По экспертным оценкам, в России накопилось столько промышленных отходов, что многочисленные отвалы и хвостохранилища можно оценивать наравне с месторождениями. Более того, в отдельных видах отходов концентрация полезных ископаемых выше, чем в природных рудах. Однако промышленные отходы в нашей стране превратились в неудобный чемодан без ручки — не использовать нельзя, перерабатывать дорого. Как решить эту дилемму, журналу «Редкие земли» рассказал академик Леопольд Леонтьев — ученый-металлург, который уже полвека занимается проблемой переработки промышленных отходов.

Леонтьев Леопольд Игоревич академик РАН, советник Российской академии наук. Окончил Уральский политехнический институт им. С.М. Кирова в 1957 году. Прошел путь от старшего лаборанта до директора Института металлургии Уральского отделения РАН. Получил степень доктора технических наук в 1983 году. Избран членом-корреспондентом АН СССР 15 декабря 1990 года. В 1993–1996 годах — 1-й заместитель министра науки и технической политики. Избран академиком Российской академии наук 29 мая 1997 года. В 1997–1998 годах — 1-й заместитель председателя Уральского отделения РАН. Возглавил Институт металлургии Уральского отделения РАН в 1998 году. Член Президиума Российской академии наук с 1999 года. Награжден Орденом Трудового Красного Знамени и Орденом Почета. Дважды лауреат Премии Правительства РФ, лауреат Государственной премии России и Премии им. И.П. Бардина РАН. 

Промышленные отходы — обратная сторона прогресса. Гигантские свалки, наносящие ущерб окружающей среде, появились лет 150 назад, в разгар второй промышленной революции. Ее кульминацией стали огромные поточные производства, которые требовали всё больше стали, угля, химических элементов, электричества… В процессе добычи целого ряда полезных ископаемых отходы образуются на протяжении всего цикла — при добыче руды, при ее обогащении и при получении конечного продукта. Примерно 100 лет назад человечество осознало, что если развитие и дальше пойдет такими темпами, в свалку может превратиться вся поверхность Земли. С 60-х годов прошлого столетия способы переработки промышленных отходов непрерывно совершенствуются, но глобально проблема так и не решена. Форумы и выставки, где представлены безотходные технологии и способы превращения отходов в доходы, такие как московский «Экотех», проходят под патронажем государственных структур. И похоже, без
государства проблему с мертвой точки не сдвинуть.


Леопольд Игоревич, давайте начнем с главного: проблема переработки отходов в России — это проблема законов, политической воли, экономики или общественного мнения?
При нынешней экономической системе вряд ли в ближайшее время станет выгодным перерабатывать отходы. И для того чтобы это начали делать, необходима, наверное, какая-то директива. Конечно, на начальном этапе переработка отходов может быть если не убыточна, то, во всяком случае, на грани рентабельности.

Нужно государственное регулирование?
Да, обязательно нужно госрегулирование, без этого не справиться. Я сейчас готовлю справку для Совета Безопасности. Лет пять назад мы начали собирать информацию по предприятиям российского горно-металлургического комплекса о том, какие у них есть отходы и какое эти отходы могут оказывать влияние на окружающую среду. Вот на основании этих данных я и готовлю справку для Совбеза.

Вы готовы предложить проект, как отрегулировать эту сферу, или только констатируете?
Пока констатирую, но если такой вопрос возникнет, мы готовы поработать над этим.
В 2005 году я подготовил доклад по заявке Прохорова, который был тогда генеральным директором «Норильского никеля». В нем я привел данные по количеству сернистого газа, который выбрасывается предприятиями «Норникеля» в атмосферу. Насколько я сейчас помню, там в радиусе 80 километров от Норильска — выжженная земля, где ничего не растет. Причем, согласно розе ветров, выбросы должны идти в основном на восток. Но… на выбросы «Норникеля» жалуется даже Канада, куда ветер заносит эти отходы. Причем в выбросах есть и твердые отходы, и, что самое главное, в этих твердых отходах — значительное количество полезных ископаемых. Проанализировав многие подобные данные, мы пришли к выводу, что в отходах, особенно с предприятий цветной и черной металлургии, концентрация цветных металлов нередко сопоставима, а иногда и превышает уровень их содержания в исходной руде. Например, в «Северстали» шламы газоочистки электрических печей содержат до 15–16% цинка, а в исходной руде его не больше 4%.

То есть эти шламы даже обогащать не надо. Надо только знать, как извлечь это.
Вы абсолютно правы. Хотя, конечно, пример «Северстали» — это редкий случай такого высокого содержания. Так вот, на Челябинском цинковом заводе мы уже не просто провели исследования, но и внедрили соответствующую технологию. Провели огромную работу: только с «Северстали» завезли 300 тыс. тонн пылей. Плюс еще Уральская горно-металлургическая компания (УГМК) дала свои отходы. В итоге там мы разработали технологию извлечения из отходов и пылей олова, свинца, цинка, меди… Правда, как я уже сказал, 15%-ное содержание цинка в пылях — это редкость. На многих предприятиях концентрация не превышает 8%, но существует апробированная в промышленных условиях технология повышения концентрации цинка в отходах до 15–16%.

В чем преимущество переработки именно отходов, если сравнивать с первичным горнорудным сырьем?
Отходы — это уже добытый материал, и в этом их основное преимущество, их не надо добывать. Вот они, лежат — бери и пользуйся! Но, увы, пока что никому до них нет дела. Вот, например, красные шламы, о них я тоже пишу в нашей справке. Это очень актуальная и больная тема. Красные шламы — высокотоксичные отходы, требующие надежного хранения и изолирования от окружающей среды. Вы, наверное, помните, как утечка красного шлама вызвала настоящее экологическое бедствие в Венгрии в 2010 году. Тогда в результате взрыва на алюминиевом заводе была разрушена плотина, сдерживающая резервуар с этими токсичными отходами, которые чуть не затопили соседний городок. Пострадали десятки человек, природе был нанесен непоправимый ущерб. Режим ЧП тогда на несколько месяцев был введен в трех областях страны, пострадали также районы Хорватии… Но вместе с тем красные шламы — это кладезь металлов, в том числе редких. В их состав обычно входят окиси алюминия, железа, кремния, титана, кальция, натрия, скандия, галлия, тория. Так вот, технологией переработки красных шламов я занимаюсь с 1968 года. В 1970-х годах головная организация глиноземной промышленности — институт ВАМИ — сделал экономическую оценку эффективности технологии переработки отходов и представил ее на утверждение министерству. Министерство приняло решение, что технологию надо внедрять. Решили делать это на Богословском алюминиевом заводе (г. Краснотурьинск Свердловской области). Там имелось подходящее оборудование. Но, к сожалению, всё так и осталось на бумаге. Ельцина, который тогда был секретарем Свердловского обкома и дал указание внедрять технологию на Богословском, вскоре перевели в Москву, и всё заглохло. Многое из того, что у нас сейчас делается в лабораториях, требует больших капитальных вложений. Но нынешние собственники не очень идут на такие траты, пока их не прижмут обстоятельства. Я приведу вам пример. Лет пять тому назад была разработана программа Миннауки по переработке и утилизации красных шламов. «Русал» проявил интерес к этой программе, а меня пригласили возглавить работы по разработке технологии. Программа была рассчитана на 3 года. Предполагалось выделение 300 миллионов рублей на паритетной основе— 150 миллионов министерство и 150 миллионов обещал «Русал». Однако в связи с тем что за первый год была показана эффективность только металлургической схемы, работа была прекращена по инициативе «Русала». В итоге нам предложили придумать способ, как продавать красный шлам. Мой коллега Владимир Афанасьевич Утков предложил использовать красные шламы как добавки в агломераты. Но эта идея трудноисполнима, так как перевозка красного шлама — задача непростая. Дело в том, что красный шлам — это частицы размером около 200 меш, то есть сотые доли миллиметра (200 меш = 0,075 мм. — Прим. ред.). И, кроме того, он очень влажный — с производства красный шлам выходит практически жидким, и для дальнейшей переработки его надо осушать. Утков в свое время на Николаевском заводе на Украине осушал шлам с помощью фильтров, потом на солнце сушил. Но всё равно металлурги как-то его не очень брали. Сейчас есть новая технология, разработанная в Институте металлургии Уральского отделения РАН. Она предполагает извлечение железа из шлаков не с помощью высокотемпературного металлургического процесса, а при более низких температурах. То есть, если говорить проще, делать железо как бы магнитным, коагулировать его и извлекать. А оставшуюся массу можно добавлять, например, в цемент. Цементники говорят, что подходит. Но тут уже нужна не только волевая, но и финансовая поддержка. В 1968 году я был на международной конференции, посвященной красным шламам, в Словакии, в городе Банска-Бистрица. И на этой конференции немцы предложили три способа утилизации красных шламов, венгры — два, мы — один. Мой способ. Немцы предлагали производить из шламов кирпич. Технология была очень простая: шлам просто обезвоживали, прессовали, обжигали — и всё. Ну, еще удаляли щелочь. Но позже появились сообщения о том, что всё построенное из такого кирпича разрушили, потому что в красных шламах содержатся радиоактивные элементы.

В своей справке для Совбеза вы утверждаете, что в отходах, которые хранятся в хвостохранилищах на южном Урале, — тысячи тонн и меди, и цинка, и золота, и серебра. Почему это всё не используется?
Ну, в первую очередь, для этого надо строить новые предприятия. В свое время, в 1998 году, при уральском Институте металлургии нам удалось создать инновационный центр для проверки технологий, которые разработаны в академических институтах. Помню, там была очень интересная технология по извлечению молибдена из отходов вольфрам-молибденового рудника. Отходы возили из Узбекистана и извлекали молибден такого качества, что продавали предприятиям электрометаллургии. До сих пор это предприятие работает, по-моему. Выгодно оказалось. Там же, на Урале, в районе города Красноуфимска, более 50 лет на базе хранения копился монацитовый концентрат. Там его складировано уже около 80 тысяч тонн. В состав этого концентрата входит практически вся линейка редкоземельных элементов, а кроме того — титан, кремний, алюминий, железо, калий, фосфор, магний, уран (правда, в ничтожных количествах) и около 5% оксида тория. В 1970-х годах была предпринята попытка переработки монацитов с извлечением редких элементов. Но из-за наличия тория в отходах наладить производство не получилось: торий надо куда-то девать, а складировать его у себя никто не захотел. И эти мешки с монацитовым концентратом так там до сих пор и лежат…

Картина, которую вы нарисовали, характерна только для России или для всех развитых промышленных стран? Красный шлам не только у нас образуется. Хоть кто-то научился его перерабатывать?
Нет. Эта проблема глобального, планетарного масштаба. Многие сливают в море, как у нас в СССР сливал в море, например, Николаевский комбинат на Украине.

Почему люди мусорят в собственном доме?
Люди живут ограниченное время, и стараются за это время извлечь для себя максимальную выгоду. Разбогатеть, словом. А ученые стараются показать, как рационально использовать сырье. Мы сейчас отходы не слишком рационально используем. А ведь вариантов по их переработке много. Но самое лучшее — вообще не создавать отходов. Хотя сейчас, наверное, никто не будет заниматься безотходным производством. Всё это очень дорого.   

Конечно. А здоровье людей не дороже?
Получается, что нет. Одни только электростанции сколько всего выделяют. А загрязнение почвы какое происходит! Мы пока вокруг всё только загрязняем.

Какие отходы способны принести максимальный доход?
Я считаю, что в первую очередь это отходы, которые содержат редкоземельные элементы. Их надо начинать использовать раньше, чем приступать к разработке новых месторождений, например Томторского месторождения в Якутии, о котором в последнее время очень много пишут. Конечно, это месторождение, как и другие, надо осваивать. Но Томторское месторождение очень далеко от имеющихся коммуникаций — 400 км до моря и 800 км до БАМа. И потому там в первую очередь предстоит решить сложную задачу по вывозу добываемой руды.

А в Воскресенске горы фосфогипса лежат…
Да и не только в Воскресенске. И на Урале фосфогипс лежит, и его тоже надо использовать в первую очередь. На сегодняшний день, по разным оценкам, в отвалах предприятий России накоплено около 200 миллионов тонн фосфогипса. Редкоземельных металлов в этих отвалах — никак не меньше 100 тысяч тонн. И их выделение может существенно изменить положение с редкоземельными элементами не только в России, но и в мировой экономике.

Что мешает?
Здесь вопрос упирается в экономическую заинтересованность. Примеры извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса известны. Но эта продукция пока не конкурентоспособна по сравнению с тем, что предлагает Китай. Кроме того, металлургическое производство пока еще мало ориентировано на потребление редких земель. Есть и другие примеры переработки промышленных отходов. В частности, на предприятии «Уралредмет». При нем работают 12 предприятий, которые извлекают из отходов разные ценные элементы. Там из отходов извлекают золото, серебро и другие ценные компоненты.

Это золото не дороже золота получается?
Это малое предприятие, оно себе в убыток работать не будет. Из красного шлама можно извлекать кроме железа еще много чего. А из остатка так называемого белого шлама можно делать различные вяжущие присадки, которые вполне можно отправлять в цемент. Не до конца еще используются шлаки сталеплавильного и доменного производства. Используются только в строительной индустрии, но на самом деле из них тоже можно извлекать кое-что ценное. Что еще можно использовать? Конечно, газы. Не всё мы используем по газам. По «Норильскому никелю» очень много выделяется, например, серы.

Как вы считаете, человечество научится хозяйствовать у себя дома? Ваше мнение как ученого — будущее светло и прекрасно?
Мы берем то, что сегодня наиболее выгодно, что требует минимальных затрат, а остальное просто выбрасываем. Я занимаюсь проблемой отходов всю жизнь и, увы, не получается у меня быть оптимистом, по крайней мере, когда я смотрю на ближайшее будущее. Судя по тому, как у нас всё сейчас делается, очень трудно представить, что в ближайшем будущем мы займемся действительно рациональным использованием природных богатств.


Красный шлам — твердые отходы промышленной переработки бокситов для получения алюминия. На выходе красного шлама получается примерно вдвое больше, чем алюминия. В красный цвет шлам окрашивает оксид железа, который составляет до 60% массы. Оставшиеся 40% составляют оксиды кремния и различных металлов — от титана до редкоземельных элементов. По сути, красный шлам — это мелкодисперсная взвесь оксидов и гидроксидов. Токсичен. Красный шлам отличается высокой щелочностью с pH от 10 до 13. Утилизация красного шлама является одной из основных проблем, возникающих при производстве алюминия. Неправильная утилизация и преднамеренный выброс красного шлама в реки и озера наносит вред окружающей среде. Дождевая вода, вымытая из прудов с красным шламом, увеличивает pH вод рек и потоков, делая их резко щелочными. Орошенная их водами земля превращается в солончак.




Авария на алюминиевом заводе в Венгрии — экологическая катастрофа, произошедшая 4 октября 2010 года на крупном заводе Ajkai Timfoldgyar Zrt по производству алюминия в районе города Айка, в 160 км от Будапешта. В результате взрыва на заводе была разрушена плотина, сдерживающая резервуар с ядовитыми отходами. Произошла утечка приблизительно 1,1 млн куб. м красного шлама. В результате прорыва плотины затопленными оказались территории трех областей (Веспрем, Ваш и Дьёр-Мошон-Шопрон). В районе бедствия венгерскими властями было объявлено чрезвычайное положение. Всё живое в реке Маркал было «погашено» красным шламом, и через несколько дней шлам достиг Дуная. Жертвами аварии стали десять человек. Общее число пострадавших в результате разлива ядохимикатов превысило 140 человек.




Фосфогипс — отход производства минеральных удобрений. Порошок серо-белого цвета, образующийся при сернокислотном разложении апатитов и фосфоритов. Содержит примеси неразложившихся фосфатов, фосфорной кислоты, глинистых и водорастворимых фтористых соединений, тяжелых металлов. Фосфогипс — ценное сырье для получения строительного гипса. Также его используют в качестве минерального удобрения или совместно с органическими удобрениями, для химической мелиорации кислых почв и солонцов, в производстве вяжущих веществ, шлакоситаллов, минеральной ваты, шлаковой пемзы, серной кислоты, извести, сульфата аммония.