К новым горизонтам – с новыми идеями

Новые подземные горизонты, разработку которых следует начинать по мере истощения освоенных пластов калийной руды, вызывают у солигорских шахтеров не самые приятные мысли. Ведь качество сырья на закладываемых рудниках и близко нельзя сравнить с тем, что более 30 лет выдавалось
на-гора. Судите сами: в ближайшее время содержание глинистых примесей, серьезно затрудняющих процесс обогащения, возрастет в 2—3 раза,
а общая доля извлекаемой из-под земли пустой породы, то есть глины и хлористого натрия, достигнет 75–80 процентов.
С понижением качества руды резко возрастут затраты, упадет рентабельность производства. Но ученые Института физико-органической химии НАН Беларуси считают, что решить техническую проблему, сохранив конкурентоспособность солигорских калийных удобрений, вполне возможно.
На первый взгляд, в предложенном решении нет ничего нового, так как оно очень напоминает процесс предварительного обогащения, например, металлических руд, где используются суспензии высокой плотности. Легкие частицы пустой породы в них всплывают, а содержащие металл фракции тонут. Но то, что представляется элементарной задачей при работе с компонентами, значительно отличающимися по удельному весу, становится сложнейшей проблемой, если свойства минералов, которые требуется разделить, предельно близки. Ведь плотности хлоридов калия и натрия находятся в узком коридоре с отличием всего на 5–10 процентов. Поэтому плотность тяжелой суспензии должна вписаться между ними да еще и оставаться стабильной, несмотря на накопление глинистых шламов.
Для того чтобы выполнить эти требования, ученым института совместно с коллегами из Научно-технического общества «АКТЕХ» пришлось разработать новые варианты конструкции обогатительного оборудования для тяжелых сред: сепараторов и гидроциклонов. Испытания на стендах показали возможность уверенного поддержания плотности магнетитовой тяжелой суспензии в узком диапазоне и достижения необходимых показателей обогащения с минимальными потерями полезного компонента. При этом варианты режимов и параметров опробованы на модельных пилотных установках при обогащении опытных партий руды с различных шахтных полей. Особую ценность работе белорусских ученых придает то, что они предложили не пробирочную технологию, а промышленную многотоннажную аппаратурно-технологическую схему, подготовленную к проектированию и реализации, с приложением комплектов конструкторской документации. Многих это удивило. Ведь академический институт все-таки! Его дело разрабатывать фундаментальные проблемы естествознания, а не возиться с масштабными прикладными темами, которыми должны заниматься отраслевые НИИ.
—Действительно, связь между академическими институтами и производством в последнее время оказалась разорванной, так как из-за скудного финансирования отраслевые НИИ утратили кадры и базу для создания принципиально новой техники, необходимой для становления современных технологий, — говорит директор института Александр Бильдюкевич. – Большинство из них способны выполнять лишь проектные функции. Поэтому руководство нашего института пошло по пути поддержки самофинансируемых мобильных научно-производственных инновационных структур, которые взяли на себя роль отраслевой науки. В их штате есть не только ученые, но и технологи, механики, конструкторы, что позволяет доводить разработки до состояния максимальной завершенности. Такая продукция хорошо продается, поэтому наши внедренческие фирмы не только сами себя кормят, но и финансируют те институтские структуры, которые предлагают к реализации хорошие научные идеи. Кроме НТО «АКТЕХ», ориентированного на проблемы «Беларуськалия», мы сотрудничаем с предприятием «Унитехпром» БГУ, с которым создали совместный центр по производству ионообменных волокнистых материалов для очистки воздуха, воды и технологических сред.
Эффективность работы таких структур очень высока. Тот же «АКТЕХ» ранее предложил «Беларуськалию» модификаторы структуры растворов флотационных реагентов-депрессоров, что позволило заменить дорогостоящие компоненты на более доступные природные крахмалы. Изготовленные для обогатительных фабрик аппараты обеспечили интенсивное преобразование крахмала без применения ранее импортируемой щелочи, снижение потерь хлористого калия за счет замены водных растворов на солевые. Эффективность реагента увеличилась на 15 процентов, соответственно, сокращен его расход.
Благодаря ученым института и специалистам НТО
«АКТЕХ», разработавшим комплексную технологию, калийщики смогли освоить производство собственного депрессора из местного сырья – картофеля. Сконструированные высокоскоростные дез-интеграторы перерабатывают в эффективный реагент кроме крахмала еще и картофельную мезгу, которая обычно отправляется в отходы. Это не только позволяет сократить импорт реагентов более чем на 1 миллион долларов в год, но и создает дополнительный рынок потребления местного сельскохозяйственного сырья
(12–15 тысяч тонн картофеля в год). Колхозы продают горнякам картофель, а на вырученные деньги могут купить удобрения.
—Успешный опыт разработки оборудования и реагентов для калийщиков позволяет с уверенностью утверждать, что и предложенная нами технология предварительного обогащения в тяжелых средах будет реализована с высоким эффектом, — говорит директор НТО
«АКТЕХ» Сергей Азизбекян. – Реконструкция обогатительных фабрик позволит вовлечь в переработку бедные руды новых горизонтов, в 4 раза сократить объем сбрасываемых глинистых шламов, снизить энергоемкость, на 10 процентов уменьшить себестоимость производства удобрений. Плановый экономический эффект при внедрении новой технологии на обогатительной фабрике должен составить свыше 6 миллионов долларов в год. Есть планы и на перспективу. С целью увеличения срока эксплуатации аппаратов, снижения импорта комплектующих разработаны и освоены в производстве новые составы высокоизносостойких полиуретановых композиций для футеровки обогатительного оборудования. Сейчас особенно актуальны разработки, связанные с энергосбережением и качеством продукции. Создание центробежного модификатора-сушилки позволило решить проблему слеживаемости галургических калийных удобрений, что сдерживало их экспорт в страны с тропическим климатом. Сейчас готовится к промышленной апробации технология механохимической обработки, обеспечивающая снижение поглощения влаги в 10 раз, повышение прочности гранул в 1,3 раза. В нашем оборудовании реализуется процесс низкотемпературной сушки для уменьшения потерь тепла и снижения удельного расхода газа на 15 процентов! В итоге плановый экономический эффект от внедрения разработки на одной фабрике может превысить 1 миллион долларов в год. На очереди и другие наукоемкие новинки. Впрочем, не только для «Беларуськалия».
Дмитрий ПАТЫКО, «Р»