Ученые Шымкента разработали способ извлечения ценных компонентов из отходов руды

Опубликовано: 13 Декабря 2018 г. Автор: Ирина ГАЛУШКО | г. Шымкент
Ученые Шымкента разработали способ извлечения ценных компонентов из отходов руды
©ЭК/Ирина ГАЛУШКО
просмотров 893

Решить проблему загрязнения окружающей среды в местах складирования многотонных отходов полиметаллических, фосфорных и свинцово-цинковых руд поможет инновационная разработка ученых Южно-Казахстанского государственного университета (ЮКГУ) им. Ауэзова в Шымкенте. Изобретение также позволит извлекать из отходов ценные компоненты и редкоземельные металлы.

Почти семь десятилетий в юго-западной части Шымкента складировались отходы свинцового завода, построенного еще до Великой Отечественной войны. Здесь перерабатывалась полиметаллическая руда, добываемая на Ачисайском месторождении. За десятилетия скопилось около 1,8 млн тонн отходов, содержащих свинец и кадмий. Со временем примыкающая к заводу территория оказалась густо застроена жилыми домами. Неподалеку появились детские сады, школы, медучреждения. Они первыми принимают на себя удар, когда в ветреную погоду ядовитая черная пыль с огромного террикона разлетается по округе, отравляя все на своем пути. Пыль с дождями проникает в грунтовые воды и загрязняет территорию на 2–2,5 километра вокруг.

Мы отслеживали динамику влияния ионов свинца и кадмия на окружающую среду в районе складирования отходов, – рассказала директор НИИ экологии и биотехнологии ЮКГУ им. Ауэзова, доктор биологических наук, профессор Акмарал Исаева. – И получилось, что на расстоянии 500 метров от террикона в почве не остается ни одного живого организма. Показатели по свинцу, мышьяку и меди в районе завода превосходят предельно допустимые концентрации в 100 раз. Параллельно с нами исследование проводили сотрудники медакадемии. Они проводили забор крови у детей, живущих в районе свинцового завода. Оказалось, что у этих детей содержание свинца в крови в 30 раз превышает предельно допустимую норму. Для решения проблем, связанных с воздействием отходов свинцового завода на окружающую среду, в Шымкенте был создан специальный штаб «Коргасын», к работе которого были привлечены и сотрудники нашего НИИ.

Получив под проект грант Министерства образования и науки, ученые предложили два варианта решения проблемы. Первый способ нейтрализации воздействия вредных отходов на человека и окружающую среду связан с фитоконсервацией, при которой терриконы накрывают пленкой, засыпают слоем грунта и высаживают растения, способные переносить высокое содержание кадмия или свинца. В Казахстане и странах СНГ эта технология еще не применялась, но в США она используется давно и успешно.

DSC00738.JPG Как бы там ни было, любые захоронения отходов – это бомба замедленного действия, которая рано или поздно даст о себе знать, – считает Акмарал Исаева. – Поэтому второй вариант направлен на более кардинальное решение проблемы. Он позволяет не только избавить город от вредного воздействия террикона, но и получить в определенном количестве ценные компоненты и редкоземельные элементы. Наши исследования показали, что в отходах в достаточном количестве содержатся золото, серебро, цинк и ряд редкоземельных элементов, таких как титан и никель. В отходы они попали, потому что прежние технологии были направлены на извлечение из руды только какого-то одного компонента. Мы разработали несколько способов извлечения из них редкоземельных элементов, золота, серебра, титана и никеля, используя различные микроорганизмы. Традиционно для извлечения металлов используется сернокислотный метод. Понятно, что в центре города использовать серную кислоту мы не можем. Поэтому наша задача заключалась в нахождении способа извлечения металлов при нейтральном значении Ph.

В итоге ученые остановились на использовании метода биологического выщелачивания, сконцентрировав внимание на двух группах микроорганизмов, которые способны извлекать редкоземельные элементы в нейтральной среде. Биологическое выщелачивание позволяет извлекать металлы из сырья с применением композиции микроорганизмов, которые разрушают металлосодержащие минералы, переводя металлы из минералов в раствор.    

Результатом научных изысканий стало получение сразу двух патентов на изобретение – казахстанского и европейского. К слову, разработанный учеными метод биологического выщелачивания применим не только к свинцово-цинковым отходам. Он также может использоваться для извлечения ценных компонентов из полиметаллических и фосфоросодержащих шламов.

Терриконы, оставшиеся от фосфорного завода, опоясывают северо-восточную часть Шымкента. На въезде в поселок Ачисай близ Кентау высятся отвалы полиметаллических руд, общий объем которых составляет порядка 50 млн тонн. Рядом с городом Ленгером расположены насыпи из пустой породы на месте, где несколько десятилетий назад велась добыча каменного угля. Многотонные терриконы не только занимают огромные участки земли, но и представляют серьезную угрозу для экологии южного региона.

Последние новости Казахстана и мира читайте на нашем Telegram-канале