— Как работает ваша установка?
— Аппарат состоит из двух установок, которые обычно применяются при очистке выбросов, загрязняющих атмосферу, и очистке сточных вод от промышленных отходов. Он работает исходя из формы и специфики содержания золота в угле. Драгметалл появляется ещё на стадии образования торфа и, соответственно, попадает в уголь. Из-за того, что частицы золота очень мелкие, трудно было определить, сколько же его содержится. А вообще идее, что в угле может быть золото, уже около ста лет.
В последние годы началась работа над проблемой извлечения металлов из продуктов сгорания угля. Основные продукты — это дым, зола и шлак. Когда мы поняли, что в угле находятся микрочастицы, даже наночастицы золота, мы разработали установку, которая «отбивает» их от дыма. Чем хорошо извлекать золото в процессе получения тепловой энергии — уголь при сжигании используется как топливо, то есть уже приносит пользу. К тому же при сгорании углерода первичное содержание золота увеличивается по концентрации в 10 раз.
Тонкое мелкое золото высвобождается с потоком дыма, скорость которому придаёт специальное устройство — дымоотсос. Он отбрасывает тяжёлую фракцию, после чего дым попадает в устройство, которое используется при очистке от атмосферных загрязняющих газов. В этом устройстве — оно называется абсорбер — поток дыма с частичками наноразмерного золота сталкивается со встречным потоком воды. Мы не исключаем, что, возможно, там есть ещё и какие-то соединения золота, но это ещё только предстоит исследовать.
Вода насыщается всеми компонентами, которые содержались в дыме, — мы её как бы загрязняем. Дым из этого устройства выходит уже очищенный не только от металлов, но и от газов и токсичных веществ. Далее загрязнённые промывочные воды поступают в систему фильтров, где происходит их очищение. На этом этапе и извлекается золото.
— О каких объёмах золота идёт речь?
— Обычная концентрация в тонне руды — грамм, может быть, несколько граммов. В массе угля это ничто, это выглядит как пыль, которую мы стряхиваем с покрывала: собрать её невозможно. А установка всю эту пыль собирает в себя. Абсорбенты вытягивают всё, что вода накопила. И чем больше угля мы жжём, чем больше веществ проходят через установку, тем больше нужного нам вещества остаётся на фильтрах.
То есть, если в одной тонне угля содержится до одного грамма золота, а маленькая муниципальная котельная, которая отапливает посёлок на 5-10 тыс. человек, сжигает за сезон 8-10 тыс. тонн угля, это около 10 тыс. граммов — или почти 10 килограммов золота.
Мы остановились на муниципальных котельных, потому что в этом случае установка не будет слишком дорогой: её стоимость будет сопоставима со стоимостью самой котельной. О муниципальной сфере речь идёт потому, что у нас действительно инновационный проект — подобных установок никто ещё не делал. Я как специалист по инновациям могу утверждать, что воплощение проекта в жизнь — это многоступенчатый процесс. На первых этапах, пока нет активного финансирования, пока идёт доработка, использование аппарата в таких котельных поможет экологии и принесёт дополнительные доходы. Компания, которая будет следить за работой установки, будет часть денег платить муниципалитетам за работу в их котельных. А это, в свою очередь, — приведёт к удешевлению тепловой энергии, которую будут производить.
— Сколько длилась разработка установки?
— Наш председатель, Анатолий Сорокин, работает над этой темой уже 17 лет. За эти годы он обследовал порядка 30 месторождений на Дальнем Востоке, в Красноярском крае, на севере Алтайского края. Он исследовал условия образования угольных бассейнов. Стоит отметить, что речь идёт о буром угле. Это уголь плохого качества в смысле топлива. В нём много примесей, в отличие, скажем, от антрацита, который сгорает почти полностью. Так вот, за годы работы Сорокин с коллегами разработал и запатентовал метод точного определения золота в различных видах угля. Когда учёные с помощью этого метода стали анализировать количество золота в угле и шлаках, они увидели, что баланс не сохраняется: золото куда-то исчезает. Так появилась идея, что золото просто улетучивается при сгорании.
В 2011—2013 годах был разработан способ улавливания этого золота. На этом мы и хотели остановиться, потому что наша академия не занимается промышленными разработками: это довольно сложно в плане наличия и средств, и необходимой инфраструктуры.
— Как появилась надежда реализовать проект на практике?
— Открылось дальневосточное отделение фонда «Сколково», и его представители попросили нас рассказать о разработках. Они сказали, что предлагаемый метод вполне укладывается в тематику фонда. Мы подготовили два варианта решения этой задачи, которые прошли экспертизу с участием международных экспертов. Проект был утверждён год назад, но только сейчас, подключив местных специалистов-теплотехников, мы готовы представить необходимые чертежи для подготовки опытно-промышленного прототипа.
Если найдутся заинтересованные промышленные компании, они могут выделить нам мини-гранты, и мы приступим к исследованиям, чтобы повысить коэффициент полезного действия установки. Сейчас, благодаря СМИ, у нас уже есть несколько предпринимателей, которые готовы присоединиться к работе. Возможно, в 2017 году удастся получить международный патент и выйти на промышленный уровень — например, в Китае, где много угольных котельных и проблема экологии стоит очень остро.
— Можно ли говорить о промышленном производстве золота таким методом?
— Фактически да. Но речь идёт о попутном извлечении золота. На установке получается углеводородный концентрат с золотом, который надо подвергнуть металлургической обработке. То есть заинтересованной компании не нужна будет лицензия на извлечение золота, потому что не придётся непосредственно его добывать. Местные власти готовы содействовать размещению таких установок. Нам посоветовали разрабатывать проект так, чтобы установка была автономной и не требовала дополнительных сотрудников. Совместно мы, можно сказать, разработали общую концепцию.
В установке появляется заметное накопление золота, правда, оно распределяется пока почти по всему аппарату. Но это можно решить, заменив металлы её покрытия. Важно, что фактически мы подтвердили исследования Сорокина, доказали, что золото в угле есть, и нашли условия, при которых его можно концентрировать.
— Получится ли таким же способом добывать другие драгоценные металлы?
— С золотом всегда идёт серебро, так что — не исключено. Вообще в различных корпоративных лабораториях по всему миру идут работы по извлечению скандия и германия. В Китае построили завод, на котором извлекают алюминий из угля низкого качества. Ведутся работы по извлечению галлия. Тут также имеет значение географическое положение. Например, для Дальнего Востока актуально именно извлечение золота — из-за определённого состава угля.
Так получилось, что развитые страны давно ушли от небольших котельных. У них очень крупные агрегаты, и они тратят много средств на очистку выбросов от вредных, ядовитых компонентов газа. Так что, возможно, аналогичная установка заинтересует их с этой точки зрения. Однако они должны быть абсолютно уверены, что игра стоит свеч.
Другое дело — мелкие котельные, которые есть в развивающихся странах — в Индии, Китае. У нас, в России, тоже такие есть. Эти страны составляют наш основной потенциальный рынок сбыта. Говорят, по прогнозам уголь будет важным источником энергии ещё несколько десятилетий, может, до конца столетия. Этим и определяются наши перспективы. Ради золота, конечно, специально уголь жечь никто не будет.
— Проявляли ли интерес к этой разработке зарубежные учёные?
— Большой интерес к теме проявляют Канада и США, а также австралийцы и китайцы. В сфере добычи золота из угля мы оказались пионерами — это исключительно российская разработка. Инструментальные методы извлечения пока разрабатывались только на уровне микросодержаний. Так что теоретический интерес есть. Интерес к промышленным разработкам ниже. Пока активный интерес проявлял Китай, оттуда уже приезжали посмотреть на аппарат. Так что не исключено, что китайцы что-то и у себя уже разработали. Но из двух экономических выгод, которые даёт наша установка, первая — очистка дыма от вредных компонентов — была очевидна давно. А вторая — добыча золота — пока только наметилась.
Анна Одинцова