ГлавнаяСолодов И. Н. → Искусство добывать уран

Солодов Игорь Николаевич

Директор программ инновационного и технологического развития АО «Атомредметзолото». Доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАЕН.

Искусство добывать уран

Все мои 70 лет с момента появления на свет связаны с Министерством среднего машиностроения СССР, Минатомом РФ, Федеральным агентством по атомной энергии и госкорпорацией «Росатом». Я родился 2 января 1950 года в поселке горняков Ак-Тюз в Кеминском районе Киргизской ССР в семье геологов. В этот период шла подготовка к открытию Актюзского горнорудного комбината по производству концентрата редкоземельных металлов. При выходе на проектную мощность комбинат обеспечивал 10% от общей потребности СССР в этом сырье. Продукция комбината использовалась предприятиями Минсредмаша СССР. Комбинат расположен в Кеминской долине. Актюзское рудное поле располагается в отрогах Заилийского Ала-Тоо на водоразделе Кичи-Кемина. Средняя высота его над уровнем моря 2250 метров. Очень красивая природа. Горы покрыты лесами тяньшаньской ели. В долинах текут бурные горные реки.

Папа, Николай Алексеевич Солодов, - доктор геолого-минералогических наук, профессор, Заслуженный геолог России, начальник отдела Института геохимии, минералогии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ Мингео СССР) – внес значительный вклад в изучение геологии редких металлов (литий, рубидий, цезий, бериллий, РЗЭ), используемых Минсредмашем в оборонной и мирной атомной промышленности.

Мама, Лидия Прокопьевна Солодова, – геолог, на протяжении многих лет работала старшим методистом ЦИПК Минсредмаша. Награждена медалью "За трудовую доблесть".

Вопрос о выборе профессии для меня никогда не стоял. Он решился еще в школьные годы. В 10 лет я впервые участвовал с отцом в геологической экспедиции на Кольский полуостров (г. Апатиты), а в 15 лет с мамой объехал весь Северный Кавказ от Минеральных Вод до Военно-Грузинской дороги. Велся отбор монолитов горных пород для составления кадастра их механических свойств. В 16 лет в составе экспедиции ВНИИХТ (отраслевой институт Минсредмаша СССР) я участвовал в геологических поисковых работах на уран в Кокчетавской области Казахстана. Моим непосредственным руководителем была ведущий специалист по геофизике Ирина Матвеевна Тененбаум.

В 17 лет я поступил на кафедру гидрогеологии и инженерной геологии Московского геологоразведочного института им. С. Орджоникидзе (МГРИ). После третьего курса института в моей дальнейшей судьбе большую роль сыграло знакомство с главным инженером Первого главного управления Минсредмаша СССР Виктором Аввакумовичем Мамиловым. Он сообщил, что во МГРИ во главе с ректором института Д.П. Лобановым создается новая кафедра геотехнологии редких и радиоактивных металлов, очень перспективное направление в добыче урана. По совету В.А. Мамилова я, продолжая обучаться гидрогеологии, прошел двухлетний курс обучения по геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых. В результате по окончании института в 1973 году я получил две специальности: горный инженер-гидрогеолог и гидрогеолог-геотехнолог. Это был первый выпуск геотехнологов в институте. Диплом защитил по добыче урана подземным выщелачиванием из руд месторождения Братское (Украинский кристаллический щит). Месторождение разрабатывалось рудником в составе ВостГОКа Минсредмаша СССР (Украина).

С этих пор моя научная и производственная деятельность была связана с добычей урана скважинным подземным выщелачиванием (СПВ) в Узбекистане (месторождения Кызылкумского ураново-рудного района Букинай, Южный Букинай, Кенимех, Бешкак и Лявлекан), Южном Казахстане (Северный Карамурун, Канжуган, Уванас), Таджикистане (Кийктал) и России (Зауральский рудный район и Хиагдинское рудное поле). Полезным было знакомство с опытом отработки месторождения Беверли в Южной Австралии и в США (рудник Смит-Ранч) этим геотехнологическим методом.

Большим везением на моем жизненном пути было встретить выдающихся руководителей, благодаря которым удалось получить уникальные знания и опыт не только в науке и производстве, но и в умении руководить большими коллективами. Моим первым руководителем с 1973 по 1977 гг., когда я работал младшим научным сотрудником, был доктор геолого-минералогических наук, проректор по науке, начальник научно-исследовательского сектора МГРИ Владимир Емельянович Бойцов. В период с 1977 по 1986 гг. мне посчастливилось работать начальником Опытно-методической партии подземного выщелачивания, директором строящегося предприятия, а затем начальником Ленинабадской опытно-методической экспедиции (ЛОМЭ) под руководством доктора технических наук, главного инженера ВСГИНГЕО МИНГЕО СССР Марата Исмаиловича Фазлуллина. Экспедиция была создана по инициативе Н.П. Лаверова, В.В. Новосельцева (главный геолог Ленинабадского горно-химического комбината Минсредмаша СССР) и М.И. Фазлуллина. Этот период ознаменовался несколькими крупными событиями: были созданы с нуля опорные опытно-методические партии в Узбекистане, Казахстане, Таджикистане и ЛОМЭ, ориентированные на научно-методическое сопровождение добычи урана, благородных и цветных металлов геотехнологическими методами для нужд Минсредмаша СССР. И завершился этот период в 1986 году защитой кандидатской диссертации на тему «Гидрогеохимия подземного выщелачивания урана из руд месторождения Букинай (Кызылкумы)». Основным научным достижением этого периода было доказательство достаточности природного окислителя (оксид железа) в рудах букинайского типа для перевода урана в легкорастворимое состояние, что позволило существенно сократить расходы на выщелачивающие реагенты при СПВ урана.

В этот период произошло трагическое событие – 13 октября 1985 года около 10 часов вечера произошло Кайраккумское землетрясение силой 8 баллов по шкале Рихтера. В городе Кайраккум (Ленинабадская обл., Таджикская ССР) были значительные разрушения. Погибло 29 человек и более 100 были ранены. Экспедиция в г. Чкаловск, которой я тогда руководил, находилась в нескольких километрах от очага землетрясения. Было опасение, что лабораторно-камеральное четырехэтажное здание ЛОМЭ подверглось разрушению. Но все обошлось, потребовался только косметический ремонт.

Успешным и плодотворным я считаю период работы в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ АН СССР) с 1986 по 2005 гг. В Экспедицию №1 ИГЕМ, созданную в 1947 году по приказу Л.П. Берии для научно-методического обеспечения создания сырьевой базы уранового проекта, меня пригласил вице-президент АН СССР академик Николай Павлович Лаверов. В этот период в ИГЕМ работали лучшие в мире, выдающиеся ученые в области геологии урана – Ф.И. Вольфсон, Н.П. Лаверов, Б.Л. Рыбалов, Л.В. Хорошилов, В.И. Величкин, А.К. Лисицин, А.И. Перельман, Б.И. Омельяненко и др.

С А.И. Перельманом был курьезный случай. Молодые ученые А.И. Перельман и В.Н. Холодов в маршруте увидели скальное обнажение горных пород серого цвета. Александр Ильич сказал, что это глеевое образование (тогда предложенный им новый термин), а Владимир Николаевич предположил, что это обычная выветрелая порода. На это Александр Ильич ответил: «Если это не глеевое образование, тогда я не Перельман». Горная порода оказалась обычной и среди геологов получила название «Янеперельман». Владимир Николаевич Холодов, будучи уже доктором геолого-минералогических наук Института геологии РАН СССР, в частном разговоре возмущался тем, что академик Виктор Ефимович Хаин эксгумировал мантию, предложив наряду с интрузиями магматических пород выделять аптрузии, которые не взаимодействуют с вмещающими породами. Таких смешных научных дискуссий было множество.

В начале 1990-х годов интерес к урану резко снизился. Научные исследования сместились в область экологии и по инициативе Н.П. Лаверова «Экспедиция №1» была переименована в «Лабораторию радиогеоэкологии». В этот период мною было сделано важное открытие. Были получены неопровержимые доказательства того, что геологическая среда (горные породы, подземные воды и естественная подземная микрофлора) способна к самовосстановлению после техногенного на нее воздействия сернокислыми растворами при подземном выщелачивании урана. Эти результаты впервые были опубликованы в журнале «Геохимия» в 1994 году.  В 1998 году эти и новые материалы по геоэкологии СПВ урана составили 6-ю главу монографии под редакцией Н.П. Лаверова «Подземное выщелачивание полиэлементных руд». Это открытие позволило сэкономить миллиарды рублей на рекультивацию водоносных горизонтов. Разработанные нами принципы обращения с остаточными сернокислыми растворами СПВ взяты на вооружение горнорудными предприятиями в Казахстане, Узбекистане и Австралии.

В 1992 году группой ученых ИГЕМ под моим руководством был разработан геоэкологический паспорт уранового месторождения Далматовское - первый опыт в истории МИНГЕО СССР. Без этого документа в то время уранодобывающему предприятию не выдавали горный отвод. Месторождение Далматовское до сих пор отрабатывается АО «Далур» методом СПВ.

Следующее крупное научное событие - создание нового метода исследования подземных вод: гидрогеохимический каротаж (ГХК).

Традиционное опробование подземных вод пробоотборниками или на изливе насосной откачки не позволяют получать достоверные сведения об их свойствах, т.к. при подъеме на поверхность меняются давление и температура, в контакте с воздухом изменяются физико-химические свойства воды и не сохраняется состав естественной подземной микрофлоры. Эти методы также не обеспечивают требуемую детальность при исследовании гидрогеологических разрезов с высокой фильтрационной и геохимической неоднородностью. Особенно заметно сказывается несовершенство этого метода при изучении в водоносных горизонтах закономерностей миграции загрязненных подземных вод и их физических и химических параметров.

Таким образом, анализ состояния гидрогеохимических исследований показывал, что для получения истинных характеристик состава и свойств подземных вод необходимо создать принципиально новый метод, с помощью которого можно было бы изучать основные свойства подземных вод непосредственно в водоносных горизонтах.

Такой метод разработан в 1993-1998 г.г. по моей инициативе при участии специалистов ИГЕМ (А.В. Зотов) и научно-производственного центра “ПАЛС” (М.Г. Рубцов, В.Я. Купер, О.А. Липатов и др.). Этот экспрессный метод позволяет с высокой детальностью и точностью непрерывно и одновременно регистрировать основные физические и химические параметры подземных вод: температуру, гидростатическое давление, удельную электрическую проводимость, водородный показатель (pH), окислительно-восстановительный потенциал (Eh), концентрацию растворенных газов (O2, H2S) и ионов (нитрат, аммоний, натрий, кальций и др.).

Метод и аппаратура ГХК апробированы в разнообразных геотехнических и гидрогеологических условиях: в ходе мониторинга подземных вод в районе скважинных водозаборов (Тверская обл.); в ходе изучения гидрогеохимии пластовых инфильтрационных месторождений урана Бешкак, Северный и Южный Букинай, Канжуган и их освоения методом СПВ; в процессе мониторинга на полигонах подземного захоронения жидких радиоактивных отходов (ЖРО) Сибирского химического комбината Росатома (Томская обл.); при изучении взаимодействия ЖРО с трещиноватыми кристаллическими породами в районе оз. Карачай (АО «Маяк» Росатома, Челябинская обл.); на предприятии МосНПО “Радон” в Московской области. На всех перечисленных объектах поставленные задачи были успешно решены с помощью метода ГХК.

Впервые в мире были измерены на глубине 1865 м свойства рассолов, обводняющих нефтяные залежи, в нефтедобывающих скважинах на месторождениях Самарского Поволжья (Самаранефтегаз).

Гидрогеохимический зонд – аппаратурная основа метода ГХК – прошел комплексные испытания, на основании которых Госстандартом России выдан сертификат RU.C.31.003.А № 10485 о его утверждении в качестве типа средства измерения.

В 1993 году на основании межправительственного соглашения «Гор-Черномырдин» Российская академия наук (представитель - вице-президент Н.П. Лаверов), Минатом РФ (заместитель министра В.Б. Иванов) и Департамент энергетики США (DOE USA) совместно создали Российско-американский центр изучения транспорта загрязнителей при Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (LBNL) при Калифорнийском университете. Лаборатория выпустила девять Нобелевских лауреатов. Среди них - первооткрыватель плутония и других искусственных изотопов Глен Сиборг. Он встречал российскую делегацию. На нем был галстук с изображением изотопов, открытых им лично и его учениками.

С американской стороны российско-американский центр возглавлял крупный организатор науки и замечательный человек Чин Фу Цанг. Являясь китайцем по происхождению, по вероисповеданию он был православным христианином. И по этому принципу подбирал своих сотрудников. При его активном участии были организованы совместные исследования в районе озера Карачай - одного из наиболее опасных объектов по объему накопленных ЖРО на территории России.

В 1997 г. при всесторонней поддержке Чин Фу Цанга были организованы полевые исследования в Калифорнии (США) с использованием гидрогеохимического зонда в водозаборной скважине на окраине г. Ююба-Сити, при мониторинге подземных вод, подвергшихся селеновому загрязнению в долине Сан-Хоакин, при исследовании проникновения океанских вод из Калифорнийского залива в водоносные горизонты пресных вод в районе г. Ричмонд и др.

Период работы в ИГЕМ РАН в 2004 году закончился защитой докторской диссертации. По материалам диссертации была написана монография «Гидрогеохимический каротаж: теория и практика» (2005 г.), которую авторы посвятили 75-летию со дня рождения Н.П. Лаверова с благодарностью за его неоценимую помощь в создании этой технологии.

В дальнейшем мне по-прежнему продолжало везти на мудрых и талантливых руководителей. В АО «ТВЭЛ» (2005-2006 гг.) моим руководителем был А.В. Бойцов. В АО «Урановая горно-рудная компания» (2007 г.) - А.И. Шкаровский. В АО «Атомредметзолото» - А.В. Бойцов, И.Е. Жилкин, В.С. Святецкий, В.Н. Верховцев. Им я глубоко благодарен и признателен за полученный неоценимый жизненный опыт, за поддержку и участие во всех начинаниях.

Предприятия: ВНИИХТ (Ведущий Научно-Исследовательский Институт Госкорпорации "Росатом" по Химическим Технологиям), ДАЛУР (АО), Маяк, ПО (Челябинск-40, Челябинск-65, завод № 817, ХК «Маяк»), Министерство атомной энергетики СССР, Министерство среднего машиностроения СССР, аппарат (Минсредмаш СССР, Министерство атомной энергетики и промышленности СССР, Министерство Российской Федерации по атомной энергии, Минатом России, Федеральное агентство по атомной энергии, Росатом, Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», госкорпорация «Росатом»), Урановый холдинг «АРМЗ» (АО «Атомредметзолото»)

Персоналии: Верховцев В.Н., Мамилов В.А., Бойцов В.Е., Фазлуллин М.И., Холодов В.Н.