Қазақстанның түсті металлургиясының жаңа көкжиектері

Жердің минералдық-шикізат ресурстары шектеулі және олардың көпшілігі қалпына келмейтін. Сол кезде кеннің сапасының төмендеуі әлемдік тенденция болып табылады және металдардың көпшілігі кен орындарына тән. Бай кен қоры дерлік барлық жерде аяқталуда, және объективті шындық – қиын байытылатын, күрделі және төмен сапалы кен шикізатын өңдеуге көшу.

Қазақстандағы металлургиялық өнеркәсіп экономикадағы жетекші сала болып табылады, 2020 жылғы нәтижелерге сәйкес оның үлесі жалпы өнеркәсіп өндірісінің 21%-дан астамын және өңдеуші өнеркәсіптің 43%-ын құрайды.

Республика минералдық ресурстардың молдығы мен әртүрлілігі бойынша әлемдік жетекші елдер тобына кіреді, алайда кен сапасы бойынша негізгі әлемдік метал өндірушілерінен төмен.

Шикізат мәселелерін шешу әсіресе Қазақстанның түсті металлургиясы үшін өзекті. Мысалы, қазіргі таңда мыс және қорғасын-мырыш салалары жұмыс істеп тұрған кәсіпорындарды шикізатпен қамтамасыз етуде күрделі қиындықтарға тап, Жезқазған, Малеевка және басқа кен орындарындағы кен қоры азайып барады.

Елдің маңызды потенциалы – ірі мыс-порфирлы кен орындары, олардың өңдеуге тартылуы ең алдымен бірқатар технологиялық мәселелерді шешуге байланысты, бұл төмен сапалы шикізатты рентабельно өңдеуге мүмкіндік береді. Сондықтан осындай түсті металдардың кен орындарын өндіру және кешенді өңдеу үшін жоғары тиімді технологияларды жасау қазіргі таңда негізгі және өзекті міндеттердің бірі болып табылады.

Қазақстан Республикасының минералдық шикізатты кешенді өңдеу ұлттық орталығы қара және түсті металлургия саласында күрделі технологиялық мәселелерді сәтті шешу тәжірибесіне ие, «Қазақстандағы полиметалдық шикізаттың қиын алынатын, төмен сапалы және жазылған қорларын тиімді экономикалық айналымға енгізуді қамтамасыз еткен принципті жаңа өндіру және өңдеу технологияларын жасау және өнеркәсіптік енгізу» атты жұмысы үшін ҚР Мемлекеттік сыйлығына ұсынылды.

Бұл еңбек Қазақстанның жетекші және әлемге танымал ғылыми және өндірістік ұжымдарының көптеген жылдық ғылыми-технологиялық зерттеулерінің нәтижесі болып табылады, ал авторлар – тау-металлургиялық ғылым саласында тәжірибелі ірі ғалымдар.

Жұмыста қамтылған технологиялық кешендер әлемдік деңгейге сәйкес келеді, олар ҚР патенттерімен қорғалған және Қазақстанда түсті және қара металлургия кәсіпорындары үшін сенімді ұзақ мерзімді шикізат базасын құруға мүмкіндік береді, соның арқасында 1 млрд тоннадан астам қиын алынатын, төмен сапалы, жазылған мыс және қорғасын-мырыш кен қорларын өңдеуге енгізуге болады.

Тек Тишинский және Малеевский кеніштерінде, Орловская, Артемьевская, Первомайская шахталарында жазылған қорларды қайта өңдеу технологиясын енгізу руданы камералардан шығару қарқынын екі есе арттырды, еңбек өнімділігін 1,3 есе көбейтті және салу жұмыстарына шығындарды азайтты, руданың жоғалтылуы мен сусыздануын қысқартты, экономикалық әсері – 1,5 млн доллар. Жезқазған кенішінде руданы қайта өңдеу арқылы камера аралық қалдықтардан 11 млн тоннадан астам бағалы руда қосымша алынған.

Жаңа гидроимпульсті технологиялар судың үстіз дыбыстық жылдамдығы арқылы өңдеу өнімділігін шамамен 15 есе арттыруға мүмкіндік береді. Оларды берік және абразивті рудаларды сындыруда қолдану ағымдық тасымалдауға көшуге, өндірістерді қауіпсіз жүргізуге, желдету көлемін сегіз есе азайтуға мүмкіндік береді.

Қиық кен қабаттарын жерасты өңдеуде селедоставка қолдану тазалау жұмыстарын қауіпсіз жүргізуді қамтамасыз етеді, тау-дайындық жұмыстар көлемін едәуір қысқартады және эксплуатациялық шығындарды азайтады. Өңделген кеңістікте 34 млн тонна сыйымдылықтағы ішкі қоқыс қалыптастыру АО «Қостанай минералдарына» 384 млн теңге үнемдеуге мүмкіндік берді.

Авторлар жоғары температуралық процестердің химиясын және механизмін зерттей отырып, бұрын белгісіз жаңа құбылысты анықтады: кремний оксиді, көміртек және темірдің кальций оксиді қатысында әрекеттескенде темір силикиттерінің түзілу процесі едәуір жылдамдайды. Ғылыми ашылым жаңа технологиялық шешімдер жасауға мүмкіндік берді – оксидті полиметаллдық рудаларды байытусыз, тікелей жоғары деңгейде өңдеу, тек ауыр түсті металдарды ғана емес, руданың барлық құрамдас бөліктерін алу және шикізатты кешенді пайдалану.

Бұл тәсіл «Жайрем», «Шалкия», «Шаймерден», «Ачисай», «Ақтоғай», «Саяк», «Молдыбай», «Бозшаколь», «Нұрқазған», «Шатыркөл» кен орындарында сынақтан өткізілді. Сол сияқты оксидті және аралас мыс рудаларында хлоридті мыс концентратын, шикі мыс пен ферросилиций алуға мүмкіндік беретін технологиялар енгізілді.

Қара металлургия үшін жоғары таза және жоғары концентрлі ФС75 ферросилицийді кокс, кварцит, электр энергиясы шығындарын азайтып алудың экономикалық әдісі үлкен қызығушылық тудырады.

«Ақтоғай», «Коунрад», «Бенкала», «Нұрқазған», «Шатыркөл», «Карчиға», «Тасқора», «Борлы», «Аяк-Коджан», «Бозшаколь», «Байтемір», «Бесчоку», «Жезқазған», «Вавилон», «Ай», «Коксай», «Алмалы», «Шағалa» және басқа кен орындарының оксидті және төмен сапалы мыс рудаларын өңдеуге арналған жаңа гидрометаллургиялық технологиялар жасалып, енгізілді, нәтижесінде Қазақстанның жылдық мыс өндірісінің 12%-ы (~50 мың тонна) алынуда.

Ұсынылған жұмыс түсті металлургиядағы өткір шикізат мәселесін тиімді шешуге және Қазақстанның тау-металлургиялық саласының бәсекеге қабілеттілігін арттыруға мүмкіндік беретін жаңа технологиялық тәсілдердің жасалғанын көрсетеді, ал авторлар аль-Фараби атындағы ҚР ғылым және техника мемлекеттік сыйлығына лайық.

Сұлтанбек Кожахметов,

Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының академигі,

КСРО ғылым және техника саласындағы Мемлекеттік сыйлығының лауреаты

Газета «Қазақстанская правда», 12 тамыз 2021 ж.