Манай улс стратегийн ач холбогдол бүхий нэлээд хэдэн орд газруудтай ч тэдгээрээс заримыг ашиглаагүй өдийг хүрсэн. Энэхүү ашиглагддаггүй зарим ордуудын хүдэр, баяжмалын хими–технологийн нарийвчилсан судалгааг ШУА–ийн Хими, химийн технологийн хүрээлэнгийн Органик бус химийн лабораторид хийсэн байна. Энэ талаар тус лабораторийн эрхлэгч, доктор (Ph.D) Ш.Нямдэлгэртэй ярилцаж тодрууллаа.
–Холимог металлын орд болох Боорчийн ордын судалгааг танай лабораторид хийжээ. Энэ судалгааны талаар ярилцлагаа эхэлье. Ямар онцлогтой орд юм бэ?
–Тиймээ. Мөнгө-холимог металлын Боорчийн орд нь Ховд аймгийн Мөст сумын нутагт оршдог. Энэ ордын металлын баялгийн нөөцийг хартугалга 3667т, цайр 828т, мөнгө 17.6т гэж урьдчилсан байдлаар тогтоосон байдаг. Нөөцийн хувьд жижиг ордод орох ч хүдрийн бүтэц бүрдлийн хувьд их сонирхолтой. Хар тугалганы исэлдсэн ба сульфидын эрдсүүдийг агуулдаг юм.
Бид тус ордын хүдэр, сульфидын баяжмал, баяжуулалтын хаягдлын химийн болон эрдэс бүрдлийн судалгааг хийж, уг хүдэрт мөнгө нь акантит, тетраэдрит, фрейбергит эрдсийн хэлбэрээр, мөн байгалийн цэвэр алт агуулагдаж байгааг тогтоож, хүдрийг тиомочевиний уусмалд уусгаад алт, мөнгийг цахилгаан химийн аргаар ялган авсан судалгааны үр дүнгээ оюуны өмчийн эрхээр баталгаажуулсан.
Ер нь хүдэр дэх мөнгө, хартугалга, зэс, цайр, сурьма зэрэг элементийн эрдсийн хэлбэр, агууламжийг нарийвчлан тогтоосны дүнд техник технологийн зөв шийдэлд хүрэх боломжтой. Бид Боорчийн хүдрийг флотацийн аргаар баяжуулан хар тугалганы сульфидын баяжмал, исэлдсэн эрдсүүд гэсэн 2 хэсэгт ангилсан.
Сульфидын баяжмал дахь алт, мөнгийг тиомочевины хүчиллэг уусмалаар уусгаж авах горимыг тогтоосноор металл авалтыг 96.8% хүргэсэн. Харин исэлдсэн хүдрийг тиомочевины хүчиллэг уусмалд уусгахад алтны уусалт 90.3%, мөнгөнийх 60.0% байсан.
–Мөнгөний 60%-ийн уусалтыг бага гэж ойлгож болох уу. Ер нь металл авалт буюу алт, мөнгөний уусалтын зэргийг ихэсгэх боломжтой юу?
–Мөнгөний уусалт бага байгаа нь мөнгөний эрдсүүдийг хар тугалганы эрдсүүд нягт хүрээлэн гравил чулуу үүсгэж, уусгагчийн үйлчлэлийг хязгаарлаж байгаад оршино.
Иймд хүдрийг хүчилтөрөгчийн орчинд аммонийн карбонатаар исэлдүүлээд флотацийн аргаар баяжуулж, баяжмалыг тиомочевиний хүчиллэг уусмалд уусгахад (исэлдүүлсэн хүдрийг уусгасан нөхцөлд) алтны уусалт 96.8%, мөнгөнийх 82.4%-д хүрсэн. Судалгааны үр дүнг ажил болгохын тулд судалгааг гүнзгийрүүлэх зайлшгүй шаардлагатай гэж бид үзэж байгаа.
–Алт, мөнгийг тиомочевины аргаар уусгана гэхээр байгаль орчин, хүний биед хортой гэгддэг натрийн цианидаас ямар ялгаатай вэ. Онцлог шинж нь юу байна вэ?
–Тиомочевин нь цианидтай харьцуулахад байгаль орчин, хүний эрүүл мэндэд сөрөг нөлөө багатай, исэлдүүлэгчийн оролцоотойгоор боловсруулахад хүндрэлтэй хүдэр, баяжмал дахь алт, мөнгийг уусгахад тохиромжтой урвалж юм. Боорчийн хүдэрт хартугалганы эрдсүүд болох галенит, церусит нь мөнгө агуулсан эрдсүүдийг нягт хүрээлэн уулын гравил чулуу үүсгэсэн байдаг.
Гравил чулууг тиомочевин уусгах чадвартай. Мөн байгаль дээр зарим тохиолдолд алт нь нүүрстөрөгч агуулсан эрдэс, сульфидын эрдэс, хүнцэл, зэс, манган агуулсан эрдэст бичил жижиг хэлбэрээр тохиолддог. Ийм төрлийн хүдрийг натрийн цианидаар уусгахад натрийн цианидын зарцуулалт их, металлын уусалт бага байдаг.
Цианид нь алтыг шүлтлэг орчинд уусгадаг бол тиомочевин нь хүчиллэг орчинд уусгана. Тиомочевиний аргыг үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэхэд хүндрэлтэй байгаагийн нэг шалтгаан нь уусгалтын хүчиллэг орчинтой холбоотой. Хүчиллэг орчинд тэсвэртэй материалаар хийсэн тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагатай. Цианидтай харьцуулбал өртөг өндөр байдаг.
Түүнчлэн зарим судлаачид, уусгалтын явцад цианид үүсдэг гэж үздэг. Энэ чиглэлийн судалгаа шинжилгээ, туршилтыг өргөн хүрээнд хийх шаардлагатай.
–Манай улсад тиомочевин хэрэглэдэг алтны үйлдвэрийн газрууд байдаг уу?
–Манайд тиомочевиний хүчиллэг уусмалаар алт, мөнгө агуулсан хүдэр, баяжмалыг уусгадаг үйлдвэрийн газар байхгүй. Цаашлаад дэлхийн улс орнуудад ч түгээмэл биш байдаг. Харин Өмнөд Хятадын Юунан мужид алтыг тиомочевинаар уусган боловсруулдаг хэд хэдэн үйлдвэрийн газрууд байдаг тухай мэдээ баримттай танилцаж байсан.
–Энэ мэтчилэн сүүлийн жилүүдэд холимог металлын олон орд газар, илрэл нээгдэж, заримд нь олборлолт хийж, шууд экспортод гаргадаг. Тэдгээрт дотооддоо гүн боловсруулалт хийвэл мэдээж эдийн засгийн үр өгөөжтэй. Ингэж чадахгүй байгаа нь судалгаа шинжилгээ хийгдээгүйтэй холбоотой байх. Холимог металлын хүдэр болон түүний онцлогуудын талаар тодруулбал?
–Энэ талын судалгаа дутмаг. Холимог металлын хүдэр нь нарийн нийлмэл найрлагатай, технологийн үйл явц нь нарийн, ажиллагаа ихтэй байхын зэрэгцээ тохирсон иж бүрэн техник технологи хэрэглээгүй тохиолдолд байгаль орчинд сөрөг үр дагавартай ба эдийн засгийн хувьд үр ашиггүй байдаг.
Иймээс холимог металлын хүдрийн технологийн шинж чанарыг нарийвчлан судлах нь шинжлэх ухаан, технологийн асуудлын чухал хэсэг болоод байна. Холимог металлын хүдэр нь техник технологийн ач холбогдол бүхий төрөл бүрийн металлуудыг агуулсан байдгаараа онцлог. Эдгээр металлууд нь ихэнхдээ сульфид (MexSy) хэлбэрээр хүдэрт агуулагддаг юм.
–Хүдэр, баяжмалуудыг ямар арга технологиудаар боловсруулдаг юм бол?
–Ерөнхийдөө холимог металлын хүдэр, баяжмалыг гидрометаллурги ба пирометаллургийн аргаар боловсруулдаг. Пирометаллургийн арга нь нам температурт исэлдүүлэн шатаах болон өндөр температурт хайлуулах процесс дээр үндэслэгдсэн. Ашигтай металлуудыг хайлш хэлбэрээр, хоосон чулуулгийг шаар хэлбэрээр ялган гаргаж авах процесс юм.
Гидрометаллургийн арга нь төрөл бүрийн эрдсүүдээс тогтсон хүдэр, баяжмал, хаягдал болон техникийн чухал ач холбогдолтой янз бүрийн металл агуулсан материал буюу хоёрдогч түүхий эдийг уусмалд шилжүүлээд цахилгаан химийн арга эсвэл химийн арга (хандлах, шингээх, тунадасжуулах, талстжуулах г.м.)-аар цэвэр металл, тэдгээрийн нэгдлүүдийг гаргаж авах үйл ажиллагаа юм.
Энэ арга нь экологийн хувьд цэвэр технологид тооцогдох хэдий ч бүх төрлийн хүдэр, баяжмалыг шууд уусгах аргаар боловсруулах боломж бага. Ихэнх улс оронд судалгаа шинжилгээний ажил эрчимтэй хийгдэж байна. Практикт нэвтрүүлсэн үр дүнгүүд ч байгаа.
– Нам температурт исэлдүүлэн шатаах болон өндөр температурт хайлуулах пирометаллургийн аргын талаар жаахан тодруулна уу? Өөрөөр хэлбэл, тэдгээрийн өвөрмөц ялгаа?
Энэ 2 аргын ялгааг зэсийн сульфидын баяжмал дээр жишээ авч тодруулъя. Нам температурт исэлдүүлэн шатаах аргын хувьд сульфидын хүхэр исэлдэж, сульфатад шилжих тул хүхэрлэг хий ялгарч, хүрээлэн буй орчинд бохирдол үүсгэхгүй сайн талтай.
Манай лабораторид хийсэн судалгааны үр дүнгээс үзэхэд нам температурт исэлдүүлэн шатаасан зэсийн баяжмалыг усанд уусгахад нийт зэсийн 77-78% нь уусдаг хэлбэрт шилжиж байсан. Хүхрийн хүчлийн сулруулсан уусмалд зэсийн уусалт 98%-иас дээш, хатуу үлдэгдэлд төмрийн нэгдлүүд агуулагдаж байв. Уусмалаас зэсийг дээр хэлсэнчлэн цахилгаан химийн аргаар өндөр цэвэршилтэй гаргаж авна.
Харин өндөр температурт хайлуулах аргын тухайд зэсийн сульфидын баяжмалыг 12000С-д хайлуулахад хүхэрлэг хий ялгарна. Түүнийг хүхрийн хүчил, дан хүхэр гаргаж авахад ашиглаж болно. Мөн шингэрүүлээд хадгалдаг туршлага ч байдаг. Энэ технологийг бараг 200 орчим жил ашиглаж байгаа тул өнөө үед энэ арга нь техник технологийн хувьд их боловсронгуй болсон.
Агаарт алдагдах хүхэрлэг хийн ялгарлыг 25 мг/м3 хүртэл бууруулж чадсан. Гэвч өндөр хөгжилтэй зарим улсад зэсийн баяжмал боловсруулах олон жилийн түүхтэй үйлдвэрийг байгаль орчинд учруулсан сөрөг нөлөөллөөс нь болоод хаасан жишээ бас бий.
–Хүдэр, баяжмал боловсруулах аргын талаар нэлээдгүй мэдээлэл авлаа. Манай улсад холимог металлын ямар, ямар орд газрууд байна вэ?
–Нэлээд бий. Тодруулбал, Дорнод Монгол болон говийн бүсэд Төмөртийн Овоо, Цав, Улаан, Хөшиг-Уул, Мөнгөн-Өндөр, Хар толгой, Алтан цагаан-Овоо зэрэг алт, мөнгө агуулсан полиметаллын ордууд, Баруун Монголын бүсэд Дулаан хар уул, Хөх-Адар, Боорч, Асгат зэрэг алт, мөнгө болон хар тугалга, цайр, зэс, сурьма, висмут, хүнцлийн харьцангуй өндөр агуулгатай ордууд оршдог.
Эдгээрээс нөөцөөрөө хамгийн том нь УИХ-ын 2007 оны 27 дугаар тогтоолоор стратегийн ач холбогдол бүхий ордод зарлагдсан Асгатын мөнгө-холимог металлын орд юм. Асгатын орд нь Баян-Өлгий аймгийн Ногооннуур сумын нутагт олборлон ашиглахад уул геологийн хүнд нөхцөлд оршдогийг бид мэднэ.
Геологи хайгуулын тайлан мэдээнээс үзэхэд Асгатын ордын хүдрийн нөөц нь С1 зэргээр 2,683.9 мянган тонн, C2 зэргээр 5,716.5 мянган тонн, мөнгөний нөөц 915.2-1749.9 тн, зэс 31183-54181 тн, сурьма 13445-24547 тн, висмут 1743-2401 тн гэсэн байдаг.
–Стратегийн орд гэгддэг Асгатыг эдийн засгийн эргэлтэнд оруулна гэж олон жил ярьж байгаа хэдий ч ашиглахгүй өдийг хүрсэн нь ямар нэгэн учир шалтгаан байна уу?
–Үнэндээ 1980-аад оны үеэс Асгатын ордын хүдрийг боловсруулах, ордыг эдийн засгийн эргэлтэнд оруулах тухай яригдсаар байгаа ч хүдрийг баяжуулах, боловсруулах үр ашигтай оновчтой технологийн шийдэлд хүрээгүй, боловсруулалтаас үүсэх хаягдал дахь хүнцэл, сурьма, хар тугалга зэрэг хорт элементүүдийг байгаль орчинд ээлтэйгээр шийдэх арга замыг олоогүй зэрэг хүндрэлүүдээс шалтгаалж өдийг хүртэл ашиглаагүй байгаа юм.
Геологийн төв лаборатори болон ЗХУ (хуучин нэрээр)-д өмнө нь хийгдсэн судалгааны үр дүнд энэ ордын хүдрийг флотацийн аргаар баяжуулж хам баяжмал гаргасан байдаг.
–Түүнээс цааш нарийвчилсан судалгаа хийгдсэн үү. Хийгдсэн бол ямар үр дүн гаргасан нь сонирхол татаж байна?
–Хийгдэлгүй яахав. Манай хүрээлэнгийн ахмад эрдэмтэд болох доктор Б.Баяр, профессор Г.Бурмаа нар бусад судлаачдын хамт нэлээдгүй судалгаа хийсэн байдаг. Тухайлбал, Баяр нарын судлаачид хүдрийн баяжмалыг 4700С-д шатаасны дараа хүхэрт натри, хүхрийн хүчил, тиокарбамидын уусмалаар тодорхой дараалалтайгаар уусган мөнгө, зэс, сурьмагийн 80% орчмыг уусмалд шилжүүлсэн дүнг гаргасан.
Харин профессор Г.Бурмаагийн удирдсан суурь судалгааны төсөлт ажлын хүрээнд Асгатын хүдрийн дээжний эрдэс бүрдэл, химийн найрлагыг шинжилж, хүдрийн дээжийг флотацын аргаар баяжуулан хам баяжмал гарган авсан.
Уг хам баяжмалд 9050 г/т мөнгө, 38.7% зэс, 28.5% сурьма, 2.0% хүнцэл, 1.7% висмут агуулсан химийн найрлагаараа ялгаатай тетраэдрит эрдсийн 3 хэлбэр, висмутиний 2 хэлбэр, халькопирит, арсенопирит, пирит, хүдрийн бус эрдсүүдээс сидерит, мусковит, кварц агуулагдаж байгааг илрүүлсэн байдаг.
Цаашлаад бид баяжмалыг уусган боловсруулах аргаар боловсруулсан. Баяжмал дах тетраэдрит ба бусад дагалдах эрдсүүдийг калийн бихромат, хүхрийн хүчлийн холимгоор уусгаж авах нөхцөл болон уусгалтын хатуу үлдэгдэлд дан хүхэр ба хүдрийн бус эрдсүүд агуулагдаж буйг судлан тогтоосон.
–Сонирхуулах үүднээс асууж байна л даа. Калийн бихроматыг хүний эрүүл мэндэд хортой урвалж гэж яригддаг. Үүнийг ашиглах нь ямар нэгэн сөрөг нөлөө үзүүлэх үү?
–Үүнтэй санал нийлнэ ээ. Ер нь судлаачид бид тухайн судалгаагаа олон янз байдлаар туршиж, байгаль орчин, хүний эрүүл мэндэд сөрөг нөлөөлөл үүсгэхгүй арга технологийг сонгох эрмэлзлээр л судалгаа шинжилгээний ажлаа хийдэг.
Дээр дурьдсан ажлын хувьд нэгэн дутагдалтай тал нь баяжмалын үндсэн бүрдэл элементүүд болох мөнгө, зэс, сурьма, висмут, хүнцэл нь уусмалд шилжсэн тул тэдгээрийг ялгаж салгах процесс хүндрэлтэй байсан. Мөн калийн бихромат нь хүний эрүүл мэндэд хортой нөлөө бүхий урвалж тул үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэх боломж муутай гэж үзсэн л дээ.
–Өөр ямар арга технологи байж болох вэ. Үйлдвэрлэл, практикт нэвтрэх боломж бий болов уу?
–Үүний дараа бид баяжмалыг шүлт сульфидын холимог уусгагчаар уусгаж, баяжмал дахь хүнцэл, сурьма, висмут зэрэг хортой элементүүдийг уусмалд шилжүүлэн зэс, мөнгө зэрэг металлуудыг хатуу үлдэгдэлд сульфидын нэгдэл хэлбэрээр үүсгэн үлдээх горимыг тогтоосон.
Ингэснээр хүний эрүүл мэндэд сөрөг нөлөөтэй боловч нөгөө талаараа орчин үеийн техник технологийн чухал түүхий эд гэгдэх хүнцэл, сурьма, висмут агуулсан технологийн уусмалаас тэдгээрийн нэгдлүүдийг гарган авах боломжтой болно.
Харин зэс, мөнгө зэргийг агуулсан хатуу үлдэгдэл нь сульфидын баяжмал, түүн дэх хортой элементүүдийн агуулга нь стандартын шаардлагад нийцэх хэмжээнд байх тул зах зээлд шууд борлуулах боломжтой болно гэж бид үзсэн. Нөгөөтэйгүүр зах зээлд гаргахгүйгээр үргэлжлүүлэн химийн технологийн аргаар боловсруулж эцсийн бүтээгдэхүүн, тухайлбал металл зэс, мөнгө гаргаж авч болно.
Дээрх үр дүнг баталгаажуулах, үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэхэд туршилт, шинжилгээ судалгааны ажлыг улам гүнзгийрүүлэх, томруулсан туршилтыг явуулах шаардлагатай гэдгийг бид онцолж байгаа.
–Асгатын ордын хүдрийн баяжуулалт хийгдэхээр мэдээж их хэмжээний хаягдал гарах нь тодорхой. Тэрхүү хаягдал ер нь ашиглагдах боломжтой юу?
–Бид Асгатын хүдрийг флотацийн аргаар баяжуулж, баяжуулалтын хаягдлыг байгаль орчин болон эдийн засгийн хувьд ашигтайгаар ашиглах боломжийг бий болгохыг эрэлхийлсэн. Бидний судалгаагаар полисульфидын баяжмал гарган авахад баяжуулалтын хаягдал нь 92.6%-ийг эзэлж байсан.
Энэ нь 2683.9 мян.тн хүдрийн нөөцтэй уг ордыг ашигласны дараа 2486.36 мян.тн гаруй хаягдал үүсэх магадлалтай гэсэн үг. Хаягдлын найрлаганд кварц (SiO2) болон сидеритийн (FeCO3) эрдэс илэрсэн. Сидерит нь төмөрлөгийн үйлдвэрийн үндсэн түүхий эдүүдийн нэг гэж үздэг.
Сидерит агуулсан төмрийн ордуудад агуулагдах төмрийн хэмжээ ихэнхдээ 30-45% байх бөгөөд Асгатын хүдрийн флотацийн хаягдал дахь төмрийн агуулга 30-аас дээш хувьтай байгаа нь соронзон керамик материал хийх боломжтойг харуулж байна л даа.
Төмөрлөгийн үйлдвэрлэлийн үндсэн технологид амархан хайлж, шаар үүсгэдэг нэмэлт материал ихээхэн хэмжээгээр шаардагддаг. Иймд цахиур, хөнгөн цагаан, кали зэрэг элемент агуулж байгаа Асгатын хүдрийн баяжуулалтын хаягдлыг төмөрлөгийн үйлдвэрлэлд нэмэлт материалаар ашиглавал эдийн засгийн хувьд ашигтай байх болно.
Мөн титаныг 6.4% хүртэл агуулж байгаа нь тус хаягдлаар ширэм үйлдвэрлэвэл зэврэлтийг багасгах давуу талыг бий болгоно. Эдгээр үр дүн болон мэдээллээс үзэхэд, Асгатын хүдрийн баяжуулалтын хаягдлыг төмөрлөгийн үйлдвэрийн үндсэн түүхий эдээр ашиглах боломжтой нь харагдаж байгаа юм.
ШИНЖЛЭХ УХААНЫ АКАДЕМИ
