Учёные Уральского федерального университета (УрФУ) представили новую технологию переработки сложных медно-цинковых руд. Российское ноу-хау не только повышает объём готового продукта (цветных металлов), но и упрощает технологический процесс. По расчётам учёных, внедрение технологии на предприятиях окупится за пять лет работы. Пока речь идёт о «грязной» меди, которую нужно разными способами извлекать из пород.
В России не всем так повезло, как Удокану (Забайкальский край), где меди в руде 1,05%, что является высоким показателем для месторождений, разрабатываемых открытым способом. Такую медь получать не так затратно, как, к примеру, работать с породами, где «красного» металла сосредоточено 0,3 % — это минимальный порог для разработки месторождения.
Удоканское месторождение
Крупнейшее в России и третье в мире по запасам меди. Производительность комбината составит до 15 млн тонн руды в год с выпуском 150 тыс. тонн меди. Уникальна и сама местная руда. Она содержит медь и небольшое количество серебра, примесей других металлов в ней нет. Сейчас завод находитсяна стадии пусконаладочных работ. Первая и вторая очереди позволят комбинату войти в десятку крупнейших производителей меди в мире.
В России большая часть запасов меди (45%) находится в сульфидных медно-никелевых рудах, около трети сосредоточены в медно-колчеданных, ещё 20 % — в медистых песчаниках и сланцах.
Строительство современного горно-металлургического комбината по добыче и переработке медной руды на крупнейшем в России Удоканском месторождении меди в Забайкалье стартовало в 2019 году
Основная проблема кроется в обогащении, ведь в комплексных рудах содержится не так много «красного» металла. С учётом истощения медных запасов по всему миру металлурги признаются, что технологии добычи и последующего извлечения несовершенны и порой до 35% меди отправляют в отвалы и хвостохранилища. Поэтому учёные уже давно пытаются придумать новый эффективный способ, чтобы минимизировать потери, а государство их в этом поддерживает.
Так, уральские исследователи, получив госзадание (грант № 075-03-2021-051/5 (FEUZ-2021-0017)), предложили свой метод извлечения меди из породы. Один из авторов изобретения Максим Третьяк утверждает, что с помощью уральской технологии можно извлечь из медно-цинкового сырья до 63,75% железа и 99% цинка в отдельные продукты. Таким образом, содержание меди в конечном продукте увеличится более чем в два раза по сравнению с исходным концентратом — с 11 до 23%.
УрФУ — один из ведущих вузов России, крупнейший вуз Урала
«За последние 50 лет среднее содержание металлов в сырье уменьшилось более чем на 50%. Наблюдается тенденция истощения богатых месторождений, и металлургическим предприятиям приходится вовлекать в переработку более сложное сырьё. Процессы переработки усложняются, а традиционные технологии уже не справляются. Значительная часть металлов теряется и переходит в отвалы и хвостохранилища: до 35% меди, до 40% цинка, до 50% свинца, до 50% редких и благородных металлов. Формируется большое количество отходов и „техногенных месторождений“, содержащих ценные элементы различных металлов. Это, в свою очередь, приводит к снижению производительности предприятий, ухудшению качества получаемых концентратов, увеличению расхода реагентов и повышению себестоимости продукции», — добавляет Максим Третьяк.
В природе Cu можно встретить как в чистом состоянии, так и в виде руды. Способов добычи и получения меди из исходных горных пород существует несколько
Новый метод предполагает два этапа переработки руды. Сначала её выщелачивают при низких температурах (менее 105 °С), что позволяет, например, выборочно растворять пирит (один из самых распространённых минералов земной коры). Потом подвергают гидротермальному воздействию при повышенных температурах (более 180 °С) с применением поверхностно-активных веществ — так объём осаждаемой меди можно увеличить в пять раз.
Следующий этап испытаний — на производстве. Учёные после этого смогут уточнить показатели новой технологии.
Егор Петров
