Чистое золото: как экологично добывать драгоценный металл и не навредить природе

С такими картинками в голове я и летел в командировку в Краснотурьинск – крупный промышленный центр Северного Урала, где разворачиваются основные события нового романа «Оккульттрегер» Алексея Сальникова, прославившегося книгой «Петровы в гриппе и вокруг него». Город сразу понравился: аккуратные двух-трехэтажные недавно отремонтированные дома, выстроенные еще немецкими военнопленными, центральная площадь, напоминающая полукруглое здание главного штаба в Санкт-Петербурге (сразу видно, откуда были архитекторы), новая набережная, небольшие, но интересные музеи. Еще в 1758 году тут началось строительство первого медного рудника, Васильевского, с тех пор Краснотурьинск и связан с горнорудной промышленностью.

Как выглядят такие города, я прекрасно знаю, бывал в них много раз – их можно опознать по желтым деревьям, мертвым рекам и озерам и общему депрессивному фону. Краснотурьинск же утопает в зелени, а его жители выглядят радостными, хотя источник благосостояния все тот же – горно-металлургическая промышленность. И цель нашей командировки – Воронцовское золоторудное месторождение и золотоизвлекательная фабрика «Золото Северного Урала», расположенные недалеко от города и обеспечивающие постоянный денежный поток. Причем мы впервые приехали написать не о том, как добывают золото, а о том, как добывать золото и не вредить природе. Такое вообще возможно?

Краснотурьинское золоторудное предприятие в «Полиметалле» головное в сфере природосбережения: отработанные здесь технологии потом распространяют дальше. Мы пробираемся мимо карьера, где непрерывно снуют многотонные самосвалы Komatsu, и, обгоняя их, заезжаем на территорию фабрики. Первое удивление: сразу за забором стоит зеленая-зеленая тайга. Не выдерживаем и поднимаем в воздух дрон, облетая промышленную зону по периметру, – действительно, везде зелено. А ведь для извлечения золота используется цианид! Что это такое, думаю, объяснять не надо.

«Можете объехать территорию – увидите кучу следов 1960-х. Мы знаем, что после себя оставляют драги, – говорит главный инженер АО "Золото Северного Урала" Ильнур Арсланов, который выглядит удивительно молодо для своей должности. – Но мы работаем не так».

Требования в сфере экологии постоянно меняются в сторону ужесточения. Яркий пример – золотоизвлекательная фабрика типа «уголь в пульпе», запущенная в 2004 году. Для очистки воздуха там применялись регенерационно-ионообменные фильтры – довольно старая технология, которая тем не менее соответствовала проекту. Однако вскоре стало понятно, что есть более эффективные решения. С 2014 года на фабрике начались испытания установок на основе мультивихревых гидрофильтров «Вортэкс», разработанных в новосибирском Академгородке, и за несколько лет новинку успешно внедрили. Самый главный компонент, который улавливают гидрофильтры, – это тот самый цианид. Даже на территории фабрики можно дышать полной грудью: воздух кажется чистым, к тому же фабрика со всех сторон окружена лесом. Мультивихревой гидрофильтр работает так: восходящий поток воздуха встречается с нисходящим потоком мелкодисперсного раствора, а тот, в свою очередь, за счет большой площади соприкосновения абсорбирует вещества, которые могли бы попасть в воздух. С помощью такого «эффекта мокрого тумана» улавливается пыль, а цианид обезвреживается за счет химического взаимодействия с раствором, из которого состоит туман. Другие вещества убираются еще до фильтров «Вортэкс».

Раствор постоянно обновляется, перерабатывается, отходов практически никаких (прежде оставалось множество использованных фильтровальных салфеток, приходилось менять реагенты). Установка «Вортэкс» работает в полностью автоматическом режиме – человек приходит лишь пару раз за смену посмотреть, все ли в порядке.

«Я прямо сейчас на экране компьютера могу увидеть режим работы любой из четырех установок, – продолжает Ильнур. – До введения этой технологии уровень очистки составлял 80–85%, а сейчас паспортная эффективность оценивается не менее чем в 97%. Кроме того, реагент, который раньше улетал в воздух, теперь возвращается, и мы его используем повторно, что тоже плюс для экологии».

Воде на фабрике уделяется особое внимание, поскольку сброс идет прямо в реку Какву, которая напрямую питает город Серов ниже по течению. В переводе с мансийского «каква» означает «чистая вода». Вода в реке действительно чистая, там водится даже стерлядь – рыба, чрезвычайно чувствительная к качеству среды.

Требования, который применяются к воде, не просто нормативные – это требования ПДК рыбхоза, которые в разы выше. Первоначально на фабрике работали установки «Валдай» и «Альфа-7», которые очищают воду от механических примесей, взвешенных веществ, масел, нефтепродуктов и цветных металлов. Эти установки занимались очисткой дождевых и ливневых вод, но к 2020 году на золотоизвлекательной фабрике кучного выщелачивания накопился критический объем растворов, хранившихся в изолированных водоемах, – их требовалось очищать и сбрасывать.

Для этого еще в 2017 году начали проектировать систему обезвреживания растворов, которая основывалась на самой передовой технологии очистки методом обратного осмоса – процессе, использующем частично проницаемую мембрану для отделения ионов, нежелательных молекул и более крупных частиц от питьевой воды. Очень дорогая и сложная технология с уникальной эффективностью: четыре ступени осмоса чистят воду от всех примесей, начиная с цветных металлов и заканчивая органикой, на молекулярном уровне. Мембрана улавливает все, кроме растворенного цианида, который убирается на следующем этапе очистки – при гипохлорировании, осаждении на активированный уголь. Эти технологии, внедренные на фабриках два года назад, позволяют из опасных растворов получать на выходе питьевую воду.

В горнорудной промышленности слово «хвост» имеет другое значение – так называют отходы от обогащения полезных ископаемых, и сами они не очень полезные. Обычно жидкие отходы сбрасываются в наливные хвостохранилища – закрытые гидроизолированные искусственные озера. При отстаивании идет разделение на осадочную твердую фазу хвостов и воду. Вода вторично используется обогатительной фабрикой или очищается и сбрасывается в стоки. Самая большая опасность наливных хвостохранилищ – прорыв дамбы, которая блокирует искусственное озеро. Например, прорыв дамбы хвостохранилища Качканарского ГОКа привел к сходу селевого потока высотой 5 м, который смел поселок рабочих прииска; тогда 17 человек погибли и 27 пострадали. Подобная катастрофа в Бразилии унесла жизни 270 человек. Но страшны не только человеческие жертвы: такие прорывы ведут к загрязнению токсичными отходами окружающих водоемов, сумма ущерба часто исчисляется миллиардами.

Золотоизвлекательная фабрика расположена не в безлюдной тайге – в непосредственной близости живет и работает 2–3 тыс. человек, рядом есть город и проходит автомобильная трасса. Поэтому руководство приняло решение попробовать организовать полусухое складирование хвостов. Сейчас эта технология прошла проверку и успешно внедрена уже на нескольких горно-обогатительных фабриках «Полиметалла». Как она работает? Пресс-фильтры отжимают пульпу – смесь воды и отработанной руды – до твердого состояния; потом она идет в укладку на подготовленные гидроизолированные основания хвостов в отвал – такие аккуратные холмики, похожие на барханы. После окончания работ отвал покрывается водонепроницаемым слоем и засаживается кустарником и деревьями. Впрочем, кусты сейчас уже растут сами. Хвосты, кстати, вещь далеко не бесполезная: с ростом цен на золото (а они повышаются непрерывно) отходы можно будет отправить на вторичную переработку. «Когда мы начинали здесь свою деятельность, входящее содержание по золоту было довольно высоким – сейчас в отвалах золота больше, чем в некоторых месторождениях, – смеется главный инженер. – И добывать его заново не надо: вот оно лежит – бери и перерабатывай. Чуть-чуть поменять технологическую цепочку, и можно извлекать дальше».

Первое, с чем вы сталкиваетесь при проходе на территорию фабрики, – прибор, в который нужно дыхнуть. Малейшее присутствие алкоголя в крови – и вас не пропустят, на эту тему сотрудники рассказывают множество легенд. А первое здание за проходной – лаборатория экологического мониторинга, которая была построена раньше, чем сам карьер и производство. Начальник центральной лаборатории АО «Золото Северного Урала» Геннадий Максимов сам по себе личность уникальная и рассказывать про свое хозяйство может часами, к тому же ему есть чем гордиться: по уровню оснащенности самыми современными измерительными приборами его лаборатория даст фору иному НИИ – их стоимость исчисляется сотнями миллионов рублей.

Его лаборатория осуществляет тотальный контроль атмосферного воздуха, почвы и снежного покрова на границе защитной зоны, а также проверяет воды реки Каквы выше и ниже по течению относительно сбросов. Сам карьер и промплощадка обнесены сетью наблюдательных скважин, через которые мониторится состояние подземных вод.

С особой гордостью Максимов показывает мне, бывшему физику, оборудование, какого я раньше никогда не видел: инфракрасный Фурье-спектрометр для обнаружения нефтепродуктов и другой органики, хроматограф, который анализирует водные вытяжки из почвы, снежный покров и воздух. Один блок работает на определение анионов (хлоридов, сульфатов, нитратов, нитритов и фосфатов), второй – на поиск легких катионов (натрия, калия, кальция, магния и аммония). В другой комнате стоит «тяжелая артиллерия» лаборатории: атомноабсорбционный и атомноэмиссионный спектрометры для анализа тяжелых металлов в воде, снежном покрове, кислотных вытяжках из почвы, воздухе. Одну пробу прибор раскладывает на весь спектр, определяя около 60 элементов, – своеобразный Роллс-Ройс среди приборов. Такая лаборатория здесь всего одна, поэтому Максимов берет другие предприятия на аутсорс. «Нет своей лаборатории – будешь кормить чужую», – смеется он.

У службы экологии предприятия есть и еще одна обязанность – фиксировать случаи обнаружения сотрудниками диких животных на территориях компании. «Мы хотим знать, насколько разнообразна вокруг промплощадки флора и фауна и как она меняется в динамике по годам, понимать, какое воздействие предприятие оказывает на окружающую среду, – говорит Ильнур Арсланов. – Поэтому ведем мониторинг растений и животных, особое внимание уделяем краснокнижным. Конкретно я 18 июля прошло года прямо на нашей дороге встретил лису, и зайцы летом везде скачут. Видели здесь лосей, косули забегают, бобры совсем рядом живут».

Особая гордость «Полиметалла» – выпуск в Какву (куда сбрасывается очищенная вода) мальков стерляди: когда-то в реке водилась осетровая порода, но из-за деятельности людей рыба из водоема пропала. Вот уже пятый год сотрудники предприятия вместе с подшефными школьниками осенью выпускают в реку по 3000 80-граммовых мальков, которых закупают в одном из рыбохозяйств Тюмени.

Стерлядь растет медленно, размножаться самостоятельно сможет только через три-четыре года после выпуска, зато живет более 30 лет. Кстати, выбор рыбы не частная инициатива «Полиметалла»: чтобы вид не нарушил местную экосистему, его пришлось долго согласовывать со специалистами. У стерляди Каква – естественный ареал обитания, к тому же эта рыба весьма чувствительна к загрязнению воды и содержанию в ней кислорода – идеальный индикатор чистоты водоема. Сейчас ловить стерлядь в Какве запрещено, вид занесен в Красную книгу. Но если программа просуществует пару десятилетий, рыбы может стать настолько много, что правила изменятся. Последний вопрос, который нас интересовал, – что станет с карьером и отвалами после завершения разработки? На этот счет есть несколько идей, но самая интересная – превращение территории в рекреационную зону. Отвалы можно рекультивировать, сделав из них горнолыжный спуск, а карьер заполнить водой и устроить вокруг получившегося озера курорт. Породы здесь известковые, а значит, цвет воды будет неотличим от Мальдив – изумрудно-голубой, как на открытках. Глубина карьеров – более 200 м – позволит заниматься даже глубоководным дайвингом; например, Голубое озеро в Кабардино-Балкарии, самое глубокое карстовое озеро в стране (258 м), привлекает любителей подводного плавания со всего мира. «Ради дайверов мы даже можем оставить на небольшой глубине один из карьерных экскаваторов – будет неплохой аттракцион», – улыбается главный инженер «Золота Северного Урала».