W należącej do Polskiej Grupy Górniczej kopalni Bolesław Śmiały w Łaziskach Górnych działa unikatowa w Europie instalacja w ramach międzynarodowego projektu badawczego „Zero Brine” (Zero Solanki). Celem projektu jest zbadanie możliwości pozyskania czystej chemicznie wody i wartościowych substancji mineralnych z zasolonych wód odpadowych.
Partnerem przemysłowym w tym projekcie jest Polska Grupa Górnicza, zaś stroną badawczą w pierwszej kolejności zajmują się naukowcy z Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Uczelnia ta jest jedną z 22 jednostek naukowo-technologicznych uczestniczących w unijnym programie Horizon 2020 – największym w historii Unii Europejskiej programie na rzecz badań i innowacji. Koordynacją „Zero Brine” (który oprócz polskiej instalacji w Łaziskach obejmuje trzy inne: w Hiszpanii, Holandii i Turcji) zajmuje się Uniwersytet Technologiczny w Delft.
Mniej prądu, więcej magnezu
Do tej pory jedyna instalacja do odsalania wód kopalnianych w Polsce działała w Czerwionce-Leszczynach. Jej wydajność to ok. 70 tys. ton soli handlowej rocznie pozyskiwanej z zasolonych wód kopalń Budryk i Dębieńsko. Instalacja choć potrzebna nie jest najnowsza, do tego energochłonna i brak w niej możliwości odzyskiwania surowców z solanki.
Technologia opracowana w Łaziskach ma służyć nie tylko oczyszczeniu podziemnych wód, ale ma także znacznie zredukować zużycie energii elektrycznej. W tym względzie wstępne wyniki są bardzo obiecujące, bowiem w założeniach projektu przyjęto, że energochłonność odsalania musi być ograniczona o połowę w stosunku do technologii używanych dotąd w Czerwionce-Leszczynach, co oznaczało cel na poziomie 22 kWh/m3 przerabianych wód kopalnianych. Wstępne wyniki pilotażu pokazały, że w kopalni Polskiej Grupy Górniczej zużycie energii wynosi 12 kWh/m3, natomiast uzyskany strumień solanki zawiera aż 82,8 proc. chlorku sodu (w porównaniu do ok. 70 proc. w starej technologii). Do tego przy odsalaniu metodą zastosowaną w łaziskiej kopalni udaje się prócz samej soli odzyskać m.in. wodorotlenek magnezu o wysokiej czystości. Wspomniany magnez jest wpisany przez Unię Europejską na listę 27 surowców strategicznych, które obecnie są w 100 proc. importowane spoza Unii (94 proc. magnezu importowanego do Europy pochodzi z Chin). Także w Polityce Surowcowej Państwa magnez figuruje jako surowiec nie tylko strategiczny, ale i krytyczny. W 2015 roku całe zapotrzebowanie na magnez (7173 tony) pokryte zostało z importu.
Superfiltr i dwustopniowa elektrodializa
Proces oczyszczenia zasolonych wód dołowych w łaziskim zakładzie wydobywczym składa się z pięciu etapów: wstępnego czyszczenia w filtrach workowych i świecowych, ultrafiltracji z odgazowaniem, zatężania solanki przez nanofiltrację, odwróconej osmozy i dwustopniowej elektrodializy. Instalacja może oczyścić ok. 400 l cieczy na godzinę. Głównym celem jest odzysk surowców zawartych w solance: wody zdemineralizowanej, soli, wodorotlenku magnezu oraz bogatego w chlorek wapnia roztworu, który może być wykorzystywany do odladzania dróg. Otrzymana stężona solanka może być sprzedawana lub użyta do produkcji soli warzonej.
Solanka problemem polskich rzek
Każdego roku – jak opisują autorzy projektu „Zero Brine” do rzek w Polsce trafia ok. 4 mln ton chlorku sodu (soli). Szacuje się, że to właśnie sektor wydobywczy odpowiada w aż 94 proc. za wzrost zasolenia wód Wisły. Pojedyncza kopalnia zrzuca zwykle ok. kilka milionów m sześć. soli rocznie, a wszystkie kopalnie zrzuciły łącznie 155 milionów m sześć. (dane za 2018 r.). Dzieje się tak dlatego, że obecnie bardziej opłacalne od inwestycji w odsalanie może być ponoszenie kosztów związanych ze zrzutem zasolonych wód do środowiska. Jednak sytuacja może diametralnie się zmienić, bowiem zgodnie z dyrektywą wodną Unii Europejskiej za cztery lata zacznie obowiązywać zakaz zrzutu zanieczyszczonych wód z przemysłu do rzek.
Na tym można zarobić
Podstawowe ekonomiczne znaczenie przy obróbce wód kopalnianych ma produkcja z nich soli. Przeciętnie w Polsce wytwarza się jej ok. 4,3 mln ton rocznie, z czego dwie trzecie stanowi nasycona solanka, jak ta uzyskiwana w kopalni Bolesław Śmiały. Ok. 63 proc. krajowej solanki zużywają dwa duże zakłady spółki Soda Polska w grupie Ciech. Ok. 21 proc. polskich solanek używa się do odparowania soli, a 16 proc. trafia do produkcji substancji chloroalkaicznych w przemyśle chemicznym (m.in. Anwil Nitrogen, Rokita, Organika-Zachem). Wodorotlenek magnezu przerabiany jest obecnie w Polsce w ilości ok. 300 tys. t rocznie (w zakładach Ropczyce SA, Komex w ArcelorMittal, Żarów SA, Vesuvius Skawina).
Źródło: Polska Grupa Górnicza, zerobrine.eu
