Российская разработка способна вдвое увеличить объем добываемой меди
Уральские ученые предлагают промышленникам новую технологию переработки руды для добычи меди и других благородных металлов. Она не только повышает объем конечной продукции, но и упрощает технологический процесс. Расскажем, как это работает и почему снижается производительность предприятий.
Мировые запасы меди оцениваются примерно в 900 млн тонн. Больше всего производят страны Северной и Южной Америки, а также Китай и Конго. В России добывают не много — примерно 900 тыс. тонн. В нашей стране около половины запасов этого металла сосредоточены в сульфидных медно-никелевых рудах, приблизительно треть — в медно-колчеданных, еще 20 % — в медистых песчаниках и сланцах.
Обычно в комплексных рудах не больше полутора процентов меди, поэтому им требуется обогащение. Оно помогает увеличить ее содержание в десятки раз. Часть этого металла находится в окисленных рудах, которые извлекаются с помощью выщелачивания.
Гайский горно-обогатительный комбинат в Оренбургской области
Фото: © Донат Сорокин / ТАСС
С годами месторождения истощаются, а меди в руде, песчаниках и сланцах становится меньше. Привычные технологии оказываются малоэффективны, так что до 35 % меди отправляют в отвалы и хвостохранилища. Чтобы производительность предприятий не снижалась, а цены на востребованный металл не росли, нужны новые процессы переработки сложного сырья.
Куда идет медь?
Медь — пластичная и хорошо проводит тепло, а также ток, поэтому основная сфера ее применения — электротехника. Речь про изготовление проводов, кабелей, контактов и прочих частей электрических установок. В радиоэлектронике этот металл применяют в виде фольги. А антикоррозионные свойства позволяют делать из него детали теплообменников и криогенных установок.
Значительная часть добываемой меди используется при производстве красок, удобрений, катализаторов окислительных процессов, антисептических средств, искусственного шелка, а еще в кожевенной и меховой промышленности. И конечно, этот металл издавна служит материалом для изготовления украшений, монет и утвари.
Чтобы помочь промышленникам, было сформулировано госзадание, в соответствии с которым в Уральском федеральном университете разработали экологически безопасный и экономически выгодный метод переработки сложных медно-цинковых концентратов. Обычно их обогащение на монокомпонентные составы — длительный процесс, состоящий из многих стадий, а с помощью новой технологии его можно упростить, объяснил один из авторов изобретения Максим Третьяк.
«При традиционной переработке сложных руд потери благородных металлов составляют от 4 до 30 %. Лабораторные испытания показали, что с помощью нашей технологии можно их снизить, а также извлекать из медно-цинкового сырья до 63,75 % железа и 99 % цинка в отдельные продукты. Содержание меди в конечном продукте увеличилось более чем в два раза по сравнению с исходным концентратом — с 11 до 23 %», — поясняет он.
Около 80 % мировой меди добывается из сульфидных руд, состоящих преимущественно из таких минералов, как халькопирит, борнит и халькозин
Фото: © Донат Сорокин / ТАСС
Новый метод предполагает два этапа переработки руды. Сначала ее выщелачивают при низких температурах (менее 105 °С), что позволяет, например, выборочно растворять пирит. Потом подвергают гидротермальному воздействию при повышенных температурах (более 180 °С) с применением поверхностно-активных веществ — так объем осаждаемой меди можно увеличить в пять раз.
Теперь уральские исследователи намерены провести испытания на российских обрабатывающих предприятиях, что позволит уточнить производственные показатели новой технологии. По предварительным подсчетам, ее внедрение может окупиться за пять лет.
