В Кузбассе завершается комплексная научно-техническая программа (КНТП) «Чистый уголь — зелёный Кузбасс». Инициаторами КНТП выступили Минэнерго РФ, Минобрнауки РФ, Правительство Кузбасса и НОЦ «Кузбасс – Донбасс».
С 2022 года учёные создали 34 инновационные разработки по заказу промышленных предприятий. Сейчас наступает ключевой этап — внедрение этих технологий в реальный сектор экономики.
Один из наглядных примеров того, как наука превращается в реальное дело — переработка хвостов угольных обогатительных фабрик. Эти отходы, которые обычно годами копятся в отвалах и считаются балластом, учёные и инженеры научились превращать в товарный угольный концентрат.
Угольная отрасль остаётся важной частью энергетики и экономики страны. Но вместе с ростом добычи растут и объёмы отходов: породные отвалы, шламонакопители, гидроотвалы обогатительных фабрик. Только в Кемеровской области ежегодно накапливается свыше 2 млн тонн таких отходов.
Их привычно воспринимают как проблему, но современная наука предлагает смотреть на них иначе — как на потенциальное сырьё. В основе проекта по переработке хвостов угольных обогатительных фабрик и получению товарного угольного концентрата лежит именно философия «отходы как ресурсы»: то, что раньше считалось мусором, становится ценным сырьём.
Так, на промплощадке производственного участка разреза «Черемховуголь» холдинга ЭН+ в Иркутской области была смонтирована опытно-промышленная технологическая линия производительностью 20-100 т/ч.
Заказчиком в рамках КНТП выступила научно-производственная компания «Спирит», а научное сопровождение обеспечивал Институт земной коры Сибирского отделения РАН, получивший при поддержке НОЦ 100 млн рублей федерального финансирования на проведение этапа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Площадку выбрали не случайно: предприятие уже накопило лежалые хвосты в гидроотвале, а сама технология изначально ориентирована на переработку подобного сырья, в том числе угольных отвалов Кузбасса.
Линия состоит из узлов подачи исходного сырья, грохочения, обогащения на винтовых сепараторах и магнитной сепарации. По сути это компактная цепочка, которая позволяет из жидкой пульпы последовательно выделять угольный концентрат, железосодержащий продукт и породную часть.
Во время испытаний линия работала в режиме 12 часов в сутки в течение семи дней. Всего было переработано 8 400 тонн исходного сырья. Производительность по твёрдому веществу достигла 100 т/ч в пересчёте на сухое твёрдое. При этом направление вращения электродвигателей, их КПД, а также скорость и направление движения лент конвейеров соответствовали паспортным данным заводов-изготовителей.
Усреднённые показатели обогащения таковы:
Отдельно оценили и возможности использования хвостов обогащения. Массовая доля их применения как исходного сырья распределилась так: 10% — для производства кирпича, 50% — для наполнителей, 40% — для строительных материалов.
Уровень комплексности использования сырья составил 80%. Иными словами, в отходы уходит минимум, а большая часть материала превращается в товарные продукты.
Важная деталь: исходное сырьё на 53,89% состоит из тонкодисперсного материала крупностью менее 20 мкм. Это высокозольный шлам, который влияет на вязкость пульпы и поведение более крупных зёрен при обогащении. Тем не менее технологическая линия подтвердила работоспособность выбранной схемы.
Созданная установка демонстрирует безотходный подход. Она позволяет получать вторичное топливо без дополнительных затрат на добычу — шахтным или открытым способом с буровзрывными работами. А породная часть становится сырьём для стройиндустрии. По сути речь идёт не просто об обогащении, а о ликвидации гидроотвалов и снижении экологической нагрузки.
После успешных испытаний разрез «Черемховуголь» приобрёл опытно-промышленную установку и разместил её на своей площадке. Таким образом, технология, созданная в рамках программы «Чистый уголь — зелёный Кузбасс», уже перешла в стадию реального промышленного использования на действующем предприятии.
Технологию можно дорабатывать: дополнять обогащение химической обработкой породы, выделять оксиды металлов, концентраты редких и редкоземельных металлов. Перспективно и использование таких установок для обеззараживания техногенных отходов, содержащих повышенные количества соединений ртути, мышьяка и других опасных элементов.
Экономический эффект оценивается как высокий. Одна установка опытно-промышленного уровня уже реализована за 150 млн рублей — эта сумма в полтора раза превышает объём затраченных на разработку средств федерального бюджета. Оценочный объём продаж таких установок на ближайшие пять лет превышает 30 млрд рублей.
Когда программа «Чистый уголь — зелёный Кузбасс» выходит на этап внедрения, именно такие проекты показывают главное: наука может не просто описывать проблему отходов, а превращать её в сырьевую базу для новой продукции. Угольные хвосты перестают быть балластом — они становятся ресурсом для энергии, металлургии и строительства.
Читайте также: «Перестройка угольной отрасли: каким должен быть «угольный манёвр 2.0»?».
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.