Модернизации производства цветных металлов

Во второй половине ХХ в. рост экономики, особенно в развитых странах, значительно усилил техногенное давление на окружающую природную среду, главным образом, со стороны промышленных предприятий, в том числе и металлургических, причем с каждым годом это негативное воздействие нарастало. В результате такого развития в индустриальных центрах и мегаполисах возникли экологические кризисы. Их результаты проявились в истощении природных ресурсов (коксующиеся угли), изменении ландшафтов, в сокращения биологического разнообразия, в нарушении круговорота веществ в биосфере (увеличение доли парниковых газов в атмосфере) и других процессах. Тревога за развитие подобных процессы в России привели к принятию законов и других нормативных актов, регламентирующих промышленную деятельность всех отраслей. К таким документам относится принятый в начале XXI в. Закон «Об охране окружающей среды» [1] .

Президент Российской Федерации своим Указом «О неко­торых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» [2] усилил действие этого закона, поставив задачу обеспечения рационального и экологически ответственного использования энергии энергетических ресурсов. В 2009 г. был принят важный для металлургов документ – «Стратегия развития металлургической промышленности России на период до 2020 года» [3] .

Цветная металлургия России в современном международном разделении труда занимает одно из ведущих мест. По экспорту металлопродукции Россия занимает 3 место в мире (после Китая и Японии), по производству алюминия – 2 место (после Китая), по экспорту алюминия – 1 место, по производству и экспорту никеля – 1 место, по отгрузкам титанового проката – 2 место. Российская металлургия могла бы работать более успешно. Этот процесс сдерживают технико-экономический уровень производства металлов и сплавов и, как следствие, недостаточно удовлетворительная конкурентоспособность ряда видов металлопродукции.

Производство металлов и сплавов сопровождается газовыми выбросами, сбросами загрязненных сточных вод, образованием твердых отходов в виде продуктов обогащения руд, шлаков, шламов и пр. Деятельность металлургических предприятий оказывает существенное влияние на состав и качество атмосферного воздуха, загрязняя его парниковыми газами и тепловыми выбросами. Особенно это чувствительно в зонах расположения металлургических комбинатов и заводов.

Модернизация металлургической промышленности сопровождает всю историю ее развития. В последних документах уделяется значительное внимание общим вопросам конкурентоспособности продукции, ресурсо- и энергосбережению, связанным напрямую с решением экологических проблем. В них поставлены следующие задачи: 1) увеличение вклада металлургической промышленности в развитие экономики России и ее регионов; 2) удовлетворение спроса на металлопродукцию на внутреннем рынке (по всей требуемой номенклатуре), в частности, спроса новых промышленных регионов, спроса на металлопродукцию для реализации важнейших инвестиционных проектов; 3) укрепление позиций России на мировом рынке металлопродукции и рынке СНГ, защита на этих рынках позиций экспортеров; 4) повышение конкурентоспособности металлопродукции на внутреннем и внешнем рынках, снижение ее ресурсоемкости, уменьшение импорта металлопродукции и сырья; 5) обеспечение воспроизводства минерально-сырьевой базы; 6) инновационное совершенствование техники и технологии производства металлопродукции; создание новых ее видов; 7) снижение вредного воздействия предприятий отрасли на окружающую среду.

В процессе развития металлургической отрасли при условии решения этих задач будет обеспечено: а) повышение качественных характеристик продукции и совершенствование ее сортамента; б) ресурсобережение и снижение негативного экологического воздействия на фоне повышения стоимости энергоресурсов и требований к охране окружающей среды; в) укрупнение компаний-производителей и выход за пределы России в русле глобализации мировой экономики.

Экономические показатели, которые можно считать стратегическими ориентирами развития российской цветной металлургии, к 2020 г. составят (в скобках – изменение показателя по отношению к 2007 г, в %): а) среднегодовая численность по отрасли составит 430 тыс. чел. (уменьшение на 17,8%); б) инвестиции в основной капитал – 95 млрд. руб. (увеличение по отрасли на 139,7%); в) выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников составят 2,5 млн.т (уменьшение на 19,4%); г) объем сброса сточных вод в поверхностные водоемы составит 0,15 млрд. м3 (уменьшение на 45,5%) [4] .

Приведенные выше показатели определяются инновационным сценарием роста экономики России, который предполагает модернизацию и диверсификацию отраслевых производств на основе внедрения современных технологий и оборудования с использованием конкурентных преимуществ в энергосырьевом секторе.

Создание новых мощностей в цветной металлургии происходило и происходит в основном на базе импортного оборудования. Положительная сторона такого подхода состоит в том, что удалось обеспечить успешную конкуренцию металлопродукции на внутреннем и, в какой-то степени, на внешнем рынке. Отрицательная сторона проявилась в том, что этот процесс привел к свертыванию деятельности предприятий и НИИ, занимавшихся разработкой и созданием новых металлургических технологий и оборудования.

Уровни развития ключевых направлений отечественной цветной металлургии зависят, главным образом, от спроса на высокотехнологичную продукцию четвертого передела со стороны основных металлопотребляющих отраслей – оборонно-промышленного комплекса, автостроения, авиа- и судостроения, атомной энергетики, транспорта, строительства и пр. С учетом прогнозов развития этих отраслей Министерством промышленности и торговли России в «Стратегии …» [5] предусматриваются следующие показатели производства цветных металлов (табл.1).

Работа по достижению приведенных показателей будет не простой, так как связана с преодолением ряда трудностей. К ним относятся: 1) высокий уровень износа основных промышленно-производственных фондов на ряде предприятий. В цветной металлургии этот показатель составляет 41,8%; 2) повышенные удельные расходы сырья, топлива и энергии на единицу металлопродукции по сравнению с зарубежными аналогами. Так, в цветной металлургии по сравнению с зарубежными предприятиями потери руды в недрах при ее добыче выше на 10 – 15%, извлечение металлов в концентраты на 5 – 15% ниже, энергоемкость продукции в 1,2 – 1,5 раза больше, производительность труда на всех переделах ниже в 1,5 – 2 раза. Удаленность существующих показателей ресурсо- и энергоёмкости от зарубежных указывает на резервы, которыми располагают металлурги; 3) неразвитость сети малых и средних предприятий, производящих широкую номенклатуру металлоизделий для удовлетворения спроса потребителей этой продукции; 4) низкая восприимчивость предприятий к внедрению инноваций и, прежде всего, к внедрению отечественных разработок.

Таблица 1. Изменение объемов производства основных видов продукции цветной металлургии России, тыс.т

К настоящему времени в цветной металлургии сформировались основные направления, которые обеспечивают решение проблем научно-технического прогресса производства металлов и сплавов, в том числе и в решении экологических проблем, проблем ресурсо- и энергосбережения. В их числе: а) разработка и внедрение принципиально новых металлургических технологий получения не только традиционных видов продукции, но и расширение ее номенклатуры; б) совершенствование действующих металлургических технологий за счет реконструкции оборудования, оптимизации условий протекания технологических процессов, укрепления дисциплины труда и технической культуры производства; в) создание и внедрение способов переработки и утилизации отходов производства; г) внедрение существующих и разработка новых более эффективных методов очистки газообразных выбросов и сточных вод, сопровождающих металлургические технологии; д) постепенный переход к международным стандартам на технологические процессы и производимую продукцию; е) подготовка, переподготовка и повышение квалификации кадров, осуществляющих реализацию решений в области ресурсо- и энергосбережения, защиты и охраны окружающей среды.

Развитие металлургической отрасли за последние годы подтвердило перспективность этих направлений в решении перечисленных выше проблем.

С модернизацией непосредственно металлургических технологий связаны первые два направления. Из них предпочтение следует отдавать первому. Проекты этого направления, как правило, используют современные достижения научно-технического прогресса и не отягощены наличием устаревшего оборудования. Проекты же второго направления (часто из-за ограниченности финансовых ресурсов) ориентированы на максимальное использование действующего оборудования, его реконструкцию, экономическая эффективность которой ниже по сравнению с эффективностью новых технологий. Важность и перспективность третьего направления растет с каждым годом.

Наиболее эффективными мероприятиями по модернизации производства цветных металлов, направленных на решение проблем энерго- и ресурсосбережения, напрямую связанных с экологизацией металлургических технологий, следует отнести: 1) широкомасштабное внедрение экологически чистых гидрометаллургических процессов, обеспечивающих, помимо снижения выбросов вредных веществ, вовлечение в производство низкокачественных промпродуктов и повышение комплексности использования сырья; 2) улучшение структуры производства цветных металлов за счет увеличения выпуска продукции подотраслями четвертого передела (обработка цветных металлов, спецметаллургия, электродная, твердосплавная, полупроводниковая). Доля продукции этих подотраслей к концу 2020 г. увеличится на 67 – 76% по отношению к 2011 г., увеличится также доля выпуска металлов и сплавов из вторичного сырья; 3) расширение внедрения автогенных процессов в производстве тяжелых цветных металлов с использованием нового плавильного оборудования (прежде всего, барботажного типа) при переработке сульфидного сырья. Доля меди, произведенной с использованием автогенных процессов, в 2020 г. составит – 95% , а никеля 80 – 82%. Непрерывная разливка тяжелых цветных металлов выйдет в 2020 г. на уровень 80%. Для сравнения: этот показатель в 2011г не превышает 40%. В «Стратегии …» также уделено внимание разработке и внедрению технологии плавки окисленной никелевой руды в печи Ванюкова на никелевых предприятиях Уральского региона; 4) разработку и внедрение автоматизированных электролизеров на силу тока 400 и 500 кА для производства алюминия с использованием энергосберегающей и экологически безопасной технологии. В производстве алюминия доля металла, полученного в усовершенствованных электролизерах с предварительно обожженными анодами и по технологии "сухой" и "полусухой" анод, составит в 2020 г. 87 – 90%; 5) внедрение "прорывных" технологий в производстве материалов на основе магния (бесслитковая деформация с регламентированной структурой зерна, сварка перемешиванием, лазерная сварка, технология нанесения экологически чистых защитных покрытий);6) разработку технологии снятия цинка с оцинкованных отходов с получением высококачественного лома и чистого порошкового цинка; 7) разработку технологий переработки техногенного и вторичного сырья, содержащего цветные и редкие металлы. Эти технологии связаны с доизвлечением цветных и благородных металлов из лежалых хвостов, извлечением тантала, вольфрама, рения и других редких металлов из ранее не перерабатываемых отходов; 8) технологию припечной грануляции шлаков с использованием эйрлифтов. Такие технологии обеспечивают высокую производительность установок, обеспечивают взрывобезопасность их работы, приводят к отказу от шлаковозного хозяйства, организуют выбросы загрязнителей и их очистку, используя для этих целей системы оборотного водоснабжения, Относительно недавно установка припечной грануляции шлака введена в эксплуатацию на предприятий «Норильский никель»; 9) технологии паро-испарительного охлаждения высокотемпературных элементов металлургических печей и агрегатов; 10) очистку аспирационного воздуха; 11) переработку шлаковых отвалов.

Среди проблем, которые оказывают существенное влияние на процесс модернизации и развития цветной металлургии, следует выделить в первую очередь недостаточную востребованность металлпродукции на внутреннем рынке из-за его малой емкости, низкую восприимчивость внешних рынков к российской металлопродукции высоких переделов, а также высокие объемы импорта в Россию оборудования, машин и механизмов. Немаловажной проблемой является усиливающаяся экспансия других стран, в том числе и азиатского региона, на мировых рынках по сбыту металла.

Развитие цветной металлургии, связанное с ростом производства, расширением сортамента металлопродукции и существенным повышением ее качества, а также с удовлетворением более жестких норм по охране окружающей среды, невозможно без значительных инвестиций и модернизации производства. Инвестиции будут формироваться в основном за счет собственных средств компаний: амортизационных отчислений и прибыли, а также привлекаемых кредитов отечественных и иностранных банков, облигационных займов, лизинга оборудования и продажи акций.

Новым для металлургических компаний в стратегическом развитии и усилении конкурентных позиций является углубленное взаимодействие с потребителями металлопродукции. Партнерские отношения в этих случаях строятся с учетом скоординированного планирования деятельности партнеров на стадиях разработки новой металлосодержащей продукции, а также и на совместных технологических разработках. Заинтересованность партнера в получении металлопродукции, полностью удовлетворяющего его требованиям, заинтересованность в соблюдении сроков поставки такой продукции может служить мотивом для участия в финансировании подобных проектов. Подобная практика развита за рубежом [6] .

Инвестиции и инновации – это та финансово-техническая база модернизации производства цветных металлов, которая способна создать новые ресурсо- и энергосберегающие технологии, направленные на решения экологических проблем предприятий подотрасли.

[1] Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации. №2. Опубл. 14.01.2002. ст 133. С.739 – 777 (оф. изд.).
[2] Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 г. №889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики». Российская газета от 7 июля 2008 г. (4680).
[3] Стратегия развития металлургической промышленности России на период до 2020 года. Приказ Министра промышленности и торговли Российской Федерации оссийской Федерации18 марта 2009 г., № 150.
[4] Стратегия развития металлургической промышленности России на период до 2020 года. Приказ Министра промышленности и торговли Российской Федерации Российской Федерации18 марта 2009 г., № 150.
[5] Там же.
[6] Лисин В.С. Стратегические ориентиры экономического развития черной металлургии в современных условиях. М.: Экономика, 2005, 404 с.