывающие мощности, требуются внушительные капитальные затраты, в итоге экономические показатели таких производств оказываются на грани рентабельности, а то и ниже.
А что, если отказаться от классических технологий и обойтись без стройки? «Далур» научился отрабатывать небольшие месторождения с помощью мобильных сорбционных установок. Накопленным опытом поделился генеральный директор, «АО «Далур» Денис Ежуров, выступая на «Майнекс-2024».
Несколько слов об АО «Далур». Это предприятие «Росатом недра» — горнорудного дивизиона госкорпорации, специализируется оно на добыче урана. «Далур» отрабатывает месторождения Зауральского ураново-рудного района, а территориально предприятие находится в Курганской области. Металл здесь добывают методом подземного выщелачивания.
Однако сегодня «Далур» добывает и ещё один ценный элемент — редкоземельный металл скандий. Компания реализует проект с 2014 года, и речь идёт о попутном извлечении этого элемента из продуктивных урансодержащих растворов. Технологию разработали специалисты «Далур» совместно с учёными УрФУ.
Процесс извлечения скандия описан в материалах, представленных на официальном сайте АО «Далур». С помощью погружных насосов продуктивные растворы откачивают с эксплуатационных блоков. На сорбционном переделе сначала извлекают уран, а потом уже скандий.
Разработчикам удалось подобрать сорбенты, которые позволяют получать концентрат скандия без посторонних примесей, и после первичной очистки предприятию удаётся получить оксид скандия чистотой 99,9%. Кроме того, в компании разработали и внедрили технологию получения алюмоскандиевых лигатур. Эти продукты востребованы в авиакосмической отрасли и машиностроении.
«Далур» является единственным в России производителем скандия. Компания в промышленных масштабах выпускает фторид скандия и оксид скандия, продуктом дальнейшего передела которых являются алюмоскандиевая лигатура и металлический скандий высокой чистоты.
Именно для добычи скандия «Далур» изначально разрабатывал МСУ — мобильные сорбционные установки. В 2021 году две первые единицы нового оборудования ввели в эксплуатацию. Добытчик стремился к более полному охвату имеющейся минерально-сырьевой базы и запустил мобильные установки на отдалённом от основного производства участке.
Оборудование показало очень хорошие результаты. С помощью МСУ компании удалось не только получить новые компетенции в части переработки продуктивных растворов, но и существенно ускорить освоение нового участка: вместо полутора лет понадобилось только четыре месяца. Ну а капитальные затраты при этом снизились в три раза.
Воодушевлённые результатом, разработчики решили развивать концепцию и внедрить МСУ на объектах основного уранового производства, причём не только «Далур», но и других предприятий «Росатома». Задача та же самая — отработка отдалённых и небольших объектов, где нерентабельно строить стационарные перерабатывающие мощности.
В 2022 году специалисты «Далур» совместно с коллегами из «Русбурмаша» (также входит в «Росатом» и специализируется на буровых, геолого-разведочных и строительных работах) разработали конструкцию МСУ для добычи урана из растворов скважинного подземного выщелачивания. И уже в 2023 году началась её опытная эксплуатация на объектах АО «Хиагда».
По словам Дениса Ежурова, от концепции до запуска прошло всего 16 месяцев. С помощью МСУ предприятие получает насыщенную ураном ионообменную смолу, которую перерабатывают уже в главном корпусе.
МСУ представляет собой утеплённый контейнер с сорбционными колоннами, снабжёнными трубопроводной обвязкой. В короткие сроки установку можно как возвести, так и демонтировать, перевезти на новый участок, то есть речь идёт о конструкции многоразового использования.
Чтобы установить МСУ, не нужен заглублённый фундамент, оборудование ставят на площадку из дорожных плит с щебёночной подушкой, так что решение не относится к объектам капитального строительства. Проектная документация для такого сооружения тоже не нужна. Таким образом удаётся существенно снизить затраты предприятия на этапе запуска, и, по предварительным оценкам авторов, на рекультивацию площадки после отработки.
За счёт того, что контрукция является модульной, сборно-разборной, удаётся корректировать её производительность. Например, поясняет Денис Ежуров, на начальном этапе обычно требуется большая мощность, отсюда повышенное число сорбционных колонн. Когда объёмы добычи снижаются, уменьшается и количество колонн. Например, когда «Далур» запускал МСУ для извлечения скандия, их было пять.
К преимуществам мобильных установок специалист отнёс и тот факт, что заказчик получает решение под ключ: изготовление, поставка, шефмонтаж и пусконаладка — всё это осуществляет одна компания. То есть не нужно привлекать стороннего подрядчика, тому не придётся вникать в особенности конструкции, да и споров о границах ответственности удастся избежать.
Помимо названных сорбционных колонн, в состав оборудования МСУ входят различные резервуары, которые тоже имеют мобильное исполнение. Это ёмкость свежего сорбента, продуктивных и возвратных растворов, серной кислоты, также предусмотрен насос для устранения аварийных проливов.
Конструкция включает в себя передвижную компрессорную установку и модульные блок-контейнеры щитовой и операторской. То есть мы говорим об оборудовании, которое полностью готово к работе и не зависит от основного производства.
В целом, по словам представителя «Далур», конструкция МСУ является хоть и достаточно простой, но весьма надёжной. Сорбционные напорные колонны защищает каркас из сборно-разборных металлических контракций с антикоррозионным покрытием. Каркас обшит сэндвич-панелями, предусмотрена термоизоляция. Внутри пространства каркаса — электроосвещение, отопление и системы вентиляции с учётом климатических условий.
В нижней части каркаса в области размещения запорно-регулирующей аппаратуры разработчики для удобства разместили люк обслуживания. По расчётам авторов, МСУ способна проработать порядка 20 лет.
МСУ — это автоматизированная система, процессом управляет человек, находящийся в операторской. Для этого требуется один, максимум два сотрудника.
«Опыт эксплуатации МСУ на площадке АО „Хиагда” подтвердил основные преимущества разработки. Но мы на этом не остановились, а пошли дальше. Сегодня совместно с „Русбурмашем” „Далур” разрабатывает мобильную сорбционно-десорбционную установку для добычи урана», — рассказал Денис Ежуров.
МДСУ, в отличие от МСУ, будет выпускать не насыщенную ионообменную смолу, а товарный десорбат, который является продуктом более высокого передела. Одной из отличительных особенностей новой установки с точки зрения конструктива станет применение U-образных сорбционно-десорбционных колонн.
Кроме того, разработчики намерены отказаться от индивидуального утепления в пользу общего утеплённого контура из облегчённых материалов.
Такая установка понадобилась для отработки одного из урановых месторождений госкорпорации. Здесь зафиксировано повышенное содержание хлора, который повышает коррозионную активность продуктивных растворов.
Для работы с ними требуется специфический сорбент, который нельзя было использовать на действующих мощностях. Если «Далур» создаст необходимые установки, то срок эксплуатации месторождения удастся сократить на несколько лет.
«А мы это сделаем», — уверен Денис Ежуров.
Комментируя новости от «Далур», модератор сессии заместитель генерального директора, НИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ Владислав Антипов отметил значимость разработки компании, поскольку «это тот случай, когда технологии формируют месторождение». Установка, которую создали специалисты «Росатома», меняет сам подход к минерально-сырьевой базе, к кондициям месторождения — хотя бы в части их масштаба.
Ведь прежде отработка месторождения с запасами менее 10 тыс. тонн методом скважинного подземного выщелачивания считалась экономически нецелесообразной. С помощью МСУ, как рассказал Денис Ежуров, «Росатом недра» намерен отрабатывать блок с разведанными запасами не более 500 тонн, реализация проекта намечена на 2025 год.
«Это же новое целеполагание для геологов. Давайте поднимать все наши данные, которые прятали в архивы. Ведь как все думали? „Кому нужна эта мелочёвка, „Росатом” туда не пойдёт”. А сейчас получается, что нужна», — подчеркнул Владислав Антипов.
Подготовила Кира Истратова
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.