Аллабергенов Р.Д., Ахмедов Р.К.,
Ходжаев О.Ф.
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

 УДК 669.2/8. 

Аллабергенов Р.Д., Ахмедов Р.К., Ходжаев О.Ф. Комплексная переработка отходов цветной металлургии. –Т: Изд. «Университет»,.2013. -50 с. 

В данной работе рассматриваются способы полной и безотходной переработки клинкера цинкового производства и тонких пылей медеплавильного завода. Предложены эффективные технологии переработки с природоохранной и ресурсосберегающей направленностью с извлечением меди, цинка, железа, золота и серебра. Большое внимание уделено новым направлениям в гидрометаллургии цветных и благородных металлов: окислительным, каталитическим и другим гидрохимическим процессам выщелачивания и осаждения цветных и благородных металлов. Представлены химические и математические модели основных процессов выщелачивания.

Книга рассчитана на работников инженерно-технических предприятий, научно-исследовательских институтов, преподавателей, аспирантов, магистров и бакалавров высших учебных заведений по специальности неорганическая химия, гидро и пирометаллургия цветных и благородных металлов.

Рецензенты: Гуро В.П. – доктор химических наук.

Асомов М.К. – кандидат химических наук, доцент.

Рекомендовано к изданию Ученым советом и Учебно-методическим советом Химического факультета НУУз имени Мирзо Улугбека. Протокол №2 от 2.10.2012г.

Предисловие

Известны многочисленные отходы цветной металлургии (отвалы, шлаки, шламы, пыли, клинкер и др.), которые, из экономической, а также экологической точек зрения, выгодно и необходимо утилизировать. В данной книге приведен анализ известных способов и предложены новые решения по автономной и совместной переработке клинкера цинкового производства и тонких пылей медеплавильного завода ОАО «Алмалыкский ГМК», представляющие собой техногенные месторождения уникального по составу полиметаллического сырья, которое по настоящее время практически не используется. Актуальность и новизна проблемы переработки таких месторождений в неуклонном росте их объемов и отсутствии эффективной технологии переработки. Эти месторождения отличаются от природного минерального сырья тем, что они являются продуктом технологического передела и сложены из новых минералогических образований, более или менее упорных и сложных для переработки. Работающие предприятия и технологии нередко оказываются не приспособленными для переработки отходов и требуют реконструкции, модернизации или перевооружения на базе новых прогрессивных технологических решений. Предлагаемые авторами решения позволяют из указанного сырья селективно извлекать медь, цинк, железо, золото и серебро и определяют технологию как природоохранную и диверсификационную.

Книга рассчитана на инженерно-технических и научных работников в цветной металлургии, преподавателей, бакалавров, магистров высших учебных заведений.

Авторы выражают благодарность д.х.н. Гуро В.П. и к.х.н. доценту Асомову М.К. за ценные замечания, сделанные при рецензировании рукописи.

Введение

Научно-технический прогресс в современном мире сопровождается резким увеличением потребления природных ресурсов и одновременным ростом количества производственных отходов, проблема рационального использования которых теснейшим образом связана с эффективностью промышленного производства, защитой окружающей среды и новыми разработками в области утилизации отходов.

Применяемые технологии утилизации отходов в развитых странах на 90-98% ориентированы на вывоз их на свалки и хвостохранилища, сжигание в утилизационных энергетических установках или неэффективном использовании на действующих металлургических предприятиях, основным недостатком которых являются пыле-газовые выбросы и связанные с этим потери ценных элементов и др. Кроме этого, свалки и хвостохранилища требуют отвода значительных земельных участков и нарушают экологическую ситуацию в прилегающих районах.

Узбекистан уверенно встал на путь поиска, разработки, совершенствования и внедрения технологий переработки минерального и техногенного вторичного сырья. Алмалыкский горно-металлургичеcкий комбинат (АГМК) – жемчужина страны [1], убедившись на собственном опыте, что рыночные отношения зовут к инициативе, разумному риску, внедрению новых разработок, выбрал для себя в т.ч. одним из направлений деятельности – вовлечение в переработку отходов производства (пылей медеплавильного производства, хвостов медной обогатительной фабрики, шлаков, клинкера и др.). Этих и других отходов образуется и скопилось на комбинате сотни тысяч и десятки млн. тонн: в отвалах только цинкового производства (лежалый клинкер) запасы цинка оцениваются в более чем 10 тыс. тонн, меди свыше 9 тыс. тонн, железа свыше 150 тыс. тонн, а также промышленные количества благородных металлов (около 2 т золота и свыше 200 т серебра) [2].

Отвалы продолжают расти: только клинкера ежегодно образуется сотни тысяч тонн, и лишь небольшая его часть перерабатывается по базовой на сегодняшний день технологии отражательной плавки медеплавильного производства для обеднения медью шлаковых расплавов. Благородные металлы и медь при этом концентрируются в штейне, значительная часть цинка возгоняется с пылегазовым потоком, железо переходит в шлак. Образование шлаковых отвалов, для которых пока не найдена приемлемая технология утилизации; пылегазовые выбросы, требующие улавливания и очистки, а также потери цинка (частично с пылями) и железа (полностью со шлаками) требуют продолжения исследований в направлении поиска и разработки более совершенных наукоемких технологий переработки клинкера, который рассматривают как поли-металлическое промышленное сырье. Мировая практика безусловно показывает, что переработка такого сырья экономически выгоднее при соблюдении принципа безотходности переработки.

Предварительные расчеты, основанные на опытных лабораторных данных, подтверждают экономико-экологическую эффективность автономной переработки клинкера с выделением меди и цинка, а также железа и благородных металлов. Учитывая чрезвычайную упорность клинкера, задача эта представляется не простой, требующей знания минералогии, химии и технологии поведения и переработки отдельных ценных компонентов клинкера. Особый научный и прикладной интерес в решении этой задачи представляет разработка рациональной технологии переработки клинкера гидрометаллургическими методами: окислительные каталитические процессы, автоклавные способы, методы с применением плазмохимии, озона, сверхтонкого измельчения сырья и др.

На медеплавильных производствах одна из проблем – улавливание, очистка и утилизация пыле-газовых выбросов. Так, при переработке сульфидных медных концентратов методом кислородно-факельной плавки (КФП) на АГМК реализуется процесс окисления сульфидных минералов в оксиды, который осуществляется за счет экзотермии реакции сгорания сульфидной серы сырья в атмосфере кислорода; при чем тепловой режим печи характеризуется избытком тепла против необходимого его количества по регламенту процесса плавки и сопровождается выделением пыли. Для регулирования температуры процесса на практике используют оборотную пыль (заводы «Аско», «Тойо», «Таманно» в Японии, «Копер-Клиф» в Канаде, «Харьяватта» в Финляндии, Алмалыкский медеплавильный завод в Узбекистане), которую улавливают в котлах-утилизаторах и сухих электрофильтрах из выходящих из печи пылегазовых потоков (ПГП) и через систему пневмотранспорта возвращают в голову процесса. Пыли, улавливаемые в электрофильтрах, в основном содержат сульфаты металлов, которые нарушают автогенность плавки и способствуют понижению темпе-ратуры процесса, то есть снимают проблему с избытком тепла в плавильной печи. Поэтому пыли часто используют в обороте, заворачивая их в плавильную печь. Между тем, построены и успешно работают заводы по автономной переработке пылей медеплавильных производств в РФ (Кировоград), в США (Вайоминг), в Японии, где реализована идея использования лишь части пыли в качестве оборотной, а остальная часть перерабатывается автономно и показывает высокие технико-экономические показатели. На медеплавильном заводе ОАО «Алмалыкский ГМК» тема вывода части тонких пылей из оборота и их автономная переработка до сих пор не рассматривается. Практических рекомендаций по переработке тонких пылей электрофильтров меде-плавильного завода АГМК до сих пор нет.

В данной книге показана возможность эффективной автономной комплексной переработки клинкера цинкового производства и тонкой пыли медеплавильного завода ОАО «Алмалыкский ГМК», а также их совместной переработки как ресурсосберегающее и природоохранное мероприятие.

Работа выполнена в соответствии с Программой реконструкции и перевооружения ОАО «Алмалыкский ГМК», в которой отмечено, что основным источником удовлетворения потребностей предприятия в сырье и материалах отмечается создание новых ресурсосберегающих и безотходных технологий, использование вторичных ресурсов и отходов производства. Работы по переработке пылей были начаты в 1980-ые годы в лаборатории цветных и редких металлов Института химии АН Республики Узбекистан по хозяйственному договору с АГМК. С 2009 года работы продолжены на основе протокола намерений с АГМК в Государственном Предприятии «Центральная лаборатория» Госкомгеологии РУз и др.

Скачать