Значительный интерес представляет модель замкнутого комплексного использования минеральных ресурсов с рециркуляцией полезных компонентов на основе утилизации и переработки отходов, предложенная В.А. Резниченко [6, с.9-22]. Схема подобного производства (рис.1) была представлена на "Неделе материалов" в г. Чикаго (США) в 1994г. [7,25].
В развитие модели В.А. Резниченко А.Д. Верхотуров предлагает разомкнутую схему производства материалов с полной переработкой отходов на основе создания минизаводов в местах добычи сырья с использованием высоких технологий, представленную на рис.2. Указанную схему А.Д. Верхотуров называет идеальной, ориентиром на будущие технологии.
И, в качестве таких грядущих технологий, в предлагаемой им восьмой модели производства материалов рассматриваются воздействия на минеральное сырье концентрированных потоков энергии с разложением минералов, их восстановлением и получением элементов, сплавов и соединений. В том числе, как вариант, "непосредственно из горной массы без предварительного разделения содержащихся в ней минералов и без обогащения" [7, c.7].
Изложенные идеи и соответствующая им схема (рис.2) представляются весьма заманчивыми, однако маловероятными на практике, во всяком случае, в обозримом будущем. Во-первых, вариант создания минизаводов на каждом месторождении, либо кустовых на группе сближенных месторождений явно более затратный по сравнению с транспортировкой концентратов и их совместной переработкой на ограниченном числе более крупных заводов (как правило, с реализацией положительного синергетического эффект и эффекта масштаба).
Во-вторых, в связи с постоянным снижением содержания полезных компонентов в минеральном сырье его переработка с применением концентрированных потоков энергии будет весьма энергоемкой и дорогостоящей по сравнению с простыми методами механического обогащения и переработкой меньшего объема более чистого и богатого сырья (концентратов) новыми методами с применением концентрированных потоков энергии.
В-третьих, значительная часть горной массы необходима для закладки выработанного пространства и рекультивации нарушенных земель. Кроме того, по мнению многих исследователей [9,26,27] и автора настоящей работы, является недостижимым, нереальным технически полностью безотходное производство на всех без исключения стадиях трансформации природного сырья, а также совпадение потребностей общества со структурой и объемами выпуска продуктов от переработки отходов производства и потребления. В связи с этим более вероятной на обозримое будущее представляется схема с частичным (возможно временным) складированием отходов, по крайней мере, некоторых стадий производства, представленная на рис.1.
Современная парадигма недропользования, как представляется, должна включать наиболее важные совместимые элементы всех перечисленных моделей и дополняться новыми достижениями науки и техники, в частности, нового научного направления - "нанотехнологии" Многие ученые, занимающиеся нанотехнологией, предсказывают в не столь отдаленном будущем революционные перемены во всех областях науки и жизнедеятельности человека, в частности в химии, биологии, медицине, экологии, электронике и др. [28,29]. Принципиальная возможность построения с помощью нанотехнологии материальных структур атом за атомом или молекула за молекулой позволяет перейти в перспективе к идеальному, в принципе, комплексному безотходному (малоотходному) использованию определенной части практически любого природного или техногенного материала, рециклированию полезных химических элементов из отходов производства и потребления и, соответственно, резкому ограничению объемов добычи первичного природного сырья. Очевидно таким путем человечество в будущем сможет перейти к экологосбалансированному устойчивому экономическому развитию, научному преобразованию биосферы в ноосферу, сферу разума по В.И. Вернадскому [9].
Возможность существенного прироста производства конечной продукции за счет совершенствования недропользования, комплексного использования невозобновляемых минеральных и всей совокупности ресурсов недр при стабилизации, даже ограничении, объемов добычи первичного природного сырья, уменьшения загрязнения окружающей среды, в полной мере соответствует основным идеям нового оптимистического доклада Римскому клубу [30]. Один из главных выводов этого доклада - человечество в состоянии решить проблему устойчивого экологосбалансированного экономического развития на основе повышения "производительности ресурсов", резкого повышения эффективности их использования.
Формирование системы (модели) рационального недропользования, обоснование основных ее элементов и параметров, должно основываться на междисциплинарном (мультидисциплинарном) системном подходе. Рациональная система КОРН и (или) КИМС представляет собой целостное единство взаимосвязанных элементов, обеспечивающих изучение, освоение и комплексное использование ресурсов недр и (или) комплексное использование минерально-сырьевой базы каждого горнодобывающего предприятия и всего минерально-сырьевого комплекса России в интересах устойчивого экономического и социального развития, обеспечения сырьевой и экономической безопасности страны.
Системный метод представления комплексного освоения недр и использования минерального сырья включает как формирование набора усовершенствований и управляющих принципов действия, так и способ мышления по отношению к организации управления минерально-сырьевым комплексом (недропользованием). В этой связи и эффективность управления КОРН (КИМС) рассматривается как результат экономического роста и динамического развития, приспособления и интеграции по отношению к системе в целом. Системное видение научных проблем экономики КОРН (КИМС) представлено на рис.3. Обоснование и описание указанной схемы применительно к КИМС приведено в работе [31].
В качестве основополагающего системообразующего элемента (подсистемы), определяющего конкретные границы КОРН (КИМС), как сложной иерархической открытой социально-экономической системы, нами предлагается рассматривать комплексное месторождение или ряд месторождений с определенным перечнем полезных компонентов и видов ресурсов, отрабатываемых горнопромышленным предприятием, с учетом перерабатывающих установок как на самом предприятии, так и на всех предприятиях-контрагентах, осуществляющих последующую глубокую переработку всей совокупности продуктов, полупродуктов и отходов рассматриваемого горнопромышленного предприятия вплоть до конечной готовой продукции соответствующей отрасли промышленности, реализуемой потребителям других отраслей экономики.
Научное междисциплинарное представление проблем экономики комплексного освоения и использования ресурсов недр заключается в изучении, систематизации и представлении совокупности теоретических и методологических принципов, методов и способов организации и управления горнопромышленными предприятиями как большими социально-экономическими системами. Изучение этих вопросов предполагает рассмотрение и обобщение различных точек зрения на проблемы экономики КОРН (КИМС), поскольку самые разнообразные или даже противоположные точки зрения снимаются методом восприятия их всех в качестве взаимодополняющих комплиментарных аспектов одной и той же научно-технической проблематики. По мнению Н. Бора "возникающие в науке противоречия есть не противоположности, а дополнения" [32].
Литература
1. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Бурцев Л.И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. - М.: Научтехлитиздат, 2003. - 261с.
2. Думнов А.Д. Природно-ресурсный комплекс России: статистическая оценка 90-х годов // Вопросы статистики. - 2000. - №5. - С.23-33.
3. Ноговицын Р.Р. Методологические основы рационального недропользования на Российском Севере (на примере Республики Саха (Якутия): Автореф. дисс. … докт. экон. наук. - М., 2003. - 44с.
4. Федосеев С.В. Стратегический потенциал базовых отраслей промышленности. - Апатиты: КНЦ РАН, 2003. - 268с.
5. Федоренко Н.П. Россия: уроки прошлого и лики будущего. - М.: Экономика, 2001. - 489с.
6. Комплексное использование руд и концентратов /Резниченко В.А., Липихина М.С., Морозов А.А. и др. - М.: Наука, 1989. - 172с.
7. Верхотуров А.Д. Минералогическое материаловедение как раздел науки о материалах // Химическая технология. - 2002. - №6. - С.2-8 и №7. - С.2-8.
8. Агошков М.И. Развитие идей и практики комплексного освоения недр // Горный журнал, - 1984. - №3. - С.3-6.
9. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М.: Наука, 1969. - 262с.
10. Горные науки, освоение и сохранение недр Земли /Под ред. акад.К.Н. Трубецкого. - М.: Изд. АГН, 1997. - 475с.
11. Достижения и приоритеты горных наук в России /Трубецкой К. Н, Чантурия В.А., Каплунов Д.Р., Чаплыгин Н.Н. // Горный журнал. - 2000. - №6. - С.22-27.
12. Мельников Н.В., Агошков М.И. Задачи научных исследований в области комплексного освоения месторождений, использования минерального сырья и охраны недр // Комплексное использование минерального сырья. - 1979 - №7. - С.3-11.
13. Мельников Н.В. Минерально-сырьевые ресурсы и комплексное их освоение. Избранные труды. - М.: Наука, 1987. - 300с.
14. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Бурцев Л.И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. - М.: Научтехлитиздат, 2003. - 261с.
15. Ферсман А.Е. Комплексное использование ископаемого сырья. - Л.: АН СССР, 1932. - 20с.
16. Чантурия В.А. Основные направления комплексной переработки минерального сырья // Горный журнал. - 1995. - №1. - С.50-54.
17. Чантурия В.А. Теоретические основы повышения контрастности свойств и эффективности разделения минеральных компонентов // Цветные металлы. - 1998. - №9. - С.11-17.
18. Чантурия В.А. Теория и практика использования электрохимических и радиационных воздействий в процессе первичной переработки минерального сырья. - М.: МГГУ, 1993.
19. Чантурия В.А., Бочаров В.А., Щипцов В.В. О влиянии физико-химических воздействий на изменение технологических свойств минералов при обогащении полезных ископаемых (По материалам Плаксинских чтений) // Цветные металлы. - 2004. - №1. - С.15-18.
20. Аренс В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых (геотехнология). - М.: Недра, 1986. - 279с.
21. Аренс В.Ж. Физико-химическая геотехнология. - М.: МГГУ, 2001. - 656с.
22. Воробьев А.Е. Новая концепция освоения минеральных ресурсов в литосфере // Горный журнал. - 2002. - №8. - С.7-12.
23. Дядькин Ю.Д. Проблемы комплексного освоения ресурсов недр и использования подземного пространства // Горный журнал. - 1990. - №7. - С.54-57.
24. Приоритетные направления научных исследований в области геологических, геохимических и горных наук по изучению, освоению и сбережению недр России /В.А. Жариков, Ю.Г. Леонов, Ю.Г. Сафонов и др.; Под ред.В.А. Жарикова. - М.: ИПКОН РАН, 1996. - 213с.
25. Materials Week. International Conference of Minerals, Metals and Materials Society. Oktober.2-6.1994. Rosemont (Chicago). Illinois USA. 1994. P.1-183.
26. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования: Учебное пособие. - М.: ТЕИС, 1997. - 272с.
27. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов /Под ред. Проф. Э.В. Гирусова, проф.В.Н. Лопатина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, Единство, 2002. - 519с.
28. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований /Под ред. М.К. Роко, Р.С. Уильямса и П. Аливисатоса. Пер. с англ. - М.: Мир, 2002. - 292с.
29. Скорина М.Л., Юртов Е.В. Нанотехнология в материалах сайтов сети Интернет // Химическая технология. - 2003. - №1. - С.39-43.
30. Вайцзекер Э., Ловинс Э., Ловинс Л. ФАКТОР ЧЕТЫРЕ. Затрат - половина, отдача - двойная. Новый доклад Римскому клубу. Перевод А.П. Заварицына и В.Д. Новикова. Под ред. акад. Г.А. Месяца. - М.: Academia, 2000. - 400с.
31. Ларичкин Ф.Д. Системный анализ экономических проблем комплексного использования минерального сырья // Цветная металлургия. - 2004, №3. - С. 19-27.