Размещено на http://www.allbest.ru/

Формирование концептуальной экологосбалансированной модели комплексного использования минерального сырья

Ф.Д. Ларичкин

Основное содержание исследования

В зависимости от специфики и условий деятельности конкретного природоэксплуатирующего предприятия, регионального минерально-сырьевого комплекса, возможны следующие основные направления реструктуризации: сырьевое, продуктовое, технико-технологическое, организационное, финансовое, институциональное, кадровое, информационное, которые достаточно подробно охарактеризованы в [8].

Применительно к минерально-сырьевому комплексу Севера основные усилия должны быть направлены на повышение комплексности использования сырья. Это связано с ресурсной специализацией экономики северных территорий, высокой уязвимостью природной среды, повышенными издержками и налогооблагаемой базой, обусловленными суровыми природно-климатическими условиями и очаговым характером освоения, слаборазвитой инфраструктурой, ограниченной транспортной доступностью и т.п.

Определяющее значение в ресурсном потенциале Севера имеют разнообразные, зачастую уникальные, минеральные ресурсы, характеризующиеся, как правило, комплексным многокомпонентным составом.

Поэтому генеральным направлением развития и экономического роста регионов российского Крайнего Севера является рациональное использование природно-ресурсного потенциала, разработка и реализация ресурсосберегающей экологосбалансированной модели глубокой комплексной малоотходной переработки минерального сырья с широким внедрением методов предварительного обогащения (радиометрических, тяжелосредных и т.п.) с выводом в голове технологического процесса отвальных продуктов в крупнокусковом состоянии и резким сокращением тонко измельченных отходов с высокой удельной поверхностью, характеризующихся наиболее существенным отрицательным воздействием на все элементы биосферы [9].

В теорию и практику комплексного использования минеральных ресурсов основной вклад внесли отечественные ученые и специалисты. Различные парадигмы (модели) рационального недропользования на основе комплексной переработки минерального сырья по материалам выдающихся отечественных ученых сформулированы и охарактеризованы В.А. Резниченко [10, с.9-22]. В последующем они дополнены А.Д. Верхотуровым с позиции минералогического материаловедения [11]. Эволюция моделей, c кратким описанием их сущности, характеризуется данными табл.2, а графическое представление некоторых из них в современном понимании и интерпретации приведено на рис 1 и 2.

Общепризнанным в отечественной научной литературе является приоритет академика А.Е. Ферсмана во введении в научный оборот в работе [12] понятия “комплексное использование сырья”, определение и характеристика его сущности, направлений, значимости и эффективности, а также конкретных примеров организации комплексных природно-ресурсных производств. В.А. Резниченко и А. Д Верхотуровым показано, что отдельные идеи рационального недропользования, входящие в современное представление о комплексном использовании минерального сырья, высказаны ранее учителем А.Е. Ферсмана акад.В. И Вернадским.

Таблица 2. Эволюция парадигмы (модели) комплексного недропользования на основе работ 10-12

Таким образом, большинство представленных в табл.2 моделей рационального недропользования на основе комплексной переработки минерального сырья, представляют собой развитие, конкретизацию отдельных сторон идей акад.А.Е. Ферсмана, особенно в современных условиях усложнения глобальных экологических проблем и необходимости обеспечения устойчивого развития человеческого общества при резко сокращающихся запасах невозобновимых минеральных ресурсов.

рациональное использование сырьевой комплекс

Рис.1. Цикл полного использования материалов [11,13]

Рис.2. Незамкнутый цикл (идеальный) полного использования материалов [11]

Значительный интерес представляет модель замкнутого комплексного использования минеральных ресурсов с рециркуляцией полезных компонентов на основе утилизации и переработки отходов, предложенная В.А. Резниченко и А.А. Морозовым [10, с.9-22]. Схема подобного производства (рис.1) была представлена на "Неделе материалов" в г. Чикаго (США) в 1994г. [13].

В развитие модели В.А. Резниченко и А.А. Морозова А.Д. Верхотуровым предлагается разомкнутая схема производства материалов с полной переработкой отходов на основе создания минизаводов в местах добычи сырья с использованием высоких технологий, представленную на рис.2. Указанную схему А. Д Верхотуров называет идеальной, ориентиром на будущие технологии. И, в качестве таких грядущих технологий, в предлагаемой им седьмой парадигме производства материалов рассматриваются воздействия на минеральное сырье концентрированных потоков энергии с разложением минералов, их восстановлением и получением элементов, сплавов и соединений "непосредственно из горной массы без предварительного разделения содержащихся в ней минералов и без обогащения" [11, c.7].

Изложенные идеи и соответствующая им схема (рис.2) представляются весьма заманчивыми, однако маловероятными на практике, во всяком случае, в обозримом будущем. Во-первых, вариант создания минизаводов на каждом месторождении, либо кустовых на группе сближенных месторождений явно более затратный по сравнению с транспортировкой концентратов и их совместной переработкой (как правило, более эффективной) на ограниченном числе более крупных заводов.

Во-вторых, в связи с постоянным снижением содержания полезных компонентов в минеральном сырье его переработка с применением концентрированных потоков энергии будет весьма энергоемкой и дорогостоящей по сравнению с простыми методами механического обогащения и переработкой меньшего объема более чистого и богатого сырья (концентратов) новыми методами с применением концентрированных потоков энергии. В-третьих, значительная часть горной массы необходима для закладки выработанного пространства и рекультивации нарушенных земель. Кроме того, по мнению многих исследователей [14,15] и автора настоящей работы, является недостижимым, нереальным технически полностью безотходное производство на всех без исключения стадиях трансформации природного сырья, а также совпадение потребностей общества со структурой и объемами выпуска продуктов переработки отходов производства и потребления. В связи с этим более вероятной на обозримое будущее представляется схема с частичным (возможно временным) складированием отходов, по крайней мере, некоторых стадий производства, представленная на рис.1.

Комплексное использование многокомпонентного сырья за счет совместного использования в одном производстве нескольких ценных компонентов, мощностей и ресурсов вспомогательных, обслуживающих производств, всей инфраструктуры комбината, как правило, имеет положительный синергетический эффект [16,17] по сравнению с односторонним (монопродуктовым) использованием того же сырья для производства равноценного количества тех же видов продукции аналогичного качества, как простой суммы индивидуальных производств.

В работах [16,17] показано, что природа синергетического эффекта комплексного использования многокомпонентного сырья может быть выявлена и наглядно представлена при рассмотрении принципиально возможных моделей индивидуального (монопродуктового), интегрированного (конгломератного типа) и комбинированного (комплексного) производств, организуемых на базе месторождения многокомпонентного минерального сырья (рис.3).

Особенности формирования совокупных издержек и доходов производств, соответствующих перечисленным моделям, при извлечении из сырья хотя бы двух ценных компонентов при извлечении большего количества компонентов закономерности формирования совокупных экономических параметров рассматриваемых производств не меняются, а синергетический эффект комплексного использования сырья существенно возрастает. в обособленные готовые продукты, представлены на рис.4. Чтобы избежать ненужных усложнений рассматриваемых моделей (рис.3) будем полагать, что каждый из полезных компонентов сырья представлен собственными минералами, существенно различающимися по физико-химическим свойствам, которые могут извлекаться в любом порядке по разным технологиям независимо друг от друга.

Расширение номенклатуры извлекаемых полезных компонентов при переработке многокомпонентного сырья сопровождается преобразованием только части перерабатывающих мощностей на стадии обогащения или, чаще всего, лишь на заключительных химико-металлургических операциях переработки концентратов, полуфабрикатов, промежуточных продуктов. При этом не требуется увеличения объема добычи сырья, соответственно дополнительных инвестиций и текущих затрат (см. рис.4), связанных с подготовкой сырьевой базы, горными работами и начальными стадиями подготовки сырья к переработке (процессами дробления, измельчения В ряде случаев может потребоваться операция доизмельчения некоторых продуктов. , классификации и т.п.).

Поскольку в структуре стоимости индустриальных минералов, готовых металлов и химических продуктов, получаемых из минерального сырья, наиболее дорогостоящими, энергоемкими, капиталоемкими и трудоемкими, как правило, являются процессы добычи (особенно в совокупности с подготовкой сырьевой базы и измельчением руды), не меняющиеся при изменении количества извлекаемых ценных компонентов и уровня их извлечения (рис.4), комплексное использование минерального сырья, как правило, характеризуется положительным синергетическим эффектом. Одновременно, повышение уровня комплексного использования сырья, как правило, обеспечивает относительное, в расчете на равный конечный народнохозяйственный результат, и абсолютное сокращение отрицательного воздействия природоэксплуатирующего предприятия на окружающую среду, т.е. может иметь экологический и социальный эффекты. Это обусловлено относительным сокращением изъятия исходного природного сырья и абсолютным уменьшением объема образующихся отходов.

Возможность существенного прироста производства конечной продукции за счет комплексного использования невозобновляемых минеральных ресурсов при стабилизации, даже ограничении объемов добычи первичного природного сырья, уменьшении загрязнения окружающей среды, в полной мере соответствует основным идеям нового оптимистического доклада Римскому клубу [18] - человечество в состоянии решить проблему устойчивого экологосбалансированного экономического развития на основе повышения “производительности ресурсов”, резкого повышения эффективности их использования.

Интегрированное многопродуктовое производство, формируемое по принципу конгломерата, также характеризуется положительным синергетическим эффектом (рис.4) по сравнению с индивидуальным монопродуктовым за счет совместного использования ресурсов инфраструктуры предприятия. Однако комплексное использование сырья имеет неоспоримые преимущества.

Вместе с тем, общеизвестные экономические и экологические преимущества комплексного использования сырья, потенциальный синергетический эффект в каждом конкретном случае требуют подтверждения соответствующими экономическими расчетами. Организация извлечения новых компонентов, либо повышение полноты использования любого ценного компонента сырья связано с дополнительными издержками и экономически оправдано только при определенных условиях их окупаемости. Получение продукции из комплексного сырья в объемах сверх потребностей народного хозяйства с учетом возможного экспорта (имеющегося совокупного рыночного спроса на внутреннем и внешнем рынках) даже при незначительных дополнительных затратах экономически нецелесообразно. Также нецелесообразно получение при комплексной переработке сырья такой продукции, которая может быть выработана из аналогичного или принципиально другого вида сырья с лучшими технико-экономическими показателями. Иными словами при повышении уровня комплексного использования конкретного многокомпонентного сырья сверх экономически оправданного уровня синергетический эффект становится отрицательным. Более того, освоение комплексного месторождения нецелесообразно, если тот же набор продукции и в те же сроки может быть произведен при освоении совокупности более простых "мономинеральных" месторождений при меньших издержках.

Таким образом, выявление и наиболее полная практическая реализация положительного синергетического эффекта комплексного использования всех видов сырьевых ресурсов является в настоящее время первоочередной и важнейшей задачей менеджмента природоэксплуатирующих предприятий Заполярья и России в целом.

При переходе от централизованной экономики к рыночным отношениям актуальность комплексного использования природных ресурсов, особенно невозобновляемых минеральных, существенно повышается и заметно смещается от общегосударственного на уровень первичного хозяйственного звена - конкретного предприятия, зачастую как условие выживания и устойчивого развития в сложной конкурентной среде.

Исключительное значение имеет развитие комплексного использования минерального сырья, добываемого в суровых условиях Заполярья, в частности Мурманской области, особенно при переработке уникальных апатитонефелиновых руд, редкометалльного и редкоземельного сырья (лопарит, эвдиалит). Поэтому приоритетным направлением стратегии развития Кольского горнопромышленного комплекса, его экономического роста должно стать повышение уровня комплексного использования сырья. Сказанное в полной мере относится ко всем ресурсопроизводящим предприятиям Крайнего Севера, а также ко всем природоэксплуатирующим отраслям России, что реально может способствовать ресурсосбережению, снижению материалоемкости, оздоровлению экологической обстановки и повышению эффективности российской экономики в целом, имеющей сырьевой характер.

Литература