Богатства в мусоре. О вторичном использовании отходов добычи

Публикуется с разрешения автора

Развитие каждого рудника происходит в принципе по одному сценарию: разведка, разработка проекта, добыча, закрытие и рекультивация, когда все ресурсы истощились. Однако на самом ли деле последний этап означает конец продуктивной «жизни» месторождения?

На всех рудниках в том или ином виде производятся отходы, например, хвосты. Отработанный твердый материал достаточно часто хранят непосредственно на месте работ или рядом с предприятием. В то же время рекультивация участка добычи — деятельность весьма дорогостоящая, а основное бремя в этом смысле порой падает на плечи обычных налогоплательщиков, а не горнодобывающей компании.

Бремя это тем не менее можно облегчить. Возможно это в том случае, если добытчики изменят свое отношение к рекультивации и начнут рассматривать отработанные материалы не как отходы производства, а как потенциальный источник ценных ресурсов. С этой точки зрения даже обычное хвостохранилище может стать буквально золотым месторождением.

Аппетиты современного общества по отношению к полезным ископаемым несколько изменились. Сегодня фокус сместился в сторону металлов вроде лития, индия или кобальта, поскольку они имеют огромное значение для быстроразвивающейся и постоянно модернизирующейся электронной промышленности. 

Так, например, в этом году правительство Индии представило на суд общественности весьма амбициозный план, согласно которому к 2030 году все автомобили в стране должны стать электрическими. Чтобы достичь этой цели, потребуется очень много лития — основного компонента аккумуляторных батарей.

Мировой лидер по добыче лития на данный момент — Австралия, и это направление способствует росту всей горнодобывающей промышленности страны. Однако сохранить нынешние позиции австралийским предприятиям будет очень сложно. Это объясняется высокими затратами на строительство новых рудников (от 150 млн до 2 млрд австралийских долл.), не говоря о расходах на разведку.

Самое же замечательное заключается в том, что для добычи лития нет никакой необходимости строить новое предприятие. Поблагодарить за это можно современные технологии, позволяющие извлекать ценные металлы (в том числе литий) из материалов с гораздо более низким содержанием, чем обычно бывает в рудах. Другими словами, вместо складирования в отвалы хвосты добычи можно обогащать повторно, и реализация этой возможности приведет к появлению принципиально новых, уникальных, экологичных и ответственных подходов к управлению горнодобывающими компаниями с точки зрения обращения с вторичными продуктами разработки месторождений.

Более того, таким образом можно защитить экологию от токсичных отходов. Так, на большинстве заброшенных рудников Австралии, коих в стране насчитывается порядка 50 тыс., присутствуют химически активные сульфидные минералы, например, пирит, в результате чего в окружающую среду попадает кислота. Процесс этот известен как дренаж кислых шахтных вод (acid mine drainage, AMD), а возможная стоимость очистки гектара земли в этом случае достигает 100 тыс. австралийских долл.

 Изменение подхода к работе с хвостами может не только увеличить срок эксплуатации действующих предприятий, но и вдохнуть новую жизнь в заброшенные. Существует две основные причины, по которым вторичная переработка отходов добычи выгодно отличается от разработки новых рудников. Первая: сокращаются расходы, так как необходимые материалы уже извлечены из недр. Вторая: чем старее рудник, тем больше ценного полезного ископаемого потеряно в отвалах вследствие относительно низкой эффективности применявшихся ранее технологий по сравнению с современными методами.

Например, старый рудник по добыче меди, олова и серебра «Baal Gammon» в Квинсленде. Сегодня дренаж кислых вод с него серьезно угрожает загрязнением протекающим по соседству рекам Джейми-Крик (Jamie Creek) и Уолш (Walsh River). Анализ отвалов отработанной породы на «Baal Gammon» показал, что они достаточно богаты тем же оловом, а также индием, и существует возможность их извлечения с помощью современных металлургических методов. При этом будут удалены сульфидные компоненты, угрожающие местным водным источникам.

Аналогичная ситуация наблюдается в Тасмании: на свинцово-цинковых месторождениях острова есть более сотни заброшенных рудников, на многих из них, например, «Silver Spray», также наблюдается AMD. И здесь изучение отработанных материалов, содержащих сульфиды, участвующих в образовании кислых вод, показывает возможно высокое содержание индия.

Ни в одном из упомянутых примеров проекты по извлечению указанных металлов не разрабатывались — несомненно упущенная возможность.

Есть определенные доказательства, что по сравнению с рекультивацией вторичная переработка хвостов имеет больший финансовый и экологический смысл. В качестве примера можно привести хвостохранилище «Old Tailings Dam» в Тасмании с отвалами отработанного материала высотой более 30 м, накопленными с 1962 по 1982 годы.

Хотя было рассмотрено множество вариантов рекультивации «Old Tailings Dam», в частности затопления или выращивания растительности, сопутствующие технические сложности оказались слишком высокими. При этом богатые пириты, присутствующие в отвалах, могут содержать до 3 % кобальта; для справки:  тонна этого металла стоит более 23 тыс. долл. США. Примечательно в этом примере то, что имеется возможность практически полного извлечения кобальта с помощью технологии бактериального окисления, которая, будучи изначально разработанной для получения золота из пирита, в настоящий момент считается одним из наиболее экологичных методов.

Есть проект по вторичному извлечению золота в уже упомянутой Тасмании, еще один, по извлечению из хвостов олова, на подходе. По этому пути пошли и некоторые другие страны, например, ЮАР и Боливия.  

В условиях развития технологий и общего экономического спада горнодобывающей промышленности компании получили больше стимулов, чем когда-либо, обратиться к отходам добычи как к потенциальному источнику ценных ресурсов. Их вторичная переработка может помочь отрасли восстать из пепла кризиса и улучшить окружающую среду.