На протяжении десятилетий миллиарды тонн железосодержащих хвостов горно-обогатительных предприятий в Китае оставались практически неиспользуемыми. Чжу Циншань, научный сотрудник Института инженерии процессов (IPE) при Китайской академии наук, однажды заметил: «Превращение этого "спящего богатства" в пригодные высокосортные ресурсы — ключ к решению проблемы обеспечения страны железной рудой».

Это видение стало реальностью. Во вторник крупнейший в мире проект магнитизирующего обжига железной руды мощностью 5,56 млн тонн в год успешно прошел официальные приемочные испытания в городе Аньшань на северо-востоке Китая в провинции Ляонин. Предприятие стабильно работает на полной мощности, а ключевые показатели эффективности превышают проектные значения. Проект знаменует собой крупный прорыв в промышленном использовании низкосортной железной руды.

По данным IPE, эта технология является первым в мире решением для крупномасштабной промышленной переработки сверхнизкосортных железорудных хвостов. Она позволяет превращать хвосты с содержанием железа всего 11% в концентрат с содержанием 65% — скачок, благодаря которому материал, ранее считавшийся отходом, по качеству становится сопоставим с высокосортным концентратом, получаемым из премиальной импортной руды. По словам института, ожидается, что этот прорыв позволит эффективно и экологично осваивать и использовать почти 30 млрд тонн труднобогатимой железной руды и почти 10 млрд тонн железосодержащих хвостов в Китае. Помимо вопросов снабжения, вовлечение хвостов в переработку также снижает экологический след от отходов горнодобычи, которые занимают землю и несут долгосрочные издержки хранения и безопасности.

Полувековой путь

Китай потребляет более половины мировой железной руды. Хотя внутренние запасы велики, большинство месторождений страны низкосортные и плохо поддаются переработке традиционными методами. За последнее десятилетие Китай импортировал 11,3 млрд тонн железной руды, значительную часть — из Австралии и Бразилии, что делает снабжение железной рудой давней стратегической проблемой крупнейшего в мире производителя стали. Освоение недоиспользованных внутренних ресурсов побуждало поколения исследователей браться за решение этой давней технической задачи.

Еще в 1950-х годах Институт химической металлургии — предшественник IPE — начал изучать способы эффективного использования низкосортной железной руды. Химик-технолог Моосон Кваук (Mooson Kwauk) pioneered техники магнитизирующего обжига в кипящем слое для превращения некачественных железосодержащих минералов в извлекаемый магнетит. Хотя технология выглядела перспективной, ее промышленное внедрение было прервано из-за слабой промышленной базы страны и исторических условий того времени.

Научный сотрудник Чжу Циншань позже взялся за незавершенную миссию. В 2004 году Чжу посвятил себя исследованиям труднобогатимой железной руды. В то время технология все еще сталкивалась с серьезными препятствиями на пути к промышленному внедрению: традиционный магнитизирующий обжиг страдал от низкой эффективности реакции, высоких энергозатрат и издержек, а также недостаточной стабильности работы. Команда Чжу предложила инновационные технические подходы для решения этих проблем и заложила основу для практического применения.

От лаборатории к промышленному масштабу

Для Чжу успешные фундаментальные исследования были не конечной целью, а отправной точкой для промышленного применения. Чтобы превратить научные разработки в работающую технологию, Чжу и его команда создали полную систему магнитизирующего обжига в кипящем слое, включая ключевое оборудование и сопутствующие технологии.

Команда нашла партнера в юго-западной провинции Юньнань для проекта мощностью 100 000 тонн в год. Однако в 2008 году проект застопорился на фоне мирового финансового кризиса из-за нехватки финансирования. При поддержке властей различных уровней исследователи более года устраняли неполадки на месте, и в декабре 2012 года завод вышел на непрерывную стабильную эксплуатацию.

Этот опыт также выявил новые ограничения технологии, побудив команду дополнительно усовершенствовать процесс обжига и энергоэффективность. Была разработана технология магнитизирующего обжига второго поколения с более точным контролем времени пребывания частиц, которая впоследствии была внедрена в корпорации Ansteel Group — одной из крупнейших сталелитейных компаний Китая. На Ansteel технология обеспечила 98-процентную степень конверсии железных минералов, принеся значительный экономический эффект.

Одиннадцать лицензионных соглашений в совокупности охватывают годовую мощность переработки более 15 млн тонн. Команда также продвигает зарубежные проекты, включая инициативу по обогащению лимонита в Лаосе — ранний признак того, что технология может найти рынки за пределами Китая, где низкосортные месторождения железной руды также широко распространены. В перспективе исследователи планируют распространить технологию на другие задачи обогащения полезных ископаемых и переработки твердых отходов.

Источник: Синьхуа via Hellenic Shipping News