В мартовском номере "ЭПР" был опубликован материал "Что для эколога хорошо, то для энергетика - прибыльно". В нем шла речь о том, каким образом можно использовать тонны отходов. Напомним, речь шла о необходимости одновременно решить две задачи: во-первых, оздоровить экологию поймы реки Шексны, где образовались многометровые залежи отходов углеобогатительных фабрик ОАО "Северсталь", собранные в золошламонакопителях (ЗШН), и, во-вторых, использовать эти отходы как дополнительное топливо. О своем видении этой темы написал руководитель проекта "Рециклинг угольных шламов" Дмитрий Крупенников.

ОАО "Северсталь" является предприятием с полным металлургическим циклом, включающим обогащение коксующихся углей. В годы социалистического планирования и учета в Череповце обогащалось по 12,5 млн. тонн углей в год. Аналогов в мире нет. При несовершенстве технологического процесса это предопределило громадные объемы складирования отходов.

В 1998 году в связи с развитием углеобогащения в Воркуте и Кузбассе углеобогатительная фабрика № 1 ОАО "Северсталь" выведена из эксплуатации. В последнее время резко снизилась загрузка углеобогатительной фабрики № 2, вследствие чего уменьшилась выработка промпродукта. В настоящее время на ТЭЦ ОАО "Северсталь" в качестве твердого топлива используется значительное количество привозного угля марки СС: влажность ~ 10 %, зольность ~ 20 %, недожог ~ 20 %, т.е. закупаем и привозим значительное количество балласта по цене угля (470 руб. - закупка + 430 руб. - транспортировка).

Возникла ситуация, когда могут быть востребованы неординарные решения, которые предполагают практически полное решение проблемы. Предметом исследования стали отходы пенной флотации, так называемые "хвосты", которые складируются на золошламонакопителях (ЗШН). С 2002 года золошламонакопители ОАО "Северсталь" стали предметом пристального внимания специалистов - обогатителей ввиду значительной заполненности этих гидротехнических сооружений, наличия значительных ресурсов качественного энергетического топлива, пригодного для пылевидного сжигания на ТЭЦ.

В рамках произведенного совместно с ЗАО "СПб-Гипрошахт" в 2003 году исследования рассмотрена возможность доизвлечения угля из золошламонакопителя № 1.

Полученные данные позволяют сделать основные выводы:
1. Содержимое накопителя - сложный конгломерат, состоящий из некоторого количества угольных частиц, окруженных частично распавшимися породными (глинистыми) частицами, образовавших устойчивые связи на основе оксидов кремния и алюминия.
2. Состав, объем и концентрация накопленных отходов свидетельствуют о целесообразности извлечения угольной массы в товарную продукцию путем применения современных технологий обогащения и обезвоживания.

В процессе обогащения ценный компонент (уголь) будет отделен от балласта (растительного остатка и частично минеральной составляющей), что неизбежно уменьшит затраты на последующих стадиях переработки и позволит получить продукцию заданного качества. Необходимость обогащения диктуется также требованиями потребителей иметь продукцию стабильного качества, при использовании которой золовой износ поверхностей нагрева был бы минимальным (до 80% случаев аварийных простоев котлов связаны с золовым износом - анализ рабочей группы). Утверждения некоторых "специалистов" о том, что "рабочая теплота сгорания исходного шлама (без обогащения) выше теплотворной способности даже собственно самого угля", выглядят как издевательство над здравым смыслом.

Наиболее вероятным (по крайней мере, на первоначальном этапе, в период отработки технологии) направлением использования угольных шламов будет получение высококалорийного топлива для энергетики. Результаты произведенных исследований подтверждают пригодность концентратов из шламов ЗШН для пылевидного сжигания на ТЭЦ без какой-либо реконструкции котлов, а следовательно, без весомых материальных затрат.

Возможные направления - присадка к шихте для коксования и вдувание в доменную печь могут быть рассмотрены при стабильном получении в промышленных условиях концентратов необходимого качества, но уже и сегодня понятно, что это не исключено.

Расчетная себестоимость извлечения угольных концентратов из шламов ЗШН существенно ниже цен на закупаемые угли. Разница между закупочной ценой и себестоимостью извлечения обеспечит окупаемость вложений за два года даже при использовании продукции только для нужд энергетики.

Востребованными оказываются и отходы обогащения шламов. Их минералогический состав свидетельствует о возможностях применения добавки к сырью для производства керамического кирпича. Результаты переработки опытных партий на кирпичных заводах Вологодской области показывают увеличение морозостойкости изделий с 15 до 30 и более циклов, что весьма существенно.

Запасов накопленного шлама хватит не менее чем на 30 лет (с учетом ЗШН № 2).

Основные выводы по проделанной работе:
* Разработка исследованной техногенной залежи позволит получить товарный уголь и обеспечить ТЭЦ ОАО "Северсталь" высококалорийным и сравнительно дешевым твердым топливом;
* Кирпичные заводы вологодчины получат ценную добавку к сырью и смогут выпускать конкурентоспособную продукцию;
* Снизится количество накопленных отходов, что будет способствовать заметному оздоровлению окружающей среды.

Дмитрий КРУПЕННИКОВ, руководитель проекта "Рециклинг угольных шламов"

И все-таки: теплотворная способность горючих сланцев иногда ниже, чем у зол ТЭС