Материалдық өндірістің барлық салаларындағы қарқынды прогресс табиғат қорларын интенсивтік пайдалануға мәжбүр етеді, сөйтіп қоршаған ортаға нақты әсер етеді



бет5/6
Дата19.06.2016
өлшемі1.11 Mb.
1   2   3   4   5   6

6.2 Гидрометаллургиялық үдерістер

Гидрометаллургиялық технология шикізатты кешенді пайдаланудың мәселелерін шешуде ерекше орын алады. Бұл пирометаллургиялық әдістер алдындағы гидрометталургияның қатан үстемдіктер қатарымен түсіндіріледі. Жалпы, гидрометаллургиялық үдерістер көмегімен кедей шикізатты рентабельді өңдеуге болатыны белгілі, өйткені өндірістік операциялардың көбі және оларға сәйкес келетін шығындар металл санына жатады, ал алғашқы шикізаттың жалпы массасына емес.

Селекцияның жоғары дәрежесінің арқасында гидрометаллургиялық әдістер аз шамалы мөлшерде болатын, шикізатты пайдалану кешендігінің және одан құнды компоненттерді шығарудың одан әрі жоғары коэффициентін қамтамассыз етеді. Гидрометаллургиялық өндірісте үдерістің газтәрізді өнімдерінің жоқ болу салдарынан және түсті және сирек металлдардан ерітінділерді және өнеркәсіптік сауағарларды мүлде толық тазалау мүмкіндік салдарынан металлдардың қайтымсыз аз шығындары бақыланады.

Гидрометаллургиялық үдерістердің көбі үздіксіз жүзеге асырылады және автоматтандырылған басқаруға жеңіл беріледі, не жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштерді алу үшін шарттарды жасайды.

Гидрометаллургиялық әдістердің дамуының талдауы көрсетті, түсті металлургияның шикізатын өңдеудің пирометаллургиялық тәсілдері, ереже ретінде, гидрометаллургиялықпен салыстыру бойынша шектеулі мүмкіндіктерге ие, әсіресе шикізатты кешенді пайдалану мәселесін және қоршаған ортаны қорғау мәселелерін шешкен кезде. Пирометаллургиялық әдістер маңызды меншікті капиталды шығындармен және отынның немесе электроэнергияның жоғары шығындарымен сипатталады. Осы әдістердің органикалық кемшілігі болып атмосфераға уытты газдардың және аэрозольдердің үлкен мөлшерінің бөлінуі болып келеді.

Осының салдарынан соңғы жиырма жыл ішінде өндірістің гидрометаллургиялық тәсілдерінің қарқынды дамуы бақыланады және түсті металлдар металлургиясында оларды пайдалану салаларының және мастабтарының табжылмай кеңеюы бақыланады. гидрометаллургиялық әдістерінің жылдам даму мысалы болып мыс өнеркәсібі қызмет атқаруы мүмкін.

Мысты өндіру үшін гидрометаллургияны пайдаланатын, бар 50 шетел кәсіпорындардың 19 АҚШ-та орналасқан.
6.3 Алюминий өндірісінің құрамында фтор болатын қалдықтарды қолдану

Алюминийдің электролиттік өндірісінде келесі қалдықтар алынады: көмір көбігінің флотация қалдықтары, электрсүзгіштердің тозаңы, газтазалау шламдары, көмір блоктары, шамот кірпіші және т.б. Осы қалдықтардың химиялық құрамы тіпті әртүрлі, бірақ олардың бас құраушысы көміртекті масса және фтродың натрий мен алюминиймен қосылуы болып келеді. қалдықтардың бір бөлігі пульпа түрінде пайда болады және үйінге жіберіледі. Осы қалдықтардың құрамы 3 кестеде келтірілген.

Кесте 3 – Алюминй электролизі кезіндегі қалдықтар құрамы

Қалдықтар

F

Na

Al

Fe2O3

SiO3



CaF2

MgF3

п.п.п

Флотация қалдықтар

Электрсүзгіштер тозаңы

Газтазалау шламдары

Көмір блоктары

Астыңғы үстеме және сүр-ақ қабаты

Шамот кірпішінің бірінші қабаты


6,7
20,14


35,8

13,0


13,5
20,0

11,4
13,35


24,84

10,0
10,5

16,0

3,5
12,69


10,22

10,0


11,0

22,0

0,9
4,09
1,34

2,5


6,0

1,8

0,20
0,70
0,27

2,0


3,0

32,0

0,01
6,55
6,21

0,5


-

-

0,04
1,04
0,80

1,8


1,8

3,2

0,3
0,3
0,86

1,2


0,1

0,1

78,5
36,1
16,7

50,0
49,0

-

Красноярск алюминий зауытымен қалдықтардан құнды компоненттерді оларды су сілтісіздендіру жолымен, сонымен қатар сілтілі және қышқылды өңдеу жолымен шығару бойынша зерртеулік жұмыстардың бір қатары өткізілген. Су сілтісіздендіру оң нәтижелер берген емес. Ерітіндіге негізінде сульфат-ионның, карбонаттың және натрий фторидінің тек аз бөлігі ауысады.

Тозаңдардың электрсүзгіштерінің және газтазалау шламдарының сілтілі өңдеу кезінде фтортұхдардың шығыны құрастырды 61,3 % күйдірілген және 37,9 % күйдірілмеген қалдықтардан.

Сілтілі өңдеу кезінде соңғы өнімнің шығуы төмен болып шығады, ал сілті шығыны жоғары. Барлық глинозем үйінді өніммен жоғалады. Қалдықтарды қышқыл өңдеуі нәтижелілі болып келеді, қайсысын тұзды, күкірт, азотты, сонымен қатар балқыма қышқылдарымен өткізеді. Әсіресе жақсы нәтижелер балқыма қышқылын пайдалануымен алынған. Күйдірілген өнімдерден фтор мен алюминийді шығару дәрежесі 90 % төмен емес болған. Қалдықтарды сілтілі және қышқыл өңдеу нәтижелері және алынған өнімдердің құрамы төменде келтірілген:







Сілтілі өңдеу

Қышқыл өңдеу

Негізгі компоненттер құрамы, %:

F

44,8

51,7

Na

29,03

28.6

А1

13,37

14,3



2,47

1,10

Тазалау дәрежесі, %:







Fe

95,2

93,1

Si

67,7

87,2



75,8

83,2

Шығару дәрежесі F, %

64,0

98,4

Криолитті қатынасы

3,58

2,52

Краснояр алюминий зауыты М.И. Калинин атындағы түсті металлдар Краснояр институтымен бірге көмір блоктарынан және көмір көбігінен фтортұздарды вакуумтермиялық айдау үдерісін зерттеуін жүргізеді. Алдын ала зерттеулер фтортұздарды 90 % шығару мүмкіндігін көрсетті; фторидті конденсат жақсы сапалы болып шығады (криолитті қатынас 2,7 тең). Сонымен қатар анодты масса өндірісінде көмір көбігінің флотация қалдықтарын пайдалану мүмкіндіктері іздестірілуде.

Сибпроектнии-цементпен бірге орындалған жұмыстар қатары балқыма шпат орнына минерализацияланған және катализациялайтын қоспалар ретінде құрылыс материалдар өндірісінде қатты қалдықтарды пайдалануға бағытталған.

7 Табиғатты қорғау және шикізатты кешенді пайдалану
7.1 Үйінді пайдалану және жерлердің рекультивациясы

Тау-кен өндірісінің қарқынды даму жағдайында, қашан қанауға пайдалы қазбалардың кен орындардың орасан саны қатысатын, ал тау-байыту кәсіпорындардың қуаттылығы арттады, жек қорыны сақтау міндеті және табиғи комплекстің мыңдаған жылдар ішінде қалыптасқан қоршаған ортаны қорғау үшін ерекше маңызды мағынаға ие болады.

Түсті металлургияда осы міндет жерлерді рекультивация жолымен шешіледі, тау жұмыстар барысында бұзылған, және халық шаруашылығында пайдалануға лайықты және қауіпсіз қалыпқа жер учаскілерін келтіру. Жерлерді рекультивациялау кезінде белгілі дәрежеде тау жұмыстарымен бұзылған гидрогеологиялық режімдер қайта қалыптастырылады, ауаның және судың ластануы, өсімдіктердің кебуі және жойылуы және ауылшаруашылық мәдениеттер өнімділігінің төменделуі тоқтатылады. Сонымен бірге кәсіпорын әрекет ауданындағы шағынклимат және санитарлық-гигиеналық жағдайлар жақсарады.

ҚР заң құжаттары бұзылатын жерлердің рекультивациясын тек қана ашық емес, сонымен қатар пайдалы қазбаларды өңдеудің жер асты тәсілі кезінде, сонымен бірге жер бетінің барлық басқа бұзу жағдайларында орындауға кәсіпорындарды міндеттейді.

Кендердің, байыту фабрикаларының және металлургиялық зауыттардың өнеркәсіптік алаңдары олардың қоршау шегінде салыстырмалы аз территорияларды алады – 20-60 га, сирек 100 га жуық. Тау массасының үіндерімен, балансталған кендердің және байыту фабрикалардың қалдықсақтау қоймаларының территориялары керісінше жүздеген және тіпті мыңдаған гектармен есептеледі. Сондықтан жерлерді рекультивация бойынша жұмыстың жалпы кешенінде ең еңбек сыйғыш және қымбат тұратын жұмыстар үйінділерді жоспарлауға, террасирвание және олардың құламаларын салуға келеді.

Бос жыныстар үйіндері, кендерді, қождарды және металлургиялық өндірістің басқа қалдықтарын байытудан қалдықтарығ олардағы химиялық қоспалар құрамының салдарынан, өсімдіктерге, жануарларға және адамға теріс әсер ететін, олардың зиян келтірмейтін етуіне ерекше қатынасты талап етеді. Осы талаптар нәтижесінде кәсіпорындардың басшылары мен жобалаушыларының міндеті мүмкін үйінді матреиалдардың жұқадисперсті фракцияларды тозаңдатуға және уытты ерітінділердің кеміп қалуын алдын алу мақсатымен қалдықтар үшін территорияны, сонымен бірге қалдықтарды қайта өңдіру мүмкіндігін қарастыратын, оларды қоймалау әдістерін дұрыс таңдау болып келеді.

Қоршаған ортаға үйінділердің кері әсерін алдын алудың радикалды құралы болып құрылыс және басқа мақсаттар үшін үйінді материалдардың толық пайдалану мүмкіндігі қызмет атқарады. Осы кезде үйінділер алатын. Территория көп есе қысқарады, және жерлердің рекультивация құндылығы арзандатылады.

Осы қатынаста халықшаруашылық мақсаттар үшін үйінді материалдарды пайдалануы ұйымдастырылған, түсті металлургияның (кендердің, байыту фабрикалардың, металлургиялық зауыттардың) кейбір кәсіпорындарының оң тәжірибесі орасан зор мүддені ұсынады.

Ұсақталған тас ретінде жер бетіндегі жыныстар Башқыр тау-байыту, Норильск тау-металлургиялық және Никитовск сынап комбинаттарында, «Майқайыналтын» және «Оралалтын» комбинаттарында пайдаланылады немесе жүзеге асырылады. Осы жыныстар қиыршықтас түрінде алтын алатын кәсіпорындар қатарында қолданады. Түсті металлургия кәсіпорындарында жыл сайын құрылыс мақсат үшін миллиондаған куб метр жер бетіндегі жыныстарын пайдаланады.

Өкінішке орай, үйінді жыныстар мен материалдардың барлығы құрылыс мақсаты үшін пайдалана алмайды. Олардың құрамындағы қоспалардың физикалық-химиялық алмасулары құрылыс конструкцияларында көптеген жылдар ішінде өтеді. Сондықтан үйінді материалдардың әртүрлі компоненттерінің тәртібін алдын ала мұқият және ұзақ зерттеусіз оларды құрылыс мақсаттары үшін ұсынуға болмайды.

Ағымды өндірістің үйнді материалдарын пайдалану мүмкін емес болған кезде үйіндерді жел эрозия кезінде тозаңдатуға және нөсер суларымен шайылуын ескерту үшін қатысты түрде дайындау керек. Осы мақсатпен үйінділер бетін және толтырылған қалдыққоймаларын бутум, шайыр, қабыршақ жабындармен және басқа материалдар көмегімен бекітеді. Үйінді металдарды ұзақ сақтау кезінде, сонымен бірге тау жұмыстарымен жер бетін бұзған кезде жерлердің рекультивациясын өткізеді.

Жерлерді рекультивация бойынша үлкен жұмыс Верхнеднепровск тауметаллургиялық комбинатында өткізіледі, қайда жер бетіндегі жыныстарды конвейерлік көлік және автосамосвалдар көмегімен өңделген кеңістікке қалайды.

Өсімдік қабатын рекультивациялау кезінде оны келесі пайдалануымен арнайы үйіндерге шешіп қалайды. Өсімдік қабатын биологиялық қайта қалыптастыру үшін Днепропетровск ауылшаруашылық институтында зерттеулер өткізіліп жатыр. Иршинск тау-байыту комбинатында өңделген аудандарды жер бетіндегі жыныстарымен (құмдармен) жабады және олардың үстінен тоғайды отырғызады. Қайта келтірілген және Мемтоғайқорына 200 га жуық жер берілген. Үйінді жыныстар мен материалдарды тиімді пайдалану жолдарын іздеу бойынша арықарай жұмыстар қажет.
7.2 Металлургиялық газдарды жарату және зиянсыз ету

Түсті металлургия кәсіпорындарында құрамында күкірттіангидрид, фтор, хлор және басқа құнды компоненттері және залалы заттары бар, кетуші газдардың маңызды мөлшері пайда болады. Осы газдарды жарату және зиянсыз ету оларды атмосфераға лақтыру алдында қалай шикізатты кешенді пайдалану мәселесін шешу үшін, солай ауа бассейннің ластанудан қорғау үшін орасан мағынаға ие болады.

Маңызды міндеттердің бірі металлургиялық күкірқұрамды газдарды пайдалану болып келеді. күкіртті ангидридті жаратудың ең жоғары пайызы – мырыш өнеркәсібінің кәсіпорындарында, ал оның атмосфераға негізгі шығындары мыс және никель-кобальт өнеркәсібінің кәсіпорындарында орынды болады. Әлі де қорғасын өндірісінің кетуші газдары әлсіз пайдаланылады.

Құрамында күкірт болатын газдарды жеткіліксіз пайдаланудың бас себептері түсті металлургияда күкірт ангидрид құрамы төмен болатын газдардың орасан мөлшерінің бар болуында негізделеді. Осы газдардың күкірт қышқылына және басқа химиялық өнімдерге тікелей қайта өңделуі техникалық жағынан күрделі және экономикалық жағынан мақсатқа лайық емес. Одан басқа, металлургиялық газдар негізінде күкірт қышқылды өндірістің жаңа қуаттылығын салуға сақтау орынды болады.

Төменде әртүрлі концентрациялы газдардағы күкіртті үлестіру туралы мәліметтер келтірілген, %



2 құрамы

Меншікті салмақ

Газдар көлемі бойынша

Газдағы күкірт мөлшері бойынша



>7,0
4

22


3,5-7,0
9

32


0,3-3,5
58

43


<0,3
9

3


Осы мәліметтерге сүйенсек, күкірт құрамында газдардың жалпы көлемінің 87 % SO2 концентрациясын 3,5 %-тен төмен емес әлсіз газдар құрайды. Осы газдарда күкірттің жалпы мөлшерінен 46 % бар. Осыған байланысты негізгі міндет әлсіз күкіртті газдарды заласыздандыру және оларды пайдалану болып отыр. Құрамында күкірт бар газдарды жарату мәселесінің шешімі келесі бағыттар бойынша қарастырылады:

  1. газ шығарушы жүйелерінің реконструкциясынан, газ ауытқыш ғимараттардың құрылысы, оттегіні қолдану, металлургия өндірісінің технологиясының жетілдіру есебінде газ көлемін қысқарту және оларға SO2 концентарцияларын көтеру.

  2. газдардың межелік адсорбциясы (Dк/Dn - жүйесі) және қос байланыстыруды қолдана отырып жұмыс істеп жатқан күкіртті қышқылды өндірістің қайта құрылуы және кеңейтілуі.

  3. күкірт қышқылын пайдаланатын орындардан едәуір алшақталған аймақтарда құрамында 10 % SO2 бар газдардың қарапайым күкірт өндіру ұйымы.

  4. SO2 газ мөлшері бойынша әлсіз концентрленген газдарды , соның ішінде күкірт қышқылын алу үшін оларды келесі пайдалану мақсатымен ондағы қарапайым күкірттерді күйдіру жолымен байытудың үнемдеу әдістерін енгізу мен өңдеу.

  5. SO2-ның өте төмен концентрациясымен газдарды санитарлық тазалау бойынша құрылғыларды құру және әдістерді өңдеу.

Бірнеше бағытты іске асыру, яғни түзілген техникалық газдардың мөлшерін қысқарту өлшенген балқыту, шырақты балқыту (Алмалық тау-кен металлургиялық комбинаты), кивцеттік үрдіспен (Ертіс полиметаллургиялық, Өскемен қорғасын-мырышты комбинаты, «Электроник» зауыты және т.б.) автогенді үрдістердің өндірсіне енгізу мен өңдеуді, сонымен қатар сұйық ваннадағы сульфидті концентраттардың балқу үрдістерін енгізілуімен қамтамассыз етіледі.

АҚШ мысбалқыту комбинаттарының көбі жарамсыз күкірт газдарынан қарапайым күкіртті өндіруді металлургиялық газдарды жаратудың анағұрлым тиімді әдісі деп қарастырады. Осымен бірге тотықсыздандырғыш ретінде күкіртті сутек, сутек тотығын немес табиғи газ; ал катализатор ретінде – темір қоспас ыбар алюминий тотығы, мыс және басқа металдар негізіндегі әр түрлі материалдар қолданылады.

Қарапайым күкіртті алудың әдістерін өңдеу кезінде негізгі бағыт SO2 тотықсыздандыру үшін табиғи газды қолдану болып табылады 12 % SO2 және одан да көп газдарды қарапайым күкіртке дейін газ тәрізді тотықсыздандырғышпен тотықсыздандырылады. Содан кейін түзілген күкіртті конденсациялау мақсатымен суыту, сосын газды қыздыру жүреді, күкіртті екінші рет конденсациялаумен SO2 қалған мөлшерінің күкірттісутекпен әрекеттесуі жүреді. Катализатор ретінде алюминий тотығын қолданады.

Әлсіз концентрленген күкіртті газдардың (50 % шамсында) едәуір мөлшері шағылыстырғыш пештерде сульфид шикізатын өңдеу нәтижесінде пайда болған мыс өнеркәсіп зауыттарында және тотыққан никельді кендерді балқыту үшін шахта пештерін қолданатын никель – кобальтты өндіріс кәсіпорындарында алынады.Сондықтан SO2 төмен мөлшерлі металлургиялық газдардың жарату әдістерін өңдеу әсіресе, түсті металдардың осы салаларына қажет.

Шикізаттан 97 % күкірт алатын әлемдік тәжірибедегі жалғыз зауыт болып табылатын мысбалқыту өнеркәсібінің газдарын толығымен дерлік пайдаланатын «Онахама» зауыты қызмет атқарады. Бұл кәсіпорынның екі ерекшелігі бар. Біріншіден, SO2 құрамы бойынша конверторлы газдардың концентрациясы конвертор үстіне ерекше тығыз шаңдатқышты қолдану нәтижесінде орташа есеппен 11%-ға жету керек. Олардың әрқайсысының қазан-жаратқыш құрылғысы минималды газ сорғыштары мен газ шығаратын жүйенің герметизациясына байланысты.Бұл конвертерлі газдарды қос байланыстырғыштың сұлбасы бойынша өңдеуге мүмкіндік береді және санитарлы ережелер негізінде газдардың атмосфераға шығарылуын қамтамасыз етеді.

Күкірт қышқыл жүйесінің қорек көзінің перебойларын болдырмау үшін, сонымен қатар оның зауыттағы жіберілуін қарапайым күкіртте жұмыс істейтін күкіртжағатын қондырғының қолдануымен сипаттайды. Күкіртті осы мақсатпен жағу «Болиден» швед зауытында қолданылады.

Екіншіден, шағылыстырғыш пештерде 1,5-2,5 % SO2 құрайтын күкірт қышқылының өндірісі үшін шағылыстырғыш пештерде газды қолданудың мақсаты ретінде зауытта бірнеше жылдар бойы (1970-1973 ж.ж), олардың түйініндегі осы газдардың байланыс алдындағы үздіксіз қыздырылуы және қалдық газдарды каустикалық содамен тазалау үшін жұмыс істейтін күкірт қышқылды цехы пайдаланылады. Кейбір мәліметтер бойынша шағылыстырғыш пеш газдарын күкіртқышқылды өндірісінде бағыттаудың алдында су буларын толық конденсациялау үшін 18 С-қа дейін арнайы қондырғыларда суытады.

Шағылыстырғыш пештердің газдарын пайдалану бойынша зерттеу және тәжірибелік жұмыстарды жалғастыра отырып, «Онахама» зауыты магний тотығының сульфит пен магний сульфатына ыдырау және күкірт қышқылы бойынша көбірек конденсерленген газдарды өңдеу көмегімен олардағы SO2 алып тастаудың үнемді әдісіне ауысты.


7.3 Өндірістің пайдаланған суларын тазарту және жарату

Түсті металлургия кәсіпорындары жаңа судың ірі тұтынушылары болып табылады. Су ерітінділер мен қойыртпақтарды дайындау, химиялық аппараттар мен пирометаллургиялық агрегаттарды суыту, газдарды тазарту мен әртүрлі тұнбаларды жою, буды алу және т.б. мақсаттармен шығындалады. Осыған байланысты судың көп бөлігі зиянды заттармен ластанады: металдармен және олардың қосылыстары, сонымен қатар хлормен, фтормен немесе басқа да қосылыстармен және оларды қайтадан тазаланған немес тазаланбаған күйінде суқоймасына тастайды. Тасталған сумен бірге мырыш, кадмий, мыс, молибден, вольфрам, рений және басқа элементтердің бағалы компоненттері жоғалады.

Жоғарыда көрсетілгендерге байланысты техникалық қажеттіліктер үшін жаңа суды тұтынудың азаюы, түсті металлургия кәсіпорындары бойынша толық суайналымын енгізу және барлық өндіріс пайдаланған суларды су айдынына жиналмастан бұрын оларды тазарту тек қана әлеуметтік мәселе емес, сонымен қатар күрделі техникалық міндет болып табылады.

Қазіргі кезде суды тұтыну кенет өсіп кетті. Бұл тек түсті металлургия өндірісінің өсуімен ғана емес, сонымен қатар металдың төмен мөлшерлігімен кендердің үлкен мөлшерлігінің өңдеуімен түсіндіріледі.

Су ресурстарының салада ұтымды қолданылуы бойынша үлкен жұмыстар жүргізіледі. Қазіргі кезде тұтынуға дейінгі суайналымының жалпы алғанда меншікті салмағы 68 % құрайды. 130 – дан жоғары кәсіпорын айналмалы сумен жабдықтау стоктарын қолданады, оның ішінде 62-де суайналым 97 %-ға жетеді, ал 22-де сумен жабдықтауға өндіріс ағындарыды жіберу толығымен тоқтатылады. Сонымен, Гипроицветмет жобасы бойынша салынған Жезқазған мысбалқыту зауыты толық суайналыммен жұмыс істейді және жаңа суды тек қана жоғалым өтемақысына шығындайды. Суайналым қолданбаса осы зауыт 1 жылда көптеген он миллиондай текше метр жаңа суды шығындаушы еді.

8 Металлургиялық өндірістерде қалдықсыз технологиялық сұлбаларды құраудың келешегі

Экономикалық көзқарас бойынша тұйық қалдықсыз технологияның экономикалық мақсатқа лайықтылығы мен үлкен әлеуметтік мәні айқын болып отыр. Түсті металлургияда өндіріс қалдықтары мен жартылай өнімді толық қайта өңдейтін тұйық металлургиялық сұлбалардың бірнешеуін болашақта үйрену мен құрудың мүмкіндігі бар.

Осындай сұлбалардың бірі алюминий өндірісіндегі нефелин шикізатын кешенді өңдеу болып табылады. Нефелинді шикізаттың – «Апатит» комбинатының нефелинді концентраттары және Қия-Шалтырлы кен орнындағы нефелинді кендер сияқты екі түрде өңдеудің принципті сұлбасы көрсетіледі. Сұлбада көрсетілгендей, әктас пен нефелинді кеннен дайындалатын шихтаны күйежентектеуге жібереді. Күйежентектеуді шаңкөмірлі , газтәрізді немесе сұйық отынмен жылытатын айналғыш пештерде жүргізеді. Шихтаны пешке 27-30 % ылғалдылықты қойыртпақ түрінде береді. Күйежентектеу нәтижесінде көбінесе сілтілі металдардың алюминаттарынан (Na2OAl2O3, K2OAl2O3) екікальцийлі силикаттардан (2СаОSіО2) және натрий ферритінен (Na2OҒе2О3) тұратын күйежентек аламыз.
Нефелинді кен әктас


Шихтаны дайындау



күйежентектеу



сілтілеу





кремнийсіздендіру шламды жуу

және сүзгілеу



карбонизация




цемент өндірісі

кальцинация тұздарды бөлу

және буландыру


глинозем сақар сода цемент


10 сурет – Күйежентектеу әдісімен нефелинді кенді өңдеудің принципті сұлбасы
Күйежентекті сілтілеу кезінде сілтілі металдардың алюминаты ерітіндіге өтеді , нәтижесінде рекристализация бойынша сілтілі метадардың алюмосиликаттары және үшкальцийлі гидроалюминат алынатын натрий ферритін сирек натра және темір гидрототығының түзілуімен гидролиздейді.

(1.1)

Күйежентекті сілтілеуден қалған қалдықтар – нефелинді шламды-ерітіндіден ажыратудан және жуудан кейін цемент өндірісіне әктасты қоспаларға бағыттайды. Алюминатты ерітіндіні кейін сүзгілеумен бөлінетін аз еритін қосылыстар (алюмосиликаттар) түзілетін, кремнийсіздендіру операцияларына жібереді.

Карбонизация операциясы ерітіндіден алюминий гидрототығын бөлу мақсатына ие болады. Оны ерітінді құрамында СО2 газы бар газдармен өңдеу жолымен іске асырады. Осыдан кейін сілтілер каустикалық түрден карбонат түріне ауысады, ал алюминий гидрототығы тұнбаға түседі. Тауарлы глиноземді алу үшін алюминий гидрототығын кейін суытылатын 1200-1250С температурасы кезінде қыздыру керек. Бұл тоңазытқыштармен жабдықталған айналғыш пештерде іске асады. Содалы өнімдерді (Na2CO3, K2CO3) бірнеше сатыларда булағыш аппараттарындағы алюминий гидрототықтарының бөлінуінен кейін ерітінділерді буландыру жолымен алады. Басында сода (Na2CO3), кейін сақар (K2CO3) кристалданады.

Осылайша, нефелинді шикізатын кешенді өңдеудің техникалық сұлбасы тауарлы өнім түрінде нефелинді кендердің барлық компоненттерін толық пайдалануды қамтамасыз етеді. Осы технология бойынша 1 т глиноземге және цементтің эквивалентті мөлшеріне 3,9-4,3 т нефелинді кен (концентрат), 11-13,8т әктас, 2,97-3,3т отын, 4,12-4,68 Гкал бу, 1050-4190 кВт∙с электроэнергия шығындалады. Осыған байланысты 0,62-0,7т кальцийленген сода, 0,18-0,28т сақар, 9-10т портландцемент өндіреді.

Нефелинді шикізаттан алынатын глинозем, сода, сақар және цемент өндірістеріне кететін пайдалану шығындары осы өнімдерді басқа өндірістік әдістермен алу кезіндегі шығындардан 10-15% төмен.

Алайда, қазіргі уақытта барлық нефелинді шламдарды портландцементіне Волховск алюминий зауыты және Ликалевск глиноземді комбинаттары сияқты екі кәсіпорнын ғана қайта өңдейді.

Шикізатты өңдеудің кешенді қалдықсыз технологияны құрудың жолдарының бірі болып бір кәсіпорны төңірегіндегі сияқты ішкі сала масштабындағы жартылай өнімдерді өндірудің толық қолданылуымен тұйықталған технологиялық сұлбаларды іске асыруға мүмкіндік беретін құрамдастырылған металлургиялық өндіріс ұйымы табылады.


8.1 Шикізатты кешенді пайдаланудың экономикалық тиімділігі

Түсті металлургиядағы өндірістің экономикалық тиімділігін жоғарлату үшін шикізатты кешенді пайдаланудың мәнін бағалау өте қиын, себебі ол - өте зор.

Шикізатты толығырақ немесе кешенді пайдаланудың экономикалық тиімділігі қоғамдық еңбек өнімділігі жоғарлағанда, өнім өндіру көлемінің өсуінің үдеуінде, капиталды салымдардың тиімді пайдалануында, жеке экономикалық аудандардың даму үдеуі және т.б. экономикалық фактроларда көрсетіледі.

Металдардың толық алынуының жоғарлауымен кенді шикізатты пайдаланудың кешенділігі өндірістің технико-экономикалық көрсеткіштерінің жақсаруына тікелей әсер етеді. Өскемен қорғасын-мырыш комбинатында жолшыбай өнімдер түрлерінің көбінің пайдалылығы негізгі өнімнің пайдалылығынан әлдеқайда басым болып келеді. Мысалы, мырыш өндіруден қарағанда кадмий өндіру 3,36 есеге, ал күкірт қышқылы 12,86 есеге пайдалы. Қорғасын шикізатынан қара мыс алу 5,8 есеге, ал кедергіштегі висмут пен қожайналдырғыштарды алу сәйкесінше 5 және 6-7 есеге дейін пайдалы. АН ҚР байыту мен металлургия институтының кен шығаруы бойынша Ленинград полиметалды комбинатын қорғасын зауытының шаңдары мен мысты шликерлердің электробалқытудың принципиалды жаңа үрдісін енгізу нәтижесінде мысты алу 8-12 %-ға, ал қорғасын – 1 % -дан қарағанда анағұрлым жоғарлады. Осының есебінде комбинаттың 450 мың т жылдық үнемділік алды. Шымкент қорғасын зауытына шикізатты кешенді пайдаланудыт жоғарлату бойынша шаралар енгізу, сонымен қатар едәуір экономикалық пайда алуға мүмкіндік берді. Түсті және сирек кездесетін металдарды алудан кейін шаң мен буларды кешенді өңдеуді ұйымдастыру 400 мың т соммасындағы экономикалық тиімділікті берді. Жолшыбай өнімнің меншікті салмағы 18,17-дан 22,62-ға дейін өсті. Соның нәтижесінде тазартылған қорғасынның өзіндік құны төмендеді және пайда мөлшері жоғарлады.



9 Түсті металлургия салаларындағы шикізаттарды пайдаланудың кешендіділігін жоғарлатудың негізгі бағыттары
9.1 Мысты өнеркәсіп

Түсті металлургия мен шикізатты пайдаланудың кешенді мәселесін шешуде мысты өндіріс ерекше орынға ие болып отыр. Бұл концентраттар мен мысты кендерді пайдаланудың кешенділігінің төмен деңгейіне қатыстылығы сияқты, мысты шикізаттың үлкен әртүрлілігі және де кеннің заттай құрамының қиындығымен де, қайта өндіруге ұшырайтын қиын байытылған кенді маңызды қорының болуымен де, металлургиялық өңдеуге күкірттің үлкен шығындарымен де түсіндіріледі.

Жалпы мысты сульфидті жолшыбай кендердің қатарында, негізгі металмен қоса сегізге дейінгі бағалы конценнтраттар бар (күкірт, алтын, күміс, молибден, кадмий, рений, селен, теллур). Мысты – мырышты кендерде индийдің, талийдің, германийдің қатысуымен бірге байланысты компоненттердің саны одан да көп болады. Күкірт және жолшыбай металдар бағасы кендердің барлық бағалы компоненттерін жалпы бағасынан 40 – тан 80% - ға дейін құрайды.

Осыдан шыққанда мысты өндірудегі шикізатты колданылатын кешенділігін жақсартудың негізгі міндеттеріне мыс пен қатар барлығы жолшыбай компоненттерді әсіресе, бағасы бойынша мыстан кейінгі меншікті салмағы үлкен болатын күкіртті қоса алуды жоғарылату, керектігін есептеу, қажет. Кенді байыту және концентраттардың металды қайта өндіруі негізінде ұтымды мысты шикізатты тиімді пайдаланудың негізгі бағыттарын құрайды.

Мысты фабрикадағы байыту қалдықтары бар метелдардың негізгі жоғалымдары (шығындары) кендердің шала ұнтақталуы мен минералдарды жеткіліксіз алу сияқты, қайта ұнтақтау мен шлактүзілуімен де байланысты. Сондықтан өндірістің нақты жағдайына байланысты байыту фабрикаларындағы металдарды алуды жоғарылатудың негізгі бағыттары деп кендерді ұнтақтайтын гранулометрлік сипаттамасын жақсарту, флотация мен ұнтақтаудың сатылық сұлбасын енгізу, сонымен қатар Балқаш байыту фабрикасының тәжірибесі бойынша құмды фракцияның ұнтақтауға және флотацияға дейінгі қалдықтардың жіктелуін айтуға болады. Барлық фабрикаларда күкіртті алуды жоғарылату мақсатымен перидті концентраттарды, олардың шығарылымының жоғарылау сапасын жақсарту арқылы бөліну ұйымдастырылу керек.

Мысты – мырышты кендерді байытудың көрсеткіштерін жақсарту және олардан мырышты алудың жоғарылауы мысты өндірісті мамандарының негізгі міндеттерінің бірі болып табылады.

Қазіргі уақытта Орал кендерінен мырышты алу 51,2% шегінен, Сибай баыту фабрикасындағы Қарабашта 75,5% дейін өзгереді. Алудың көрсеткіштеріндегі алшақтық 20% - дан артық. Сөзсіз әрбір кен өзінен ерекше технологиясын талап етеді. Алайда технологияның жетілдіруіндей бар резервтер толығымен қолданылмайды.

Тағы да Жезқазғанның, Уруптың және кейбір басқа да мысты кен орындағы кешенді кендер жеткіліксіз дәрежеде қолданылады. Жезқазған комбинатында қорғасынды біратты концентратқа алу әлі төмен (69% шамасында). Сондықтан көрсетілген кенді өңдеуді ұйымдастыру кешенді сондай-ақ мысты өндірістегі жұмыскерлердің біріншідәрежелі міндеттерінің бірі болып табылады.

Қиын – байытылғыш кендердің флотациясын жетілдіру резерві әлі де жойылмаған мен , осы кендерді тек байыту әдістерімен кеншенді өңдеу мәселесін шешу барлық мүмкіндік бойыншүа іске аспас. Сондықтан мысты өндірісте қорғасынмырышты және басқа түсті металлургияның салаішілік қатары сияқты байытудың ұжымдық өнімдік өңдеудің метталлургиялық әдістері мен байыту технологиясын сәйкестендіру үлкен мағынаға ие болады.

Жоғалған, баланстанған, тотыққан және аралас мыс кендерін өңдеудің ұтымды әдістері бактерияны қолданып сәйкесінше жер асты сілтілендіру, үйінді бактериалды сілтілендірудің және сульфидті минерал флотациясымен және мысты ерітіндіден сорбциялық түрде алумен тотыққан минералдардың күкіртқышқылды сілтілендірілуіне сәйкес түрлі комбинацияланған үрдістер жатады.

Соңғы кездері мысты шикізаттың қосымша көзі болып Солнчныйдағы таулы – байытылған комбинаттың қалайы кенін байыту кезінде бөлінетін мысты концентрат типіндегі аса қиын ұжымдық өнімді байыту болып табылады. Бұл материалда мыс, мырыш, қорғасын, қалайы және висмутпен қатар мышьяктың да аздаған мөлшері бар. Осы тектес материлдарды өңдеу үшін жаңа, барлық құнды компоненттерді кешенді алуды қамтамасыз ететін айрықша гидрометаллургиялық үрдістерді ойлап табу қажет.

Шикізатты пайдаланудағы кешенділікті жоғарылатудың негізгі бағыттарын айтпас бұрын, металлургиялық үрдісте мысты өндірістің байыту фабрикасындағы мыс балқыту зауыттарында тек қана концентраттарды өңдеу үшін барлық кендердің флотациясын құру қажет. Бұл шараның тиімділігі кенді балқыту кезінде мысты алу мен мыс концентратарының көрсеткішін салыстырудан көрінеді. Яғни, Медногорск және Карабшск зауыттарында қара мысты алу сәйкесінше 88,42 және 93,02 % - ды (1976 ж мәліметтер) құрайды. Кенді тікелей металлургиялық өңдеуді жою уақыт пен капиталдық салымды талап етеді, бірақ та қара мыстың бірнеше мың тоннасын қосымша береді.

Сонымен қатар метллургиялық зауыттарда мысты алудың кішігірім капиталды шығындарын жоғарылату мімкіндігі де бар. Алаверд пен Жезқазған комбинаттарындағы өндірістің ең жақсы ұйымдастыруы есебінен шикізатты пайдаланудың едәуір резервінің бар болуы туралы қорытынды шығару үшін Среднеуральск мыс балқыту зауыты (94,8 %) мен Алаверд таулы – металлургиялық комбинатының (88,6 %) көөрсеткіштерін, сонымен қатар Балқаш (97,71 %) пен Жезқазған (97,53 %) көрсеткіштерін салыстыру жеткілікті.

Негізінде, Среднеуральск зауыты шаңды ұстап болмайтын шағылыстыру пештерінде күйдірілген шихтаны балқытады, ал Алаверд комбинаты шаңды ұстау құрылғыларымен жабдықталған электрпештерінде осындай шихтаны қайта өңдейді. Сонда да осы кәсіпорын Среднеурал зауытына қарағанда мысты 6 % - ға көп жоғалтады.

Күйдірілмеген бай концнтраттар (36,55 % Сu) үшін электробалқыту қолданылатын Жезқазған комбинаты шикізатты өңдеудің негізгі әдісі ретінде шағылыстырғыш балқытуды қолданатын Балқаш комбинатына қарсы мысты азырақ алуына ие болады. Сәйкесінше, мәселе техника деңгейі мен өндіріс технологиясында ғана емес, сонымен қатар кәсіпорын ұжымдырының және мамандардың күнделікті міндеті болып келетін өндірісті ұйымдастырудың деңгейін жоғарылату да болып табылады.

Қара мыс өндірісіндегі шикізатты пайдаланудың кешенділігін жоғарылату бағытының аса тиімдісі болып мысты концентраттарды балқытудың автогенді үрдістерге ауысуы табылады. Оысған байланысты мысты өндірістің техникалық деңгейінің жоғарылауын орындайтын кешенді сұрақтар шешіледі. Ең алдымен мысты және онымен жолшыбай металдарды алу жоғарылайды. Бірақ негізгі тиімділік күкіртті пайдаланудың жақсаруынан болады. Сондықтан мысты өндірістің мамандарының маңызды міндеттері болып мыс балқыту зауыттарын сәйкесінше белгіленген бағдарламамен оттекті факельдіге, кивцетті балқуға және сұйық ваннадағы балқуға ауысуының қалуы жалғасады.

Шикізатты пайдаланудың кешенділігінің жоғарылатылуы бойынша жұмыстың қалып қойған аймағы болып мыс балқыту зауыттарының қалдықты конверторлы шлактарды өңдеу табылады. Барлық құнды компоненттерді пайдаланумен үйінді қождарының кешенді қайта өңделуі мен конверторлы қождарды кедейлендірудің экономикалық орынды әдістерін іздестіру осы мәселенің шешілуін алға жылжытады.

Сорбция және экстракция негізінде мыс балқыту өндіріс шаңдарын өңдеудің прогрессивті гидрометаллургиялық әдістерді енгізу және жасау металдарды алудың көрсеткіштерін жақсартуға және де металдық шикізатты ұтымды пайдалануға маңызды үлесін қосуы мүмкін.

Мыс өндірісі шикізатты кешенді пайдаланудың мәселесі бойынша жеткілікті ғылыми дайындамасына орналасады. Осы сұрақ бойынша аяқталған ғылыми өңдеулерді іске асыру маңыздылығы бірінші дәрежелі міндет болып табылады.
9.2 Қорғасын – мырышты өнеркәсіп

Соңғы он жыл ішінде қорғасын және мырыш зауыттарындағы шикізатты кешенді пайдаланудың едәуір өрлеуіне қол жеткізілген. Қазіргі кезде полиметалдық шикізаттан 18 элементтерді алады, тауар өнімінің шамамен 40 түрін шығарады. Алдыңғы қорғасын зауыттары металдарды алу көрсеткіштерінің ары қарай жоғарылауына қол жеткізді. Осылайша, Өскемен қорғасын – мырыш комбинатында қорғасында лау 97,42 % - ға, Дальневосток таулы – металлургиялық комбинатында 97,21 % - ға жетті. Осы кәсіпорындардың қорғасын өндірісіндегі шикізатты пайдаланудың кешенділік коэффициенті сәйкесінше 96,9 және 95,2 % - ды құрайды.

Мырыш зауыттарынан негізгі металды алу бойынша Челябинск электролитті мырышты зауыты (69,64 %) және Өскемен қорғасын – мырыш комбинаты (96,5 %) ең жақсы нәтиже көрсетеді. Мырышты алуға байланысты оларға Алмалық тау-кен металлургиялық комбинаты да (95,35 %) жақындайды.

Сонымен бірге осы саладағы металлургиялық өндірістерде әлі көптеген пайдаланбаған резервтер бар. Шикізатты толық пайдаланудың негізгі себебі болып металлургиялық жартылайөнімдеріндегі және қалдықтарындағы (кектердегі, шаңдардағы, раймовкалардағы, қождардағы. клинкерлердегі) бағалы компоненттерді змеадалживание , қалдық газдардың үлкен мөлшерде алынуы, қорғасын зауытындағы күкіртті пайдаланудың төменгі дәрежесі; металдардың жоғарғы есептелмеген жоғалымдары (шығындары); шаңдыұстаудың іске аспауы және өңдеудің технологиясы табылады.

Қазіргі уақытта қождардың үйінділерінде, мырышты кектерде, раймовкаларда, клинкерде металдың едәуір мөлшері бар; қожды қайта өңдейтін қондырғылардың қуаты әзірше тіпті ағымдағы өндіріс қождарын өңдеуді қамтамасыз ете алмайды. Күкірт қышқылын алуға арналған қорғасын өндірісінің агломерациялық газдары Шымкент қорғасын зауытынан басқа ешбір жерде қолданбайды. Ленинград полиметалл комбинатында тағы көптеген мырыш кектерінің үйінділері бар. Раймовка және басқа жартылай өнімді пештерде клинкер қайта өңделеді.

Шаңұстағыш қондырғылардың қуатының жеткіліксіздігі бірнеше жағдайлар қатарында оның қолданылуының төмен деңгейі, сонымен қатар транспорттау және қайта тиеу кезінде механикалық жоғалымдары осы металдың жалпы жоғалымдарынан сәйкесінше 56 және 43 % құрайтын мырыш пен қорғасынның есептелмеген едәуір жоғалымдарына әкеліп соғады. Қорғасын-мырышты металлургиялық өнеркәсіп өндірістерінде шикізатты пайдаланудың жинақтылығының жоғарлауының негізгі бағыттары болып мырышты концентраттарды күйдіру кезінде оттегіні қолдану масштабының алдағы кеңеюі, КС пештерінің үрлеуінде оттегі концентраттарының жоғарлауы, ауаны оттегімен байыту және газдарды рециркуляциялық төменнен үрлеуді енгізу жолымен қорғалған концентрациялардың агломерациясын жетілдіру; күкіртті қышқылды өндіргенде күкіртті газдардың қалдықтарынқолданумен қорғасын концентрациясын оттекті-факелді балқытуға ауыстыру; сілтілеуден қалған қалдықтарды кешенді пайдаланумен мырышты кектерді гидрометаллургиялық өңдеуді енгізу; барлық бағалы құраушыларды вельц-пештерде қолдану арқылы суық қождарды және фьюминговалау әдісімен ағындағы қождардың барлық көлемін өңдеу; күкірт қышқылдық және металлургиялық өндірістердің қалдықтарын, жартылай өнімдерін және шаңдарын жеке кешенді өңдеумен қорғасын және мырыш өндірістерінде түзілген техникалық және желдеткіш газдарды тазарту мен шаңұстауды ұйымдастыру.

Сонымен қатар санитарлық нормаға дейін атмосфераға тасталған барлық газдарды тазартудан өткізу қажет; өндіріс ағындарын олардағы бағалы компаненттерді толық жарату жаңа суды тұтынуды күрт қысқаруына мүмкіндік беретін толық суайналымды енгізу арқылы тазартуды ұйымдастыру. Екінші ретті энергоресурстарды (қазан-жаратқыштарды, буландырып суыту және т.б) пайдаланып қазіргі заманға сай құралдарды қолданудан дан үлкен тиімділік күтуге болады.

Шикізатты сақтау мен транспорттау кезінде металдардың механикалық жоғалымдарын қысқарту және тұйық техникалық сұлбасы мен жартылай өнімдерді, қалдықтарды өзара өңдеуі бар мысты және құрамдасқан қорғасынды-мырышты кәсіпорындарды ұйымдастыру өндірістің техника-экономикалық көрсетішін жоғарылатуғы едәуір мүмкіндік береді.


9.3 Никель өнеркәсібі

Тотыққан никель кендерін өңдеуді шахталы пештерде (Орал кәсіпорыны) және электро пештерінде (Побужский зауыты) алдына ала байытусыз өндіреді. Кендерді шахталы пештерде штейнде балқыту никель мен кобальттың қалдықты қождармен (сәйкесінше 16 және 55 %) ұлкен жоғалымдарды тудырады, ал штейнді конвертерлеген кезде ауау бассейнін ластайтын атмосфераға тасталған әлсізконцентрленген күкірт газдарының едәуір мөлшері түзіледі. Осыған байланысты никельді алу шамамен 75 % , кобальт – 30 % құрайды. Күкірт пен темір толығымен жоғалады.

Тотыққан никель кендерін ферроникельге балқыту прогрессивті үрдіс болып табылады, себебі никель алу 10 – 15 % - ға жоғарылайды және темірдің едәуір мөлшері жаратылады. Кокстың шығындалуынсыз табиғи газда іске астын тиелген факелді пештерде тотыққан кендерді ферроникельге балқытудың бірқатар артықшылықтары бар. Осы үрдіске Уфалейский никель зауыты берілген. Тотыққан никель кендерін сегрегациялау арқылы күйдіру әдісімен байыту үрдісін іске асыру назар аударарлық. Осы бағыттағы зерттеулер шет елдерде сияқты СНГ де жүріп жатыр.

Сульфидті мысты – никельді кендерді кешенді пайдаланудың негізгі мәселесі болып никельді, мысты, кобальтты, бағалы металдарды алудың жоғарылауы және күкіртті жарату табылады.

Осы мәселе бірнеше бағыттарда шешілуде. Норильск ауданындағы Талнахск және Октябрь кен орындарындағы кендердегі темір мен күкірттің көп мөлшері болғандықтан флотация кезінде жоғары пайызды күкірт пен темір бар кедей никельді концентраттарын алады, күйдіру мен балқыту үрдістерінде күкірт пен темірді жою үшін көп құралдар мен флюстерді шығындауға тура келеді.

Мехонобр құрамы төмендегідей болып келетін бай никельді концентраттары алынатын мысты – никельді кендерді байыту технологиясын жасады, %: 9,8 Ni; 5,5 Cu; 48 Fe; 33 S және Fe: Ni4,85; S: Ni3,35 қатынасымен және тазаланған пирротин концентрациясының құрамы, %: 2,53 Ni; 0,5 Cu; 52 Fe; 33,8 S; Fe: Ni20,6 және S: Ni13,6 қатынасымен. Пирротин концентратының құрамынана көрініп тұрғандай оңтайлы технологиялық сұлбалар бойынша көрсетілген материалдарды бөлек өңдеуді ұйымдастыруға мүмкіндік беретін темір мен күкірттің негізгі мөлшері осы байыту өнімінде шоғырланады.

Бай никельді концентраттарды өңдеуді автогенді үрдістермен іске асырылады (өлшенген, оттекті – факельді балқыту және басқа да тәсілдермен). Сонымен қатар металдарды алудың көрсеткіштерін жақсарту мен бірге қарапайым түрінде алатын күкіртті пайдалану дәрежесі едәуір артады.

Жоғарыда айтылғандай пирротин концентрактын өңдеу үшін Надаждинский металлургиялық зауытында автоклавты қайта өңдеуді салып жатыр. Қайта өңдеудің міндеті – қарапайым күкіртті алу арқылы пирротин өнімін гидрометаллургиялық байыту.

Пирротин концентратын автоклавты өңдеудің технологияның жартылай өнеркәсіптік сыналуының нәтижесі никельді концентраттарды олардан пирротиндердің бөлінбеуісіз өңдеудің гидрометаллургиялық технологиясын құруға, келешекте орындалуына үміт артуға мүмкіндік береді. Осы бағыттағы тәжірибелік жұмыстар жалғасуда.

Сульфид шикізатын өңдеу кезінде күкіртті пайдалану ең маңызды мәселе болып табылады. Қазіргі уақытта осы көрсеткіштер бойынша никель өнеркәсібі салада соңғы орында тұр, бұл Норильск ауданынан күкірт қышқылын тасудың мүмкін еместігінен ғана емес, сонымен қатар Кольский түбегіндегі кәсіпорнындағы күкірт қышқылы өндірісінің қуаттылығының жеткіліксіздігі және Орал зауытындағы күкіртті жаратуға арналған қондырғылардың қатыспауымен түсіндіріледі.

Бұл мәселе Норильск комбинатында қарапайым күкіртке дейін күкіртті ангидридін тотықсыздандырудың метанды тәсілін енгізу және Кольский түбегіндегі кәсіпорындарындағы жаңа күкірт қышқылды қуаттарды енгізу мен Орал зауытындағы әлсізконцентраттарын күкіртті газдарды тазалау үшін құрылысты салу және оларды өңдеу жолымен шешіліп жатыр.

Осы жұмыс жасап жатқан никель өнеркәсібінде конвертер қождарын электрпештерде кедейлету масштабы кеңейтіледі және никель мен кобальтты алуды жоғарлатуға мүмкіндік беретін тік конвертердегі анод никелін алу үрдісі енгізіледі. Кенді байыту мен дайын өнімді шығаруға дейңнгі барлық өндіріс циклы бойынша бағалы металдардың жоғалымдарының қысқаруына платина тобының металдарын алудың артуы бойынша арнайы шаралар іске асырылып жатыр.


9.4 Алюминий өнеркәсібі

Түсті металлургияның алдыңғы саласы болып алюминий өнеркәсібі табылады. Алюминий өндірісі қазіргі кезде бокситтерде, нифелиндере және алуниттерде шикізат ретінде базаланады. Шикізатты кешенді пайдаланудың мәсілесін шешуде негізгі рөл масштабы бойынша ең ірі глинозем өндірісіне тиесілі. Сонымен қатар қоршаған ортаны қорғау үшін фторлы тұз бен металдардың жоғалымдарын төмендету және өндірістің экономикасын жақсарт, алюминийді электролиздеудің техникалық дәрежесі үлкен мәнге ие. Глиноземнің басым бөлігін бокситтерден СНГ мен шет елдерде де өндіреді. Бокситтерді өңдеудің дәстүрлі тәсілі ретінде олардан тек глиноземды алу ғана қарастырылады. Екінші компонент – темір, ереже бойынша пайдаланылмайды. Осындай жағдайлар өндірістің кешенділігі мен қалдықсыздығымен, кәсіпорын пайдалы жұмысын қамтамассыз ететін бокситтерді өңдеу технологиясын құрудың қиындықтарымен түсіндіріледі. СНГ- да әр түрлі сапалы және құрамды бокситтерді өңдейді. Олардан глиноземды алу 85-86% құрайды.

Алюминий өнеркәсібі үшін шикізаттың маңыздылығы бойынша екінші болып нефелинді кендер және концентраттар табылады. Кольский нефелинді концентраттарын өңдеуді Волховск алюминий зауыты және Пикалевск глиноземды комбинатында өндіреді. Қия-шалтыр кен орындарындағы нефелинді кендерді Ачинск глиноземды комбинатында өндіреді. Карбонат шикізаты мен нефелинді кешенді өндіру нәтижесінже алғашқы екі кәсіпорын 1 т глиноземнен 0,62-0,7 т сода, 0,18-0,28 сақар және 9-10 т портландцемент алынады.

Глинозем мен сілтілердің тауарлық шығарылымында сәйкесінше 83-80% құрайды. Глиноземм мен сілтілердің әрі қарай жоғарылауы шламды жуу мен сілтілеу режимінің жетілдіру жолымен, ерітінділерді өндірудің әктассыз технологиялар мен шламдарды кремнийсіздендіру шламдарынан глиноземнің регенерациясын енгізумен, сонымен қатар басқа да ұйымдық-техникалық шаралар көмегімен іске асады. Ачинск глинозем комбинатының біріншіретті міндеті болып табылатын технико-экономикалық көрсеткіштерді (глиноземді 82 %, сілтіні 7% алу) және цемент өндірісінде шламдарды толық пайдалану табылады.

Кировабад алюминий зауытында өнеркәсіп масштабында алғашқы рет алунит шикізатын глиноземге күкірт қышқылын және калий сульфатын кешенді өндіру технологиясы іске асырылады. Күкірт пен глиноземды алудың жоғарлауы, осы технологияны сәтті меңгеру үшін шешуші мәнге алунитті тотықсыздандырудың тиімді тәсілін жасау ие болады. Осы зауытта басқа да шараларды (алунитті күйдіруге арналған жаңа қондырғыны құру және меңгеру, сілтілеуді өңдеуді оңтайландыру, аппаратураларды жетілдіру) жүргізу шикізаттан бағалы компоненттерді алу бойынша жобалау көрсеткіштерін жабуға мүмкіндік береді.

Жоғарыда көрсетілгендей, бокситті немесе басқа да құрамында алюминий бар шикізат қатарына глинозем және темірмен бірге басқа да бағалы компоненттерді қосып алады. Глинозем өндірісіндегі циркуляцияланған ерітіндідегі шикізатты өндіру үрдісінде ванадий, галий және т.б. элементтер қатары жиналады. БАМИ және ҚР ОҒЗ және Б алюминат ерітіндісінен галий мен ванадийдің бестотығын алудың тәсілін жасап шығарды.

Алюминийді электролитті өндіру кезінде зауытты қамтамасыз етуден (1% шамасында) жеткізу үрдісінде глиноземнің механикалық жоғалымының төмендеуіне және тиеу-түсіру операциясы кезінде (2% шамасында) газтәрізді және қатты фторқұрамында қалдықтарды ұстап алу мен оларды жаратуға негізгі назарды аудару қажет. Бұл мәселе шикізатты кешенді пайдаланудың көзқарасы сияқты, алюминий зауыттарының аудандарында токсикалық қосылыстармен ластанудан ауа бассейнін қорғау да актуалды болып отыр. Глиноземнің механикалық жоғалымының төмендеуі оны тасымалдау үшін мамандандырылған цистерн-вагондарын қолданумен, тұтынушы-зауыттардағы қабылдаушы қоймаларды автоматтандырумен, электролиз корпустарындағы шығын сүрлемдерін тарату тораптарын тығыздаумен және вакуумды шаңжинағыш машиналарды енгізумен қол жеткізіледі. Алюминий зауытында өндірілген металдың 1т технологиялық газдар мен орташа есеппен жалпы фтордан 18 кг, 12 кг күкіртті ангидрид және шайырлы заттектерден мен глиноземнен тұратын 85 кг шаң бөлінеді.

Глинозем мен фторлы тұздардың жоғалымдары электролизерлердің пайдаланылған шегендермен де маңызды болып келеді.

Зауыттардың көбінде технологиялық газдарды тазартуды фторлы сутектің 99,5 % , күкіртті ангидридтің 95 % -ін және шаңның 85 % ұстап алуды қамтамасыз ететін екісатылы қондырғыларда дымқыл тәсілмен іске асырылады.

Электролизерлердің көмірлі «көпіршіктері» және газ тазалаушы ерітінділерден криолитті регенерациялау үшін кейбір зауыттарда әрекет жасап жатыр, ал кейбірелерінде сәйкесінше цехтар мен бөлімдер салынуда.

Құрамында фтор, алюминий және басқа да бағалы компоненттері бар газ тазартушы аппараттардың шламын және электросүзгінің шаңын әзірше өндірмейді және үйіндіге жібереді. 98-99 % (фтор мен шаңды ұстауды қамтамасыз ететін газдарды глинозем мен фтордан сорбционды тазалаудың ең тиімді құрғату тәсілі өңделуде. БАМИ электролизерлердің пайдаланылған шегендерінен криолит регенерациялау әдісін енгізуге дайындап қойды. Алдағы 10-15 жылда алюминийдің электролизінен барлық қатты қалдықтарды өндіруді ұйымдастыру мақсатымен регенерациялаудың қолданылатын бөлімдерінің кеңеюі жоспарлануда.

Шаралардың кешенді іске асуы газдарды тазартудың технологиясын жетілдіру мен енгізу, қатты қалдықтарды өндіру және фторлы қосылыстарды регенерациялау атмосфераға шығарылған зиянды заттарды қысқартуға және үрдіске 1 т алюминийге шамамен 8 кг фторды қосымша қайтаруға мүмкіндік береді.

БАМИ мәліметтеріне сүйенсек, соңғы 3 жыл ішінде фтордың тауарлы өніміне шығуы 2-3 % - ға өскен. Шикізаттың, күкірт қышқылының және алюминий тотығының гидратын пайдалану дәрежесінің әрі қарай жоғарлауы үшін тұйық суайналым т.б. арнайы конструкциялы араластырғыштарды қолдану жоспарлануда. Сонымен қатар цемент өнеркәсібінде және гипс құрылыс өндірісінде фторангидридті қалдықтарды пайдалануды бастау қарастырылуда.

Әдебиеттер
1 Снурников А. П. Комплексное использование сырья в цветной металлургии. – М. : Металлургия, 1977. – 272 с.

2 Никитин Г. М. Комплексное использование минерального сырья. – Павлодар: Павлодарский центр научно-технической информации, 2007. – 29 с.

3 Равич Б. М. Комплексное использование сырья и отходов / Б. М. Равич, В. П. Окладников. – М. : Химия, 1988. – 320 с.

4 Абжаров А. А. Комплексное использование низкокачественного глиноземсодержащего сырья Казахстана. – Алма-Ата: Гылым, 1988. – 178 с.

5 Абдулива А. А. Техногенное минеральное сырье рудных месторождений Казахстана / под ред. проф. А. А. Абдулива. – Алматы: Институт геологических наук, 2002. – 122 с.



Каталог: fulltext -> buuk
buuk -> Психологияның теориялық-методологиялық негіздері
buuk -> КІтапхана ісінің тарихы 050418 «Кітапханатану және библиография»
buuk -> Кітаптану және кітап тарихы 050418 «Кітапханатану және библиография»
buuk -> МамандықҚа кіріспе
buuk -> Xix ғ. Екінші жартысы – XX ғ. Басындағы ертіс өҢіріндегі
buuk -> Орындаушылық өнер кафедрасы
buuk -> Мамандыққа кіріспе «Музыкалық білім»
buuk -> М. Аллаберген тарих тудырған тұлғалар
buuk -> М ж. КӨпеев шығармаларындағы кірме сөздер тарихы оқУ ҚҰралы
buuk -> Қызметтік хаттар


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет