За последние десятилетия в мире наблюдается неуклонный рост потребления цветных металлов, вызванный увеличением как численности населения, так и показателя потребления на душу населения. Соответственно рост потребления влечет за собой и рост производства цветных металлов. Например, за десятилетний период 1998-2007 гг. мировое производство меди увеличилось на 15 %, алюминия и свинца - на 35 %.

С самого начала использования цветных металлов основным источником для их производства служило и продолжает служить первичное (рудное) сырье.

Однако ресурсы руд цветных металлов ограничены и невосполнимы. Большинство развитых стран, производящих и потребляющих цветные металлы в значительных объемах, не обладают достаточными запасами их руд. К тому же для общественного мнения этих стран характерно стремление сохранить для будущих поколений невозобновляемые природные ресурсы.

Горно-добывающая промышленность принадлежит к числу наиболее трудоемких и капиталоемких отраслей. Текущие затраты на добычу и обогащение первичного сырья возрастают из-за углубления горных разработок и вовлечения в оборот более бедных по содержанию металлов запасов месторождений. Несмотря на то, что общемировые запасы руд цветных металлов достаточно велики, большая их часть выявлена в регионах с неразвитой инфраструктурой. Для их разработки необходимы значительные капитальные затраты, связанные со строительством рудников и обогатительных фабрик. Ужесточение требований к охране окружающей среды приводит к росту капиталовложений в природоохранные мероприятия и соответственно издержек производства. Производство цветных металлов из первичного сырья требует большого количества топливно-энергетических ресурсов, дефицит и рост цен на которые в настоящее время наблюдается во всем мире.

Наряду с рудным первичным сырьем источником для производства металлов является вторичное сырье (лом, отходы производства), роль которого постоянно возрастает.

Для металлов характерно многоразовое, цикличное участие в процессе "производство - потребление". Схема движения металла в этом процессе имеет вид кругооборота.

На этапе производства накопление больших объемов неиспользуемых отходов послужило толчком к изысканию технической возможности превращения их вновь в металлопродукцию.

На этапе потребления металлические (или содержащие металл) изделия в результате технической невозможности или экономической нецелесообразности дальнейшего их использования имеют ограниченный срок службы, выходят из эксплуатации и таким образом теряют свою потребительную стоимость. Однако сам металл, закончив срок службы в качестве конструкционного материала изделия, определенную потребительную стоимость сохраняет. Поэтому после специальной переработки он снова может быть использован в качестве вторичного сырья.

Таким образом, использование отходов превращается в постоянную функцию общественного производства. Повторное использование отходов расширяет сырьевую базу, сохраняет невозобновляемые источники первичного сырья, предотвращает загрязнение окружающей среды, обеспечивает достижение значительного экономического эффекта за счет экономии текущих затрат и инвестиций.

Рост потребления вторичного сырья металлов определяется в первую очередь экономической целесообразностью, определяемой значительными затратами на добычу и переработку руд цветных металлов и ростом цен на конечную продукцию. Основным преимуществом при этом является значительная экономия энергоносителей, стоимость которых может достигать 50 % объема издержек на производство металла. Необходимо также учитывать, что затраты на вовлечение в оборот вторичного сырья значительно ниже, чем на переработку руды. Существенному сокращению издержек способствует то, что отходы во многих случаях вводятся в технологический процесс изготовления продукции, минуя начальные стадии производства, необходимые для переработки первичного сырья.

Использование вторичного сырья обеспечивает значительную экономию рудного сырья, что делает природопользование более рациональным. При этом значительно снижается потребность в проведении мероприятий по регенерации районов добычи и обогащения рудного сырья, рекультивации земель и утилизации отвалов отходов горно-обогатительных предприятий.

Так, производство 1 т алюминия из лома и отходов заменяет более 5 т первичного рудного сырья и вспомогательных материалов, которые необходимы для выпуска 1 т первичного алюминия. Для производства 1 т первичного алюминия требуется около 15000 кВт·ч электроэнергии, в то время как для производства вторичного только 550 кВт·ч. Таким образом, экономится более чем 95 % энергии, необходимой для производства алюминия из первичного сырья.

Возможность повторного использования отходов и регенерации содержащихся в них ценных компонентов оказывает влияние на формирование пропорций между добычей первичного сырья, производством энергии и топлива, выпуском конечной продукции, т.е. на межотраслевые пропорции развития важнейших отраслей экономики страны. Исследование "кругооборота" металлов позволяет определять целесообразные структурные сдвиги в производстве важнейших видов продукции, управление "кругооборотом" дает возможность совершенствовать межотраслевые соотношения и пропорции.

В настоящее время в мире доля вторичного сырья в производстве цветных металлов составляет не менее 25 %, в том числе для алюминия и меди она превышает 30 %, для свинца - 50 %. Тенденция увеличения этих показателей сохраняется. Так, по прогнозу компании Hydro Aluminium в 2030 г. общее потребление алюминия может достичь 50 млн т, из которых 22-24 млн т (44-48 %) будет обеспечиваться за счет вторичного алюминия.

Ниже приводится анализ соотношения рудного и вторичного сырья в производстве основных цветных металлов (алюминия, меди и свинца) в России.

Алюминий. Производство первичного алюминия в России ведут в настоящее время 12 алюминиевых заводов, входящих в структуру Объединенной компании "Российский алюминий" (ОК "РУСАЛ"). Под первичным алюминием понимается как нелегированный алюминий, так и алюминиевые сплавы, полученные на его основе. Для производства первичного алюминия используется промежуточный продукт - глинозем, получаемый в основном из бокситов, реже - из нефелинов и алунитов. Технология получения нелегированного алюминия основана на электролизе криолит-глиноземного расплава.

Основным источником получения глинозема в мире являются бокситы. Подтвержденные мировые запасы бокситов составляют около 27 млрд т, из которых 30 % приходится на долю Гвинеи, 18 % - Австралии, 8 % - Ямайки, 7 % - Бразилии, 6 % - Индии.

По запасам и качеству бокситов Россия значительно уступает основным бокситодобывающим странам. Качество бокситового сырья на территории России низкое: среднее содержание глинозема Al2O3 - 49,2 %, кремнезема SiO2 - 10,6 %, кремниевый модуль MSi - 4,6.

Запасы бокситов в России сконцентрированы в более 50 месторождениях. Основная часть балансовых запасов сосредоточена в Республике Коми (52 %) и на Урале (27 %). В то же время на долю Восточной Сибири, где находится свыше 80 % мощностей электролизных заводов России, приходится около 3 % запасов бокситов.

Добычу бокситов в России ведут 3 предприятия - ОАО "Северуралбокситруда", ОАО "Боксит Тимана", ОАО "Северо-Онежский бокситовый рудник". С 2004 г. прекратило свое существование ОАО "Южно-Уральские бокситовые рудники", также перестало вести разработку бокситов ОАО "Бокситогорский глиноземный завод".

Годовой объем добычи бокситов в России в настоящее время составляет 5,5-5,7 млн т. Доля бокситового сырья в производстве глинозема находится в последние годы на уровне около 60 %. Оставшаяся часть приходится на нефелиновые руды, которые используются для производства глинозема только в России.

В России выявлено 15 месторождений нефелиновых руд, при этом значительная часть этих руд заключена в комплексных апатит-нефелиновых месторождениях Кольского полуострова, разрабатываемых ОАО "Апатит".

Переработка нефелиновых руд на глинозем в настоящее время ведется ОАО "Ачинский глинозем". ОАО "Пикалевский глинозем", получавший для переработки нефелиновый концентрат от ОАО "Апатит", перепрофилируется на выпуск цемента.

На территории России производство глинозема ведут 4 предприятия: ОАО "Ачинский глинозем" (Красноярский край), ОАО "Уральский алюминиевый завод" и ОАО "Богословский алюминиевый завод" (Свердловская область), ОАО "Бокситогорский глиноземный завод" (Ленинградская область). Объем производства глинозема из бокситов в настоящее время составляет 3,2-3,3 млн т.

В России ощущается острый дефицит алюминиевого сырья, обусловленный отсутствием крупных месторождений высококачественных бокситов. Поэтому сырьевую базу для производства алюминия нельзя рассматривать без импортных поставок глинозема. ОК "РУСАЛ" приобрела в последние годы ряд активов за рубежом - бокситовые рудники и глиноземные заводы в Гвинее, на Ямайке, в Гайане, Ирландии, Италии, Австралии. Компании принадлежит также Николаевский глиноземный комбинат на Украине. Доля импортного глинозема в производстве алюминия России находится в последние годы в пределах 57-58 %.

Вторичный алюминий получают из отходов и лома алюминия как на специализированных предприятиях, так и на литейных заводах и в литейных цехах прокатных и машиностроительных предприятий. По оценке "Инфомайн" заготовка лома алюминия без учета шлаков стабилизировалась в последние годы в пределах 500-600 тыс. т.

Общее число предприятий-производителей вторичного алюминия в России превышает 150, к числу основных относятся ОАО "Подольский завод цветных металлов", ООО ПК "Втормет", ЗАО "Завод ВМС" (Московская область), ОАО "Пермцветмет" (Пермский край), ОАО "Сухоложский завод Вторцветмет" (Свердловская область). На долю этих предприятий приходится более 35 % общего объема производства вторичного алюминия в России. Следует отметить, что производимый в России вторичный алюминий не может заменить собой первичный. Практически весь он производится в виде литейных сплавов и раскислителей.

Динамика производства в России первичного и вторичного алюминия в 1991-2007 гг. представлена на рис. 1.

Как видно, по сравнению с серединой 1990-х гг. выпуск вторичного алюминия в конце 1990-х гг. увеличился и вышел на уровень свыше 500 тыс. т. При этом отношение первичный/вторичный алюминий доходило до 5,5:1,0 (2000 г.). В настоящее время при опережающих темпах роста производства первичного алюминия это соотношение составляет 7:1.

Медь. Запасы меди в России учтены в настоящее время в более 130 месторождениях и оцениваются на уровне свыше 60 млн т. Преобладающими промышленными типами являются сульфидные медно-никелевые, медно-колчеданные месторождения и медистые песчаники.

К наиболее крупным месторождениям (запасы более 5 млн т меди) относятся Удоканское месторождение медистых песчаников (Читинская область), Талнахское и Октябрьское месторождения сульфидных медно-никелевых руд (Красноярский край), Гайское месторождение медно-колчеданных руд (Оренбургская область).

В настоящее время в России разрабатываются свыше 30 месторождений, руды которых содержат в своем составе медь (главным образом месторождения с содержанием меди 1-2 %).

Наиболее крупными по запасам меди из разрабатываемых месторождений являются Ждановское (Мурманская область), Гайское (Оренбургская область), Юбилейное (Республика Башкортостан), Волковское, Сафьяновское (Свердловская область), Талнахское и Октябрьское (Красноярский край).

Добычу руд, содержащих медь, осуществляют 26 предприятий. Подавляющая часть добывающих предприятий входит в состав крупных горно-металлургических холдингов - ГМК "Норильский никель", ОАО "Уральская горно-металлургическая компания" и ЗАО "Русская медная компания". Из добываемой руды на 19 обогатительных фабриках производится медный концентрат. Качество получаемого медного концентрата на большинстве фабрик невысокое (содержание меди - 14-17 %).

По оценке "Инфомайн" в настоящее время в России производится около 550-560 тыс. т меди в медном концентрате. Медный концентрат представляет собой основное сырье для производства черновой меди.

Выпуск черновой (анодной) меди осуществляют в качестве товарной продукции 5 предприятий - ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод" ("СУМЗ"), ОАО "Святогор", ОАО "Уралэлектромедь", ОАО "Медногорский медно-серный комбинат", ЗАО "Карабашмедь".

Следует отметить, что мощности по выпуску анодной меди имеют также ОАО "Уралэлектромедь", ЗАО "Кыштымский медеэлектролитный завод" (КМЭЗ), ОАО "Кольская горно-металлургическая компания" (КГМК) и Заполярный филиал ГМК "Норильский никель", однако эта продукция используется внутри предприятий для выпуска рафинированной меди и таким образом не относится к товарной.

Кроме медного концентрата, в качестве сырья для выпуска черновой и рафинированной меди используется медесодержащий лом, сбор которого в последние годы в России оценивается на уровне свыше 500 тыс. т.

По расчетам "Инфомайн" доля вторичного сырья в структуре производства черновой меди (1990-2007 гг.) колебалась от 10 до 37 %. Минимум этого показателя (10-16 %) был зафиксирован в 1994-1996 гг., что было связано с дефицитом лома, который в массированном объеме экспортировался. В дальнейшем экспорт медного лома был практически запрещен, а доля вторичного сырья в производстве черновой меди выросла.

Доля вторичного сырья в загрузке медеплавильных предприятий Урала различна. Выделяются 2 предприятия с высоким показателем использования вторичного сырья (свыше 50 %) - ОАО "Уралэлектромедь" и ЗАО "Карабашмедь". Для других производителей товарной черновой меди доля вторичного сырья не превышает 17-25 %.

Выпуск рафинированной меди осуществляют в настоящее время 6 предприятий: Заполярный филиал ОАО "ГМК "Норильский никель"; КГМК; ОАО "Уралэлектромедь"; КМЭЗ; ЗАО "Новгородский металлургический завод" (НМЗ); ОАО "Уралгидромедь".

Все предприятия-производители рафинированной меди входят в состав вертикально-интегрированных компаний (холдингов). Заполярный филиал и КГМК входят в состав ГМК "Норильский никель", ОАО "Уралэлектромедь" - в состав "Уральской горно-металлургической компании" (УГМК-Холдинг), КМЭЗ, НМЗ и ОАО "Уралгидромедь" - в состав "Русской медной компании" (РМК).

Источники сырья для производства рафинированной меди и их соотношение на предприятиях России достаточно существенно различаются.

Заполярный филиал ГМК "Норильский никель" выпускает практически всю рафинированную медь из первичного сырья.

В КГМК, в состав которой входят комбинаты "Печенганикель" и "Североникель", мощности по выпуску рафинированной меди имеются только на последнем предприятии. Непосредственным сырьем для выпуска рафинированной меди являются медно-никелевый файнштейн, поставляемый с Заполярного филиала, и медно-никелевый файнштейн комбината "Печенганикель", получаемый в свою очередь переработкой медно-никелевого концентрата. Кроме того, существенную долю в производстве рафинированной меди играл до недавнего времени медный лом. Его доля по оценке "Инфомайн" до 2005 г. колебалась от 25 до 45 %, в настоящее время снизилась до 5 %.

В ОАО "Уралэлектромедь" сырьем для выпуска рафинированной меди выступают черновая медь, поставляемая с медеплавильных предприятий УГМК - СУМЗ, ОАО "Святогор", ОАО "ММСК", ПП ОАО "Уралэлектромедь", а также вторичное медесодержащее сырье. По оценкам "Инфомайн" с середины и до конца 1990-х гг. доля лома в производстве рафинированной меди ОАО "Уралэлектромедь" составляла около 30 %, в последние годы - около 24-26 %.

КМЭЗ также получает черновую медь с предприятия, входящего в состав РМК (ЗАО "Карабашмедь"). После вхождения уральских медеплавильных заводов в состав УГМК они перестали осуществлять поставки черновой меди на КМЭЗ. После формирования РМК, в основе которой изначально стояли компании, занимающиеся сбором вторичного сырья, доля медного лома в производстве рафинированной меди на КМЭЗ увеличилась до 45-50 %.

НМЗ выпускает рафинированную медь, работая исключительно на медесодержащих ломах.

ЗАО "Уралгидромедь" является единственным предприятием в России, выпускающим рафинированную медь непосредственно из окисленных медных руд по технологии "выщелачивание - экстракция - электролиз".

В целом в России доля вторичного сырья в выпуске рафинированной меди составляет в настоящее время 21-22 %, а с учетом использования вторичного сырья в производстве черновой меди, используемой для выпуска рафинированной меди, достигает 33-34 %.

Динамика производства рафинированной меди из первичного и вторичного сырья в России (1991-2007 гг.) представлена на рис. 2.

Как видно, для последних лет в России характерно увеличение использования вторичного сырья в выпуске рафинированной меди, доля которого составляет 31-32 %, что выше мирового уровня.

Свинец. В отличие от алюминия и меди соотношение производства первичного и вторичного свинца и его сплавов выглядит совершенно иным образом.

Россия по разведанным запасам свинца занимает третье место в мире после Австралии, КНР и США, ее доля в мировых подтвержденных запасах составляет около 8 %.

При этом основу минерально-сырьевой базы свинца России составляют всего 3 месторождения, на которых сосредоточено около 60 % запасов: Горевское (Красноярский край), Холодненское и Озерное (Республика Бурятия); два последних месторождения не разрабатываются.

Подавляющий объем добычи свинецсодержащих руд и получения свинцового концентрата приходится на 2 предприятия - ОАО "Горевский ГОК" и ОАО "ГМК "Дальполиметалл". В 2007 г. в России произошел резкий рост выпуска свинца в свинцовом концентрате - с 33 до 48 тыс. т, главным образом за счет увеличения производства на Горевском ГОКе.

В перспективе возможен дальнейший рост выпуска свинцового концентрата за счет реализации проектов ОАО "Сибирь-Полиметалл" и проектов ИФК "Метрополь" (разработка Озерного и Холодненского месторождений).

Однако в России практически отсутствуют металлургические мощности по переработке свинцовых концентратов, содержащих драгоценные металлы, поэтому в настоящее время весь объем произведенных свинцовых концентратов экспортируется (в КНР, Японию, Республику Корея, Казахстан).

Все это привело к тому, что основным сырьем для производства свинца и его сплавов в России стало вторичное (рис. 3).

До недавнего времени свинец из рудного сырья (свинцовых концентратов) в России выплавляли ОАО "Электроцинк" и ОАО "Дальполиметалл". В 1997 г. ОАО "Электроцинк" было полностью переведено на переработку вторичного сырья. В ОАО "Дальполиметалл" до 2005 г. на плавильном заводе перерабатывалась часть свинцового концентрата, с 2005 г. производство свинца из него было прекращено и плавильный завод начал переработку вторичного сырья.

Производство свинца из вторичного сырья традиционно осуществляют ОАО "Рязцветмет" и ОАО "Верх-Нейвинский завод цветных металлов" (в настоящее время - Производство цветных металлов и сплавов ОАО "Уралэлектромедь"). В 1998 г. производство вторичного свинца начато в ЗАО "Комбинат по переработке вторичных ресурсов "Сплав" (Рязань). В последние годы к этому списку прибавились ЗАО "ПО "Цветметсервис" (Челябинская область), ЗАО "Метком Групп Зарайск" и ЗАО "Маглюк" (Московская область), ряд небольших предприятий, а также производства по переработке аккумуляторного лома таких производителей свинцовых аккумуляторных батарей, как ЗАО "АКОМ" (Самарская область) и ООО "АкТех" (Иркутская область). Давно уже ведут переработку вторичного свинцового сырья ООО "Курский завод "Аккумулятор" и ОАО "Тюменский аккумуляторный завод".

Все это привело к резкому росту выпуска вторичного свинца в России, который в 2007 г., составил около 105 тыс. т (+25 % к 2006 г.).

Основным потребителем свинца и его сплавов в России является аккумуляторная промышленность. Потребность в свинце для производства аккумуляторных батарей из-за бурного роста автомобильного парка России, который еще имеет значительный потенциал, также увеличивается. Однако следует заметить, что здесь российские производители аккумуляторов ведут жесткую конкурентную борьбу с импортной продукцией.

В любом случае выбывающие из реализации аккумуляторы создают хорошую сырьевую базу для производителей свинца в России. Среди свинцовых изделий аккумуляторы являются наиболее подходящими для рециклинга. Это связано с их высокой долей в потреблении свинца, постоянно увеличивающимся спросом и сроком службы, который относительно непродолжителен (3-6 лет).

* * *

Использование вторичного сырья в производстве различных цветных металлов имеет свои особенности.

Практически весь лом и отходы алюминиевой промышленности перерабатываются довольно значительным числом независимых предприятий вторичной цветной металлургии. Главная причина этого заключается в том, что основная часть продукции производителей первичного алюминия поступает на рынок полуфабрикатов, предусматривающих обработку алюминия давлением, для чего требуется алюминий весьма высокого качества, который пока не может быть получен из лома. Предприятия по выплавке алюминия из вторичного сырья могут использовать смешанный лом и реализовывать свою продукцию на рынках литейных сплавов. Требования к степени чистоты металла здесь несколько ниже, чем на рынках металла, предназначенного для обработки давлением. Поэтому доля вторичного сырья в общем производстве алюминия в России определяется объемами лома и отходов. В ближайшее время при ограниченности доступных ресурсов лома и отходов и росте производства первичного алюминия доля вторичного сырья останется прежней или даже несколько уменьшится.

Для производства меди характерно то, что лом и отходы можно использовать в производстве черновой и рафинированной меди. Это определило высокую долю медного лома и отходов для выпуска этих видов продукции. При этом следует отметить, что производство меди с использованием лома сконцентрировано в двух холдингах - УГМК и РМК. В 2007 г. они создали объединенную структуру по заготовке лома и, таким образом, практически контролируют этот рынок. При отсутствии инвестиций в 1990-е - начале 2000-х гг. в разработку новых месторождений доля вторичного сырья выросла. Однако с учетом того, что заготовка медного лома в ближайшее время сократится и начнется разработка новых месторождений, следует ожидать уменьшения доли вторичного сырья в производстве меди.

Использование вторичного сырья в производстве свинца достигло практически 100 %, и при отсутствии планов по его производству из рудного сырья этот уровень будет поддерживаться в ближайшие годы. Это связано с ростом автомобильного парка в России и соответственно с ростом спроса на свинцовые аккумуляторные батареи. Относительно недолгий срок службы и увеличение сбора вышедших из эксплуатации аккумуляторов создают основу для производства свинца на основе этого сырья.

Таким образом, для России определяющее влияние вторичного сырья в производстве цветных металлов имеет место прежде всего для свинца (рис. 4). В производстве рафинированной меди медный лом также имеет важное значение (из него выпускается свыше 30 % меди). И наоборот, использование лома алюминия в общем объеме выпуска этого металла невелико и составляет в настоящее время всего около 12 %.

С.И.Гришаев, И.М.Петров, 2008