Сегодня больше внимания должно быть направлено на целесообразность замены исходного рудного сырья на вторичные ресурсы.
Будущее за рециклингом
Владислав Соколов, Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины
Сегодня больше внимания должно быть направлено на целесообразность замены исходного рудного сырья на вторичные ресурсы.
В июне 1999 года в Вене проходила 4-я Международная конференция по переработке отходов металлов, организованная Международным материаловедческим информационным обществом (ASM). Основной задачей ASM, имеющего свои филиалы в Киеве и Днепропетровске, является сбор, переработка и распространение технической информации, касающейся широкого спектра проблем, связанных с производством металлов. Одним из основных методов работы ASM является организация международных конференций, семинаров и школ.
Первая конференция по переработке отходов металлов была организована ASM в мае 1992 года в Дюссельдорфе. Она вызвала положительный резонанс в научно-технических кругах, что дало толчок к проведению аналогичных конференций в Амстердаме, Барселоне и Вене. Тематика конференций достаточно узка и рассматривает ряд специфических, но актуальных для Украины вопросов, которые выпадают из внимания ежегодных конференций и семинаров международного Общества металлургов TMS. В 1999 году TMS дополнительно проводил Всемирный семинар (REWAS’99) по проблемам взаимосвязи охраны окружающей среды и рециклинга. Этому же глобальному вопросу посвящены мировые конгрессы, проводимые под эгидой ООН, которые, начиная с 1993 года, проходят раз в два года в Швейцарии.
На конференциях ASM большое внимание уделяется проблеме целесообразности замены исходного рудного сырья на вторичные ресурсы. В виде отдельного направления рассматриваются вопросы переработки отходов сложнолегированных жаропрочных сплавов. В Украине имеются крупные предприятия, производящие изделия из данного класса сплавов. К ним относятся НПО "Заря", НПП "Машпроект" (Николаев), АО "Констар" (Кривой Рог), "Мотор Січ", ЗМКБ "Прогресс" (Запорожье). Однако на этих предприятиях полностью отсутствуют процессы переработки образующихся отходов. Это обстоятельство значительно удорожает отечественную продукцию и тем самым снижает ее конкурентоспособность.
На конференциях ASM широко представлены пирометаллургические методы переработки вторичного сырья, которые в Украине преобладают над гидрометаллургическими способами. Следует заметить, что пирометаллургия, как правило, более экономична по сравнению с гидрометаллургией. Поэтому совершенствование существующих у нас металлургических производств позволит ускорить и удешевить решение проблем, стоящих перед отечественными переработчиками отходов металлов. Положительным примером может служить опыт Константиновского завода "Втормет", разработавшего технологию и организовавшего переработку железоникелевого аккумуляторного лома на базе усовершенствования имеющегося парка металлургического оборудования [1].
Нынешняя конференция, проходившая в венском Форум-отеле, в отличие от Барселонской характеризовалась сравнительно небольшим количеством участников. Это обстоятельство, как ни странно, оказалось положительным, так как дало возможность совместить рассмотрение экономических, юридических и технических докладов в рамках одной аудитории. Ранее гуманитарные и технические аспекты рассматривались отдельно, что не позволяло комплексно и разносторонне рассматривать проблемы переработки отходов металлов. В ходе конференции обсуждалось следующее:
- вопросы, определяющие факторы рециклинга;
- сравнение преимуществ использования первичных и вторичных металлов;
- механическая переработка;
- переработка отходов алюминия;
- повышение эффективности рециклинга;
- юридические аспекты рециклинга;
- переработка аккумуляторных батарей;
- металлургия некондиционных (дисперсных) отходов.
Все эти вопросы крайне злободневны для отечественных переработчиков вторичного сырья.
Профессор Горной школы из Колорадо (данное высшее учебное заведение является ведущим в США по проблемам рециклинга) Джон Тилтон отметил, что ежегодная проводимая ими практическая школа переработчиков индустриальных отходов пользуется большой популярностью. Сам профессор Джон Тилтон недавно вернулся из Чили, где по заданию местной администрации занимался изучением перспектив развития горно-металлургического комплекса этой страны. В своем докладе он предостерег от излишнего оптимизма в оценке перспектив замены рудного сырья на вторичное. И это при том, что перспективные рудные месторождения истощаются, использование более бедных руд приводит к значительному удорожанию производства, тем более с учетом возрастающих штрафов за загрязнение окружающей среды.
Однако следует учесть, что все очевидные преимущества замены руды на вторичное сырье характерны только для отходов, образующихся непосредственно при производстве и тут же утилизируемых. Такие отходы Дж. Тилтон называет "новыми". Объемы их применения ограничены не ценами на них, а количеством их образования. Ценовое же влияние на перспективность использования касается только так называемых "старых" отходов. По ряду причин, чаще всего технического свойства, эти отходы не были вовлечены в производство сразу после образования. К данным отходам также относятся отработанные изделия, сбор которых требует определенных и зачастую значительных затрат.
Следует заметить, что в конкуренции с такого рода отходами переработчики руд совершенствуют и удешевляют свои технологии. И опыт уходящего столетия указывает на эффективность такой конкуренции, в которой руда часто побеждает "старое" вторичное сырье. Сейчас мы наблюдаем данный процесс на примере многократного падения цен на кобальтовые отходы в связи с организацией в Австралии эффективного производства кобальта из руды [3]. Эти факты являются весьма неутешительными для сложившейся в Украине ситуации. Образующееся вторичное сырье связано с закрытием производств вследствие их неконкурентоспособности. Происходит списание устаревшей техники, а также выборочная разработка техногенных месторождений, в отвалы которых попадают зачастую очень ценные материалы. В настоящий момент таким примером может служить извлечение "козлов" из шлаковых отвалов завода "Днепроспецсталь". Как видим, данные отходы относятся к "старым" и перспективы их утилизации не столь очевидны, как для "новых" отходов.
В США существует аналитический центр по сбору информации о вторичном сырье и шихтовых материалах. Эта организация занимается не только изучением состояния дел в своей стране, но и оценкой ситуации в других странах мира. В частности, проводит анализ состояния никелевой промышленности России, которая во многом определяет формирование цен на никель на Лондонской бирже цветных металлов.
В Украине необходимо создание подобной структуры. Периодические семинары по проблемам вторичного сырья, регулярно проводимые по инициативе первого заместителя министра промышленной политики Украины Сергея Грищенко, весьма полезны, но они не могут компенсировать отсутствие единого аналитического центра. Надо сказать, что созданию такого центра помешало в свое время постановление Кабинета Министров от 22 февраля 1994 года №117, которым все вторичное сырье приравнивалось к экологически опасному и для его покупки из-за границы необходимы были специальные разрешения двух министерств. Просуществовало оно недолго, но никто сейчас не сможет оценить тот вред, который был нанесен решению проблемы переработки вторичного сырья.
На секции, рассматривавшей вопросы "соревнования" между вторичными и первичными ресурсами, участники конференции касались только алюминиевой промышленности и черной металлургии: в этих отраслях, где используются экологически вредные и энергоемкие многостадийные технологии, получение исходных металлов из руд, приводит к большим затратам, а потому применение вторичного сырья обосновано при любой конъюнктуре рынка. Следует заметить, что в Украине имеются значительные запасы вторичного алюминия и стального лома. Этой ситуацией необходимо правильно распорядиться.
На конференции также было уделено внимание совершенствованию существующих методов переработки. В частности, были прорекламированы так называемые FASTMELT и FASTMET процессы, позволяющие утилизировать мелкодисперсные окисленные железосодержащие отходы. Механическое брикетирование и термическое восстановление углеродом позволяет получать металлизованное сырье для черной металлургии. Предусмотрена утилизация пылеобразного железорудного отсева, что крайне актуально для украинской горнорудной промышленности. Ценность предложенной технологии состоит в том, что она уже реализована в промышленности США.
В последние годы повышены требования к стальному лому, связанные со все более возрастающим его загрязнением цветными металлами и органическими составляющими. Поэтому организациями EUROFER и EFR, которые объединяют вторичную черную металлургию Европы, в 1996 году внесены в Европейский стандарт по черному лому (ESGS) существенные дополнения по жесткому контролю за качеством лома. Такая проблема актуальна и для украинских ломоприемщиков. В особенности это касается загрязнений черного лома медью и никелем. Весьма актуальным является создание в Украине участка по сортировке и предварительной подготовке лома к плавке путем формирования шихт. Принцип формирования шихт для литейной промышленности из отходов успешно опробован Физико-технологическим институтом металлов и сплавов НАН Украины при производстве колосников для горно-обогатительных комбинатов Украины [4]
На сегодня немаловажна проблема законодательного урегулирования вопросов, связанных с переработкой отходов. Ясно, что государство своими законодательными актами должно стимулировать утилизацию отходов, особенно экологически небезопасных, загрязняющих окружающую среду в отвалах. Создание закона Украины об отходах является весьма своевременным и необходимым.
Конференция показала все более возрастающую актуальность проблем рециклинга. Развитыми странами мирового сообщества выделяются значительные средства на проведение исследований по данной проблеме в техническом, социальном и экономическом аспектах. И украинская наука по некоторым направлениям в настоящее время находится здесь на передовых позициях. Но для развития такого потенциала требуется больше государственного внимание к проблемам рециклинга.
Литература
Карпов В.П, Соколов В.М. Отечественные технологии предпочтительнее. Получение ферроникеля из вторичного сырья на Константиновском заводе “Втормет” // Рынок металлов, 1999. – № 2.- С. 60-62.
Book of Proceedings 4th ASM International Conference and Exhibition on the Recycling of Metals, 17-18 June 1999, Vienna, Austria – Brussels: The Materials Information Society ASM International. – 1999.
Соколов В.М. Экономичная технология переработки кобальтовых отходов в Украине // Рынок металлов, 1999. – № 9-10.- С. 34-37,
Скок Ю.Я., Войтенков Ю.Н., Соколов В.М. Колосниковая задачка. Пути повышения стойкости производимых из вторичного сырья колосников для горно-металлургического оборудования // Рынок металлов, 1999. – № 5.- С. 60-62.