Технология получения криолита из катодных блоков отработанного алюминиевого электролизера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат наук Сомов Владимир Владимирович

• Сомов Владимир Владимирович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Сомов Владимир Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

1.1 Современное состояние производства первичного алюминия

1.2 Характеристика твердых техногенных материалов,

образующихся при производстве первичного алюминия

1.2.1 Характеристика мелкодисперсных техногенных

материалов

1.2.2 Характеристика фторуглеродсодержащих техногенных материалов демонтажа катодных устройств

электролизеров

1.3 Существующие способы переработки отработанной футеровки электролизеров

1.3.1 Пирометаллургические способы переработки

1.3.2 Гидрохимические способы переработки

1.3.3 Способы получения фтористых солей из техногенного

сырья алюминиевого производства

1.4 Выводы к главе 1 43 ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ КАТОДНЫХ УСТРОЙСТВ ДЕМОНТИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

2.1 Физико-химические процессы, протекающие в катодной

футеровке электролизера в ходе его эксплуатации

2.2 Термодинамика основных химических реакций, протекающих при заливке водой подины отключенного электролизера

2.3 Разработка методики и отбор представительных проб

фторуглеродсодержащих материалов капитального ремонта

электролизера

2.4 Изучение основных физико-механических характеристик

образцов отработанной футеровки электролизера

2.5 Исследования химического состава представительной пробы

блоков демонтированных катодных устройств

2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИСТЫХ СОЛЕЙ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ

КАТОДНЫХ БЛОКОВ ДЕМОНТИРОВАННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

3.1 Математическое моделирование процесса щелочной

переработки демонтированной угольной футеровки

алюминиевых электролизеров

3.1.1 Применение методов математического (физико-химического) моделирования с помощью ПК «Селектор» для изучения процесса электролитического получения алюминия

3.1.2 Построение модели процесса выщелачивания фтора из угольной части отработанной футеровки алюминиевых электролизеров

3.1.3 Результаты моделирования и их анализ

3.2 Лабораторные исследования по гидрометаллургической

переработке угольной части футеровки электролизера

3.2.1 Определение оптимальных параметров выщелачивания фтора методом математического планирования трехфакторного эксперимента

3.2.2 Проверка адекватности математической модели

процесса выщелачивания

3.2.3 Аналитические исследования кека выщелачивания

3.3 Лабораторные исследования по получению криолита

из растворов выщелачивания

3.4 Выводы по главе 3 115 ГЛАВА 4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА ИЗ РАСТВОРОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ДЕМОНТИРОВАННЫХ КАТОДНЫХ БЛОКОВ

4.1 Технологическая схема получения криолита

4.2 Результаты опытно-промышленных испытаний в АО «РУСАЛ Красноярск»

4.3 Технико-экономическая оценка эффективности технологии получения криолита из растворов гидрометаллургической переработки катодных блоков демонтированных электролизеров

4.4 Выводы по главе 4 138 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 144 Приложение А. Патентный поиск способов переработки футеровки отключенного на капитальный ремонт электролизера производства алюминия 156 Приложение Б. Свидетельства о регистрации программ для ЭВМ 159 Приложение В. Результаты модельных экспериментов 161 Приложение Г. О возможной реализации углеродсодержащего кека выщелачивания 163 Приложение Д. Патент на изобретение 164 Приложение Е. Акт промышленных испытаний 165 Приложение Ж. Акт внедрения в учебный процесс

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология получения криолита из катодных блоков отработанного алюминиевого электролизера»

Актуальность работы

Основным и единственным промышленным способом производства первичного алюминия является электролиз криолит-глиноземных расплавов (способ Эру-Холла) [1, 2]. Процесс производства алюминия электролизом расплавленных солей осуществляется при температуре 950^970 °С в электролизере, состоящем из анодного и катодного устройств. Катодная футеровка электролизеров в течение нескольких лет - периода службы электролизера - постоянно находится в условиях электролиза и подвергается химическому воздействию реагентов процесса [3].

Одним из недостатков данной технологии получения первичного алюминия является образование большого количества техногенных материалов. В настоящее время основным видом техногенного сырья при производстве алюминия являются материалы катодного устройств электролизеров, отключенных на капитальный ремонт - отработанная футеровка (ОФЭ), состоящая из угольных подовых блоков и огнеупорных материалов, насыщенных компонентами электролита (объем образования ОФЭ составляет 30-50 кг/т А1 [4, 5]). Футеровка демонтированных электролизеров хранится на открытых полигонах, взаимодействует с водой и воздухом, образуя щелочные фторсодержащие растворы и другие токсичные соединения, в связи с чем данный вид техногенного сырья является отходом 4 класса опасности.

Таким образом, угольная часть катодной футеровки электролизера производства алюминия является важным техногенным сырьем, содержащим полезные компоненты для получения фтористых солей, востребованных в процессе электролиза криолит-глиноземных расплавов. В настоящее время угольная часть ОФЭ складируется на полигонах и лишь частично используется в других отраслях (черная металлургия, строительная индустрия) [6].

При переходе предприятий компании «РУСАЛ», производящих алюминий, на «сухую» очистку (основанную на адсорбции глинозем фторсодержащих соединений из отходящих технологических газов) может возникнуть дефицит вто-

ричного регенерационного криолита, получаемого в настоящее время при переработке растворов «мокрой» газоочистки.

В связи с этим разработка технологии переработки углеродсодержащей части ОФЭ, наиболее пропитанной компонентами электролита и складируемой на полигонах вблизи алюминиевых предприятий, с целью извлечения фтора и получением фтористых солей для возврата их в процесс электролиза криолит-глиноземных расплавов, является актуальной задачей.

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ на 2017-2019 годы (НИР № 11.7210.2017/БЧ).

Цель работы

Разработка технологии переработки катодных блоков отработанных алюминиевых электролизеров с целью получения криолита для возврата его в процесс электролиза криолит-глиноземных расплавов.

Задачи работы:

- анализ современного состояния отечественного и зарубежного опыта по переработке фторуглеродсодержащих техногенных материалов капительного ремонта электролизеров;

- анализ распределения фтора в период эксплуатации электролизера по продуктам процесса и степени пропитки футеровки компонентами электролита;

- исследование химического состава и физико-химических свойств образцов фторуглеродсодержащих материалов катодных устройств электролизеров, отключенных на капитальный ремонт (на примере АО «РУСАЛ Красноярск»);

- разработка схемы отбора проб ОФЭ с учетом применяемых при монтаже катодного устройства футеровочных материалов;

- разработка математической модели процесса выщелачивания фтора из угольной части ОФЭ с помощью программного комплекса «Селектор» для оценки влияния концентрации растворителя и отношения жидкого к твердому в пульпе на извлечение фтора в раствор;

- определение на основе метода планирования трехфакторного эксперимента значения основных параметров выщелачивания фтора из угольной части ОФЭ;

- проведение лабораторных исследований по получению вторичного криолита из растворов гидрометаллургической переработки катодных блоков демонтированных алюминиевых электролизеров;

- определение возможности использования для кристаллизации криолита по традиционной содобикарбонатно-алюминатной технологии надшламовой воды АО «РУСАЛ Красноярск» как источника бикарбоната натрия с целью организации замкнутого водооборота и получения дополнительного количества фторсолей для их использования в процессе электролиза;

- разработка технологической схемы переработки угольной части демонтированной катодной футеровки электролизеров;

- проведение опытно-промышленных испытаний предложенной технологии получения криолита из растворов переработки угольной части ОФЭ на установленном оборудовании участка производства фтористых солей и пылеулавливания (УПФС и ПУ) АО «РУСАЛ Красноярск»;

- оценка технико-экономической эффективности разработанной технологии получения вторичного криолита из растворов гидрометаллургической переработки катодных блоков отработанных алюминиевых электролизеров.

Методы исследования.

В качестве объекта исследования были выбраны образцы угольной части ОФЭ корпуса электролиза АО «РУСАЛ Красноярск».

В работе были использованы современные методы химического, приближенно-количественного рентгенофлуоресцентного (РФА), рентгеноспектрального (РСА), рентгеноструктурного (рентгенофазового), термогравиметрического (ТГА) анализов, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ).

В ходе исследовательских работ использовались математические методы аналитической статистики для обработки массива технологической информации. При расчете констант равновесия и энергии Гиббса для химических реакций, протекающих при заливке водой демонтированного катодного устройства, был использован программный комплекс «HSC Chemistry 7.0 version». Математическое моделирование процесса выщелачивания фтора проводилось на основе изучения

физико-химических закономерностей процесса с использованием программного комплекса (ПК) «Селектор».

Для определения оптимальных параметров выщелачивания фтора из исследуемых образцов ОФЭ применялся метод математического планирования трех-факторного эксперимента. При статистической обработке результатов экспериментов использовалась аналитическая система их графической интерпретации с помощью программы «^аЙБЙса 10.0».

Исследования проводились в лабораторных условиях и опытно-промышленном масштабе.

Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждаются использованием современных методов экспериментального исследования; сходимостью теоретических расчетов с практическими результатами; современным метрологическим обеспечением лабораторий ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» и центральной заводской лаборатории АО «РУСАЛ Красноярск»; совпадением результатов лабораторных исследований с промышленными испытаниями.

Научная новизна

На основе термодинамического анализа физико-химических взаимодействий компонентов катодных блоков отработанных алюминиевых электролизеров с раствором каустической соды установлена закономерность влияния концентрации растворителя и отношение жидкого к твердому в пульпе на извлечение фтора в раствор при заданном исходном химическом составе твердой фазы.

Определены оптимальные параметры (температура, отношение жидкого к твердому в пульпе, продолжительность) гидрометаллургической переработки угольной отработанной футеровки и выявлены зависимости их влияния на извлечение фтора в раствор.

Установлена возможность образования криолита из растворов выщелачивания с концентрацией фторида натрия 22-36 г/дм3 при использовании в качестве источника бикарбоната натрия надшламовой воды.

Практическая значимость

Предложена технология переработки угольной части отработанной футеровки демонтированных электролизеров раствором каустической соды (с концен-

трацией Na2OKy 17,5 г/дм ), позволяющая извлекать до 84-86 % мас. фтора с последующей кристаллизацией из растворов выщелачивания криолита, пригодного для использования в процессе электролиза (патент РФ на изобретение № 2616753).

Предложена схема отбора проб ОФЭ в зависимости от применяемых при монтаже катодного устройства алюминиевого электролизера футеровочных материалов.

Определены оптимальные параметры извлечения фтора в раствор выщелачивания: температура процесса - 95 °С, соотношение жидкой и твердой фаз в пульпе - 7,5^9,0, продолжительность - 210 мин.

Установлено, что неизвлекаемые потери фтора связаны с наличием в футеровке 4,3±0,3 % мас. фторида кальция в форме флюорита, нерастворимого в водной и щелочных средах.

Получаемые после выщелачивания фтора из ОФЭ растворы в зависимости

Л -5

от Ж:Т содержат от 10 до 16 г/дм фтора (в пересчете на NaF - от 22 до 36 г/дм ),

3 3 3

1-2 г/дм Na2SO4, менее 0,1 г/дм SiO2 и 4-6 г/дм Al2Oз, что позволяет их использовать для получения используемого в процессе электролиза вторичного криолита.

Для осаждения криолита предложено использовать надшламовую воду (с

3 2

содержанием 21,3 г/дм НСО3 -, рН = 11,5) и алюминатный раствор (приготовленный из гидрата АО «РУСАЛ Ачинск» и свежей каустической щелочи), а для организации замкнутого водооборота предприятия растворы после сгущения и фильтрации криолита направлять на приготовление содового раствора для «мокрой» ступени газоочистных установок (ГОУ) АО «РУСАЛ Красноярск».

Предложено использовать установленное оборудование участка производства фтористых солей и пылеулавливания (УПФС и ПУ) АО «РУСАЛ Красноярск» для получения регенерационного криолита, что снижает затраты на внедрение разработанной технологии в действующее производство.

Рекомендовано использовать кек выщелачивания, содержащий остаточное количество фтора в виде СаР2, в качестве минерализатора в производстве цемента.

В результате проведенных опытно-промышленных испытаний в АО «РУ-САЛ Красноярск» было получено 10 т вторичного регенерационного криолита (имеется акт испытаний) с содержанием кремнезема 0,11-0,53 % мас., что соответствует требованиям ГОСТ 10561-80.

Ожидаемая прибыль от внедрения разработанной технологии переработки угольной части ОФЭ составит 1 653 тыс. руб./год (при сроке окупаемости затрат 6,7 мес.).

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс в ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» при подготовке обучающихся по направлению «Металлургия».

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследования, организации и проведения каждого этапа исследований; в отборе и подготовке проб; выполнении расчетов; анализе и сопоставлении экспериментальных и теоретических данных; разработке и корректировке технологической схемы; проведении опытно-промышленных испытаний; обработке полученных результатов, формулировке выводов и рекомендаций.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались на седьмом Междунар. конгрессе «Цветные металлы и минералы 2015» (г. Красноярск, 14-17 сент., 2015 г.), Всерос. научно-практической конференции с международным участием «Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов» (Иркутск, 21-22 апр., 2016 г.), XX Междунар. научно-практической конференции «Металлургия: технологии, инновации, качество (Металлургия - 2017)» (г. Новокузнецк, 15-16 нояб., 2017 г.), IV Междунар. научно-технической конференции «Металлургия цветных металлов» (г. Екатеринбург, 30 нояб.-1дек., 2018 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 16 работ, включая 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент и 2 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СПОСОБОВ

ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

1.1 Современное состояние производства первичного алюминия

Металлургия - одна из важнейших базовых отраслей российской и мировой промышленности. Особое место в ней занимает производство первичных металлов и сплавов на их основе (алюминий, магний, титан и т.д.), без которых невозможно представить научно-технический прогресс в освоении космоса, авиа-, автомобиле- и судостроении, в различных отраслях машиностроения, химии, строительстве, в быту [7].

Получение первичного алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов является единственным в настоящее время промышленным способом [1-3, 8]. Производство алюминия в мире из года в год увеличивается вслед за непрерывно растущим спросом. Так, в период с 2009 по 2016 г. мировой рынок алюминия вырос на 30 %. Несмотря на колебания мировой экономики, 2017 г. оказал положительное влияние на развитие алюминиевой отрасли. Мировой спрос на «крылаты» металл по итогам 2017 г. вырос на 6 % по сравнению с предыдущим годом благодаря экономическому росту в крупнейших регионах мира, включая Китай, Европу и Северную Америку (рисунок 1.1). В результате уверенного роста спроса дефицит на мировом рынке алюминия составил 0,6 млн т в 2017 г. и, по оценкам, увеличится до 1,7 млн т в 2018 г. Мировой рост потребления на алюминий поддержан, прежде всего, быстрым экономическим развитием Китая, доля которого в общем объеме мирового потребления составляет более 50 %. Основной причиной изменения баланса между спросом и предложением специалисты называют сокращение производства алюминия в Китае, где правительство требует закрытия предприятий, выпускающих металл без лицензии и с негативным воздействием на окружающую среду. Данная реформа оптимизации привела к сокращению 10 млн. т в 2017 г. нелегальных мощностей, как построенных, так и ранее проектируемых [8].

Рисунок 1.1 - Мировой баланс производства и потребления алюминия

(2014-2020 гг.)

Среди областей промышленности российская алюминиевая отрасль занимает лидирующие позиции как в нашей стране, так и за рубежом. Россия является крупнейшим производителем алюминия в мире (вторым после Китая) и самым крупным экспортером этого металла (рисунок 1.2). Из 20 млн выплавляемого в мире первичного алюминия на Россию приходится примерно 15 % (или 3 млн т). Из них более 75 % приходится на заводы, расположенные в Сибири.

I Производство, тыс. т Потребление, тыс. т Цена (слиток), тыс. руб., пр. шк.

Рисунок 1.2 - Первичный алюминий: баланс рынка РФ

В Восточной Сибири находятся 4 предприятия по производству первичного алюминия: ПАО «РУСАЛ Братск» (Братский алюминиевый завод (БрАЗ)), АО «РУСАЛ Красноярск» (Красноярский алюминиевый завод (КрАЗ)), АО «РУСАЛ Саяногорск» (Саяногорский алюминиевый завод (САЗ)) и филиал ПАО «РУСАЛ Братск» в г. Шелехов (Иркутский алюминиевый завод (ИркАЗ)). В Западной Си-

бири расположено еще одно предприятие, производящее алюминий, - АО «РУ-САЛ Новокузнецк» (Новокузнецкий алюминиевый завод (НкАЗ)) (рисунок 1.3). Но из всех российских комбинатов по производству глинозема - основного сырья для производства алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов - в Восточной Сибири находится только один - АО «РУСАЛ Ачинск».

■а н о о

о са

о а В

1045000 965000 885000 805000 725000 645000 565000 485000 405000 325000 245000 165000 85000 5000

1006000 1008000

Заводы алюминиевого дивизиона

Рисунок 1.3 - Производственные мощности российских алюминиевых заводов

(по данным за 2016 г.)

Отличительной особенностью российской алюминиевой промышленности по получению первичного Al является преобладание устаревшей технологии, основанной на использовании электролизеров с самообжигающимися анодами (СА) (анодами Содерберга). Если в зарубежной практике на долю электролизеров с СА приходится 26 % от общего объема производства алюминия, то в России - до 70 % [9] (рисунок 1.4).

Одним из главных недостатков электролизеров с СА является образование значительных объемов газообразных и твердых техногенных материалов, содержащих вредные вещества и оказывающих негативное влияние на окружающую среду при их складировании на шламовых полях и полигонах для хранения. Алюминиевые заводы зарубежных стран практически все оснащены электролизерами с предварительно обожженными анодами (ОА), позволяющие достичь более высоких технологических показателей (меньший расход электроэнергии, возможность повышения единичной мощности, стабильность процесса электролиза, бо-

лее высокий выход по току и др.); также при этом обеспечиваются лучшие показатели по экологическим показателям производства.

Россия Зарубежные страны

■ Обожженные аноды ■ Аноды Содерберга ■ Обожженные аноды ■ Аноды Содерберга

Рисунок 1.4 - Распределение технологии электролиза на ваннах с обожженными анодами и анодом Содерберга в России и за рубежом

Производство алюминия является источником образования огромного количества различных фторуглеродсодержащих техногенных материалов: ОФЭ, пыли электрофильтров, шламов газоочистки, хвосты флотации угольной пены. Объемы образования ОФЭ алюминиевого производства в значительной степени зависят от срока службы электролизеров.

Существует несколько способов переработки ОФЭ, практическая реализация которых определяется конкретной ситуацией в той или иной стране, на том или ином предприятии. Так, в странах с развитой экономикой, где вопросам экологии уделяется самое серьезное внимание, и существуют жесткие нормы, ограничивающие вредное воздействие производства на окружающую среду, производители алюминия несут ощутимые расходы, связанные с утилизацией данного вида техногенного сырья. В настоящее время на территории каждого алюминиевого завода в нашей стране имеются полигоны для хранения, где ОФЭ складируется без какой- либо переработки. Масштабы накопления данного техногенного сырья в технологических процессах ПАО «РУСАЛ Братск», АО «РУСАЛ Красноярск», АО «РУСАЛ Саяногорск» огромны и представляют серьезную опасность для регионов вблизи данных промышленных предприятий.

Данные полигоны для хранения техногенных материалов алюминиевого производства в настоящее время уже наполнены. Известно, что размещение и хранение техногенных материалов на шламовых полях и полигонах приводит к

большим затратам при строительстве и реконструкции шламовых полей, вызывает потерю ценных для электролиза компонентов (F, Al и др.), а также требует возмещения значительного экологического ущерба [10, 11].

1.2 Характеристика твердых техногенных материалов, образующихся при производстве первичного алюминия

Основными компонентами электролита для получения алюминия являются глинозем, криолит, фтористый алюминий, фторид кальция [1-3, 12].

В плане обеспечения и поддержания производства первичного алюминия наиболее важным является капитальный ремонт электролизеров, миксеров и другого технологического оборудования, содержание в исправном техническом состоянии технологических машин и механизмов.

К основным техногенным материалам производства Al относятся [13]: потери сырья при его разгрузке и транспортировке до цеха; пыль электрофильтров (ПЭ), увлекаемая общеобменной вентиляцией корпуса и отходящими газами от электролизера; угольная пена, снимаемая с поверхности электролита; хвосты флотации угольной пены (после ее флотации), и шламы регенерации криолита (при использовании «мокрой» системы очистки отходящих газов); образующаяся при капитальном ремонте электролизеров отработанная футеровка.

На рисунке 1.5 представлены виды и соотношение объемов фторуглеродсо-держащих материалов при производстве алюминия в электролизерах с СА [14].

1.2.1 Характеристика мелкодисперсных техногенных материалов

Пыль электрофильтров

Условия и объемы образования. Происхождение данного вида техногенного материала обусловлено использованием аппаратурно-технологической схемы очистки газов электролизного производства (ЭП), существующей на большинстве российских заводов, производящих алюминий. ПЭ образуется в результате «сухой» очистки в электрофильтрационных установках отходящих от электролизеров технологических газов [13].

Отходящие газы

Мелкофракционные сырьевые материалы

Угольная пена

Отработанная футеровка

Пыль электрофильтров 21,3 кг/тА1

Шлам газоочистки 10,7 кг/тА1

Хвосты флотации

24,1 кг/тА1

30 - 50 кг/т А1

Рисунок 1.5 - Виды и объемы образующихся фторуглеродсодержащих материалов в электролизерах с анодом Содерберга на примере БрАЗа

Различают 2 способа удаления пыли из электрофильтров (рисунок 1.6) -«сухой» и «мокрый». При «сухом» способе ПЭ, осыпающаяся с осадительных электродов, попадает в накопительные бункера, откуда ежедневно разгружается и вывозится автотранспортом на шламовое поле. При «мокром» способе пыль с осадительных электродов поступает в мешалки гидросмывов, пульпа специальными машинами ежедневно транспортируется на шламовое поле. Основное достоинство «мокрого» способа удаления пыли - исключение пыления при транспортировке и хранении. В результате проведенных исследований [13] было установлено, что при эксплуатации гидросмывов газоочистных сооружений на БрАЗе отмечается повышенный коррозионный износ баковой аппаратуры, что в свою очередь влечет за собой дополнительные материальные затраты на ее ремонт и замену.

Рисунок 1.6 - Способы удаления пыли из электрофильтров

Источниками образования ПЭ служат выносимые с анодными газами частицы загружаемого в электролизер сырья (глинозема, фтористых солей), твердые продукты непрореагировавших мелкодисперсных частиц анода (углерод), а также сконденсировавшиеся при охлаждении продукты испарения электролита и капельки электролита, увлеченные газовыми потоками (пылеуносу способствует разрежение, создаваемое в системе газоочистки). Объем образования и состав ПЭ на разных заводах различен и зависит от уровня и состояния технологии в корпусах электролиза, характеристик сырья, от вида используемой обрабатывающей техники, а также от параметров эксплуатации и технического состояния газоочистного оборудования. Удельный объем образования ПЭ изменяется в пределах 13-28 кг/т А1-сырца. Ежегодно на каждом алюминиевом заводе образуется несколько тыс. т пыли, которая вместе с другими мелкодисперсным техногенным сырьем (шламом газоочистки и хвостами флотации угольной пены) складируются в специально оборудованных местах - шламохранилищах (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Шламохранилища: а - карты шламового поля и пруды оборотного водоснабжения Братского алюминиевого завода; б - шламовое поле Волгоградского алюминиевого завода

Состав и характеристика пыли. ПЭ представлена основными составляющими: оксидом алюминия, фтористыми солями и углеродом. На тех заводах, где электролиз ведется при пониженном криолитовом отношении (КО), пыль электрофильтров наиболее богата фтором (его содержание 18-23 %). Наиболее бедная

пыль электрофильтров содержит 13-15 % F. Химический состав пыли может также варьироваться в зависимости от способа ее выгрузки из электрофильтра. Основу пыли электрофильтров составляют Al2Oз (преимущественно а-модификации - корунд), фтористые соли (в основном криолит №3Л№6, хиолит Na5AlзF14), углерод, смолистые вещества (полиароматические углеводороды) и Ка2304.

Присутствие заметного количества железа в данном виде техногенного сырья обусловлено коррозией конструктивных элементов газоочистного оборудования (колокольного газосборника, горелочных устройств, газоходов, электрофильтров), изготовленных в основном из чугуна и стали, при взаимодействии с серой, выделяющейся при коксовании анодной массы [13, 15].

ПЭ является тонкодисперсным техногенным материалом, средний диаметр частиц которого варьируется в пределах от 10 мкм до 25 мкм. Дисперсный состав пыли зависит от крупности частиц используемого сырья (в первую очередь глинозема), разрежения в системе газоотсоса и объема отсасываемых газов (как правило, чем больше объем газоотсоса, тем крупнее размер частиц в ПЭ).

В работе [13] были изучены некоторые адсорбционные свойства ПЭ. Так, установлено, что пульпа пыли, выгружаемая на гидросмывах газоочистных сооружений, имеет ярко-выраженную кислую среду с уровнем рН = 1,5^4,5. Исследование показало, что источником образования кислой среды являются фтористый водород и сернистый ангидрид, абсорбированные на поверхности частичек пыли. Также установлена преимущественная абсорбция сернистого ангидрида Б02 на частицах углерода, входящих в пыль электрофильтров. Фтористый водород, как и ожидалось, в основном адсорбируется на частичках глинозема, что используется в системах «сухой» газоочистки.

Один из возможных путей переработки пыли электрофильтров предложен авторами, которые предлагают ее использовать в составе в качестве одного из компонентов связующего для производства кремния [16].

Шлам газоочистки

Причины и объемы образования. Шлам газоочистки представляет собой тонкодисперсный фторуглеродсодержащий материал производства Л1. Образует-

ся при разделении насыщенного в результате газоочистки пульпы на осветленный раствор и сгущенный продукт, состоящий из мелкодисперсных частиц электролизной пыли [10, 13]. Получаемый осветленный раствор направляется на переработку с целью получения регенерационного криолита [17]. Осаждающиеся на дно сгустителя твердые частицы образуют шлам газоочистки, который с частью насыщенного газоочистного раствора сбрасывается на шламовое поле.

По внешнему виду шлам газоочистки идентичен ПЭ и представляет собой мелкодисперсный порошок от темно-серого до черного цвета. Основу шлама газоочистки составляет пыль, содержащаяся в отходящих от корпусов электролиза газах, которая не была уловлена на стадии «сухой» очистки в электрофильтрационных установках. Кроме электролизной пыли, данный вид техногенного сырья может содержать твердые частицы гидроалюмокарбоната натрия Ка20^А1203^2С02^пН20 (последний содержится в поступающем на газоочистку содовом растворе, основу которого составляет маточный раствор получения криолита). Также в шламе может содержаться криолит, образующийся в аппаратах «мокрой» очистки газов при передозировке алюминатного раствора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сомов Владимир Владимирович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Grjotheim, K. Introduction to Aluminium Electrolysis / K. Grjotheim, H. Kvande. -Dusseldorf: Aluminium Verlag, 1993. - 260 p.

2. Гринберг, И.С. Электрометаллургия алюминия / И.С. Гринберг, Б.И. Зельберг, В.И. Чалых, А.Е. Черных. - СПб.: Из-во МАНЭБ, 2005. - 414 с.

3. Ветюков, М.М. Электрометаллургия алюминия и магния: учебник для вузов /М.М. Ветюков, А.М. Цыплаков, С.Н. Школьников. - М.: Металлургия, 1987. - 320 с.

4. Zhao X., Ma L. Hazardous waste treatment for spent pot liner // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 108(2018) 042023

5. Pawlek, R.P. Spent Potlining: an Update / R.P. Pawlek // Light Metals. -2012. - Р. 13131317.

6. Patrin, R.K. Spent Linings from Aluminum Cells as a Raw Material for the Metallurgical, Chemical, and Construction Industries / R.K. Patrin, V.Y. Bazhin // Metallurgist. - 2014. -Vol.58. - Iss.7-8. - Р. 625-629.

7. Sizyakov, V.M. Strategy tasks of the Russian metallurgical complex / V.M. Sizyakov, A.A. Vlasov, V.Yu. Bazhin // Tsvetnye Metally. - 2016. - No. 1. - P. 32-37.

8. Чернавина, Д.А. Мировой рынок алюминия: тенденции развития, перспективы и ключевые проблемы /Д.А. Чернавина, Е.А. Чернавин, А.В. Фаллер, М.Ю. Зданович // Молодой ученый. - 2018. - № 17 (203). - С. 206-209.

9. https://www.rusal.ru

10. Галевский, Г.В. Экология и утилизация отходов в производстве алюминия: учеб. пособие для вузов. - 2-е изд. / Г.В. Галевский, Н.М. Кулагин, М.Я. Минцис. - М.: Флинта, 2005. - 268 с.

11. Машенцева, И.А. Анализ негативного воздействия на окружающую среду предприятий по производству алюминия / И.А. Машенцева, О.С. Власова // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/v/analiz-negativnogo-vozdeystviya-na-okruzhayuschuyu-sredu-predpriyatiy-po-proizvodstvu-alyuminiya (режим доступа: 15.04.2019)

12. Huglen, R. In introduction to aluminium electrolysis / R. Huglen, B. Lillebuen, T. Mellerud. - Dusseldorf: AluminiumVerlag, 1993. - P. 139-162.

13. Куликов, Б.П. Переработка отходов алюминиевого производства / Б.П. Куликов, С.П. Истомин. - Красноярск: Классик Центр, 2004. - 480 с.

14. Nemchinova, N.V. Experiment for use of Bratsk aluminium plant technogenic waste as a reducing agent during cast iron smelting / N.V. Nemchinova, P.A. Yakushevich, A.A. Ya-kovleva, L.V. Gavrilenko // Metallurgist. - 2018. - Vol.62. - Iss.1-2. - P. 150-155.

15. Баранов, А.Н. Исследование влияния выбросов алюминиевых заводов Байкальско-

го региона на коррозионную стойкость оборудования и сооружений / А.Н. Баранов, Н.И. Янченко, Е.А. Гусева // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. - 2015. - № 2. - С. 69-72.

16. Немчинова, Н.В. Экспериментальные работы по плавке окомкованной шихты в производстве кремния / Н.В. Немчинова, М.С. Леонова, А.А. Тютрин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - № 1 (114). - С. 209-217.

17. Ветошкин, А. Г. Процессы и аппараты газоочистки: учеб. пособие./ А. Г. Ветошкин. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2006. - 201 с.

18. Ясинский, А.С. Поведение высокотемпературных оксифторидных суспензий / А.С. Ясинский, П.В. Поляков, А.А. Власов, О.В. Юшкова // Сб. тезисов докл. Восьмого Междунар. конгресса «Цветные металлы и минералы» (г. Красноярск, 13-16 сент. 2016 г.) - Красноярск. - 2017. - С. 108-109.

19. Никаноров, А.В. Опыт эксплуатации колонных флотомашин с нисходящим пульпо-воздушным движением / А.В. Никаноров, В.И. Седых, С.Б. Полонский // Цветные металлы. - 2001. - № 8. - С. 28-31.

20. Зельберг, Б.И. Справочник металлурга. Производство алюминия и сплавов на его основе. Изд.3 исп./ Б.И. Зельберг, Л.В. Рагозин, А.Г. Баранцев, О.И. Ясевич, В.Г. Григорьев, А.Н. Баранов, В.В. Кондратьев. - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. - 775 с.

21. Моренко, А.В. Разработка технологии переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров: дис... канд. техн. наук: 05.16.02 / А.В. Моренко. - Иркутск, 2011. - 139 с.

22. Немчинова, Н.В. Комплексное устойчивое управление отходами. Металлургическая промышленность: учеб. пособие / Н.В. Немчинова, Л.В. Шумилова, С.П. Салхофер, К.К. Размахнин, О.А. Чернова М.: ИД «Академия Естествознания», 2016. - 494 с.

23. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.reddit.eom/r/InfrastructurePorn/comments/2vf9qu/hazardous_waste_depot_noah _at_lang/?ya_vestfold%2F=undefined

24. Костюков, А.А. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия /А.А. Костюков, И.Г. Киль, В.П. Никифоров, Г.Е. Вольфсон, М.Б. Рапопорт, А.М. Цыплаков, И.П. Гупало, В.И. Штерн. - М.: Металлургия, 1971. - 560 с.

25. Pawlek, R.P. Recent Developments in the Treatment of Spent Potlining / R.P. Pawlek // JOM. - 1993. - Vol. 45. - No.11. - Р. 48-52.

26. Изучение вещественного состава твердых отходов электролизного производства и регенерация из них фторсолей гидрохимическим способом: отчет // ИФ ВАМИ, тема 5-68-02Б / Науч. рук. В.П. Клименко. - Иркутск, 1970.

27. Deutschman, J.E. A Process to Produce from Spent Potlining an Inert Residue Suitable for Landfill Sites /J.E. Deutschman, J.S. Lobos, D.O. Johnson, A.S. Reid // Light Metals. -

1987. - Р. 669-675.

28. Rickman, W. Recent Developments Concerning Circulating Bed Combustion of Spent Potlinings/ W. Rickman, J. Young // Light Metals. - 1987. - Р. 659-651.

29. Belitskus, D.L. Effects of Petroleum Coke Calcination Temperature and Anode Baking Temperature on Anode Properties / D.L. Belitskus // Light Metals. - 1991. - Р. 557-563.

30. Sorlie, M. Cathodes in Aluminium Electrolysis / M. Sorlie, H. Oye // Dusseldorf: Aluminium Verlag. - 2010. - 643 р.

31. Holywell, G.C. Обзор способов использования, хранения, переработки и восстановления отработанной футеровки электролизера / G.C. Holywell // Алюминий Сибири: матер. Междунар. науч.-практич. конф. (г. Красноярск, сент. 2003 г.). - Красноярск. -2003. - С. 4-18.

32. Holywell, G. An Overview of Useful Methods to Treat, Recover, or Recycle Spent Potlin-ing / G. Holywell, R. Breault // JOM. - 2013. -Vol. 65. - Iss. 11. - Р. 1441-1451.

33. Li, W. Development of Detoxifying Process for Spent Potliner in Chalco / W. Li, X. Chen // Light Metals. - 2005. - Р. 515-517.

34. Gynra, B. Acid Attack as a Means of Treating S.P.L. / B. Gynra // Light Metals. - 1980. -Р.683-703.

35. Kruger, P.V. Use of Spent Potlining (SPL) in Ferro silicomanganese Smelting / P.V. Kruger // Light Metals. - 2011. - Р. 275-280.

36. United States Patent 4816122, Int.Cl. C01B 7/00. Preparation of aluminum fluoride from scrap aluminum cell potlinings / G. Lever. Original Assignee: Alcan International Limited. -Filed: 13.09.1985, Publ: 28.03.1989.

37. Wellwood, G.A. Et Al The Comptor Process for Spent Potlining Detoxification / G.A. Wellwood // Light Metals. - 1992. - Р. 277-282.

38. Derek, A. Derek The Control of Scale & Optimi-sation of Service Life in a Spent Liquor Evaparation / A. Derek // 9th International Alumina Quality Workshop, Perth, WA Australia, 2012 (poster)

39. А.с. № 45913, СССР, МПК C01F7/54. Способ получения криолита / С.С. Коксанов; заявитель и патентообладатель: С.С. Коксанов. - заявл. 16.07.1935, опубл. 29.02.1936.

40. Лабутин, Г.В. Совместное производство криолита и глинозема / Г.В. Лабутин, Н.А. Иванов, Г.С. Морозов // Труды ВАМИ, № 20. - М.: Металлургиздат, 1940. - С. 88-92.

41. Смирнов, М.Н. Изучение основных операций получения криолита щелочным методом: дис... канд. тех. наук: 05.16.03 / М.Н. Смирнов. - Л., 1954. - 139 с.

42. Лабутин, Г.В. Получение криолита из фтористого натрия / Г.В. Лабутин, Н.А. Иванов, Г.С. Морозов // Труды ВАМИ, № 20. - М.: Металлургиздат. - 1940. - С. 103-108.

43. Гинодман, Г.М. Газопоглощение и регенерация криолита в производстве алюминия

/ Г.М. Гинодман, Г.С. Токмаджан // Цветные металлы. - 1960. - № 7. - С. 51-58.

44. Баевский, В. А. Исследование процесса получения криолита в условиях Братского алюминиевого завода / В.А. Баевский, О.А. Охтинский, С.С. Солнцев // Цветная металлургия. - 1971. - № 18. - С. 36-40.

45. Дубровинский, Р.Л. Выделение криолита из промышленных фторалюминатных растворов / Р.Л. Дубровинский, В.П. Клименко, Э.К. Дубровицкая, Г.М. Нестерук // Цветные металлы. - 1980. - № 2. - С. 52-53.

46. Баевский, В.А. Содоалюминатный способ очистки газов при электролитическом производстве алюминия / В.А. Баевский, Л.Л. Корабельникова // Цветные металлы. -1977. - № 3. - С. 29-32.

47. Мокрецкий, Н.П. Получение криолита из растворов газоочистки алюминиевого производства / Н.П. Мокрецкий // Цветные металлы. - 1983. - № 15. - С. 17-21.

48. Галков, А.С. Новые направления получения фтористых солей для алюминиевой промышленности / А.С. Галков, В.П. Клименко, С.П. Истомин. - М.: Цветметинформа-ция, 1978. - 12 с.

49. Пат. № 2171853, Российская Федерация, МПК C22B 7/00. Способ переработки отработанной футеровки алюминиевых электролизеров / В.В. Барановский, А.В. Барановский ; заявитель и патентообладатель: Акционерное общество открытого типа «Всероссийский алюминиево-магниевый институт». - заявл. 11.05.1999, опубл. 10.08.2001.

50. Пат. № 2199488, Российская Федерация, МПК C01F 7/38. Способ переработки отработанной угольной футеровки алюминиевых электролизеров / В.В. Барановский, А.В. Барановский, В.П. Ланкин, М.П. Кононов, Л.П. Липинский, А.Н. Богомолов, В.Г. Тесля; заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество «Волгоградский алюминий», Акционерное общество открытого типа «Всероссийский алюминие-во-магниевый институт». - заявл. 30.11.2000, опубл. 27.02.2003.

51. United States Patent 4053375, Int.Cl. B01D 53/46. Process for recovery of alumina-cryolite waste in aluminum production / E.J. Roberts, S. Bunk, P.A. Angevine. Original Assignee: Dorr-Oliver Incorporated. - Filed: 16.07.1976, Publ: 11.10.1977.

52. Пат. № 2247160, Российская Федерация, МПК C22B 7/00. Способ переработки фто-руглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия / П.В. Поляков, Л.В. Рагозин, В.С. Соколов, В.С. Славин, В.В. Данилов, А.С. Истомин; заявитель и патентообладатель: П.В. Поляков, Л.В. Рагозин, В.С. Соколов, В.С. Славин, В.В. Данилов, А.С. Истомин. - заявл. 24.11.2003, опубл. 27.02.2005.

53. Great Britain Patent 925119, Int.Cl. C01B 7/19. Improvements in or relating to the recovery of fluorine as hydrofluoric acid from the waste products of electrolytic aluminium production. Original Assignee: Electro chimie metal. - Publ: 01.05.1963.

54. Пат. № 2472865, Российская Федерация, МПК C22B 21/00. Способ переработки фторсодержащих отходов электролитического производства алюминия / В.В. Кондратьев, Э.П. Ржечицкий, А.И. Ржечицкая, Н.А. Иванов; заявитель и патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет» (ГОУ «ИрГТУ»). - заявл. 31.08.2011, опубл. 20.01.2013.

55. А.с. № 1782226, СССР, МПК C01F 7/38. Способ переработки углерод-, фтор-, и кремнийсодержащих отходов / М. Леруа ; заявитель и патентообладатель: Алюминиюм Пешего. - заявл. 27.05.1988, опубл. 15.12.1992.

56. France Patent 2669350, Int.Cl. A62D 3/00. Wet process treatment of spent pot-linings from Hall-Heroult electrolytic cells / J.C. Bontron, P.B. Personnet, J.M. Lamerant. Original Assignee: Aluminium Pechiney. - Publ: 22.05.1992.

57. United States Patent 5245116, Int.Cl. C25C 3/08. Process for the wet treatment of spent pot linings from hall-heroult electrolytic cells / J.C. Bontron, P.B. Personnet, J.M. Lamerant. Original Assignee: Aluminium Pechiney. - Filed: 18.11.1991. - Publ: 14.09.1993.

58. Great Britain Patent 2056425, Int.Cl. C01F 11/22. Treatment of wastes containing water-leachable fluorides. Original Assignee: Alcan Res & Dev. - Publ: 18.03.1981.

59. Пат. № 2157418, Российская Федерация, МПК C22B7/00. Способ обезвреживания отработанной цианидсодержащей угольной футеровки алюминиевых электролизеров / В.А. Утков, А.А. Битнер, С.И. Петров, Г.П. Нечаев, С.Д. Цымбалов, А.Н. Полозов, В.Г. Тесля ; заявитель и патентообладатель: Акционерное общество открытого типа «Всероссийский алюминиево-магниевый институт». - заявл. 27.08.1997, опубл. 10.10.2000.

60. Пат. № 2429198, Российская Федерация, МПК C01F 7/54. Способ переработки твердых фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия / А.Д. Афанасьев, А.Э. Ржечицкий, Э.П. Ржечицкий, В.В. Кондратьев, С.Д. Паньков, Н.А. Иванов; заявитель и патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет» (ГОУ ИрГТУ). - заявл. 19.03.2010, опубл. 20.09.2011.

61. Тимкина, Е.В. Исследование и разработка технологии получения фтористых солей из фторуглеродсодержащих материалов при производстве алюминия: дис...канд. техн. наук: 05.16.02 / Е.В. Тимкина. - Иркутск, 2016. - 148 с.

62. Зенкин, Е.Ю. О переработке отходов производства первичного алюминия ОАО «РУСАЛ Братск» / Е.Ю. Зенкин, А.А. Гавриленко, Н.В. Немчинова // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - № 3 (122). - С. 123-132.

63. Куликов, Б.П. Обжиг ожелезненного доломита с техногенным фторсодержащим минерализатором / Б.П. Куликов, Ю.Н. Кочубеев, Л.М. Ларионов, А.И. Тимеев, Д.В. Тихомолов, В.В. Сомов // Огнеупоры и техническая керамика. - 2013. - №1-2. - С. 39-

64. Петровский, A.A. Технология получения фтористых солей из огнеупорных материалов электролитического получения алюминия: дис... канд. техн. наук: 05.16.02 / А.А. Петровский. - Иркутск, 2018. - 152 с.

65. Augood, D.R. Some Handling Considerations for Spent Potlining / D.R. Augood // Light Metals. - 1986. - P. 979-992.

66. Беляев, А.И. Поверхностные явления в металлургических процессах / А.И. Беляев, Е.А. Жемчужина. - М.: Металлургиздат, 1952. - 143 с.

67. Беляев, А.И. Электролит алюминиевых ванн / А.И. Беляев. - М.: Металлургиздат, 1961. - 199 с.

68. Dewing, E.W. The Reaction of Sodium with Nongraphic Carbon: Reactions Occurring in the Linings of Aluminum Reduction Cells/ E.W. Dewing // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. - 1963. - Vol. 227. - No. 12. - P. 1328-1334.

69. Фещенко, Р.Ю. Интенсификация процесса высокоамперного электролиза криолит-глиноземных расплавов в пусковой период: дис. канд. техн. наук: 05.16.02/ Р.Ю. Фещенко. - Санкт-Петербург, 2014. - 184 с.

70. Сомов, В.В. Рациональные пути переработки фторуглеродсодержащих материалов электролитического получения алюминия/ В.В. Сомов, Н.В. Немчинова, А.Э. Бараускас // Металлургия цветных металлов: матер. Международной научно-технической конференции (г. Екатеринбург, 30 ноябр.-1 дек. 2018 г.). - Екатеринбург. - 2018. - С. 58-62.

71. Сорлье, М. Катоды алюминиевого электролизера / М. Сорлье, Х.А. Ойя. - Красноярск: Версо, 2013. - 720 с.

72. Патрин, Р.К. Повышение эффективности ресурсосбережения при производстве алюминия электролизом на основе использования футеровочных материалов: дис.. .канд. техн. наук: 05.16.02 / Р.К. Патрин. - Санкт-Петербург, 2015. - 127 с.

73. Бажин, В.Ю. Взаимодействие футеровки современных алюминиевых электролизеров и криолит-глиноземного расплава в режиме пуска / Р.Ю. Фещенко, В.Ю. Бажин, С.Н. Архипов // Новые огнеупоры. - 2012. - №3. - С. 32.

74.Саитов, А.В. Применение литиевых добавок при электролитическом производстве алюминия для повышения стойкости подовой футеровки алюминиевого электролизера: дис.. .канд. техн. наук: 05.16.02 / А.В. Саитов. - Санкт-Петербург, 2018. - 146 с.

75. Баранов, А.Н. Методы дезактивации и переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров с получением кондиционного вторичного сырья / А.Н. Баранов, Л.В. Гавриленко, Н.А. Чесноков, А.А. Гавриленко, А.В. Моренко // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: материалы докл. науч.-практ. конф. (г. Иркутск, 23-24 апр. 2009 г.). - Иркутск. - 2009. - С. 11-14.

76. Баранов, А.Н. Технология извлечения фтористых солей из отходов алюминиевого производства / А.Н. Баранов, А.В. Моренко, Л.В. Гавриленко // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: материалы докладов науч.-практ. конф. (г. Иркутск, 29-30 апр. 2008 г.). -Иркутск. - 2008. - С. 92-96.

77. Виноградов, А.М. Повышение эффективности укрытия электролизеров Содерберга / А.М. Виноградов, А.А. Пинаев, Д.А. Виноградов, А.В. Пузин, В.Г. Шадрин, Н.В. Зорько, В.В. Сомов // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. -2017. - № 1. - С. 19-30.

78. ГОСТ Р ИСО 18515-2014. Материалы углеродные для производства алюминия. Катодные блоки и обожженные аноды. Определение предела прочности на сжатие. - Введен 03.03.2014., М.: Изд-во Стандартинформ. - 7 с.

79. ГОСТ Р ИСО 12985-1-2014. Материалы углеродные для производства алюминия. Обожженные аноды и катодные блоки. Часть 1. Определение кажущейся плотности методом измерения размеров. - Введен 03.03.2014., М.: Изд-во Стандартинформ. - 7 с.

80. ГОСТ Р ИСО 11713-2014. Материалы углеродные для производства алюминия. Катодные блоки и обожженные аноды. Определение удельного электрического сопротивления при температуре окружающей среды. - Введен 27.02.2014., М.: Изд-во Стандар-тинформ. - 4 с.

81. Somov, V.V. Ways of Solving the Ecological Problem of Alluminium Smelting Hard Waste Disposal/ V.V. Somov, N.V. Nemchinova, A.A. Tyutrin // Advanches in Engineering Research. - 2019. - Vol. 182. - P. 216-221.

82. Сомов, В.В. О способах утилизации отработанной футеровки электролизеров алюминиевого производства / В.В. Сомов, Н.В. Немчинова, А.А. Пьявкина // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2015. - № 5. - С. 155-161.

83. Somov, V.V. Analytical methods of researching the aluminium electrolysis cell fulfilled lining samples/ V.V. Somov, N.V. Nemchinova, N.A. Korepina // Journal of Siberian Federal University- Engineering and technologies. - 2017. - Vol. 10(5). - P. 607-620.

84. Владимиров, Л.П. Термодинамические расчеты равновесия металлургических реакций / Л.П. Владимиров. - М.: Металлургия, 1970. - 528 с.

85. Булидорова, Г.В. Основы химической термодинамики: учебн. пособие / Г.В. Були-дорова, Ю.Г. Галяметдинов, Х.М. Ярошевская, В.П. Барабанов. - Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета, 2011. - 218 с.

86. Морачевский, А.Г. Термодинамические расчеты в металлургии: справочник / А.Г. Морачевский. - М.: Металлургия, 1993. - 303 с.

87. Синярев, Г.Б. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов / Г.Б. Синярев, Н.А. Ватолин, С.Б. Трусов, Б.К. Моисеев. - М.: Наука,

1982. - 264 с.

88. Cao, W. PANDAT software with PanEngine, PanOptimizer and PanPrecipitation for multi-component phase diagram calculation and materials property simulation Caplhad / W. Cao, S.-L. Chen, F. Zhang, K. Wu, Y. Yang, Y.A. Chang, R. Schmid-Fetzer, W.A. Oates. 2009. -Vol. 33 (2). - P. 323-342.

89. Казьмин, Л.А. Алгоритмы и программы / Л.А. Казьмин, О.А. Халиулина, И.К. Карпов. - М.: ВИНИТИ-центр, 1975. - № 3. - 18 с.

90. Шваров, Ю.В. Расчет равновесного состава в многокомпонентной гетерогенной системе / Ю.В. Шваров. - ДАН СССР, 1976. - Т. 229. - № 5. - С. 1224-1226.

91. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017618511, Российская Федерация. Программный комплекс «Selektor» / К.В. Чудненко; правообладатель: федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения российской академии наук. - заявл. 09.06.2017, опубл. 02.08.2017.

92. Карпов, И.К. Математическое моделирование на ЭВМ с учетом кинетики и динамики физико-химических процессов / И.К. Карпов // Подземные воды и эволюция: материалы всесоюзной конференции. - 1985. - Т.2. - С. 293-296.

93. Пупышев, А.А. Термодинамическое моделирование термохимических процессов в спектральных источниках: учебное электронное текстовое издание / А.А Пупышев. -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. - 85 с. https://study.urfu.ru/Aid/Publication/478/1/Pupuyshev_v2.pdf

94. Моисеев, Г.К. Термодинамическое моделирование в неорганических системах. / Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин. - Челябинск: Изд-во Южно-Уральского государственного университета, 1999. - 256 с.

95. Ватолин, Н.А. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах / Н.А. Ватолин, Г.К. Моисеев, Б.Г Трусов. - М.: Металлургия, 1994.

- 352 с.

96. Трусов, Б.Г. Программный комплекс TERRA для расчета плазмохимических процессов / Б.Г Трусов // Матер. 3 Международ. симпоз. по теоретической и прикладной плазмохимии. Плес. - 2002. - С. 217-218.

97. Гиббс, Дж.В. Термодинамика. Статическая механика / Дж.В. Гиббс. - М.: Наука, 1982. - 324 с.

98. Карпов, И.К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии / И.К. Карпов.

- Новосибирск: Наука, 1981. - 247 с.

99. Шадис, В.С. Физико-химическое моделирование металлургических процессов (Производство кремния): пособие / В.С. Шадис, В.А. Бычинский. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1999. - 65 с.

100. Чудненко, К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения / К.В. Чудненко. - Новосибирск : Академическое изд-во «Гео», 2010. - 287 с.

101. Бычинский, В.А. Способ определения термодинамических свойств веществ для изучения природных и технологических процессов методами физико-химического моделирования / В.А. Бычинский, О.Н. Королева, А.В. Ощепкова, М.В. Штенберг // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2018. - Т. 329. - № 5. - С. 48-56.

102. Седых, В.И. Научные и практические основы рациональной технологии переработки серебросодержащих концентратов по комбинированной обогатительно-металлургической схеме: автореф. дис... д-ра техн. наук: 05.16.02 / В.И. Седых. - Иркутск, 2001. - 40 с.

103. Тупицын, А.А. Совершенствование технологии получения алюминиево-кремниевых лигатур: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.03 / А.А. Тупицын. - Иркутск, 1995. - 21 с.

104. Nemchinova, N.V. Basic Physicochemical Model of Carbothermic Smelting of Silicon / N.V. Nemchinova, V.A. Bychinskii, S.S. Bel'skii, V.E. Klets // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. - 2008. - Vol. 49. - No. 4. - P. 269-276.

105. Nemchinova, N. V. Effect of Charge Composition on Metallurgical Silicon Smelting Indices in Electric-Arc Furnaces / N. V. Nemchinova, A. K. Timofeev, V. M. Salov // Metallurgist, Vol. 60, Iss. 11. - 2017. - P. 1243-1249.

106. Немчинова, Н.В. Термодинамическое моделирование при изучении карботермиче-ского процесса получения кремния: монография / Н.В. Немчинова. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. - 100 с.

107. Тютрин, А.А. Применение методов математического моделирования при изучении процессов получения и рафинирования металлургического кремния [Электронный ресурс] / А.А. Тютрин, А.К. Тимофеев // Современные проблемы науки и образования. -2012. - № 4. - URL: http://www. science-education.ru/104-6747 (24.02.2016).

108. Патрушов, А.Е. Исследование методами математического моделирования процесса восстановления железа и цинка из пылей электросталеплавильного производства/ А.Е. Патрушов, Н.В. Немчинова, А.А. Тютрин, Д.Н. Чувашов // Переработка природного и техногенного сырья: сб. науч. трудов. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ. - 2018. - С. 114-116.

109. Епифоров, А.В. Низкотемпературное автоклавное окисление упорных, сульфидных золото-медных флотоконцентратов: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.02 / А.В. Епи-форов. - Иркутск, 2014. - 144 с.

110. Сидоров, И.А. Повышение извлечения металла из упорных золотосульфидных

флотационных концентратов на основе процесса сверхтонкого помола / И.А. Сидоров, Г.И. Войлошников, О.Д. Хмельницкая, Т.В. Чикина // Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья «Плаксинские чтения-2014»: сб. матриалов (Алматы (Республика Казахстан), 16-19 сент. 2014 г.). Алматы (Республика Казахстан). - 2014. - С. 126-127.

111. Васильев, А.А. Разработка технологии переработки золотосодержащего тонкоиз-мельченного сырья с использованием атмосферного окисления: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.02 / А.А. Васильев. - Иркутск, 2011. - 167 с.

112. Жмурова, В.В. Разработка технологии кислотного выщелачивания тяжелых цветных металлов из золотосодержащих катодных осадков: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.02 / В.В. Жмурова. - Иркутск, 2019. - 146 с.

113. Тупицын, А.А. Расчет термодинамических свойств тетрафторалюмината натрия и натрий-литиевого криолита / А.А. Тупицын, А.С. Шеметова, В.И. Седых // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: материалы науч.-практ. конф. (г. Иркутск, 13-14 апр. 2006 г.). -Иркутск. - 2006. - С. 118-120.

114. Бычинский, В.А. Исследование способов сокращения дренажей сточных вод из шламохранилищ в подземные и речные воды методами физико-химической активации белитового шлама / В.А. Бычинский, И.И. Шепелев, Н.В. Головных, Ю.Н. Диденков, А.А. Тупицын, К.В. Чудненко // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2007. - № 4. -С. 33-37.

115. Бычинский, В.А. Комплекные мероприятия по снижению загрязнения природных вод в районе шламохранилищ глиноземных комбинатов / В.А. Бычинский, Ю.Н. Диденков, Н.В. Головных, И.И. Шепелев, А.А. Тупицын, К.В. Чудненко // Геоэкология. -2008. - № 3. - С. 222-231.

116. Шепелев, И.И. Физико-химическое моделирование процессов глиноземного производства при использовании техногенных добавок/ И.И.Шепелев, Н.В.Головных, К.В. Чудненко, А.Ю. Сахачев // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: Материалы XXIII Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 10-13 апр. 2018 г.). - Екатеринбург. - 2018. - С. 213-217.

117. Головных, Н.В. Повышение эффективности систем газоочистки в алюминиевом производстве/ Н.В. Головных, В.А. Бычинский, Л.М. Филимонова, К.В. Чудненко, И.И. Шепелев // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. - 2017. - № 3. - С. 45-55.

118. Дорогокупец, П.И. Изобарно-изотермические потенциалы минералов, газов и компонентов водного раствора в программном комплексе «Селектор»/ П.И. Дорогокупец, И.К. Карпов, В.В. Лашкевич, В.А. Найгебауэр, Л.А. Казьмин // Физико-химические мо-

дели в геохимии. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1988. - С. 124-147.

119. Верхозина, В.А. Физико-химическое моделирование при разработке экологически безопасных технологий в производстве глинозема и алюминия/ В.А. Верхозина, Н.В. Головных, К.В. Чудненко, В.А. Бычинский // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2010. - № 6 (46). - С.177-182.

120. Головных, Н.В. Моделирование и сокращение потерь фторсодержащих компонентов в производстве алюминия/ Н.В. Головных, В.А. Бычинский, Л.М. Филимонова, К.В. Чудненко // Химическая технология. - 2016. - Т. 17. - № 2. - С. 65-73.

121. Головных, Н.В., Термодинамические и термохимические аспекты компьютерного моделирования процессов электролиза при получении алюминия / Н.В. Головных, В.А. Бычинский, К.В. Чудненко, И.И. Шепелев // Цветные металлы и минералы-2015: сборник тезисов докладов Седьмого междунар. конгресса: сборник тезисов докладов Седьмого междунар. конгресса (г. Красноярск, 13-16 сент. 2015 г.). - Красноярск. - 2015. -C. 371-376.

122. Головных, Н.В., Механизм физико-химических превращений при термообработке фторангидритовых отходов/ Н.В. Головных, А.А. Еруженец // Цветные металлы - 1994. - № 8. - С. 35-37.

123. Головных, Н.В. Разработка физико-химической модели ресурсосберегающих процессов при производстве алюминия/Н.В.Головных, В.А.Бычинский, К.В.Чудненко, И.И.Шепелев // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы 20 Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 15-16 апр, 2015 г.). - Екатеринбург. - 2015. - С. 170-174.

124. Головных, Н.В. Эколого-технологические аспекты комплексного использования природных и техногенных видов фторсодержащего сырья в алюминиевом производстве / Н.В.Головных, А.А.Швец, А.Ю.Сахачев, И.И.Шепелев // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы 19Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 23-24 апр. 2014 г.). - Екатеринбург. - 2014. - С. 233-237.

125. Головных, Н.В. Разработка системных методов при переработке технологических групп отходов алюминиевого производства / Н.В. Головных, А.А. Швец, А.Ю. Сахачев, И.И. Шепелев // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XX междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 15-16 апр. 2015 г.). -Екатеринбург. - 2015. - С.112-115.

126. Головных, Н.В. Анализ техногенных процессов и систем на основе компьютерного физико-химического моделирования / Н.В.Головных, В.А.Бычинский, К.В. Чудненко// Современные проблемы геохимии: матер. Всерос. совещания (г. Иркутск, 22-26 октября 2012 г.). - Иркутск. - 2012. - Т. 3. - 283 с.

127. Tagirov, B. Aluminum speciation in crustal fluids revisited, Geochim. / B. Tagirov, J.

Schott. - Cosmochim. Acta 65, 2001. - Р. 3965-3992.

128. Yokokawa, H. Tables of thermodynamic properties of inorganic compounds // Journal of the national chemical laboratory for industry. - 1988. - Vol. 83. - P. 27-121.

129.Chase, M.W. JANAF Thermodynamical Tables Third Edition/ M.W Chase, C.A. Davies, J.R. Downey, D.J. Frurip, R.A. McDonald, A.N. Syveerud // J. Phys. & Chem. Reference Data, 1985. - Vol. 14. - Iss. 1. - 926 p.

130. Robie, R.A. Thermodynamic properties of minerals and related substancies of 298.15 K and 1 bar pressure and at higher temperatures / R.A. Robie, B.S. Hemingway. U. S. Geol. Surv. Bull. - Washington, Goverment Printing Office, 1995. - 461 p.

131. Минеев, Г. Г. Теория гидрометаллургических процессов: учебник / Г. Г. Минеев, Т. С. Минеева, И. А. Жучков, Е.В. Зелинская. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. - 524 с.

132. Фиалко, М.Б. Лекции по планированию эксперимента / М.Б. Фиалко, В.Н. Кумок. - Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 1977. - 130 с.

133. Шенк, Х.М. Теория инженерного эксперимента: научное издание: пер. с англ. / Х. Шенк ; под ред. Н. П. Бусленко. - М.: Мир, 1972. - 381 с.

134. Волконский, Б.В. Минерализаторы в цементной промышленности./ Б.В. Волконский, П.Ф. Коновалов, С.Д. Макашев. - М.: Изд-во лит. по строительству, 1963. - 198 с.

135. Янко, Э.А. Производство алюминия. Пособие для мастеров и рабочих цехов электролиза алюминиевых заводов / Э.А. Янко - С.Пб.: Изд-воо Санкт-Петербургского университета, 2007. - 305 с.

136. Дмитриев, Е.А. Теплообменные аппараты химических производств: учеб. пособие / Е.А. Дмитриев, Е.П. Моргунова, Р.Б. Комляшёв. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2013. - 88 с.

137. Mann, V. Recycling Process Technology for Spent Pot Lining Generated by Aluminium Cells / V. Mann, V. Pingin, A. Zherdev, Y. Bogdanov, S. Pavlov, V. Somov // Light metals. -2017. - P. 571-578.

138. Пат. 2616753, Российская федерация, C22B7/00. Способ переработки фторуглерод-содержащих отходов электролитического производства алюминия / Ю.В. Богданов, С.Ю. Павлов, В.В. Сомов, А.Г. Сусс, А.А. Дамаскин, В.В. Пингин, А.С. Жердев; патентообладатель общество с ограниченной ответственностью «Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр»; - заявл. 13.11.2015, опубл. 18.04.2017.

139. [Электронный ресурс] Постановление Правительства РФ от 13.09.2016 N 913 «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах» Режим доступа: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102409476.

Приложение А. Патентный поиск способов переработки отработанной футеровки демонтированных алюминиевых электролизеров

Таблица А.1 - Результаты патентного поиска по способам переработки футеровки отключенного в капитальный ремонт электролизера производства алюминия

№ Страна выдачи, вид и номер охранного документа. Классификационный индекс Заявитель (патентообладатель), страна. Номер заявки, дата приоритета, конвенционный приоритет, дата публикации Название изобретения (полной модели, образца) Сведения о действии охранного документа или причина его аннулирования

1 2 3 4 5

1 Россия Патент 2 092 439 C01F 7/54 C22B 3/04 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт", 95113577/25, 09.08.1995, 10.10.1997 Способ переработки фторсодер-жащих отходов производства алюминия электролизом По данным на 18.08.2014 - не действует

2 Россия Патент 2 157 418 С22В 7/00, C01F 7/26 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт", 97114476/02, 27.08.1997, 10.10.2000 Способ обезвреживания отработанной цианидсо-держащей угольной футеровки алюминиевых электролизеров По данным на 18.08.2014 - не действует

3 Россия Патент 2 171 853 С22В 7/00, C02F 7/38 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" , 99109488/12, 11.05.1999, 10.08.2001 Способ переработки отработанной футеровки алюминиевых электролизеров По данным на 18.08.2014 - не действует

4 Россия Патент 2 199 488 C01F 7/38, С22В 7/00 Открытое акционерное общество "Волгоградский алюминий", Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево- магниевый институт", 2000130110/12, 30.11.2000, 27.02.2003 Способ переработки отработанной угольной футеровки алюминиевых электролизеров По данным на 18.08.2014 - не действует

5 Россия Патент 2 247 160 C22B 7/00, C25C 3/06 П.В. Поляков ^Ц), Л.В. Рагозин ^Ц), ВС. Соколов ^Ц), В.С. Славин ^Ц), В В. Данилов (Яи), А С. Истомин ^Ц), 2003133946/02, 24.11.2003, 27.02.2005 Способ переработки фторугле-родсодержащих отходов электролитического производства алюминия По данным на 18.08.2014 - не действует

№ Страна выдачи, вид Заявитель (патентооблада- Название изобре- Сведения о дей-

и номер охранного тель), страна. Номер заявки, тения (полной мо- ствии охранного

документа. Класси- дата приоритета, конвенци- дели, образца) документа или

фикационный индекс онный приоритет, дата публикации причина его аннулирования

1 2 3 4 5

6 Россия Новафрит Интернэшнл Инк. Способ и устрой- По данным на

Заявка на изобретение (СА), 2007133299/15, 16.02.2005, ство для переработки отработан- 25.08.2014 -экспертиза за-

2007133299 27.03.2009 ной футеровки вершена

С01В 33/08 электролизера в стекловидную фритту и конечные продукты

7 Россия Г.П. Медведев ^Ц), Способ перера- По данным на

Патент Р.Я. Дашкевич ^Ц) ботки алюминий- 18.08.2014 - не

2 312 815 С01Б 7/38, 2006101009/15, 10.01.2006, 20.12.2007 содержащего сырья действует

С22В 7/00

8 Россия Государственное образова- Способ перера- По данным на

Патент 2 429 198 тельное учреждение высшего профессионального образо- ботки твердых фторуглеродсо- 17.03.2017 -действует

С01Б 7/54, вания "Иркутский государ- держащих отхо-

С22В 7/00 ственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) (яи), 2010110626/05, 19.03.2010, 20.09.2011 дов электролитического производства алюминия

9 Россия Неклеса Анатолий Способ перера- По данным на

Заявка на изобрете- Тимофеевич (ЦА), ботки отходов ме- 25.08.2014 -

ние 2010146859/02, 17.11.2010, таллургического экспертиза за-

2010146859 С22В1/00 27.05.2012 производства и устройство для его осуществления вершена

10 Россия Государственное образова- Способ выделения По данным на

Патент 2 433 952 тельное учреждение высшего профессионального образо- углеродных нано-частиц 17.03.2017 -действует

С01В 31/00, вания "Иркутский государ-

В82В 3/00 ственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) (ЯИ), 2010110627/05, 19.03.2010, 20.11.2011

№ Страна выдачи, вид и номер охранного документа. Классификационный индекс Заявитель (патентообладатель), страна. Номер заявки, дата приоритета, конвенционный приоритет, дата публикации Название изобретения (полной модели, образца) Сведения о действии охранного документа или причина его аннулирования

1 2 3 4 5

11 Россия Патент 2 472 865 С22В 21/00, С25С 3/18, С22В 7/00 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) (ЯИ), 2011136337/02, 31.08.2011, 20.01.2013 Способ переработки фторсодер-жащих отходов электролитического производства алюминия По данным на 07.09.2017 -действует

12 Россия Патент 2 477 820 Б2305/20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" ^Ц), 2011144012/03, 31.10.2011 20.03.2013 Способ обработки отработанной футеровки от электролитической плавки алюминия По данным на 07.11.2016 - не действует

13 Россия Патент 2 630 117 С22В 4/02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИР-НИТУ") ^Ц), 2015153915, 15.12.2015 05.09.2017 Способ переработки отработанной углеродной футеровки алюминиевого электролизера По данным на 04.01.2019 - действует

14 Россия Патент 2 643 675 С22В 7 С01Б7/54 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИР-НИТУ") ^Ц), 2016149511, 16.12.2016 05.02.2018 Способ переработки отработанной теплоизоляционной футеровки алюминиевого электролизера По данным на 04.01.2019 - действует

Приложение Б. Свидетельства о регистрации программ для ЭВМ

Окончание приложения Б

Приложение В. Результаты модельных экспериментов

№ варианта Концентрация раствора по №2Оку, г/дм

12,5 17,5 25,0

Бобщ, моль ер, % Бобщ, моль ер, % Бобщ, моль ер, %

Рр-р Бкек Бр-р Бкек Бр-р Бкек

1 0,79 0,15 84,39 0,79 0,14 84,70 0,77 0,16 82,28

2 0,79 0,15 84,39 0,80 0,14 84,71 0,77 0,17 81,51

3 0,80 0,15 84,39 0,80 0,15 84,71 0,77 0,18 80,75

4 0,81 0,15 84,40 0,81 0,15 84,71 0,77 0,19 80,00

5 0,82 0,15 84,40 0,82 0,15 84,72 0,77 0,20 79,27

6 0,82 0,15 84,41 0,83 0,15 84,72 0,77 0,21 78,60

7 0,83 0,15 84,41 0,84 0,15 84,72 0,77 0,22 77,91

8 0,84 0,16 84,41 0,84 0,15 84,73 0,77 0,23 77,21

9 0,85 0,16 84,42 0,85 0,15 84,73 0,77 0,24 76,57

10 0,86 0,16 84,42 0,86 0,15 84,73 0,77 0,24 75,91

11 0,86 0,16 84,42 0,87 0,16 84,74 0,77 0,25 75,26

12 0,87 0,16 84,43 0,87 0,16 84,74 0,77 0,26 74,65

13 0,88 0,16 84,43 0,88 0,16 84,74 0,77 0,27 74,03

14 0,89 0,16 84,43 0,89 0,16 84,75 0,77 0,28 73,44

15 0,89 0,16 84,44 0,90 0,16 84,75 0,77 0,29 72,83

16 0,90 0,17 84,44 0,91 0,16 84,75 0,77 0,30 72,24

17 0,91 0,17 84,45 0,91 0,16 84,74 0,77 0,31 71,66

18 0,92 0,17 84,45 0,92 0,17 84,30 0,77 0,31 71,10

19 0,93 0,17 84,45 0,92 0,18 83,70 0,77 0,32 70,55

20 0,93 0,17 84,46 0,92 0,19 83,08 0,77 0,33 70,00

21 0,94 0,17 84,46 0,92 0,20 82,45 0,77 0,34 69,47

22 0,95 0,17 84,47 0,92 0,20 81,83 0,78 0,35 68,94

23 0,96 0,18 84,47 0,92 0,21 81,19 0,78 0,36 68,42

24 0,97 0,18 84,47 0,92 0,22 80,60 0,78 0,37 67,91

25 0,97 0,18 84,48 0,92 0,23 79,98 0,78 0,38 67,42

26 0,98 0,18 84,48 0,92 0,24 79,38 0,78 0,38 66,92

27 0,99 0,18 84,48 0,92 0,25 78,81 0,78 0,39 66,43

28 1,00 0,18 84,49 0,92 0,26 78,26 0,78 0,40 65,95

29 1,00 0,18 84,49 0,92 0,27 77,68 0,78 0,41 65,48

30 1,01 0,19 84,49 0,92 0,27 77,16 0,78 0,42 65,02

31 1,02 0,19 84,50 0,92 0,28 76,58 0,78 0,43 64,57

32 1,03 0,19 84,51 0,93 0,29 76,05 0,78 0,44 64,12

33 1,04 0,19 84,51 0,93 0,30 75,52 0,78 0,45 63,67

34 1,04 0,19 84,51 0,93 0,31 75,00 0,78 0,45 63,24

35 1,05 0,19 84,52 0,93 0,32 74,48 0,78 0,46 62,81

36 1,06 0,19 84,52 0,93 0,33 73,98 0,78 0,47 62,38

37 1,07 0,20 84,53 0,93 0,33 73,48 0,78 0,48 61,97

38 1,08 0,20 84,53 0,93 0,34 72,99 0,78 0,49 61,56

39 1,08 0,20 84,53 0,93 0,35 72,52 0,78 0,50 61,15

40 1,09 0,20 84,41 0,93 0,36 72,04 0,78 0,51 60,75

41 1,09 0,21 83,69 0,93 0,37 71,57 0,78 0,52 60,36

42 1,09 0,22 83,11 0,93 0,38 71,11 0,78 0,52 59,97

43 1,09 0,23 82,54 0,93 0,39 70,65 0,79 0,53 59,58

44 1,09 0,24 82,07 0,93 0,40 70,20 0,79 0,54 59,21

45 1,09 0,25 81,50 0,93 0,40 69,76 0,79 0,55 58,83

46 1,09 0,26 81,02 0,93 0,41 69,32 0,79 0,56 58,46

47 1,09 0,26 80,54 0,93 0,42 68,89 0,79 0,57 58,10

Приложение Г. О возможной реализации углеродсодержащего кека

выщелачивания

Приложение Д. Патент на изобретение

Приложение Е. Акт промышленных испытаний

п РУСАЛ

МГЦ

Утверждаю

::... Директ

ООО

ie S

АП

итц»

В.В. Пингин

^^УУ^ 2018 г.

АКТ

проведения опытно-промышленных испытаний по переработке отработанной угольной футеровки с получением регенерационного криолита

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт о том, что на УПФСиПУ АО «РУСАЛ Красноярск» проведены опытно-промышленные испытания по переработке отработанной угольной футеровки с получением регенерационного криолита и угольного концентрата.

В ходе проведения опытно-промышленных испытаний по выщелачиванию едким натром отработанной угольной футеровки получено ~ 10 тонн регенерационного криолита и 30 тонн углеродсодержащего концентрата.

В ходе подготовки программы испытаний и проведения опытно-промышленных испытаний по переработки отработанной угольной футеровки на УПФСиПУ АО «РУСАЛ Красноярск» активное участие принял Сомов Владимир Владимирович.

Разработанная технология по выщелачиванию фтора с помощью едкого натра позволяет перерабатывать а 13 тыс.т/год отработанной угольной футеровки с добавлением до 20 % отработанной огнеупорной футеровки и получением 2,0 тыс.т/год криолита и 11 тыс.т/год обезвреженного углеродсодержащего концентрата.

От ООО «РУСАЛ ИТЦ»

Директор ДНТ ИТД АП

От АО «РУСАЛ Красноярск»

Начальник УПФСиПУ

Мастер отделения производства криолита УПФСиПУ

С. Жердев

Р. А. Бадртдинов А.В. Малышкин

Общество с ограниченной ответственностью «Объединенная Компания РУСЛЛ Инженерно-технологический центр»

(ООО «РУСАЛ ИТЦ») 660111,Российская Федерация, г. Красноярск, улица Пограничников, дом 37. строение 1 Тел.: [phone] Факс: [phone] e-mail: [e-mail]

Приложение Ж. Акт внедрения в учебный процесс

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по научной работе и инновационной деятельности ИРНИТУ, Г: /6.Э.Н., доцент

Ъ - <шг г^п

«/;» Ф I 2019 г.

Е. Ю. Семенов

Акт внедрения

Настоящий акт составлен в том, что результаты диссертационной работы аспиранта Сомова Владимира Владимировича используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «Иркутский , национальный исследовательский технический университет» при подготовке обучающихся по направлению «Металлургия»:

- разработаны методические указания для выполнения курсовой работы для обучающихся по дисциплине «Основы экологически чистого производства»;

- разработаны 2 программы для ЭВМ «Баланс фтора при получении алюминия в электролизерах с анодом Содерберга» (№ 2017619947) и «Анализ распределения фтора в процессе электролиза криолит-глиноземных расплавов при получении первичного алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами» (№ 2018617136), используются при проведении практических занятий по дисциплине «Производство алюминия и магния и проектирование цехов»;

- включены в курс лекций по дисциплинам «Производство алюминия и магния и проектирование цехов», «Основы управления отходами», «Основы экологически чистого производства».

Начальник УМУ, к.т.н. Начальник УНД, к.т.н.

Научный руководитель, заведующая кафедрой металлургии цветных металлов, д.т.н., профессор

Аспирант кафедры металлургии цветных металлов

К.А. Однокурцев

A.C. Говорков

Н.В. Немчинова

B.В. Сомов