Управление отходами недропользования в Стратегии развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации

Ю.В. Зворыкина¹, Т.С. Будина¹, И.С. Кайманаков^2
1 Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе (МГРИ), г. Москва, Российская Федерация
² ООО «САИТАКС», г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.59-65

Резюме: Исследование посвящено раcширению минерально-сырьевой базы Российской Федерации за счет переработки отходов горнодобывающих компаний с учетом прогноза востребованных и стратегических металлов и элементов к 2050 г. Обсуждается, какие инструменты, методы, способы можно использовать в этом направлении. Отображено определение понятия «организационно-экономический механизм управления проектами переработки отходов» в контексте горнодобывающей отрасли. Теоретической и методологической основой исследования являются принципы циркулярной экономики, экологического менеджмента. Предлагаются решения по совершенствованию наилучших доступных технологий, формированию самоокупаемых проектов переработки отходов горнодобывающих компаний в условиях санкционного давления и волатильности спроса на ресурсы. Одним из примеров наилучших доступных технологий, по мнению авторов, является технология компании «САИТАКС», активно разрабатывающей новые технологии и комплексные решения, направленные на полную утилизацию и переработку отходов, образующихся в процессе деятельности горнодобывающих предприятий и промышленных производств. Для одного из крупнейших российских предприятий компанией «САИТАКС» был разработан целевой проект, предусматривающий строительство завода с необходимой мощностью для переработки всех шламов предприятия на каждом месторождении. Проект предполагает максимальную локализацию и минимальные закупки сырья. Период переработки составляет от 50 до 100 лет на одном месторождении. Для начала компания предлагает запустить пилотный проект, рассчитанный на переработку 40 тыс. т шламов в год.

Ключевые слова: отходы горнодобывающих компаний, циркулярная экономика, управление отходами, экономика замкнутого цикла

Для цитирования: Зворыкина Ю.В., Будина Т.С., Кайманаков И.С. Управление отходами недропользования в Стратегии развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации. Горная промышленность. 2024;(5):59–65. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5-59-65

Информация о статье

Поступила в редакцию: 14.08.2024

Поступила после рецензирования: 20.09.2024

Принята к публикации: 21.09.2024

Информация об авторах

Зворыкина Юлия Викторовна – доктор экономических наук, профессор, Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе (МГРИ), г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-9282-7114; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Будина Татьяна Сергеевна – аспирант, Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе (МГРИ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Кайманаков Илья Сергеевич – генеральный директор ООО «САИТАКС», г. Москва, Российская Федерация

Введение

Тема переработки отходов горнодобывающих компаний, рассматриваемых как техногенные месторождения, имеет давнюю исследовательскую историю. Рациональное использование недр, включая переработку отходов добычи и обогащения, изучалось ещё советскими учеными (например, А.И. Агошков, К.Н. Трубецкой). Несмотря на обилие материалов и информации на сегодняшний день комплексная переработка отходов горнодобывающей отрасли в РФ всё ещё не занимает должного места.

В Стратегии развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации до 2050 г.1 (далее – Стратегия) отмечается снижение качества руд и исчерпание запасов в ключевых регионах России, подчёркивается необходимость переработки отходов как источника полезных ископаемых.

Прогноз потребления минерального сырья в России

Согласно взглядам авторов для реализации задач, обозначенных в рамках Стратегии, необходимо применение комплексного подхода к управлению отходами недропользования. В связи с этим отходы горнодобывающей промышленности и сопутствующих производств представляются одновременно как ценные вторичные минеральные ресурсы, объекты негативного воздействия на окружающую среду, а также решения важных социально-экономических задач. Особое внимание должно быть уделено их потенциалу для стимулирования развития рыночных отношений в сфере обращения с отходами и создания циркулярных промышленных кластеров. Предлагается выделить сферу обращения с отходами в отдельную экономическую отрасль, в рамках которой осуществляется производственная деятельность, экономическая, маркетинговая, логистическая и др., происходит распределение и циркуляция доходов. Такой подход позволяет рассматривать данный сектор и его участников как сложные экономические системы, для которых могут быть применены как традиционные, так и новые управленческие подходы в проектах для решения проблем управления отходами в недропользовании.

Согласно отчету по устойчивому развитию группы компаний АЛРОСА за 2022 г.2 образование горнорудных отходов, включающих вскрышные породы и хвосты обогащения, относящихся к отходам V класса опасности, составляет более 99,99% от общего объема образованных отходов. Соответствующие данные представлены в табл. 1. Аналогичная ситуация по образованию отходов сложилась и в других крупных российских горнодобывающих компаниях: Норникель, Северсталь, Русал, Металлоинвест и т.д.

Таблица 1 Объем образования отходов группы АЛРОСА в 2022 г.

Table 1 Volume of waste generation by the ALROSA Group in 2022

Еще в начале XXI в. по подсчетам экспертов общая площадь земель, занятых отходами, превышала 2000 тыс. км². Ежегодно площадь отчуждаемых земель увеличивается не менее чем на 85–90 км2 [1; 2]. Длительное открытое хранение отходов увеличивает риск загрязнения поверхностных и подземных вод, уничтожения растительного покрова, изменения структуры ландшафтов.

Эффективное управление отходами в горнодобывающей отрасли России поможет решить проблемы нехватки дефицитных видов сырья и повысить конкурентоспособность. Для внедрения проектов комплексного управления отходами имеются основания и стимулы, включая внедрение современных наилучших доступных технологий (НДТ), проекты управления отходами на основе циркулярной и «зеленой» экономик, а также соответствующие нормативно-правовые акты.

Развитие «зеленой» экономики представляет собой концепцию «циркулярной» экономики, или экономики замкнутого цикла. Эта модель основывается на принципах многократного использования ресурсов, высокого уровня переработки отходов и их минимизации. В рамках этой концепции «конец срока службы» продуктов заменяется их переработкой и повторным использованием.

Мировое сообщество использует ресурсы быстрее, чем они восстанавливаются, создавая отходы быстрее, чем они поглощаются природой. Горнодобывающие компании ежегодно извлекают более 120 млрд т пород, из которых лишь 5–10 % реализуется в виде конечной продукции производства, остальное является отходами. По подсчетам экспертов объем отвалов «пустой» породы горнодобывающих предприятий России каждый год составляет примерно 2,5 млрд м³ горной массы.

В то же время потребности мировой и российской экономики в энергоресурсах, в черных, цветных, драгоценных, редких, редкоземельных металлах и дефицитном сырье до 2050 г. вырастут в разы. «Например, в уране, марганце, молибдене, хроме, титане – не менее чем в два раза, в ниобии – в три раза, в цирконии и вольфраме – в четыре раза, в литии – в 80 раз. Наша задача – обеспечить отечественную промышленность минеральным сырьем, в том числе стабильный экспорт в долгосрочной экспертизе» ³.

Отходы горнодобывающих компаний могут стать источником стратегического сырья для России к 2050 г. Сделанный авторами анализ разнообразных открытых источников данных привел к формулированию прогноза потребления дефицитных видов стратегического минерального сырья в России до 2050 г., представленного в табл. 2.

Таблица 2 Прогноз потребления дефицитных видов стратегического минерального сырья в России до 2050 г.

Table 2 Consumption forecast of scarce types of strategic minerals in Russia until 2050

Несмотря на введённые санкции и попытки изоляции от глобальных трендов крупные российские отраслевые компании продолжают активно отслеживать и реагировать на международные тенденции в области циркулярной экономики, декарбонизации и других актуальных направлений устойчивого развития. Многие горнодобывающие компании, такие как НОРНИКЕЛЬ, АЛРОСА, РУСАЛ, СЕВЕРСТАЛЬ, МЕТАЛЛОИНВЕСТ и другие публикуют ежегодные отчеты об устойчивом развитии.

Стоит отметить, что еще в прошлом веке принципы циркулярной экономики начали применяться в СССР в период индустриализации страны как реакция на санкции, введённые странами, которые прекратили поставки ключевых ресурсов, таких как каучук.

Доклады на XV и XVI съездах ВКП(б) акцентировали внимание на рационализации и переработке и создании отраслевых сообществ и территориально-производственных комплексов (ТПК), предшественников эко-индустриальных парков и кластеров 4. Первые ТПК появились в 1920–1925 гг. при реализации плана ГОЭЛРО. Рядом с тепловыми электростанциями строились котельные, повторно использовавшие отработанный пар для отопления ближайших предприятий.

В 1930-х годах в ответ на санкции ряда государств– производителей каучука, запретивших его продажу Советскому Союзу, была развита гидролизная промышленность в рамках политики импортозамещения. Гидролизная промышленность насчитывала более 40 заводов по всей стране. В 1985 г. оборот в отрасли превысил 37 млрд руб. в ценах 2019 г. Для сравнения, годовая экономия датского эко-индустриального парка «Kalundborg» составляет около 1,727 млрд руб., что в 20 раз меньше одной отрасли гидролизного перепроизводства [3]. В наши дни гидролизные технологии активно применяются для переработки отходов.

Принципы циркулярной экономики в СССР реализовывались через сбор и переработку металлолома, макулатуры и стеклотары для повторного использования. Например, до 85% стеклянных бутылок использовались повторно, что не удалось ни одной другой стране. Во многих научных работах исследователи сравнивают Россию с зарубежными странами, изучая их практики циркулярной экономики и переработки отходов. Однако, по мнению авторов исследования, в первую очередь следует обратиться к отечественным истокам, изучить советские практики, улучшить их и внедрить для значительного повышения экономических и экологических показателей страны.

При сравнении зарубежного и отечественного опыта переработки отходов эксперты часто с определённым скепсисом отмечают превосходство других стран в этой области. Тем не менее важно учитывать все факторы и причины такой разницы. Зарубежные страны обладают меньшими территориями и высокой плотностью населения, в отличие от России, где отходы часто находятся далеко от глаз общественности и не вызывают беспокойства. Многие иностранные государства не обладают таким богатством и разнообразием минеральных ресурсов, как Россия. Эти страны вынуждены перерабатывать отходы для сохранения дефицитных земель или для получения металлов и нерудных материалов, которые не могут быть добыты в достаточном количестве в их стране. Вывод напрашивается сам собой: если бы у других стран была такая же ресурсная ситуация, как у России, уровень переработки отходов был бы также низким.

Один из ключевых факторов, который приводит к накоплению отходов в России, – это низкая рыночная мотивация, отсутствие стимулов для использования отходов горнодобывающими компаниями и недостаточно развитая государственная политика в этой области. Для успешной переработки отходов добычи полезных ископаемых требуются инновационные технологии (безотходные, «зеленые», декарбонизированные), а также организационно-экономические механизмы, способствующие эффективному и прибыльному использованию промышленных отходов. Это основные задачи в области управления отходами, решение которых невозможно без реализации проектов.

Определение понятия «организационно-экономический механизм управления проектами переработки отходов»

На рис. 1 отображено определение понятия «организационно-экономический механизм управления проектами переработки отходов» в контексте горнодобывающей отрасли.

Рис. 1 Определение понятия «организационно- экономический механизм управления проектами переработки отходов»

Fig. 1 A definition of the concept of “organizational and economic mechanism of managing waste processing projects”

Организационно-экономический механизм управления проектами по переработке отходов включает в себя совокупность принципов, методов, средств и инструментов, направленных на планирование, организацию, мотивацию и контроль процессов переработки отходов. Этот механизм должен учитывать многоаспектность взаимодействия между структурными элементами производства, логистики, маркетинга, финансирования и государственного регулирования, обеспечивая достижение устойчивого экономического и экологического эффекта. В настоящее время управление отходами горнодобывающей промышленности в РФ сводится к соблюдению технологических и экологических норм проектов добычи полезных ископаемых и обеспечению основных производственных процессов.

Отчеты об устойчивом развитии компаний информируют о значительном увеличении утилизации отходов, но, как правило, это отходы I–III класса опасности, а они составляют 1–5% от общего объема отходов. А остальные 99–95% относят к неопасным отходам V класса и отправляют в хвостохранилища. Иногда используют на собственные нужды (отсыпка дорог, для рекультивации). Для примера: в отчете за 2022 г. ПАО «АЛРОСА» сообщает о реализации технических решений для продолжительного складирования отходов на площади хвостохранилища до 2066 г. 5 Все это еще раз подтверждает, что объемы отходов горнодобывающих компаний будут только увеличиваться, если ситуация с их переработкой, утилизацией не изменится.

Значительная часть отходов, возникающих в результате добычи и первичной переработки полезных ископаемых, может быть успешно реинтегрирована в производственные процессы. Со времен Советского Союза существуют технологии по переработке отходов горнодобывающих компаний, которые продолжают совершенствоваться, учитывая последние научные достижения и экологические стандарты.

Таблица 3 Факторы низкой заинтересованности в переработке отходов

Table 3 Factors of low interest in waste processing

В табл. 3 перечислены причины (факторы), влияющие на низкую заинтересованность в переработке или использовании промышленных отходов перерабатывающими предприятиями, коммерческими или государственными организациями.

Реализация проектов по переработке отходов недропользования

Для успешной реализации проектов по переработке или использованию отходов недропользования требуются значительные усилия и активное вовлечение собственников компаний.

Крупные российские компании интегрируют ESG-принципы в свои отчёты, демонстрируя ответственный подход в экологическом, социальном и управленческом аспектах. Это способствует повышению рейтинга компании на рынке, улучшению финансового положения и укреплению имиджа. Например, интеграция в производственный процесс компании технологии получения сырья из переработанных отходов, которую компания может также сама использовать в своей деятельности или реализовывать на рынке, расширив линейку своей продукции, может значительно повысить интерес к участию в таких проектах.

Одним из примеров наилучших доступных технологий, по мнению авторов, является технология компании «САИТАКС», активно разрабатывающей новые технологии и комплексные решения, направленные на полную утилизацию и переработку отходов, образующихся в процессе деятельности горнодобывающих предприятий и промышленных производств 6. За годы своей работы компания «САИТАКС» накопила значительный опыт в области внедрения собственных технологических решений в сотрудничестве с крупнейшими промышленными предприятиями РФ, включая такие компании, как «ГАЗПРОМ», «НОВАТЭК» и «РУСАЛ».

Важно отметить, что себестоимость производства металлов и количество отходов при использовании их технологии значительно снижена. Компания подтвердила состоятельность своей технологии при переработке красного шлама, хвостов обогащения, металлургических золошлаков, пыли газоочистки сталеплавильных производств НЛМК, ММК и РУСАЛ.

Сутью данного метода является производство порошковых металлов в проходных печах непрерывного действия. Принципиальные отличия данного метода заключаются в неприхотливости технологии к химическому составу 6 ООО «Саитакс». Режим доступа: http://www.saitax.ru сырья, отсутствии необходимости обогащения, протекании всех восстановительных процессов при пониженных температурах (до 1000 ℃) в токе водорода или монооксида углерода СО.

Технология позволяет получать:

• пеностекло SAITAX (экологичный и качественный теплоизоляционный материал);

• концентраты металлических порошков: Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pb и др.;

• оксиды: алюминия AI2O3, магния MgO, титана TiO2;

• диоксид кремния SiO2;

• карбонат лития Li2СO3;

• комплексные удобрения.

Рис. 2 Возможности ООО «САИТАКС» по переработке отходов

Fig. 2 Waste processing capabilities of SAITAX LLC

На рис. 2 приведены основные возможности компании «САИТАКС» по переработке разных видов отходов и производству соответствующей продукции в зависимости от свойств отходов, их химического и физического состава, а также от запросов клиентов или рыночного спроса в регионе, где проводится переработка отходов.

Все параметры предлагаемых проектов обладают высокой степенью гибкости и могут быть адаптированы в соответствии с финансовыми возможностями компании и потребностями региона в области переработки отходов, а также с учетом ожидаемого экономического эффекта и доступных мер государственной поддержки. Кроме того, компания готова производить именно те материалы, товары или сырье, которые будут наиболее востребованы в конкретном регионе, где планируется реализация проекта по переработке отходов.

Для одного из крупнейших российских предприятий компанией «САИТАКС» был разработан целевой проект, предусматривающий строительство завода с необходимой мощностью для переработки всех шламов предприятия на каждом месторождении. Проект предполагает максимальную локализацию и минимальные закупки сырья. Период переработки составляет от 50 до 100 лет на одном месторождении. Для начала компания предлагает запустить пилотный проект, рассчитанный на переработку 40 тыс. т шламов в год для подтверждения параметров применения технологии переработки хвостов обогащения. Реализация пилотного проекта позволит оптимизировать капитальные вложения и ускорить запуск производства, а также отработать логистические и маркетинговые аспекты сбыта готовой продукции. Провести научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) на опытно-промышленной линии «SAITAX».

Предварительные расчеты показали, что применение технологии ООО «САИТАКС» позволит получить рентабельный проект по переработке отходов крупной горнодобывающей компании.

Применение вторичных ресурсов способствует сокращению капитальных затрат на 30–35% и уменьшает себестоимость выпускаемой продукции или сырья на 30% [4]. Это подтверждает эффективность использования циркулярной (безотходной) модели экономики в горнодобывающей промышленности – использовать ресурсы, которые фактически лежат у нас под ногами.

Проектный подход в управлении отходами недропользования позволяет проводить всестороннюю экономическую оценку ресурсного потенциала отходов. Благодаря проектному подходу можно рассматривать различные сценарии переработки отходов, их использования. Учитывать конфликт интересов заинтересованных сторон (многие отвалы с отходами являются гидротехническими сооружениями и их разработку необходимо согласовывать с различными ведомствами).

Согласно мнению экспертов, учитывая принципы иерархии управления отходами и логику проектного подхода, можно идентифицировать два основных типа проектных инициатив. Первый тип ориентирован на минимизацию образования отходов на этапах производства, второй – на переработку и утилизацию уже существующих отходов (рис. 3) [5].

Актуальность данных проектов обусловлена стремлением к устойчивому развитию и необходимости снижения негативного воздействия на окружающую среду. В первом типе проектов задачи включают разработку новых технологий и процессов, позволяющих сократить объемы образующихся отходов. Во втором – акцент делается на создании и внедрении эффективных методов переработки и безопасной утилизации.

Рис. 3 Типы проектов по управлению отходами

Fig. 3 Types of waste management projects

На рис. 3 показана связь между типами проектов, их задачами и типичными примерами, что позволяет получить целостное понимание стратегий управления отходами в контексте проектного подхода.

Заключение

Возвращаясь к причинам низкой заинтересованности в переработке или использовании промышленных отходов, следует отметить, что в условиях появления открытых данных о соблюдении экологических норм крупными горнодобывающими компаниями важно внедрять ценностный подход к социально-экологической ответственности в управлении организацией. Такой подход позволит не только повысить заинтересованность в экологически ответственном поведении, но и интегрировать принципы устойчивого развития в стратегию компании, ее проекты по управлению отходами.

Как один из инструментов повышения ценностного подхода и популяризации практик использования отходов горнодобывающих компаний можно использовать ИТ-площадку ППК РЭО (Публично-правовая компания «Российский экологический оператор») для размещения в ней модуля «Экокарьер» где будет размещена информация о техногенных месторождениях в РФ с их химико-физическими свойствами и перечнем НДТ для их переработки. Сформулированные предложения созвучны обсуждаемым в экспертном сообществе тезисам о необходимости создания Техногенной карты месторождений Российской Федерации и формирования реестра наиболее эффективных технологий для переработки и утилизации горнопромышленных отходов. Эти меры являются ключевыми шагами для систематического и целенаправленного решения проблемы на национальном уровне.

Список литературы

1. Худякова Л.И., Войлошников О.В., Тимофеева С.С. Магнийсиликатные породы горнодобывающей промышленности и технологии их утилизации. Новосибирск: Гео; 2014. 175 с.

2. Комаров М.А., Алискеров В.А., Кусевич В.И., Заверткин В.Л. Горно-промышленные отходы – дополнительный источник минерального сырья. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2007;(4):3–9. Komarov M.A., Aliskerov V.A., Kusevich V.I., Zavyortkin V.L. Mine waste – an additional source of mineral resources. Mineral Recourses of Russia. Economics and Management. 2007;(4):3–9. (In Russ.)

3. Суходолов А.П., Хаматаев В.А. Развитие отечественной гидролизной промышленности. Известия Иркутской государственной экономической академии. 2009;(3):49–52. Режим доступа: https://izvestia.bgu.ru/reader/article.aspx?id=4875 (дата обращения: 27.07.2024). Sukhodolov A.P., Khamataev V.A. Stages of development of the domestic hydrolysis industry. Izvestiya Irkutskoi Gosudarstvennoi Ekonomicheskoi Akademii. 2009;(3):49–52. Available at: https://izvestia.bgu.ru/reader/article.aspx?id=4875 (accessed: 27.07.2024).

4. Будина Т.С., Прокофьева Л.М. Кроссотраслевая задача переработки золошлаковых отходов. В кн.: Актуальные проблемы недропользования: тез. докл. 19-й Всерос. конф.-конкурса студентов и аспирантов, г. Санкт-Петербург, 12–16 апр. 2021 г. СПб.: Санкт-Петербургский горный университет; 2021. –Т. 4. С. 185–187.

5. Невская М.А., Маринина О.А. Обоснование проектного подхода к управлению горнопромышленными отходами в минерально-сырьевом комплексе. Интернет-журнал Науковедение. 2016;8(3):59–70. Режим доступа: https://naukovedenie.ru/PDF/13EVN316.pdf (дата обращения: 27.07.2024). Nevskay M.A., Marinina O.A. Justification of the project approach to the management of mining waste in the industrial mineral raw materials complex. Internet-zhurnal Naukovedenie. 2016;8(3):59–70. Available at: https://naukovedenie.ru/PDF/13EVN316.pdf (accessed: 27.07.2024).