Железная руда

Железная руда. Ресурсы железных руд выявлены в 98 странах мира, и мировые прогнозные запасы оцениваются в 790 млрд. тонн. В то же время подтвержденные мировые запасы составляют 206,9 млрд. тонн. Россия по подтвержденным балансовым запасам железных руд (A + B + ) является мировым лидером (55,9 млрд. тонн). На ее долю приходится 27% мировых запасов, т.е. больше, чем в Украине (11,7%), Бразилии (11,1%), Китае (10,2%), Австралии (7,3%), США (3,3%), Индии (3,2%).

Разрабатываемые в России месторождения железных руд в основном представлены железистыми кварцитами (65,5% добычи), титаномагнетитовыми (17,3%) и магнетитовыми (15,3%) рудами, которые характеризуются относительно низким содержанием железа (соответственно 35,1%, 17,7% и 34,3%) и требуют глубокого обогащения. Значительные запасы указанных типов железных руд, пригодных для карьерной разработки, предопределили развитие железорудной подотрасли черной металлургии, способы добычи, обогащения и окускования железорудного сырья.

Среднее содержание железа в российских рудах - 33,9% (от 17,5% до 43,1%), что сопоставимо по качеству с рудами Китая и Украины, но значительно ниже качества руд месторождений Австралии, Бразилии, Индии и Африки (58 - 64% железа). В России доля богатых руд в балансовых запасах составляет 12,5%, а в объеме добычи всего 1,2%. Для получения товарной железной руды (концентрата) около 90% добываемой в России сырой железной руды подлежит обогащению.

По объемам производства товарной железной руды (обогащенной и богатой по железу) Россия занимает 5 место в мире (108 млн. т), уступая Китаю (1310 млн. т), Бразилии (367 млн. т), Австралии (520 млн. т), Индии (155 млн. т). Такие страны, как Япония, Германия, Франция, Турция, не являются значительными продуцентами железной руды, а США производит порядка 50 млн. тонн.

В 2012 году в России было добыто 269,7 млн. т сырой руды, произведено 107,5 млн. т товарной руды, в том числе 104 млн. т концентрата и 3,5 млн. т необогащенной богатой руды. Из товарной руды произведено 58,7 млн. т агломерата, 39 млн. т окатышей и 5,5 млн. т металлизованных брикетов и окатышей. Общее потребление железорудного сырья в черной металлургии составило 91 млн. т (в том числе в доменном производстве - 83 млн. тонн, на производство металлизованных окатышей и брикетов - 7,4 млн. тонн, на производство стали и электропечных ферросплавов - 0,6 млн. тонн.), а 26 млн. т концентрата и окатышей было экспортировано.

При мировом производстве железной руды за 2012 год 1856 млн. тонн экспорт составил 1210 млн. тонн или 65%. Основными мировыми экспортерами являлись: Австралия (524 млн. т), Бразилия (327 млн. т), ЮАР (54 млн. т), Украина (35 млн. т), Канада (34 млн. т), Индия (28 млн. т), Россия (26 млн. т) и Швеция (22 млн. т).

Основными импортерами железной руды являлись: КНР (745 млн. т), Япония (131 млн. т), Южная Корея (66 млн. т), Германия (41 млн. т), Нидерланды (28 млн. т). Другими импортерами являлись 40 стран, но их суммарная доля в импорте не превышает 200 млн. тонн или 16% мирового импорта.

Железорудная подотрасль черной металлургии России в настоящее время включает 25 предприятий по добыче и обогащению железных руд. Практически все их них входят в вертикально-интегрированные горнометаллургические холдинги и группы: "Металлоинвест", "Евразхолдинг", "Северсталь", "Промышленно-металлургический холдинг", "Мечел", группу ОАО "НЛМК", группу ОАО "ММК". Горнорудные предприятия, входящие в вертикально-интегрированные компании, добывают 93% всей сырой руды и производят 95% железорудных концентратов.

Балансовые запасы железных руд размещены неравномерно по территории России.

Около 60% запасов и 46,6% добычи сырой руды и 53,8% производства товарной сосредоточено в Центральном федеральном округе, в основном в пределах КМА.

Вторым по запасам и добыче железных руд является Уральский федеральный округ, на долю которого приходится 14,8% балансовых запасов, 23% добычи сырой руды и 14,5% производства товарной руды. При этом 90% размещены в 25 месторождениях Свердловской области и 10% - в 24 месторождениях Челябинской области. В результате крупнейшие металлургические комбинаты - Магнитогорский и Челябинский недостаточно обеспечены железорудным сырьем.

На долю Северо-Западного федерального округа приходится 4% балансовых запасов, 20,6% добычи сырой руды и 19,4% производства товарной железной руды.

Сибирский федеральный округ располагает 13% балансовых запасов, обеспечивает 9,8% добычи сырой руды и 12,3% производства товарной железной руды. При этом основная часть запасов удалена от Западно-Сибирского металлургического комбината, и он недостаточно обеспечен местными рудами.

В Дальневосточном федеральном округе расположено 8% балансовых запасов, разработка которых пока дает менее 1% товарной железной руды.

В Приволжском федеральном округе расположено около 0,5% балансовых запасов, которые представлены в основном бедными природно-легированными рудами и были разведаны как сырьевая база ОХМК (ныне "Уральская сталь"), но в настоящее время практически мало используются.

Таким образом, в настоящее время имеется и в ближайшей перспективе сохраняется диспропорция в размещении металлургических комбинатов и их сырьевой базы, что приводит к транспортировке аглоруды, концентрата и окатышей на значительные расстояния. Среднее расстояние перевозки железной руды превышает 1800 км. По этой причине ОАО "ММК" является импортером порядка 9 млн. т концентрата и окатышей из Казахстана.

На горнорудных предприятиях сохраняется тенденция постоянного ухудшения геологических и горнотехнических условий разработки месторождений. Средневзвешенная (по добыче) глубина карьеров восьми горно-обогатительных комбинатов за период 2000 - 2013 гг. возросла на 55 м и достигла 295 м. Эта тенденция в основном сохранится и до 2030 г., и средневзвешенная глубина крупных железорудных карьеров достигнет 380 м, что значительно усложнит горные работы на большой глубине и особенно транспорт руды на ДОФ и вскрыши в отвалы. Это обстоятельство потребует кардинальной реконструкции технологии горных работ и внутрикарьерного транспорта с большими инвестициями и длительными сроками реализации.

Общий рост производства товарной железной руды по всем вариантам предусмотрен к 2030 году на 12,7%, что определяется мощностями действующих горнорудных предприятий с учетом возможности вовлечения в эксплуатацию новых железорудных месторождений. Кроме того, по экономическим причинам сохраняется импорт 9 млн. т концентрата и окатышей из Казахстана (ССГОК). Из общего объема производства товарной железной руды 121,2 млн. т около 70 - 72% предназначается для использования в доменном производстве, 8 - 10% в производстве металлизованного сырья для выплавки стали и около 19 - 24% для поставок на экспорт (Приложение N 2).

Другим недостатком железорудной базы России является относительно небольшие запасы богатых гематито-мартитовых руд, на долю которых приходится всего 12,5% балансовых запасов. 55,7% балансовых запасов представляют железистые кварциты с содержанием железа в среднем 35,1% и 12,7% - титаномагнетитовые руды с содержанием железа 17,7%.

Остальные запасы представлены также типами руд, требующими различных методов обогащения (сидериты, бурые железняки, бедные магнетитовые руды).

Наличие значительных запасов магнетитовых железистых кварцитов, пригодных для открытой (карьерной) разработки, предопределило развитие железорудной подотрасли черной металлургии России. За предшествующие годы были запроектированы, построены и введены в эксплуатацию 8 крупных горнообогатительных комбинатов, обеспечивающих производство 85% товарной железной руды. Основные железорудные комбинаты находятся в эксплуатации уже 30 - 50 лет, что приближается к действовавшим ранее нормативным срокам их службы. За это время в проектных контурах основных месторождений отработана значительная часть запасов, на которых были построены карьеры и шахты. Глубина разработки мощных карьеров уже достигла 300 м и более. Ряд карьеров и шахт уже заканчивают отработку запасов в проектных контурах, и требуется их дальнейшее развитие.

До 2030 г. по-прежнему сохраняется дефицит железорудного сырья по Уральскому и Сибирскому регионам, который предусмотрено покрывать поставками из ГОКов КМА и импортом из Республики Казахстан. В связи с этим сохраняется актуальность проблемы расширения местной сырьевой базы в этих регионах. При создавшейся ситуации в более выгодном положении окажутся металлургические комбинаты европейской части страны (Новолипецкий, Череповецкий и "Тулачермет"), а также Нижнетагильский комбинат на Урале, имеющий близко расположенный Качканарский ГОК. В то же время металлургические комбинаты Южного Урала и Западной Сибири будут работать на дальнепривозном сырье. Эффективность работы этих предприятий будет в значительной степени зависеть от тарифов на транспортировку руды железнодорожным транспортом.

Анализ динамики добычи железорудного сырья и обеспеченности запасами горнорудных предприятий показывает, что диспропорция производства и потребления железорудного сырья на региональном уровне усугубляется ограниченными сроками существования горных предприятий. При отработке запасов в традиционно дефицитных федеральных округах, - особенно Уральском и частично Сибирском, - срок обеспеченности подготовленными к разработке запасами ограничивается от 5 до 15 лет, что явно недостаточно для строительства и ввода в эксплуатацию новых участков и нижних горизонтов разрабатываемых, а также освоения новых месторождений. При наметившейся тенденции закрытия подземных рудников этот дефицит увеличится.

Значительные глубины карьеров и весьма сложные условия разработки нижележащих горизонтов, усложнение транспортных схем и экологические проблемы требуют постоянных инвестиций по реконструкции горного предприятия для сохранения производства на достигнутом уровне.

Работа горнорудных предприятий, особенно с подземным способом добычи, в современных экономических условиях показала, что продукция многих из них низкорентабельна. Только функционирование горных предприятий совместно с металлургическими предприятиями в рамках вертикально интегрированных структур может создать условия для поддержания мощностей таких предприятий.

Требуются значительные инвестиции на вскрытие и подготовку более глубоких горизонтов и на освоение новых месторождений, как правило, находящихся в худших горно-геологических условиях разработки. Кроме того, требуется обновление технологического оборудования и освоение новых, более прогрессивных современных технологий и техники. Все это вместе требует значительных ежегодных инвестиций.

В целом, в силу низких технико-экономических показателей разработки российских месторождений (низкое содержание полезных компонентов, сложные условия разработки, значительные транспортные затраты), большинство месторождений является слабо конкурентными на внешнем рынке. Отсутствие конкуренции на внутреннем рынке объясняется удаленностью металлургических предприятий России от портов и их неоснащенностью для приема большегрузных рудовозов.

Дефицит железорудного сырья в Уральском и Сибирском федеральных округах, актуальность задачи создания металлургической базы в Дальневосточном федеральном округе предопределяет необходимость ускорения работ по укреплению и созданию сырьевой базы в этих районах.

В рассматриваемый период будут продолжены меры по выполнению геологоразведочных работ и строительства инфраструктурных объектов с целью освоения месторождений Полярного Урала, Нижнего Приангарья, Читинской и Томской областей.

Несмотря на неоднократно выполненные различными проектными и научно-исследовательскими организациями работы по вовлечению крупных железорудных месторождений, расположенных в Республике Якутия, Читинской и Амурской областях и Еврейской АО медленно решается вопрос создания на Дальнем Востоке собственной железорудной базы. Поэтому в настоящей работе учитываются объемы производства на месторождениях: Кимкано-Сутарском, Гаринском и Тарыннахском.

Для первоочередного освоения предлагаются Десовское, Таежное, Пионерское месторождения Южно-Алданского железорудного Чаро-Токинского района. Сравнительно низкие технико-экономические показатели, значительные инвестиции в инфраструктуру в отрыве от освоения других видов полезных ископаемых делают реализацию этих проектов весьма сложной. Выходом из ситуации могло бы быть создание и реализация комплексных программ развития регионов, которые можно базировать на опережающем освоении угольных месторождений, так как промышленное освоение отдельных объектов на принципах самодостаточности в этих регионах просто невозможно с экономической точки зрения.

По имеющейся информации, Магнитогорский меткомбинат откладывает строительство Приоскольского горно-обогатительного комбината. Заключенные долгосрочные договора на поставку железорудного сырья с Соколовско-Сарбайского ГПО (Казахстан) и Михайловского ГОКа (Россия, КМА) полностью обеспечивают потребность в железорудном сырье Магнитогорского меткомбината на период до 2020 г.

Ввод в эксплуатацию Яковлевского рудника и успешная отработка технологии ведения подземных горных работ в условиях бассейна КМА представляют исключительный практический интерес в качестве основной, перспективной железорудной базы черной металлургии России.

Другим решением этой актуальной для отечественной железорудной подотрасли проблемы может служить отработка новой технологии добычи богатых железных руд рыхлых разновидностей методом скважинной гидродобычи.

Развитие добычи достаточных объемов богатых рыхлых железных руд КМА методом СГД позволит коренным образом улучшить качественную составляющую железорудной базы металлургии страны. Объем добычи, даже небольшого количества, природно-богатых, чистых по вредным примесям железных руд позволит закрыть потребности в высококачественных концентратах для порошковой, аккумуляторной и лакокрасочной отраслей промышленности.

В целях оценки прогнозного баланса железных руд необходимо учитывать выход металлургических предприятий КНР на российский рынок железорудного сырья в качестве импортеров. Если в 2003 г. в Китай из России было отгружено 0,15 млн. т железорудного сырья, а в 2007 г. - 5,26 млн. т, то в 2013 г. поставка составила 12,3 млн. т. Это вызвало рост цены на железорудное сырье и повышение напряженности на внутреннем рынке России. Разработка железорудных месторождений Дальнего Востока позволит улучшить прогнозные балансы.

В разработанных балансах производства и потребления товарной железной руды на перспективный период до 2030 года - рост экспортных поставок с учетом удовлетворения спроса внутреннего рынка.

В период до 2030 г. основными направлениями технической инновационной политики в горнорудной подотрасли черной металлургии, обеспечивающими динамичное и экономичное развитие в условиях возрастающих эксплуатационных затрат, в связи с ухудшением горнотехнических условий при понижении горных работ, удалением отвалов вскрыши и хвостохранилищ, являются:

- реконструкция, техническое перевооружение и модернизация горного производства за счет широкого внедрения наиболее прогрессивных технологий и оборудования в основных процессах производства: добыча, обогащение, окускование, транспорт, складирование хвостов, - обеспечивающих существенное снижение энергоемкости, материалоемкости и трудоемкости;

- совершенствование технологии ведения горных работ с использованием оборудования большой единичной мощности, строительства новых и развития действующих линий циклично-поточной технологии с применением специализированного для горных условий оборудования, в том числе в открытом (северном) исполнении, ввода электрифицированного железнодорожного транспорта с уклонами до 5 - 6%, внедрения крутонаклонных конвейеров для транспортировки скальной горной массы с глубоких горизонтов;

- модернизация и техническое перевооружение дробильно-обогатительного, окомковательного и агломерационного производств за счет внедрения современных технологий и оборудования, обеспечивающих значительное снижение энергопотребления, материалоемкости и ремонтопригодности;

- реконструкция хвостовых хозяйств с внедрением замкнутого внутрифабричного водооборота, сгущением хвостовой пульпы до концентрации 50-60%, совершенствование технологии намыва ограждающих дамб хвостохранилищ;

- освоение богатых железных руд бассейна Курской магнитной аномалии, в том числе рыхлых разновидностей с содержанием железа более 61% за счет разработки и совершенствования технологии скважинной гидродобычи;

- освоение на крупных горно-обогатительных предприятий России выпуска новых видов железорудного сырья, в том числе металлизованных окатышей и брикетов;

- разработка современных экологических производств железорудного сырья, складирования отходов, рекультивации земель горнорудного производства;

- применение автоматизированных систем управления технологическими процессами на всех технологических переделах горно-обогатительного производства;

- внедрение устройств автоматизированных систем контроля загрязнения окружающей среды технологическими выбросами и отходами горно-обогатительного, агломерационного и окомковательного производств.

Необходимо использовать и другие источники снижения потребности в марганцевом и хромовом сырье в металлургическом переделе, в первую очередь снижения потерь на всех стадиях производства и потребления.

Указанные мероприятия наряду с планомерной заменой морально и физически изношенного оборудования на более эффективные образцы позволят снизить себестоимость товарной продукции на 10 - 15%. Значительная часть снижения эксплуатационных затрат пойдет на покрытие возрастающих затрат, в связи с понижением горных работ, ухудшением горнотехнических условий и других усложняющих производство факторов.