Первая очередь производства минеральных удобрений на базе Трехостровского месторождения рассчитана на выпуск 256 тыс. тонн в год сложных и комплексных удобрений и реализуется последовательно в 4 этапа в 1999-2003 годах. Длительность каждого этапа около одного года. Краткая характеристика каждого этапа приводится ниже:
I этап (1999-2000 годы). Выпуск активированной фосфоритовой муки по существующим стандартам в объеме 40 тыс. тонн в год:
- проектирование разработки Трехостровского месторождения и производства фосфоритового концентрата;
- проектирование производства активированной фосфоритовой муки;
- организация выпуска гранулированной фосфоритовой муки на базе одного из простаивающих государственных предприятий в г. Фролово, или в г. Волгограде, или в ст. Трехостровская.
II этап (2000-2001 годы). Увеличение выпуска удобрений до 82 тыс. тонн, в том числе комплексных сложных и смешанных NРК-удобрений до 42 тыс. тонн в год. Проведение НИР и ОКР по созданию сложных минеральных и органоминеральных удобрений на основе фосфоритовой муки энергосберегающими методами.
III этап (2001-2002 годы). Увеличение выпуска удобрений до 168 тыс. тонн в год. Проектирование и подготовка производства 256 тыс. тонн в год комплексных NРК-удобрений.
IV этап (2002-2003 годы). Выпуск 256 тыс. тонн в год комплексных сложно-смешанных удобрений.
Основные горно-технологические параметры первой очереди освоения Трёхостровского месторождения приводятся в таблице 3.
Экологическая программа горно-рудного производства предусматривает комплекс работ по эколого-геохимической оценке фосфатного сырья, вскрышных и вмещающих полезную толщу горных пород, а также фосфорных удобрений по комплексу экологически контролируемых элементов и анализ полноты и качества извлечения, разубоживания и потерь фосфоритов и действующего вещества конечной продукции по всему производственному циклу (от их залегания в недрах месторождения до их использования в почвах сельхозпотребителей). По результатам геолого-экономической оценки вскрышных и вмещающих пород и попутных компонентов предусматриваются исследования глауконитово-кварцевых песков вскрыши и попутных компонентов, в том числе с целью использования в качестве добавок и микроэлементов фосфоритовой муки. Предусматривается исследование по отработке режимов обогащения и по использованию хвостов фосфоритового концентрата.
Предлагаемая технология получения фосфоритовой муки предусматривает вертикальную компоновку основного оборудования с герметично закрытыми транспортными системами и аспирационными укрытиями в местах пересыпки материала. В соответствии с ГОСТ 12.1.005 фосфориты и фосфоритовая мука с величиной частиц более 10 мкм относится к 4 классу опасности (малоопасные вещества) по воздействию на организм человека. Предельно допустимая концентрация фосфоритовой пыли составляет 6 мг/м3. По санитарной классификации пыль, образующаяся при измельчении руды, относится к группе III (среднедисперсная пыль). При помоле по предлагаемой технологии только 5% частиц имеют величину 5 мкм и менее, а остальные находятся в пределах 15-40 мкм с преобладающей фракцией 20 мкм. При таком дисперсном составе фосфоритовой муки запроектирована двухступенчатая очистка выбросов: первая ступень - циклон УН-15, с возвратом крупной фракции в технологический процесс; вторая ступень - тканевый рукавный фильтр ФВК-30, после чего очищенный воздух удаляется в атмосферу через точечный источник. С учетом такой системы очистки производство фосфоритовой муки может быть отнесено по санитарным требованиям к III классу в соответствии с СН-245-71, а размер санитарно-защитной зоны составит 126 м.
Фоновых загрязнений атмосферы в районе размещения предлагаемого производства нет. По предложенной технологии сушильные выбросы и сточные воды в данном производстве отсутствуют. В процессе выработки месторождения и после окончания его эксплуатации предусматривается поэтапный вывод сельхозугодий из оборота и их рекультивация с окончательной биологической рекультивацией земель.
Инвестиционный цикл первой очереди освоения Трехостровского месторождения фосфоритов по сетевому графику организации работ составляет 13 месяцев. Структура и объемы инвестиций приводятся в таблице 4. Расчет стоимости 1 тонны фосфоритовой муки, 1 тонны фосфоритовой руды и 1 тонны фосфорного удобрения приводится в таблице 5. Поскольку кроме фосфоритовой муки предусматривается производство фосфорных удобрений на основе активированной фосфоритовой муки, то необходимо оценить сравнительные затраты на производство и применение наиболее распространенных отечественных удобрений и фосфоритовой муки, которые приводятся в таблице 6. Из этой таблицы следует то, что по своему действию активированное фосфорное удобрение на основе фосфоритовой муки близко к простому суперфосфату, но затраты на его производство меньше примерно в 3 раза, чем на производство простого суперфосфата. При этом следует учитывать тот эффект, который достигается в почве по усвоению действующего вещества удобрений растениями. Если азот и калий при внесении в почву в виде полностью растворимых минеральных удобрений усваивается растениями практически на 100%, то из полностью растворимого фосфорного удобрения растения усваивают не более 25% действующего вещества, а остальной фосфор связывается в почве с образованием труднорастворимых железистых и алюмосиликатных фосфатов, чем ухудшается не только структура почвы, но и ее питательный баланс.
Используя данные таблиц 3 - 7, в таблице 8 приводится расчет основных показателей по окупаемости инвестиций по годам первой очереди освоения Трехостровского месторождения фосфоритов. На основании полученных данных в таблице 9 рассчитаны показатели инвестиционного анализа /15, 57, 103, 113/, оптимизированные на рис. 6, с учетом которых можно сделать вывод о том, что при инвестициях в 5 млн. рублей наиболее оптимальным является срок их окупаемости в два года при сложной ставке дисконтирования не более 56%.
Исходя из того, что в России сосредоточено практически 100% мировых запасов и ресурсов желваковых фосфоритов, приоритеты в «похожести» на желваковые фосфориты Волгоградской области среди стран и континентов располагаются в следующей последовательности, где действует высокоразвитое производство на основе местного добываемого минерального сырья:
1. Флоридский фосфоритовый бассейн (10 нефтехимических компаний и 20 горнорудных предприятий):
1.1. Галечниковые фосфориты (land pebble) - штаты Флорида, Джорджия США;
1.2. Твердые фосфориты (hard rock) - штаты Флорида, Джорджия, Южная и Северная Каролина США;
2. Каролинский фосфоритовый бассейн (компания «Ли Крик»):
- зернистые фосфориты месторождений «Ли Крик» и «Аврора» (штаты Северная и Южная Каролина США);
3. Зернистые фосфориты аравийско-африканской провинции:
3.1. египетские фосфориты западной части страны (месторождения «Абу Тартур», «Карга», «Эль-Дакла»), долины реки Нил (месторождения «Идфу», «Мохамед Рабби», «Махамид», «Махамид Западный», «Махамид Восточный» и «Себейда»), западного (месторождения «Сафага» и «Кусейер») и восточного (месторождение Абу-Шумайл) побережья Красного моря;
3.2. фосфориты Саудо-Аравийского бассейна (месторождения Таният и Сирхан Турайяф в Саудовской Аравии).
4. Бурые фосфориты кор выветривания месторождений США в штатах Теннеси и Кентукки.
5. Микрозернистые фосфориты провинции Фосфория (Скалистых Гор) - 8 компаний и 12 рудников в штатах Айдахо, Монтана, Юта, Вайоминг (США) и Альберта, Британская Колумбия (Канада).
6. Шельфовые фосфориты калифорнийского и мексиканского побережья Тихого Океана (компания «Сан-Франциско Кемикл», штат Калифорния, США).
С одной стороны, геологические ресурсы России резко отличаются по своим геолого-промышленным типам от остальных мировых и представлены, в основном, континентальными апатитовыми рудами (65,3% мировых ресурсов), желваковыми фосфоритами (99,6% мировых ресурсов), а 86,7% мировых ресурсов ракушечных фосфоритовых ресурсов сосредоточены в России и, в основном, в Эстонии, и 61,8% мировых фосфатно-зернистых пород сосредоточены в России и, в основном, в Монголии, с другой стороны - эти ресурсы в мировых составляют, соответственно, 0,91, 2,0, 1,5 и 1,5%. Кроме того, если апатитовые и ракушечные руды являются легко и удовлетворительно обогатимыми рудами и относятся, в основном, к уникальным и крупным месторождениям, то желваковые и зернистые фосфориты являются трудно и очень труднообогатимыми рудами и относятся, в основном, к средним и мелким месторождениям по количеству запасов. И главное то, что к разработке эоценовых желваковых фосфоритов никогда в мировой практике никто не приступал, хотя этот возрастной интервал является самым продуктивным в земной истории фосфатонакопления. И, в конце концов, транспортные расстояния от основных экспортеров фосфатов до морского порта Новороссийск: от Израиля и Иордании морем - меньше, чем от Новороссийска до Подмосковья, Брянска, Кингисеппа, пос. Рудничный Вятской области по железной дороге; от Марокко и Туниса морем - меньше, чем от Новороссийска до г. Апатиты Мурманской области. Качество фосфатного сырья по основным экологически контролируемым элементам на один-два порядка хуже у этих стран, чем у российских желваковых фосфоритов.
Ресурсы фосфоритов Волгоградской области находятся на 15 месте среди всех регионов России (основные агропромышленные регионы России ресурсов практически не имеют) и на 65 месте среди стран мира (страны западной и центральной Европы ресурсов практически не имеют). Ресурсы фосфоритов Волгоградской области больше, чем каждой из стран, граничащих с Россией, кроме Казахстана, Эстонии, Украины, Китая, Индии и Ирана. Но три последних страны являются главными импортерами фосфатов, а расстояние от Сенегала до Ирана морем в два раза больше, чем от Трёхостровского месторождения до Ирана, не говоря о расстояниях от российских фосфатопроизводящих регионов и Казахстана (Джамбульская и Актюбинская области) до основных агропромышленных регионов России, в центре которых находится Трехостровское месторождение. Причем горно-технические условия и качество фосфоритов Волгоградской области много лучше, чем на всех других месторождениях желваковых фосфоритов России, на которых основным критерием рентабельности разработки является мощность вскрышных пород и обводнённость (влажность) полезной толщи. Кроме того, к Волгоградской области ближе остальных российских и казахстанских источников фосфатного сырья находятся такие химические производства, как Уваровский химзавод, Мелеузский химический комплекс, Невиномысский химкомбинат, а сама Волгоградская область обладает мощной химической индустрией, потребляющей фосфорные промпродукты.
В Волгоградской области, где в 1994 году было поставлено 0,2 кг на 1 га пашни (при 65%-ных дефицитных поставках в 1987 году, этот показатель снизился за последние десять лет в 30 раз). Два месторождения фосфоритов – Камышинское и Трёхостровское – по вещественному составу и комплексу горно-технологических параметров находятся приблизительно в равных условиях, но географо-экономические условия этих месторождений несколько разнятся: с одной стороны – Камышинское месторождение находится ближе к железной дороге, с другой стороны – Трёхостровское месторождение в три раза ближе находится к судоходной водной артерии. Огромные перспективы прогнозных ресурсов (Даниловско-Руднянская, Задонская, Урюпинская и Городищенско-Камышинская площади) должны предполагать центральное по отношению к ним расположение производство фосфорных удобрений. В этом отношении Трёхостровское месторождение тоже предпочтительнее Камышинского. И ещё один момент, ранее не оговаривавшийся нигде. Многие разведанные месторождения песчаников, которых много больше, чем фосфоритов на территории Волгоградской области, содержат фосфориты, т.е. являются по сути дела фосфоритовыми рудопроявлениями, оцененными как сырье для производства бутового камня и щебень для строительства, в том числе – автомобильных дорог!?
Кроме того, вещественный состав и геологическое залегание фосфоритовой руды Трёхостровского месторождения очень похожи на фосфориты проявлений, расположенных на территории города Волгограда (фото 1- 6). По результатам геологического обследования летом 1997 и 1998 годов им даны исторические названия: Канай – в честь одного из участников первого похода Ермака Тимофеева (Василия Оленина) в Сибирь, Царица и Лапшин Сад (рис. 1).
При этом следует учитывать то, что на возделываемой пашне – части Трёхостровского месторождения – в последние несколько десятилетий урожайность составляла около 25 центнеров с одного гектара зерновых ежегодно независимо ни от агротехнических мероприятий, ни от агроклиматических условий. Последняя стабильность урожая характерна для всех полей Волгоградской области, под которые выходят фосфориты, и эти поля во всех хозяйствах области являются как бы запасниками, ниспосланными на выручку аграриев во всех сельскохозяйственных предприятиях области, что также подтверждается столетним прекрасным состоянием сада, заложенного Лапшиным и состоянием дендроугодий ВНИАЛМИ в балке Горная Поляна на территории Волгограда. Кроме того, на богарных землях площади Трёхостровского месторождения и большей частью за контуром этой площади располагаются, в основном, по балкам и оврагам, некоторые виды эндемичных травяных растений, произрастание которых обусловлено наличием геохимической анамалии Трёхостровского месторождения, что характерно для всех месторождений полезных ископаемых и является одним из поисковых признаков биогеохимического метода геологоразведочных работ. Интродукция этих растений, как и любая массовая интродукция биогеоценозов, вызывает неоднозначное толкование даже в среде биологов: от характеристик «рождение биологических монстров и удушение локальной флоры» до «давайте будем сидеть на фосфоритах и умирать с голоду». Здесь необходимы параллельные исследования по всему комплексу рисков и по всей цепочке фосфорного кругооборота – от фосфоритового рудника через сельхозугодья до потребления пищевой продукции. Но эти затратные исследования невозможно провести, не имея надежного источника их продуцирования и их финансирования. Круг замкнулся, риски остаются.
Риски - не отрицательное явление, а пространственно-временная характеристика всего нас окружающего. Настоящая работа дополнительно обосновывает не только необходимость, но и реальную возможность освоения Трёхостровского месторождения фосфоритов в пределах допустимого разумного риска, без которого нет и никогда не было ни одного дела на Земле. Приводимая финансовая оценка рисков является количественным подтверждением этого. Приводятся обоснование и основные черты проекта освоения Трехостровского месторождения фосфоритов и создания производства фосфорных удобрений на основе инвестиционного анализа. Небольшой объем инвестиций первой очереди освоения предполагает затратить 5 – 6 млн. руб. со сроком окупаемости в 1 – 2 года при очень высокой эффективности, позволяющей поддерживать отпускные цены на фосфорные удобрения, аналогичные по действию суперфосфату, на порядок ниже, чем среднемировые. Проектируемая годовая производительность первой очереди Трехостровского рудника позволяет выпускать до 256 тыс. тонн фосфорных удобрений в год. Совокупная оценка всех видов риска при этом составляет +/- 36%, что позволяет проекту выдержать кредитные ставки, рассчитанные на основе коэффициента дисконтирования в 1,56 +/- 0,20. Кроме того, в процессе геологических исследований на территории Волгограда выявлено три рудопроявления желваковых фосфоритов Канай, Царица и Лапшин Сад, приуроченные к мечёткинской свите эоцена.
В природе свободный фосфор не найден, но почти всегда встречается в полностью окисленном состоянии – в виде фосфатов и довольно широко и не-равномерно распространён. В этой форме элемент можно найти в почвах, минералах и горных породах, воде океанов, во всех живых клетках, в пище и во многих искусственно полученных материалах. Атмосферный же воздух фосфора не содержит. С одной стороны фосфор образует многие фосфорорганические соединения в живой природе, а с другой стороны – некоторые фосфорорганические соединения являются наиболее сильными ядами, известными человеку.
Роль фосфора в природе уникальна и ему не существует никакой замены, а комплекс экологически контролируемых химических элементов, сопутствующих природным фосфатам и содержащихся в фосфорных удобрениях, пока не считается доказанным в отношении их вредного влияния на продукты питания. Последняя проблема в большей степени относится не к экологическим, а к технологическим, и требует дальнейшей проработки. Глобальная тенденция увеличения скорости кругооборота фосфора в природе в первую очередь связана с ростом численности населения Земли.
17 января 1999 г.
Горный инженер-геолог и горный инженер-экономист В.А. Канаев
26.07.2016 г. Горный инженер геолог В.А. Канаев.
Комментарии 1