Инновационный фактор в развитии минерально-сырьевой базы металлургической промышленности

УДК 658.009.02: 338.33

ключевые слова: оценка эффективности, металлургия, минерально-сырьевая база, техногенные отходы, комплексное использование, инновации в переработке сырья

О. С. Брянцева, В. Г. Дюбанов

инновационный фактор в развитии минерально-сырьевой базы металлургической промышленности1

1

В статье рассмотрены проблемы инновационного развития металлургической промышленности, раскрыты особенности освоения и расширения минерально-сырьевой базы. Обоснована актуальность разработки и внедрения новой технологии комплексного использования техногенного сырья. Проведена оценка экономической эффективности извлечения цинка и железа с учетом социального и экологического аспектов.

Рассуждения об экспортно-сырьевой ориентации российской экономики давно уже стали общим местом в экономической литературе. И необходимость перехода на «инновационные рельсы» тоже констатируется большинством исследователей, но попробуем ответить на вопросы: возможен ли инновационный рост в базовых отраслях российской экономики и какими специфическими особенностями он характеризуется. Металлургический комплекс, базовый сегмент реального сектора отечественной экономики, во многом определяет стратегическое положение России в мировой экономической системе. И несмотря на то, что доля металлургии в ВВП страны невелика и составляет около 5%, удельный вес металлургического комплекса в промышленном производстве составляет 17,3%, в экспорте — 14,2%, а в налоговых доходах бюджетов всех уровней чуть превышает 9% [11]. Стоит отметить, что по итогам кризисного 2009 г. отрасль выглядела мощным локомотивом восстановления российской экономики, опережая темпы роста российской промышленности в целом. Отечественная металлургическая промышленность за последние годы испытала всплеск инвестиционной активности, который осложнился кризисом. Но при возрастающем объеме инвестиций степень износа основных фондов существенно не сократилась и остается весьма высокой — более 40%. Мы можем констатировать, что большинство инвестиционных проектов в металлургии не являются инновацион-

1 Статья подготовлена в рамках Программы Президиума РАн №23 «научные основы инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных технологий, оценки и освоения природных и техногенных ресурсов» .

ными по своей сути. Скорее, их можно отнести к плановым модернизациям в русле догоняющего развития, поскольку связаны они в основном с обновлением оборудования и расширением сырьевой базы. Тем не менее, металлурги заговорили об актуализации инновационного пути развития, обозначенного в «Стратегии развития металлургической промышленности России на период до 2020 года», поскольку ими признается важность инновационного обновления.

Характерной чертой металлургии является высокая зависимость от цены и качества исходного сырья — руд и концентратов. Российская минерально-сырьевая база является крупнейшей в мире по количеству запасов большинства металлов: первое место в мире по запасам железных руд, цинка и никеля. Несмотря на это, современное развитие металлургического комплекса РФ осложняется именно проблемами развития минерально-сырьевой базы, недостатком разработанных месторождений, низким качеством руд, сложными условиями освоения, и даже дефицитом сырья по некоторым металлам. Процесс инновационного развития в горно-металлургическом секторе российской промышленности определяется наиболее полной переработкой имеющихся запасов рудного сырья, повышением рентабельности отработки бедных и комплексных руд, применением современных эффективных технологий переработки техногенных отходов и утилизации выбросов. Металлургическая отрасль, являющая собой один из крупнейших секторов производства, в тоже время является лидером по образованию отходов. По данным Государственного доклада о состоянии окружающей среды в РФ, по всей стране рассредоточено порядка 82 млрд т отходов (приводится по: [6]). Лидирующими регионами по количеству ежегодно накапливаемых отходов являются развитые горнопромышленные и металлургические районы, такие как Урал, Приморский край, Мурманская, Белгородская области. Данные о среднем уровне ежегодного образования отходов основными отраслями, по оценкам ВИЭМС [4], представлены на рисунке 1. Между тем в техногенных отходах,

700 600 500 400 300 200 100 0

630

374

265 270

Производство Хим. Цветная Черная

строительных промышленность металлургия металлургия материалов и производство мин.удобрений

Рис. 1. Средние ежегодные объемы образования отходов основными отраслями, млн т

возникающих при добыче, обогащении и переработке руд содержатся огромные запасы полезных компонентов, которые могут быть приравнены к новым месторождениям. Так, в добытых некондиционных рудах крупнейших ГОКов черной металлургии содержится более ста миллионов тонн железа. По ориентировочной оценке, в отходах подотраслей цветной металлургии содержится более 8 млн т меди, 9 млн т цинка, 2,5 млн т никеля, 33,5 млн т оксида алюминия, около 1 тыс. т золота и 12 тыс. т серебра [15]. Однако следует подчеркнуть, что техногенные месторождения являются очагами загрязнения окружающей среды, принимая во внимание, что негативное воздействие хранилищ отходов распространяется на территории, в десятки раз превышающие площадь самого источника загрязнения. Во многих странах мира с помощью различных технологий выщелачивания уже сегодня из отходов и бедных руд получают до 40% годового объема производимой меди, до 35% золота и значительную долю других металлов, решая попутно экологические проблемы [4].

В решении существующих сырьевых и экологических проблем отечественной металлургической промышленности основополагающим фактором будет являться создание и использование инновационных технологий добычи и переработки рудного сырья. Эти технологии должны обеспечить рентабельную отработку месторождений бедных и труднообогатимых руд, максимальное извлечение всех основных и сопутствующих полезных компонентов руд, а также замкнутый технологический цикл, обеспечивающий наиболее полное использование всех преимуществ рудного сырья, утилизацию отходов при минимальном воздействии на окружающую среду.

Специалистами комплексного научно-исследовательского и проектного института «Уралмеханобр» в настоящее время разрабаты-

ваются технологии, содержащие инновационные решения по комплексному использованию отходов металлургического производства в качестве полноценного сырья для производства металлов. Одной из наиболее перспективных технологий этого направления, для которой в настоящее время проведена экономическая оценка, является технология переработки отходов электросталеплавильного производства с получением металлизованных железных окатышей и цинкового концентрата. На предприятиях черной металлургии в процессе выплавки стали в электропечах используют лом черных металлов, содержащий цинк (причем с увеличением объема изделий из оцинкованного проката и реализации программы утилизации старых автомобилей, стартовавшей в этом году, количество такого лома будет расти), поэтому в улавливаемой с помощью электрофильтров пыли скапливается от 5 до 20% цинка. Возвращение пылей сталеплавильного производства в технологию осложняется тем, что цинк вызывает повреждения внутренней облицовки печей, поэтому эти отходы сегодня складируются. Металлургическая пыль относится к IV классу опасности, что ухудшает экологическую обстановку в месте хранения отходов. Инновационные разработки института «Уралмеханобр» позволяют, помимо решения экологических проблем, использовать металлургические отходы как источник высококачественного сырья.

Актуальность технологии подтверждается растущим спросом мирового и внутреннего рынков на металлы и металлизованное сырье. По оценкам Мировой ассоциации производителей стали (WSA), мировой спрос на железорудное сырье начиная с 2003 г. ежегодно возрастает в среднем на 12%, в основном благодаря росту потребления ресурсов со стороны Китая. [17] По прогнозу этой организации, ожидается, что рост спроса в ближайшей перспективе со-

ставит 5%. С начала 2010 г. на рынках железорудного сырья наблюдался значительный рост, в результате чего цена на железную руду резко возросла, достигнув уровня более 135 долл. за т, цена окатышей, соответственно, выше на 20%. Но кризис показал, что отечественные предприятия черной металлургии, развивающие собственные сырьевые сегменты, понесли в сложных условиях более значительные убытки, чем, например, ММК, который не стал вкладываться в развитие собственной сырьевой базы, а сосредоточился на повышении эффективности текущего производства и новых видах продукции [16]. Международная группа изучения цинка и свинца (ILZSG) отмечает, что мировая добыча цинка в 2010 г. поднимется на 6,3% (до 12 млн т), а выпуск чистого металла возрастет на 10%, в то время как спрос на цинк в чушках возрастет на 11% и составит 12,05 млн т (по данным www.infogeo.ru). В России вопросами развития производства и потребления цинка занимается НКП «Центр по развитию цинка», созданный в 2000 г. В РФ в 2009 г. произведено порядка 208 тыс. т металлического цинка, что составляет около 2% мирового производства, в том числе «Челябинским цинковым заводом» — 119,9 тыс. т, заводом «Электроцинк» — 87,2 тыс. т (по данным www.zdc.ru). Таким образом, растущий спрос на железорудное и цин-ксодержащее сырье и сохранение высоких цен на металлы обеспечивают запас прочности для внедрения данной технологии.

Технология реализует инновационные решения, связанные с комплексным использованием пылей и шламов электросталеплавильного производства с получением готовой продукции в виде металлизованных окатышей и удалением из них цинка, пригодного для дальнейшего использования. После проведения комплекса исследований в лаборатории «Уралмеханобр» установлена возможность получения кондиционных сырых окатышей из сталеплавильной пыли при добавлении к ней грубых компонентов. Также лабораторно определены оптимальные технологические параметры, обеспечивающие металлизацию железа в окатышах и удаление цинка. Промышленные испытания разработанной технологии были проведены на предприятиях холдинга «УГМК», выступившего заказчиком разработки технологии, в следующей последовательности: подготовка пыли и шихтовой смеси на металлургическом заводе им. Серова, далее окомкование и получение сырых окатышей для металлизации на Заводе ПСЦМ (п. Верх-Нейвинский), затем

сушка и восстановление с возгоном цинка — на оборудовании Медногорского медно-серного комбината. В результате промышленных испытаний установлена возможность удаления из пыли до 90% цинка и металлизации более 80% железа. Технологией предусматривается переработка металлургической пыли в объеме 25 тыс. т в год, с производством двух видов готовой продукции: цинкового концентрата (3,2 тыс. т) и металлизованных окатышей (15 тыс. т). Металлизованные окатыши возвращаются в электросталеплавильный передел, а цинковый концентрат является сырьем для электролитического восстановления цинка.

Обоснование экономической эффективности применения разработанной технологии проводилось в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов» [9]. Общий экономический эффект от реализации проекта складывается из трех составляющих:

Э в -= Э + Э + Э ,

общ экон соц экол'

где Э , Э , Э , Э г — оцененные со-

экон соц экол общ

ответственно экономический, социальный, экологический и общий эффекты. Целью проведенных расчетов является укрупненная экономическая оценка технических решений по созданию производства металлизованных окатышей и цинкового концентрата из металлургической пыли. В соответствии с проектом, сырьем для производства продукции является сталеплавильная пыль металлургических заводов Серова и Ревды. Товарная продукция реализуется следующим образом: металлизован-ные окатыши поступают на металлургический завод им. Серова и используются в электросталеплавильном переделе, цинковый концентрат либо продается Челябинскому цинковому заводу, либо проходит электролитическое восстановление до металла на заводе «Электроцинк» (г. Владикавказ). Цены на продукцию приняты в соответствии со средним рыночным уровнем на апрель-май 2010 г. Потребность в инвестициях, включающая затраты на строительство цеха, расходы на приобретение и установку основного и дополнительного оборудования, строительно-монтажные и пуско-наладочные работы, определена сводным сметным расчетом. Себестоимость передела определена по статьям прямых производственных затрат. Основные технико-экономические показатели внедрения технологии представлены в таблице 1.

Показатели экономической эффективности двух рассмотренных вариантов представлены в

Таблица 2

Показатели экономической эффективности реализации технологии переработки металлургической пыли

по двум вариантам

Таблица 1

Основные технико-экономические показатели технологии переработки металлургической пыли

Наименование показателя Ед. изм. Значение

Объем переработки металлургической пыли т. /год 25 000

Усреднённое содержание в пыли входящей

железа % 33

цинка % 14

Извлечение

цинка из пыли в концентрат % 92,56

цинка из концентрата в цинк чушковый % 95,00

сквозное общее извлечение цинка % 87,93

железа в окатыши % 90,00

Содержание железа в окатышах % 55

Цена окатышей принятая для расчетов USD за тонну 98

Цена цинка принятая для расчетов USD за тонну 2 400

Товарная продукция

окатыши металлизированные т. /год 15 034

тыс. руб ./год 42 727

цинковый концентрат т. /год 3 240

тыс. руб ./год 112 752

всего тыс. руб ./год 155 479

Показатель Ед. изм. Реализация цинкового концентрата Производство цинка чушкового

Расчетный период проекта лет 15 15

Товарная продукция

окатыши металлизованные т. /год 15 034 15 034

тыс. руб ./год 42 727 42 727

цинк т. /год 3 240 3 069

тыс. руб ./год 112 752 213 602

Потребность в инвестициях тыс . руб . 233 640 233 640

Ставка дисконтирования % 10 10

Себестоимость передела тыс. руб ./год 69 338 119 713

Удельная себестоимость на тонну входящей пыли руб ./т. 2 774 4 789

в т. ч. коммерческие расходы руб ./т. 470 767

Прибыль до уплаты налогов, процентов и амортизации тыс. руб ./год 66 672 107 408

Чистая прибыль тыс. руб ./год 13 630 45 675

Срок окупаемости лет 5,1 3,8

Чистый дисконтированный доход тыс .руб . 499 308 870 377

Внутренняя норма рентабельности % 19 28

Количество рабочих мест ед. 53 53

Экономия платы за размещение отходов тыс . руб . /год 5 669 5 669

Бюджетная эффективность

в федеральный бюджет тыс. руб . 121 780 177 819

в региональный бюджет тыс. руб . 47 916 88 013

таблице 2. По плану в течение первого года от начала реализации проекта покупается оборудование, осуществляются его размещение на производственной площадке и пусконаладоч-

ные работы. Выход на проектную мощность и достижение 100% объема производства планируется с начала второго года от реализации проекта. Затраты на сырье и материалы рас-

считаны на основе планового расхода. Оценка общепроизводственных расходов проведена на основе данных аналогичных действующих производств. Коммерческие расходы включают транспортировку сырья до производственной площадки, упаковку готовой продукции, доставку окатышей и цинкового концентрата до потребителя. При расчете второго варианта в затраты включена транспортировка цинкового концентрата до завода «Электроцинк», где производится электролитическое восстановление цинка, что значительно увеличивает себестоимость передела. В качестве показателя, характеризующего социальный эффект, рассчитано количество рабочих мест, вновь создаваемых при реализации проекта, а в качестве оценки экологического эффекта — размер экономии на платежах за размещение отходов производства. В соответствии с проведенными расчетами, более выгодным является вариант, в котором переработка металлургической пыли завершается электролитическим переделом, с производством цинка в чушках и последующей реализацией металла на рынке. Несмотря на то, что себестоимость передела по второму варианту практически в два раза больше, рассчитанный срок окупаемости инвестиций здесь ниже, а уровень чистого дисконтированного дохода более чем в 1,5 раза превышает тот же показатель в первом варианте. Это еще раз подтверждает необходимость перехода отечественной металлургии на производство продукции высоких переделов, поскольку с каждым последующим этапом переработки сырья повышается стоимость продукта, в конечном итоге влияя на эффективность региональной экономической системы. Рост спроса на металлизованное сырье и цинк, основная масса которых используется для производства стали и цинкования металлоконструкций, будет происходить по мере восстановления экономической системы, возобновления инфраструктурных проектов и оживления строительной индустрии в регионах.

Ключевым моментом, характеризующим технологию, является то, что она применима практически на любом крупном сталеплавильном предприятии, а при наличии уже имеющегося оборудования инвестиционные затраты могут практически свестись к нулю. Использование данной технологии на уровне отрасли может значительно повлиять на объемы производства металлов.

Таким образом, мы можем заключить, что новые технологии переработки техногенных ресурсов соответствуют основным требованиям

металлургов — в короткие сроки позволяют получить альтернативные источники сырья, сохраняя высокие показатели эффективности. Общественное значение новых технологий отражается в росте производительности труда и занятости, в снижении вредного воздействия хранящихся отходов на окружающую среду. Государство в данный момент может способствовать реализации инновационных проектов переработки сырья через возобновление и разработку уточненных региональных и федеральных инвестиционных программ, поддерживающих вовлечение в переработку техногенных ресурсов. По словам академика РАН Е. Каблова, «основная задача состоит в том, чтобы создавать экономику, генерирующую инновации, а не генерировать инновации для их мучительного внедрения в экономику» [7]. Спрос металлургов на эффективные технологии комплексной переработки сырья обеспечит стимулирование отраслевой науки, а совокупные усилия всех участников инновационного процесса в рамках единой государственной программы обеспечат реализацию инновационной стратегии в расширении минерально-сырьевой базы металлургии.

Список литературы

1. Адно Ю. Инновации и сырье . О выборе стратегии экономического развития // Металлы Евразии. 2008. №4.

2 . Булгакова О. А. Развитие методических подходов к оценке эффективности инвестиционных проектов // Проблемы современной экономики. 2008. № 3 .

3 . Возможности модернизации металлургии региона. Проблемы и перспективы / Романова О . А. , Ченчевич С. Г. , Коновалова Н . В. , Коровин Г. Б . Екатеринбург : Институт экономики УрО РАН, 2009.

4. Горно-промышленные отходы — дополнительный источник минерального сырья / Комаров М А , Алискеров В. А. , Кусевич В. И . , Заверткин В. Л . // Минеральные ресурсы России . Экономика и управление . 2007. № 4.

5 . Д. Медведев выделил приоритетные отрасли инновационного развития // Российская газета. [Электронный ресурс]. URL: http://www. rg. ru

6. Кабакова Ю. Доходное место // Эксперт-Урал. 2009. № 21

7 . Каблов Е. Инновационное развитие — важнейший приоритет государства. // Металлы Евразии . 2010 . №2 .

8 . Мацко Н. А., Пешков А. А. Исследование факторов роста стоимости горнодобывающих компаний // Горный информационно-аналитический бюллетень 2009 с 289

9 Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов, утв . Минэкономики РФ, Минфином РФ и Госстроем РФ от 21.06.1999 г. № ВК 477. [Электронный ресурс] Доступ из справ -правовой системы «Гарант» .

10 . Областная инвестиционная программа «Переработка техногенных образований Свердловской области на 2004-2010 годы» . Утв . Постановлением Правительства

Свердловской области от 22 августа 2003 г. № 527-ПП). Доступ из справ . -правовой системы «Гарант» .

11. Россия и страны мира 2008 : стат. сб . // Федеральная служба государственной статистики. [Элетронный ресурс]. URL: http://www. gks . ru

12 . Смирнов Д. Стальные нервы годовалой выдержки // Металлоснабжение и сбыт. 2010 . № 4.

13 . Социально-экономическое положение России. 2009 г. : стат. сб . // Федеральная служба государственной статистики . [Электронный ресурс]. URL: http://www. gks . ru

14. Стратегия развития металлургической промышленности России на период до 2020 года (утв . приказом

Министерства промышленности и торговли РФ от 18 марта 2009 г. № 150). Доступ из справ. -правовой системы «Гарант»

15 . Техногенные ресурсы России. Общие сведения : спр . / З . М . Шуленина, н . В . Анфилатова, Е. н . Ковалева и др . М. : ЗАО «Геоинформмарк», 2001.

16. Цветная металлургия в России. новости отрасли // Металлоснабжение и сбыт. [Электронный ресурс]. URL: http://www. metalinfo . ru

17. Steel and raw materials. Fact sheet // World Steel Association . [Electronic resource]. URL: http://www. worldsteel. org