Прорывная технология для алюминиевой отрасли
2157
Алюминиевая отрасль – одна из важнейших в промышленности Казахстана. Производство глинозема в республике было организовано в начале 1960-х годов прошлого века на базе месторождений бокситов Восточно-Торгайского бокситоносного района, запасы которых в настоящее время практически отработаны. Но развитие отрасли не стоит на месте. На сегодня Казахстан по разведанным запасам бокситов занимает 18-е место в мире и второе – в СНГ.
Уникальным можно назвать месторождение бокситов Краснооктябрьское, содержащее свыше 30% всех запасов глинозема страны. К разряду крупных, безусловно, относятся и Восточно-Аятское, Туансорское, Белинское и Коктальское месторождения. Помимо бокситового сырья Казахстан обладает огромными запасами небокситового алюминиевого сырья – нефелинов. Следует отметить, что месторождений бокситов в мире не так уж и много. Есть только семь богатых этим сырьем регионов.
Запасы качественных бокситов в Казахстане ограничены, поэтому сырьевая база глиноземного производства расширяется за счет вовлечения в переработку низкокачественных бокситов и создания высокорентабельной технологии их переработки. Ухудшение качества бокситов вызывает увеличение расхода сырья, вспомогательных материалов, энергоресурсов, транспортных затрат по их перевозке, а также приводит к образованию большого количества отходов – шламов и выбросов в атмосферу.
Главные сферы потребления алюминия – авиа- и машиностроение, строительство и электротехника, а также изготовление алюминиевой упаковки. Так, алюминий составляет до 80% веса современных самолетов, обычный Boeing 747 содержит приблизительно 75 тонн «крылатого» металла. Спрос на алюминий растет в последние годы в основном за счет быстро развивающейся китайской экономики, которая потребляет около 40% производимого в мире алюминия.
Казахстан в переработке своих бокситов использует способ Байер-спекание. Но сейчас в связи с ростом цен на энергоносители и усилением требований к соблюдению экологических норм существующие технологические схемы производства глинозема, включающие переделы спекания, становятся нерентабельными и неконкурентоспособными даже для бокситов высокого качества.
Основным содержанием новых технологических решений должны стать обеспечение низких расходных значений потребления энергоресурсов и щелочных материалов, вопросы утилизации отвальных шламов, повышение уровня автоматизации производства и улучшение условий труда, уменьшение инвестиционных затрат.
В АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения» активно проводятся исследования, направленные на разработку ресурсо- и энергосберегающих технологий переработки минерального и техногенного сырья, содержащего золото, платину, серебро, медь, алюминий, титан, рений, осмий, селен, кадмий, галлий и ванадий.
На базе фундаментальных научных исследований, проведенных ранее казахстанскими учеными, в нашем центре разработана инновационная Байер-гидрогранатовая технология переработки железистых бокситов Коктальской группы месторождений, исключающая передел спекания и обеспечивающая высокие технологические и экономические показатели. Новая технология по сравнению со способом Байер-спекания имеет следующие преимущества: снижается потребление топлива и электроэнергии на 35%, расходы щелочного реагента уменьшаются на 60%, а уровень вредных выбросов в атмосферу сокращается в два-три раза. Технология позволяет осуществлять переработку любого вида железистого глиноземсодержащего сырья и получать наряду с металлургическим глиноземом редкие металлы – галлий и ванадий, а также экологически безвредный гидрогранатовый шлам. Его активно можно использовать в строительстве и эффективно перерабатывать для получения чугуна, цемента и титансодержащего шлака. Технология предусматривает полную утилизацию золы заводской ТЭС с получением глинозема и силикатной продукции.
Спроектирована и создана пилотная установка, проведены испытания разработанной технологии. Выполнен технико-экономический расчет по строительству завода по производству глинозема мощностью 1 млн. тонн в год на базе Коктальского месторождения бокситов. Предлагается производство глинозема по модульной схеме (по 500 тыс. т глинозема в год), что обеспечит эффективный запуск завода и возможность увеличения мощности, при этом капитальные затраты будут снижены на 25%.
В мае 2014 года технология была представлена и одобрена на заседании с участием министра индустрии и новых технологий Республики Казахстан Асета Исекешева. В конце июля текущего года на совещании у первого вице-министра индустрии и новых технологий РК Альберта Рау было принято решение о необходимости проведения дальнейших работ по геологическому изучению Коктальского месторождения и испытаний разработанной Байер-гидрогранатовой технологии переработки бокситов на опытно-промышленной установке. Строительство нового глиноземного завода на основе упомянутой технологии позволит значительно увеличить объем производства первичного алюминия, сплавов и проката как для внутреннего потребления, так и для экспорта.
Зинеш АБИШЕВА, президент АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», член-корреспондент НАН РК, доктор технических наук
Уникальным можно назвать месторождение бокситов Краснооктябрьское, содержащее свыше 30% всех запасов глинозема страны. К разряду крупных, безусловно, относятся и Восточно-Аятское, Туансорское, Белинское и Коктальское месторождения. Помимо бокситового сырья Казахстан обладает огромными запасами небокситового алюминиевого сырья – нефелинов. Следует отметить, что месторождений бокситов в мире не так уж и много. Есть только семь богатых этим сырьем регионов.
Запасы качественных бокситов в Казахстане ограничены, поэтому сырьевая база глиноземного производства расширяется за счет вовлечения в переработку низкокачественных бокситов и создания высокорентабельной технологии их переработки. Ухудшение качества бокситов вызывает увеличение расхода сырья, вспомогательных материалов, энергоресурсов, транспортных затрат по их перевозке, а также приводит к образованию большого количества отходов – шламов и выбросов в атмосферу.
Главные сферы потребления алюминия – авиа- и машиностроение, строительство и электротехника, а также изготовление алюминиевой упаковки. Так, алюминий составляет до 80% веса современных самолетов, обычный Boeing 747 содержит приблизительно 75 тонн «крылатого» металла. Спрос на алюминий растет в последние годы в основном за счет быстро развивающейся китайской экономики, которая потребляет около 40% производимого в мире алюминия.
Казахстан в переработке своих бокситов использует способ Байер-спекание. Но сейчас в связи с ростом цен на энергоносители и усилением требований к соблюдению экологических норм существующие технологические схемы производства глинозема, включающие переделы спекания, становятся нерентабельными и неконкурентоспособными даже для бокситов высокого качества.
Основным содержанием новых технологических решений должны стать обеспечение низких расходных значений потребления энергоресурсов и щелочных материалов, вопросы утилизации отвальных шламов, повышение уровня автоматизации производства и улучшение условий труда, уменьшение инвестиционных затрат.
В АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения» активно проводятся исследования, направленные на разработку ресурсо- и энергосберегающих технологий переработки минерального и техногенного сырья, содержащего золото, платину, серебро, медь, алюминий, титан, рений, осмий, селен, кадмий, галлий и ванадий.
На базе фундаментальных научных исследований, проведенных ранее казахстанскими учеными, в нашем центре разработана инновационная Байер-гидрогранатовая технология переработки железистых бокситов Коктальской группы месторождений, исключающая передел спекания и обеспечивающая высокие технологические и экономические показатели. Новая технология по сравнению со способом Байер-спекания имеет следующие преимущества: снижается потребление топлива и электроэнергии на 35%, расходы щелочного реагента уменьшаются на 60%, а уровень вредных выбросов в атмосферу сокращается в два-три раза. Технология позволяет осуществлять переработку любого вида железистого глиноземсодержащего сырья и получать наряду с металлургическим глиноземом редкие металлы – галлий и ванадий, а также экологически безвредный гидрогранатовый шлам. Его активно можно использовать в строительстве и эффективно перерабатывать для получения чугуна, цемента и титансодержащего шлака. Технология предусматривает полную утилизацию золы заводской ТЭС с получением глинозема и силикатной продукции.
Спроектирована и создана пилотная установка, проведены испытания разработанной технологии. Выполнен технико-экономический расчет по строительству завода по производству глинозема мощностью 1 млн. тонн в год на базе Коктальского месторождения бокситов. Предлагается производство глинозема по модульной схеме (по 500 тыс. т глинозема в год), что обеспечит эффективный запуск завода и возможность увеличения мощности, при этом капитальные затраты будут снижены на 25%.
В мае 2014 года технология была представлена и одобрена на заседании с участием министра индустрии и новых технологий Республики Казахстан Асета Исекешева. В конце июля текущего года на совещании у первого вице-министра индустрии и новых технологий РК Альберта Рау было принято решение о необходимости проведения дальнейших работ по геологическому изучению Коктальского месторождения и испытаний разработанной Байер-гидрогранатовой технологии переработки бокситов на опытно-промышленной установке. Строительство нового глиноземного завода на основе упомянутой технологии позволит значительно увеличить объем производства первичного алюминия, сплавов и проката как для внутреннего потребления, так и для экспорта.
Зинеш АБИШЕВА, президент АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», член-корреспондент НАН РК, доктор технических наук
