Покорители гравитационных вершин
Сегодня винтовые аппараты – это один из самых распространенных типов гравитационного оборудования, которое применяется в горнодобывающей отрасли. А в далеких 50-х годах прошлого века они только начинали внедряться в промышленность, причем перед этим еще приходилось доказывать, что они действительно заслуживают внимания. Работы по конструированию винтовых аппаратов велись в Иркутске, и одним из основных участников был Василий Иванов. Именно ему принадлежит заслуга в разработке теории гравитационного процесса извлечения ценных компонентов мелких фракций из руд и изобретения аппарата под названием «винтовой шлюз». В эти дни Василий Иванов, автор научных трудов и монографий, празднует свое 80-летие.
ФОТО: Василий Иванов (в центре) со своими коллегами Вячеславом Богдановым
и Сергеем Прокопьевым
Тонкие материалы. Так называются руды, измельченные до крупности менее 0,074 мм. До настоящего времени считалось, что извлечение из них ценных минералов возможно только методом флотации или с применением химических процессов. Но в основе этих методов лежит использование токсичных химических реагентов, что приводит к серьезным экологическим проблемам. За десятилетия работы горнорудной промышленности в стране накопилось огромное количество отвалов, или так называемых техногенных месторождений. В них еще остаются ценные минералы очень мелкой крупности. Так, на Михайловском ГОКе в Курской области, обогащающем железные руды, хвостохранилище простирается на площади длиной семь километров и шириной пять километров, и там лежат сотни миллионов тонн материала, который может быть дообогащен – и из него можно получить гематитовый концентрат. Собственно, такая же ситуация и на Коршуновском ГОКе, где тоже имеются большие запасы хвостов, которые могут стать сырьем для вторичного получения металла. И в ближайшие годы очень востребованными станут конструкции аппаратов, с помощью которых можно извлекать именно мелкие ценные минералы недорогими экологически чистыми методами. К таким методам и относится винтовая сепарация.
Но вернемся в историю, в 1952 год, когда выпускник Иркутского горно-металлургического института Василий Иванов получает приглашение на работу в Иркутский институт редких и цветных металлов (Иргиредмет). Став сотрудником этой организации, он продолжил заниматься проблемами обогащения тонких классов руд, которыми заинтересовался еще в студенчестве. В Иргиредмете Василий Иванов был определен в помощники к Михаилу Аникину, известному ученому в области конструирования винтовых аппаратов.
– Сепаратор – это винтовой аппарат очень простой конструкции, – рассказывает Василий Дмитриевич. – Он недорогой в производстве и использовании. И впервые такой аппарат изобрели в Америке, и нам он был известен только по очень скудным литературным источникам. Винтовые аппараты первых модификаций были способны обогащать только крупные и мелкие фракции. Но мы почувствовали, что метод винтовой сепарации – технология будущего. Занялись теорией процесса. И за много лет провели большой объем работы.
Занимаясь теорией гравитационного обогащения, выполняя огромный объем экспериментальных работ, как в лабораторных, так и в промышленных условиях, Василию Иванову удалось разработать конструкцию винтового аппарата для обогащения тонких классов крупности. В 1960 году Василий Иванов получил авторское свидетельство на свой новый аппарат, который был назван «винтовой шлюз». Четыре года спустя началось внедрение этого аппарата на горнорудных предприятиях Советского Союза, обогащающих руды вольфрама, олова, титана и др. Лишь десятилетия спустя, в 90-х годах, подобные конструкции появились в Австралии и Англии.
Работы по модернизации винтовых аппаратов велись только в Иркутске. Василий Иванов вспоминает, что эту деятельность активно поддерживало Министерство цветных металлов СССР, и деньги на исследования выделялись беспрекословно.
– Может, поэтому было очень много желающих и из других институтов заняться этой работой, – предполагает он. – Но министерство в этом вопросе повело себя очень жестко, ограничив данные исследования Иркутском. Так что во всем Советском Союзе этой работой занимались только мы.
Итогом стало создание аппаратов, в разы более производительных, чем иностранные аналоги. При обогащении руд с их помощью извлекается значительно большее количество золота, железа и других полезных ископаемых. Кроме уже упомянутого винтового шлюза, был изобретен и винтовой концентратор – он используется для извлечения материала запредельной крупности.
Василий Иванов вспоминает, что самый первый аппарат был изготовлен из чугуна по подобию американского сепаратора «Хемфрис». Его отлили на заводе имени Куйбышева.
– Он стоял у нас в институте, на нем проводились опыты. И он только для этого, собственно, и годился. Первые винтовые аппараты мы изготавливали сами, делали их из покрышек самолетов, автомобилей, – вспоминает он.
Кстати, винтовые модели М-1, изготовленные из покрышек самолета Ли-2, широко применялись в 50-х–60-х годах прошлого столетия на золотоизвлекательных драгах для добычи мелкого золота.
Территорией внедрения аппаратов был весь Советский Союз, они использовались как на фабриках, так и на драгах. Причем больше всего их было установлено на
ГОКах Украины. И постепенно винты стали самым распространенным гравитационным оборудованием.
– Это сейчас наш аппарат известен, а раньше надо было доказать еще, что это действительно хорошее оборудование, – говорит Василий Иванов. – То есть тогда был период начала внедрения винтов. Сейчас за рубежом они применяются повсеместно – и на золоте, и железе, и олове, и вольфраме, и титане, и других твердых полезных ископаемых.
Предполагал ли Василий Иванов тогда, в далекие 50-е годы, что аппараты, над разработкой и усовершенствованием которых он трудился, станут очень перспективным направлением в горно-металлургической промышленности?
Новый виток трудовой и творческой деятельности связан с Восточно-Сибирским институтом геологии, геофизики и минерального сырья (ВостСибНИИГГиМС) ФГУНПГП «Иркутскгеофизика». Здесь в 1990 году была организована лаборатория обогащения полезных ископаемых, которую возглавил Сергей Прокопьев, также выходец из Иргиредмета, и Василий Иванов стал ведущим научным сотрудником института.
– Фактически мы сейчас стоим на пороге коренной модернизации в золотодобыче, в обогащении железных руд. Подходит время, когда именно это оборудование, с помощью которого можно извлекать тонкие ценные минералы, должно стать очень востребованным. Разработанные Василием Дмитриевичем около полувека назад уникальные подходы к конструированию оборудования позволяют нам с оптимизмом смотреть в будущее. Сейчас на основе этих разработок мы наладили выпуск винтовых аппаратов широкого спектра применения: от лабораторных до промышленных. Это очень важно. Особенно сейчас, когда остро встает проблема повторной отработки техногенных месторождений – и золота, и железа, и других полезных ископаемых, – считает Сергей Прокопьев.
По оценкам специалистов, только в техногенных россыпях на территории Иркутской области хранится еще не менее 200 тонн золота.
– Видимо, ситуация должна созреть, но для этого она сначала дойдет до абсурда, – предполагает Сергей Прокопьев. – Например, при отработке россыпных месторождений золота до сих пор применяется допотопное оборудование, не способное извлекать мелкие фракции металла, поэтому потери доходят до астрономических цифр. При этом золотодобыча падает. Но сдвиги уже пошли. В частности, по железной руде крупные холдинги, такие как «Металлоинвест», «Евразхолдинг», «Мечел», активно стали заниматься модернизацией технологических схем с целью снижения потерь. Потому что, в отличие от той же золотодобывающей отрасли, там специалисты более квалифицированы, и технологи есть. Кроме того, в железорудной промышленности есть службы, которые контролируют потери и задумываются над тем, как их минимизировать.
Уже восемь лет винтовые аппараты ВостСибНИИГГиМСа работают в Нижнем Тагиле, на Высокогорском ГОКе. Совместно с компанией «Мечел» подготовлен проект по модернизации Коршуновского ГОКа.
– По нашим расчетам, на комбинате нужно будет установить 250–300 винтовых аппаратов. Но кризис эти работы приостановил, – отметил Сергей Прокопьев.
На Донском ГОКе в Казахстане уже в течение пяти лет используется порядка
70 винтовых аппаратов, разработанных и изготовленных в ВостСибНИИГГиМСе. Там перерабатывается хромовая руда. В тендере на проведение модернизации комбината, кроме ВостСибНИИГГиМСа, принимала участие и австралийская фирма Roche, мировой лидер по производству обогатительного оборудования. Но руководство Донского ГОКа остановило свой выбор на оборудовании иркутского института.
Во всем мире, по оценкам специалистов отрасли, используется порядка 50 тыс. винтовых аппаратов разных модификаций. А в железорудной промышленности России – пока единицы.
– Сегодня ВостСибНИИГГиМС – это единственное предприятие в геологической отрасли России, способное вести работу по полному циклу: геологоразведочные, технологические, проектные, – говорит директор института Вячеслав Богданов. – Мы единственные в России и странах ближнего зарубежья выпускаем винтовые аппараты на уровне мировых стандартов. Мы готовы активно включиться в работу по развитию горнорудной промышленности Иркутской области практически по всем видам твердых полезных ископаемых – железу, танталу, ниобию, титану, золоту, алмазам и другим.
Отдельной темой является повторная переработка техногенных месторождений. Например, на угольных шламохранилищах можно получать до 30% качественного концентрата, при этом резко снижается экологическая нагрузка на окружающую среду. А сейчас предприятия тратят большие деньги, чтобы эти хвостохранилища содержать.
– Мы думаем, что модернизация российских железорудных ГОКов потребует примерно 30 тысяч таких аппаратов, примерно 15 тысяч нужно будет установить в золотодобыче, – говорит Василий Иванов. – Поэтому нам некогда отдыхать, впереди очень много работы по разработке новых высокопроизводительных винтовых аппаратов, по улучшению технологических показателей. В нашем институте подобрался работоспособный коллектив, есть кому передавать свои знания и опыт, есть кому реализовывать масштабные проекты.
на правах рекламы
