Повышение эффективности производства вторичного криолита из отходов алюминиевых заводов: На примере ОАО БрАЗ компании "РУСАЛ" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Гавриленко, Людмила Владимировна

• Гавриленко, Людмила Владимировна
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гавриленко, Людмила Владимировна

Введение

1 .АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ОТХОДОВ

АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Механизм образования и объемы фтористых соединений в отходах алюминиевых производств

1.2. Способы извлечения фторидов из твердых отходов алюминиевых производств 13 1.3 Анализ современного состояния теории и практики применения флотационных аппаратов в процессе флотации 17 1.4. Способы извлечения фтористых соединений из газообразных отходов алюминиевых производств

1.5 Обзор существующей технологии очистки газов в производстве алюминия

1.6 Современное состояние производства вторичного криолита на отечественных алюминиевых заводах

1.6.1 Теоретические основы новой технологии очистки газов в производстве алюминия с получением плавиковой кислоты

1.6.2 Производство плавиковой кислоты и ее свойства

1.6.3 Производство фтористого алюминия, натрия и лития и их свойства

Выводы

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ФЛОТАЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

2.1. Характеристика объектов исследования и применяемые методы исследований

2.2 Изучение гранулометрического состава угольных шламов

2.3 Определение зольности угольных шламов

2.4 Определение плотности угольных шламов

2.5. Исследования по флотируемости отходов с шламовых полей

2.6. Исследования по флотации шламов газоочистки

2.6.1. Лабораторные исследования по обогащению малой технологической пробы сырья

2.6.2. Полупромышленные испытания по обогащению представительной пробы сырья

2.6.3. Проверка влияния степени измельчения на показатели обогащения

2.6.4 Влияние плотностного режима на технологические показатели

2.6.5 Влияние соотношения смеси реагентов на показатели обогащения

2.6.6 Изучение возможности замены реагентов собирателей на более дешевые и экологически менее опасные

2.6.7 Уточнение влияния на процесс точек подачи реагентов

2.6.8 Влияние депрессоров и регуляторов среды на показатели флотации

2.6.9 Проверка вариантов схем обогащения 73 2.6.10. Очистка ФГК методом электромагнитной сепарации 78 2.6.11 Доводка углеродсодержащих продуктов

2.7 Анализ результатов исследований и их обработка

2.8 Промышленные испытания флотации шламов газоочистки Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ РЕГЕНЕРАЦИИ ФТОРА ИЗ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

3.1. Характеристика технологии регенерации фтора и объемы газовых выбросов

3.2. Исследования по выбору флокулянтов для осаждения шламов газоочистки.

3.3 Отмывка регенерированного криолита от сульфатов.

3.4 Совершенствование технологии вывода сульфатов из растворов газоочистки :

3.5. Исследования по растворению солевых отложений в плавиковой кислоте и защите металлов от коррозии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности производства вторичного криолита из отходов алюминиевых заводов: На примере ОАО БрАЗ компании "РУСАЛ"»

Алюминиевая промышленность является источником поступления в атмосферу ряда загрязняющих веществ - фтористых и сернистых соединений, пыли, оксида углерода, возгонов каменноугольного пека и др. Это связано с особенностями технологии промышленного получения алюминия, при которой используются такие сырьевые компоненты как глинозем, фтористые соли, нефтяной кокс, каменноугольный пек, являющиеся основными источниками выбросов вредных, канцерогенных веществ в атмосферу. Современные требования по охране окружающей среды ставят предприятия алюминиевой промышленности в достаточно жесткие рамки по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу. Актуальность вопросов повышения экологической безопасности усугубляется большими масштабами и темпами наращивания мощностей по производству алюминия. В настоящее время на всех отечественных алюминиевых заводах с самообжигающимся анодом извлечение особо опасных выбросов фтористых соединении осуществляется в цехах производства фтористых солей (ПФС). В результате переработки угольной пены в цехе ПФС методом флотации получают флотационный криолит. При очистке газовых выбросов путем абсорбции фтористого водорода содобикарбонатным способом получают регенерированный криолит. Из флотационного и регенерированного криолита после фильтрации и сушки получают вторичный криолит, который используется в качестве добавок в криолит-глиноземные расплавы в электролизных цехах производства алюминия. Применяемая технология флотационного извлечения криолита в механических флотомашинах не обеспечивает полноты обогащения фтора, поэтому в углеродсодержащем продукте флотации высокая концентрация фтора, что не позволяет его использовать в других отраслях промышленности, он складируется на шламовых полях. Получаемый содобикарбонатным методом регенерированный криолит имеет высокое криолитовое отношение и загрязнен соединениями серы, что приводит к снижению эффективности электролизного производства. Поэтому электролизные цеха вынуждены использовать в качестве добавок фтористый алюминий для снижения криолитового отношения электролита. В связи с этим повышение качества получаемого вторичного криолита и снижения фтористых соединений в отходах алюминиевого производства является актуальной задачей, которая позволит повысить эффективность производства алюминия.

Целью диссертационной работы является совершенствование технологии извлечения фторидов из всех отходов электролизного производства и получение высококачественного вторичного криолита, отвечающего современным требованиям электролизного производства алюминия.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- разработка технологии флотации шламов газоочистки с получением фторглиноземного концентрата;

- совершенствование технологии флотации угольной пены с применением колонных флотомашин;

- изучение возможности извлечения фтористых соединений из лежалых отходов шламовых полей с применением колонной флотации;

- усовершенствование технологии выведения сульфатов из растворов газоочистки;

- разработка новой технологии отмывки регенерированного криолита;

- изучение возможности получения плавиковой кислоты при очистке электролизных газов и использование ее для очистки растворопроводов и получения низкомодульного криолита или фтористого алюминия.

Объектом исследования были выбраны отходы Братского алюминиевого завода, совершенствование технологии производства вторичного криолита осуществлялось в цехе ПФС БрАЗа.

Методы исследований. В работе для решения поставленных задач использовались современные физико-химические методы анализа с привлечением установленных ГОСТом методик при современном метрологическом обеспечении ЦЗЛ БрАЗа, химико-аналитических служб Сиб.ВАМИ, и института геохимии АНРФ. Лабораторные и полупромышленные исследования по флотации проводились в лабораториях ИрГТУ и Забайкальского ГОКа.

Достоверность научных положений, выводов и заключений обусловлена применением современных способов контроля указанных, в методах исследований и результатами практической реализации предложенных решений.

Научная новизна работы заключается в том, что на основе изучения химического, гранулометрического, фазового состава отходов алюминиевого производства и проведения исследований впервые:

- установлена возможность флотационного извлечения криолита и глинозема из шламов газоочистки электролизного производства;

- получено повышение эффективности разделения фтористых солей и углеродсодержащего продукта в пневматических флотационных машинах (колонных аппаратах) по сравнению с механическими флотомашинами;

- предложено для вывода сульфатов из растворов газоочистки использовать для их предварительного охлаждения естественный холод; показана возможность очистки электролизных газов водой с получением плавиковой кислоты на существующем оборудовании с применением новых ингибиторов коррозии на основе оксазолидинов;

- достигнуто снижение сульфатов и повышение концентрации фтора в регенерированном криолите при отмывке его конденсатом после кристаллизации при оптимальной температуре, времени перемешивания и степени разбавления.

По результатам проведенных исследований получено 2 патента на изобретение по выделению сульфата натрия из растворов газоочистки.

Практическая значимость и реализация результатов работы. На основании проведенных исследований разработаны: процесс получения фторглиноземного концентрата из шламов газоочистки, позволяющий снизить на 2840 т/год объемы отходов на шламовых полях;

- технология флотации угольной пены в колонных аппаратах, позволившая снизить содержание фтора с 7,95 до 6,1% в углеродсодержащем продукте, складируемом на шламовых полях;

- отмывка регенерированного криолита от сульфатов и получение вторичного криолита с повышенным содержанием фтора, что позволяет повысить эффективность электролизного производства.

Внедрение разработанных мероприятий на Братском алюминиевом заводе позволило повысить эффективность производства вторичного криолита, снизить потери фтора в окружающую среду и получить экономический эффект 39,8 млн. руб. в год.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях «Алюминий Сибири» Красноярск 2003,2004 г. г. Научно-практических конференциях СибВАМИ 2003,2004, Международной конференции «Металлургия 21 века» Красноярск 2003, Межрегиональной конференции, Братск: БрГТУ 2002-2004 г. Всего по теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 2 патента.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Гавриленко, Людмила Владимировна

Выводы

1. Применение флокулянта Алклар-600 при осветлении растворов газоочистки позволило снизить содержание углерода в регенерированном криолите на 0.6%.

2. Внедрение упрощенной схемы отмывки регенерировнного криолита позволило снизить содержание сульфатов в пересчете на сульфат натрия на 4,2%, что позволило в электролизном производстве снизить расход фторида алюминия на 626,4 т/год.

3. Для удаления сульфатов из растворов газоочистки предложен новый способ выведения сульфатов с использованием естественного холода.

4. Для растворения солевых отложений из растворов газоочистки испытана новая технология промывки с получением плавиковой кислоты при очистке газов водой. Для защиты оборудования от коррозии в плавиковой кислоте испытаны новые ингибиторы кислотной коррозии. Предложенная технология позволяет на 20% повысить пропускную способность трубопроводов. Проведенные промышленные испытания показали возможность получения в газоочистке при орошении пенных аппаратов технической водой получения 14% плавиковой кислоты на существующем оборудовании, что в перспективе позволит получать регенерированный фтористый алюминий. Проведенные расчеты показали что при переходе на очистку газов водой вместо содовых растворов экономия по соде составит 25 млн. руб. и трубопроводы не будут зарастать солевыми отложениями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ современного состояния производства вторичного криолита из отходов алюминиевого производства показал, что при производстве флотационного криолита из угольной пены большое количество фтористых соединений складируется на шламовых полях с хвостами флотации и шламами газоочистки, а при получении регенерационного криолита из отходящих газов электролизного производства получается криолит с высоким содержанием сульфатов и пониженным содержанием фтора. Основные требования к производству вторичного криолита можно сформулировать следующим образом:

-высокий уровень извлечения фтористых соединений, как из твердых отходов, так и из отходящих электролизных газов;

-в связи с переходом электролизного производства на кислые электролиты, необходимо производить вторичный криолит с пониженным содержанием натрия или получать регенерированный фтористый алюминий, так как для поддержания низкого криолитового отношения на тонну производимого алюминия расходуется до 35 кг A1F3, а потребность во вторичном криолите снижается, и алюминиевые заводы вынуждены его складировать или решать проблему с реализацией его на сторону;

-снижать содержание сульфатов во вторичном криолите. В настоящее время в электролизном производстве используется анодная масса с высоким содержанием серы, в результате чего при очистке газов в растворах газоочистки наблюдается повышенное содержание сульфатов, которые при варке криолита осаждаются совместно с криолитом, в результате чего вторичный криолит содержит повышенное содержание сульфатов. Использование в электролизных цехах криолита с повышенным содержанием сульфатов приводит к повышению расхода фтористого алюминия и снижает выход по току алюминия.

2. Проведенные исследования по усовершенствованию технологии флотационного извлечения фтористых соединений из твердых отходов алюминиевого производства позволили повысить извлечение фтористых соединений из угольной пены, шламов газоочистки и лежалых хвостов шламовых полей. В результате проведенных исследований детально изучен химический, гранулометрический и фазовый состав угольной пены и шламовых полей Братского алюминиевого завода, а также определены их энергетические характеристики. При флотации шламов газоочистки выполнен большой комплекс исследований по влиянию на показатели флотации степени измельчения продуктов обогащения, плотность пульпы, реагентный режим. Изучена возможность замены реагентов собирателей на более дешевые и экологически менее опасные. Рассмотрено влияние депрессоров и регуляторов среды на показатели флотации. Проверены на полупромышленной установке различные схемы обогащения. В результате проведенных промышленных испытаний флотации шламов газоочистки разработана и внедрена схема флотации текущих шламов газоочистки. Проведены промышленные испытания лежалых шламов газоочистки с применением колонных машин. Установлено, что для извлечения фтора из лежалых хвостов необходима их дополнительная активация путем пропарки и измельчения. В результате проведенных исследований по флотации шламов установлено, что для флотации угольной пены возможно применение колонных флотомашин, что позволит снизить содержание фтора в хвостах обогащения с 9% до 4,6% и повысить технико-экономические показатели процесса флотации.

3. В результате проведенных исследовании по совершенствованию технологии получения регенерационного криолита решены вопросы снижения углерода в регенерационном криолите путем применения новых эффективных флокулянтов для осаждения шламов газоочистки. Для снижения сульфатов в регенерационном криолите разработана новая технология отмывки с применением конденсата при оптимальных режимах, которая позволила снизить содержание сульфатов во вторичном криолите в 4 раза и повысить содержание фтора с 43 до 49%. Для удаления сульфатов из растворов газоочистки предложен новый способ выведения сульфатов с использованием естественного холода. Для растворения солевых отложений из растворов газоочистки испытана новая технология промывки с получением плавиковой кислоты при очистке газов водой. Для защиты оборудования от коррозии в плавиковой кислоте испытаны новые ингибиторы кислотной коррозии. Предложенная технология позволяет на 20% повысить пропускную способность трубопроводов. Проведенные промышленные испытания показали возможность получения в системе газоочистки при орошении пенных аппаратов технической водой 14% раствор плавиковой кислоты на существующем оборудовании, что в перспективе позволит получать регенерированный фтористый алюминий. Проведенные расчеты показали, что при переходе на очистку газов водой вместо содовых растворов экономия по соде составит 25 млн. руб. и трубопроводы не будут зарастать солевыми отложениями. 4. Результаты работы освоены, и часть из них внедрена на Братском алюминиевом заводе. В результате проведенных исследований в настоящее время впервые реализованы в производстве алюминия следующие технологические процессы :

- получение фторглиноземного концентрата путем флотации шламов газоочистки;

- флотация угольной пены в колонных пневматических флотомашинах ;

- сгущение шламов газоочистки с применением флокулянта Алклар-600;

- удаление сульфатов из регенерированного криолита путем отмывки его пульпы перед фильтрацией конденсатом.

Годовой экономический эффект составил 39,8 млн. руб.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гавриленко, Людмила Владимировна, 2005 год

1. Прокопов И.В. Российская алюминиевая промышленность и некоторые современные тенденции развития мирового рынка алюминия//Алюминий Сибири-2004. Сборник докладов X Международной конференции 7-10 сентября 2004г. Красноярск.2004- С.4-16.

2. Аншиц А.Г., Поляков П.В., Кучеренко А.В., и др. Экологические аспекты производства алюминия электролизом.Аналитический обзор.-JI.: ВАМИ, 1990.-89С.

3. Галевский Г.В.,Кулагин Н.М., Минцис М.Я. Экология и утилизация отходов в производстве алюминия-Новосибирск: Наука.-Сибирская издательская фирма РАН,1997.-158 с.

4. Производство алюминия в электролизерах с верхним токоподводом.-Гринберг И.С., Рагозин Л.В., Ефимов А.А. и др. Сп-Б.: Изд-во МАНЭБ.-2003.-299 с.

5. Пурденко Ю.А. Алюминиевая промышленность России: состояние, проблемы и перспективы развития. Вост.-Сиб. книжное изд-во, 1997.- 136 с.

6. Производство алюминия/ Терентьев В.Г., Сысоев А.В., Гринберг И.С. и др. М.: Металлургия, 1997.- 350 с.

7. Куликов Б.П. Технические аспекты экологической безопасности алюминиевого производства на современном этапе/ Сборник докладов 10 международной конференции Алюминий Сибири 2004. Изд-во Бона компании, Красноярск 7-10 сентября С 287-296.

8. Мокрецкий Н.П. Исследование и разработка эффективной технологии регенерации фтора из отходящих газов производства алюминия и фтористых солей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н-М. - 1981. -С.28.

9. Ю.Морозова В.А. Разработка рационального способа вывода сульфата натрия из оборотных растворов газоочистки алюминиевых заводов. -Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. 1983. - С.26.

10. П.Истомин С.П., Мясникова С.Г. Пути существенного улучшения экологической обстановки на алюминиевых заводах России.// Международная конференция «Алюминиевая промышленность России и мира в 21-ом веке» -2002.

11. Истомин С.П., Куликов Б.П., Мясникова С.Г. Новые направления в технологии переработки высокодисперсных фторосодержащих отходов производства алюминия.// Цветные металлы. №3 1999 - С.45-47.

12. И.Истомин С.П., Мясникова С.Г. Исследование флотационного способа получения криолита. //Цветные металлы. №3 1999 - С.56-58.

13. Н.Истомин С.П., Веселков В .В., Рагозин Л.В., Куликов Б.П., Мясникова С.Г. Способ получения креолита. // Патент РФ №2140396 от 29.09.97.

14. Истомин С.П., Жирнаков B.C., Минцис М.Я. и др. Способ получения гранулированного креолита. Патент №1650588 от 06.05.89.

15. Курохтин А.Н., Азизов Б.С., Алиджанов Ф.Н., Валиев Ю.Я., Сафиев Х.С. Комплексная переработка и использование отходов производства алюминия и местного минерального сырья. // Цветные металлы №3. 2002. С 67-79.

16. Истомин С.П., Мясникова С.Г. Исследование флотационного способа получения криолита. // Цветные металлы№3 1999-С. 85-89.

17. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных и редких металлов. М., Недра, 1975. 461 с.

18. Леонов С.Б. XXI Век технологии в области обогащения полезных ископаемых// Вестник ИрГТУ, №1, 1997-СЗ-17.

19. Мещеряков Н.Ф. Кондиционирующие и флотационные аппараты и машины. М.: Недра, 1990.- 237 с.

20. Черных С.И. Создание флотационных машин пневматического типа и опыт их применения на обогатительных фабриках. М.: ЦНИИЦветмет, 1995.- 296 с.

21. Полонский С.Б., Суслов К.В., Никаноров А.В., Ершов П.Р. Теория и практика колонных флотационных аппаратов с нисходящим пульповоздушным потоком. Иркутск: изд-во ИрГТУ.- 2001.

22. Богданов О.С., Суховольская С.Д., Филановский М.Ш. Исследование процесса минерализации поверхности раздела жидкость-воздух при флотации// Вопросы теории флотации. М.:Металлургиздат,1941.- С.8-15.

23. Волкова З.В. Закрепление частиц минералов на поверхности пузырьков при флотации//ЖФХ.- 1940.- T.XIV, №5-6.- С.789-800.

24. Эйгелес М.А. Кинетика минерализации воздушного пузырька во флотационной суспензии// Цветные металлы.- 1940.- №2,- С.10-12.

25. Сазерленд К., Уорк И. Принципы флотации. М.: Металлургиздат, 1958.-412с.

26. Полонский С.Б., Суслов К.В., Никаноров А.В., Ершов П.Р. Теория и практика колонных флотационных аппаратов с нисходящим пульповоздушным потоком, (монография) Иркутск: изд-во ИрГТУ.- 2001, 94 с.

27. Таггарт А.Ф.Справочник по обогащению полезных ископаемых. М., металлургиздат, 1952,372 с.

28. Теории и технология флотации руд/ О.С. Богданов и др. -М. Недра. 1980.-431 с.

29. ЗЫТолькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. М. Недра, 1975-481 с.

30. Мещеряков Н.Ф. Флотационные машины. М.,Недра, 1972-248 с.

31. БедраньН. Г. Флотационные машины дл обогащения угля. М., Недра, 1968-374 с.

32. Вили Бьерке. Окружающая среда, здоровье и техника безопасности в алюминиевой промышленности. // Международная конференция «Алюминиевая промышленность России и мира в 21-ом веке» С. 10-15.

33. Вейцер О.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. М.: Стройиздат, 1975. - 191с.

34. Айкель Г. Применение высокомолекулярных синтетических полимеров в качестве флокулянтов. -«Глюкауф», 1966,№8-С. 15-20.

35. Чуянов Г.Г. Обезвоживание, пылеулавливание и охрана окружающей среды. Недра, 1987 - 260с.

36. A.C. 556574. МКИ. Способ извлечения фтора из газов/ Мокрецкий Н.П., Б.А. Белов, А.С. Галков от 3.10.75.

37. А.С 789392. Способ переработки фторсодержащих отходов алюминиевого производства/ В.А Морозова, Э.П. Ржечицкий-Опубл.Б.И.,1980,№ 47.

38. Петров С.И. В.А.Утков, В.Г.Тесля. Переработка углеродфторсодержащих отходов производства алюминия/ Металлургия легких металлов на рубеже веков. Современное состояние и стратегия развития. Международная конференция Россия,Санкт-Петербург, 2001 г.

39. Митрофанов С.И. Исследования полезных ископаемых на обогатимость.-М.: Госгортехиздат, 1962.-529 с.

40. Баранов А.Н., Янченко Н.И., Рунова Е.М. Экологические аспекты применения литиевых добавок в производстве алюминия // Обогащение руд. Сборник научных трудов- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2002.-С.142-146.

41. Веселков В.В., Зельберг Б.И., Черных А.И. и др. Прикладные аспекты применения литиевых солей в электролизе // Российская и мировая алюминиевая промышленность 21 век. Межд. конф. Иркутск. Июнь 2000 г.Москва, 2000-150 с.

42. Игнатьев О.С. Роль лития в совершенствовании технологии получения алюминия // Научные школы Московского государственного института ( технологического университета) 75 лет : Становление и развитие. М., 1997.-С. 106-110.

43. Галкин Н. П., Зайцев В. Д., Серегин М. Б. Улавливание и переработка фторсодержащих газов. М, Атомиздат, 1975, с. 240.

44. Гузь С.И. Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрия. Изд-во Металлургия,М. 1964- 237 с.

45. Баранов А.Н., Вахромеев А.Г., Коцупало Н.П. и др. Получение литиевых продуктов из сибирских рассолов для экологизации производства алюминия.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004.-125 с.

46. Баранов А.Н., Михайлов Б.Н. Защита металлов от коррозии: Учебное пособие.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004.-157с.

47. Баранов А.Н., Ковалюк Е.Н., Берендеева С.С. Исследование ингибирующего действия добавок на основе оксазолидина // Современные технологии и научно-технический прогресс: Тез. докл. научно-техн. конф. -Ангарск, 1997. С. 55.

48. Баранов А.Н., Ковалюк Е.Н., Кухарев Б.Ф., Михайлов Б.Н. Новые ингибиторы травления в процессе электроосаждения цинка // Известия ВУЗов: Цветная металлургия 1998, №3. - С. 53-55.

49. Баранов А.Н., Гавриленко Л.В., Гусева Е.А., Красноперов А.Н. Применение ингибиторов коррозии в производстве фтористых солей на алюминиевых заводах // Электрометаллургия легких металлов: Сборник научных трудов. Иркутск. 2003.- С.41 -43.

50. Гавриленко Л.В., Баранов А.Н. Усовершенствование технологии извлечения криолита из угольной пены алюминиевых производств // Электрометаллургия легких металлов: Сборник научных трудов. Иркутск. 2003. -С.43-46.

51. Моисеев В.Н., Кошик И.М., Гавриленко Л.В., Фефелов Ю.В. Способ выделения сульфата натрия из растворов газоочистки электролитического производства алюминия. А.с. № 2064891 от 10.08.96 г.

52. Гавриленко Л.В. Схема флотации угольной пены на аппаратах колонного типа // Охрана окружающей среды в муниципальных образованиях на современном этапе: Материалы межрегиональной научно-практической конференции. Братск: БрГТУ. 2002.- С. 369.

53. Баранцев А.Г., Гавриленко Л.В., Чупров В.В. Способ кристаллизации сульфата натрия из растворов газоочистки электролитического производства алюминия. Патент на изобретение № 21-119/527 от 07.10.2002г.

54. Гавриленко Л.В., Баранов А.Н. Усовершенствование технологии извлечения криолита из угольной пены алюминиевых производств // Электрометаллургия легких металлов: Сборник научных трудов. Иркутск. 2003.-С.43.

55. Гавриленко Л.В. Схема флотации угольной пены на аппаратах колонного типа // Охрана окружающей среды в муниципальных образованиях на современном этапе: Материалы межрегиональной научно-практической конференции. Братск: БрГТУ. 2002.- С.

56. Баранцев А.Г., Гавриленко Л.В., Чупров В.В// Патент РФ 2215689. Способ кристаллизации сульфата натрия из растворов газоочистки электролитического производства алюминия. Зарегестрированно в Гос. реестре изобр. 30.07.2001г.

57. Саламатов В.И., Гавриленко Л.В. Лабораторно-промышленные испытания флокулянтов "Praestd" 2540 и 2350 при осветление суспензии газоочистки БрАЗа // Обогащение руд. Иркутск. 2002-С. 102-105.

58. Гавриленко Л.В., Гавриленко А.А. Колонная флотация угольной пены на БрАЗе/ Материалы межрегиональной научно-практической конференции. Братск: БрГТУ. 2004.- С.72-74.

59. Баранов А.Н., Янченко Н.И., Л.В. Гавриленко Прогноз уровня загрязнения литием при локальном использовании литиевых добавок; Братск. Гос.техн. ун-т,-Братск,2002.-14с.:-Деп.вВИНИТИ.03.12.2002,№20277-В20002.

60. Баранов А.Н., Н.И. Янченко, Л.В. Гавриленко. Оценка риска последствий применения модифицированного литием электролита для объектов окружающей среды. Братск. Гос. техн. ун-т,-Братск,2002.-8с.:-Деп.вВИНИТИ.ОЗ. 12.2002,№20277-В20002.

61. Баранов А. Н., Гусева Е.А., Красноперов А.Н., Гавриленко Л.В. Применение ингибиторов коррозии в производстве фтористых солей // Сб. науч. Тр. Электрометаллургия легких металлов / Иркутск ОАО Саул Холдин ,ОАО Сиб ВАМИ 2003- С. 41 - 42.

62. Баранов А.Н., Верхозина В.А., Верхозина Е.В., Гавриленко Л. В., Гусева Е, А. Удаление сульфатов из растворов газоочистки алюминиевых заводов с использованием микроорганизмов // Сб. науч. Ст. Алюминий Сибири / Красноярск: Бона компании 2003- С. 25 26.

63. Баранов А.Н., Гавриленко Л.В., Янченко Н.И., Гусева Е.А. К вопросу о техногенной опасности шламовых полей алюминиевых заводов// Алюминий Сибири-2004 г.: Сб. научн. Статей/ Красноярск: «Бона компании», 2004 г. С. ' 299-300.

64. Ветюков М.М. и др. Электрометаллургия алюминия и магния. М., Металлургия ,1987. 387 с.

65. Химическая энциклопедия: В 5 т.; т. 2: Даффа-Меди/Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) и др.- М.: Сов.энцикл. 1990.-671 с.

66. Тодес О.М., Себалов В.А., Гольцикер А.Д., Массовая кристаллизация из растворов. Л., Наука, 1984.-398 с.

67. Гельперин Н.И., Носов Г. А., Основы техники фракционной кристаллизации, М., Наука, 1986.-218 с.и v I1. КИННЖСЖИсШ1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

68. КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. ПАТЕНТ2064891на ИЗОБРЕТЕНИЕ

69. Способ выделения супьФЭта натрия из растворов газоочистки электролитического производства алюминия"1. Патентообладатель (ли):

70. Акционерное общество открытоготипа "Братский апюминиеввй завод"1. Автор (авторы):

71. Моисеев Владимир Николаевич, К о ш и к Иосиф Михайлович, Гавриленко Людмила Владимировна и Фе<ъелоо Юрий Николаевич1. Приоритет изобретения8 августа 1 99 4 г

72. Дата поступления заявки в Роспатент8 августа 1 9 9 4 г1. Заявка №94029709

73. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений10 августа 1996г1. ПРЕДСЕДАТЕЛЬ РОСПАТЕНТА44X-B)VKA>) ОЧ-Д'.-Г л Hi,-;ii л п .',o I» г i; I i: п п i:2215689

74. РОССИЙСКИМ Л1СНТСТ1ЮМ rib патентам И тонарным iii.IK.im ii.: ОСПИН,mini I I.: , Cir: no: n iiiKona Российской Федерации, ниедениого к дежчши- I I т.!моря HW2 шла. ныдан i(асгонтий патент па изобретение

75. СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СУЛЬФАТА НАТРИЯ ИЗ РАСТВОРА ГАЗООЧИСТКИ ЭЛККТРОЛИТИЧКСКОГО ПРОИЗВОДСТВА АЛ ЮМ И 11 ни11<пеIпооС. 1 ;и<пеai>(.iи):

76. Открытое акционерное общество ' Ч)рашскня алюминиевый Лаво<)по -.шике К') 2001121334, д;иа ностиения: .;0.l.i7.2wl Приоритет от 30.07.200! Л(П'ор(ы) изобретения:барану ев с/1лекг,е4 tteoptueSni,сГаврнленко Людмила //) ладимнровна,

77. Чупроd Вениамин к)апилъеви1

78. Патент денст.чуст на псеп крршорпи Риссписм.'! Федерации и лечение 2d чч с 30 июля 2001 с мри ye.umira еткиременноп уплаты пошлины поддержание патента, и си.:с

79. Заре г; '.етри рои;1.! ( н Г<к';.:;>с: че-шом р<ч\ . :чiupe ; с:; a;л А/.к к.,.,. 10 наиирх 200Jг Ml /■■'■'■ Г" '/•''/■' /'"1. Y У A i /' r,v

80. УТВЕРЖДАЮ: Директор по обеспечению производства3»ель1. Акт внедрени

81. С 1997 года в цехе ПФС внедрена технологическая схема осветления фторсодобикарбонатных растворов с применением флокулянта Алклар-600.

82. В результате внедрения данной схемы содержание углерода в регенерированном криолите снизилось на 0,6%; повышена пропускная способность транспортной схемы узла сгущения.

83. Экономический эффект составил 840,47 тыс.руб/год1. Начальник цеха ПФС1. А.В. Тананайко

84. Расчет экономического эффекта на внедрение мероприятия «Увеличение скорости осветления растворов газоочистки с применением флокулянта Алклар-600»1. Исходные данные

85. Выпуск регенерированного криолита 22788 т/год Содержание углерода в регенерированном криолите: До внедрения - 1,4% После внедрения - 0,8%

86. I. Экономический эффект от внедрения

87. Э = 8900 * 136 168,15 * 2200 = 1210400 - 369930 = 840470 руб/год

88. Начальник цеха ПФС ^^р^с^у/ А.В. Тананайко1.132.1. УТВЕРЖДАЮ:1. Директор по обесщL1. Акт внедрения

89. С 2003 года в промышленную эксплуатацию внедрена схема колонной флотации угольной пены, в результате чего снижен раскол вторичного сырья и сброс хвостов флотации на шламовое поле в количестве 677 г/год.

90. Улучшены качественные показатели продуктов флотации: содержание фтора в отвальных хвостах снижено на 1,85%, что позволило уве.пичить:выход флотокриолита на 365.9 т/год.

91. Экономический эффект составил I 1 1 7,6 тыс.руб.1. Начальник цеха ПФС1. А.В. Таыанайко

92. Расчет экономического эффекта на внедрение аппаратов колонного типа при флотации угольной пены1. Исходные данные

93. Расходный коэффициент по угольной пене До внедрения (2002 г.) 1594,1 кг/т После внедрения (2004 г.) - 1550,2 кг/т

94. Выпуск флотокриолита (2004 г.) 15422 т/год Содержание фтора во флотокриолите - 45% Объем отвальных хвостов (2004 г.) - 8900 т/год

95. Содержание фтора в отвальных хвостах До внедрения (2002 г.) 7,95% После внедрения (2004 г.) - 6,1%

96. Себестоимость 1 тн вторичного криолита 8,9 тыс.руб. Штраф за твердые выбросы IV класса опасности, хранящихся на шламовом поле завода - 90,18 руб./тн

97. Определяем объем снижения отвальных хвостов1594,1 1550,2) * 154221. Оч«.х" =.= 677 т/год1000

98. Определяем снижение потерь фтора с хвостами флотации в пересчете на криолит7,95 * 6,1)* 8900

99. Qчо1|' =.= 164,7 т/год или100в пересчете на флотокриолит 164,7 * 100

100. Q;ioMKp =.-.- = 365,9 т/год45

101. I. Экономический эффект за счет технологических показателей от внедрения схемы колонной флотации составил:

102. Э = (0,09018 * 677 + 8,9 * 365,9) 2200 = = (61,06 + 3256,51) - 2200 = 117,57 тыс.руб - 1117,6 тыс.руб.

103. Экономический эффект от внедрения составил 26652 тыс.руб.1. Начальник цеха ПФС1. А.В. Тананайко1. Утверждаю:

104. Первой зам. ген. директора1. Кужель B.C.2002 год1. РАСЧЕТэкономического эффекта по рационализаторскому предложению № 35886 от 28 июля 1997г. «Упрощенная схема промывки регенерированного криолита» за второй год использования (2001 г).1. Исходные данные:

105. Выпуск вторичного криолита, тн -50532,0

106. Отгружено криолита на БАЗ, тн -8353,7

107. Содержание <(F во вторичном криолите, % -47,34

108. Содержание S04-2 вовторичном криолите, % -1,62

109. В пересчете на Na2 SO4, % -2,4

110. Криолитовое отношение во вторичном криолите, ед. -2,74 Цена 1тн фтористого алюминия, тыс. руб. -19,231

111. Цена 1 тн соды кальцинированной, тыс. руб. -1,0307

112. Цена 1 тн свежего криолита, тыс. руб. -17,2355

113. Затраты на внедрение, тыс. руб. -234,0

114. Содержание «F во вторичном криолите за 1999 г., % -44,06 Содержание S04"2 во вторичном криолите за 1999г ,% -3,94 В пересчете на Na2 SO4, % -5,83

115. Криолит, отношение во втор, криолите, за 1999 г, ед. -2,82

116. В системе натриево-алюминиевых фторидов в условиях восстановительной атмосферы сульфат натрия взаимодействует с фторидом алюминия по реакциям (1)и(2).

117. Na2S04 +2ALF3 +2СО =6NaF+AL203 +3C02 +3S02 (1) 3 Na2S04 +2ALF3 +3/2С =6NaF +AL203 +3/2C02+3S02 (2)

118. Это приводит к повышению криолитового отношения в электролите, требует повышенного расхода фторида алюминия для корректировки КО и дополнительной наработке электролита в электролизере.

119. Снижение содержания сульфата натрия во вторичном криолите дает следующие технико-экономические результаты.

120. Потребность ALF3 на нейтрализацию Na2S04

121. До внедрения После внедреня2ALF3 -(50532-8353,7)*0,0394* *( 168/426) -655,4 тн/год2ALF3 =42178,3 *0,024*( 168/426)= = 399,2 тн/годс учетом Ки =0,9 с учетом Ки =0,9655,4/0,9=728,2 тн/год 399,2/0,9=443,5 тн/год

122. Количество NaF, полученного в результате реакций (1) и (2)

123. NaF = 42178?3*0?0394*(252/426)= 6 NaF =42178,3*0,024*(252/426)=983,0 тн/год = 598,8 тн/год

124. Потребность ALF3 для корректировки КО до 2,5

125. ALF3 =(2NaF/2,5) =2*983,0 =786,4 тн/год ALF3 =2*598,8/2,5 =479,0 тн/год с учетом Кн =0,9 с учетом К„ =0,9786,4/0,9 =873,8 тн/год 479,0/0,9 =532,3 тн/год

126. Расход Na2C03 на образование Na2S04 в криолите

127. Na2C04 =42178,3*0,0394*( 106/142)= Na2C04 =42178,3*0,0240*1240,5 тн/год *( 106/142) =755,6 тн/год

128. Количество наработанного оборота

129. Мкр =786,4 +983,0 =1769,4 тн/год Мкр =479,0 +598,8 =1077,8 тн/год

130. Сокращение оборота на 1769,4 -1077,8 =691,6 тн/год

131. Количество оборотного криолита эквивалентное увеличению фтора во вторичном криолите:47,34 44.06)*42178,3)1. Мкр= .=2561,9 тн/год54

132. Результаты внедрения отмывки регенерированного криолита от сульфата натрия.

133. Наименование До внедрения После внедрения Эффективность процесса отмывки

134. Расход фторида алюминия, тн/год 1602,0 975,6 626,4

135. Расход Na2C03, тн/год 1240,5 755,6 484,9

136. Наработка оборота, тн/год 1769,4 1077,8 -691,6

137. Количество оборота, эквивалентное увеличению фтора во вторичном криолите, тн/год 2561,9

138. Снижение расхода свежего криолита, тн/год 2561,9-691,6 + 1870,33. Затраты на внедрениеб

139. Расход пара -0,34 Гкал на 1 тн вторичного криолита, цена 1 Гкал -204,69 руб. Расход воды -5 м3 на 1 тн регенерированного криолита, цена 1м3~0,24 руб. Технологические затраты:

140. Зтехм =204,69*0,34 /50532 +0,24*5*22783 =3544 тыс.руб.4. Экономический эффект:

141. Э = (19,231*626,4+1,0307*484,9+17,235* 1870) (234+3544)*0,65 =(44781,6-3788)* *0,65 =26652,3 тыс.руб.1. Начальник ПТУ1. Начальник УБ1. Начальник ЦПФС

142. Э.А. Литвишко Y^f " Л.М. Золотухина А.В. Тананайко

143. Расчет выполнен по аналогии расчету к.т.н. Истомина С.П. (СибВАМИ)

144. УТВЕРЖДАЮ: Директор по обеспечению пиаилводства1. Акт внедрения // .1/'

145. Схема флотации шлама газоочистки с получением фторглиноземного концентрата внедрена в цехе ПФС ОАО «БрАЗ» в 1995 году.

146. В результате внедрения снижен объем шлама газоочистки, складируемый на шламовом поле в количестве £5557 т или 2840 т/год. Дополнительный выпуск вторичного сырья составил 13311т или 1479 т/год.1. Начальник цеха ПФС1. Д.В. Тананайко