Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығын бекіту туралы

Жаңа

Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2023 жылғы 11 қарашадағы № 998 қаулысы

      Қазақстан Республикасының Экология кодексі 113-бабының 6-тармағына сәйкес Қазақстан Республикасының Үкіметі ҚАУЛЫ ЕТЕДІ:

      1. Қоса беріліп отырған ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығы бекітілсін.

      2. Осы қаулы қол қойылған күнінен бастап қолданысқа енгізіледі.

      Қазақстан Республикасының
Премьер-Министрі
Ә. Смайылов

  Қазақстан Республикасы
Үкіметінің
2023 жылғы 11 қарашадағы
№ 998 қаулысымен
бекітілген

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығы

Мазмұны

      Мазмұны

      Суреттер тізімі

      Кестелер тізімі

      Глоссарий

      Алғысөз

      Қолданылу саласы

      Қолданылу қағидаттары

      1. Жалпы ақпарат

      1.1. Ресурстар мен материалдар

      1.2. Өндірістік алаңдар

      1.3. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.3.1. Энергия тиімділігі

      1.3.2. Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

      1.3.3. Ластағыш заттардың төгінділері

      1.3.4.      Өндіріс қалдықтары

      1.3.5.      Шу және діріл

      1.3.6.      Иіс

      1.3.7.      Радиоактивті заттардың шығарындылары

      1.3.8.      Қоршаға ортаға әсерді төмендету

      1.3.9.      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін енгізу

      2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

      2.1. Детерминация, таңдау қағидаттары

      2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу өлшемшарттары

      2.3. ЕҚT қолданудың экономикалық аспектілері

      3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      3.1. Шикізатты алдын ала өңдеу, дайындау және тасымалдау

      3.1.1. Еріту

      3.1.2. Кептіру

      3.1.3. Уату, ұсақтау және елеу

      3.1.4. Шихта дайындау

      3.1.5. Брикеттеу, түйіршіктеу, илемдеу және ықшамдаудың басқа да әдістері

      3.1.6. Жабындарды кетіру және майдан арылту

      3.1.7. Сепарациялау әдістері

      3.1.8. Тасымалдау және тиеу жүйелері

      3.2. Бастапқы қорғасын өндірісі

      3.2.1. Қорғасын концентраттарының агломерациясы

      3.2.2. Қорғасын агломерациясын шахталық балқыту

      3.2.3. Тікелей балқыту

      3.2.4. Сұйық ваннада балқыту (ВП)

      3.2.5. КИВЦЭТ-ЦС-процесі

      3.3. Қайталама қорғасын өндірісі

      3.3.1. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлардан қорғасын алу

      3.3.2. Қалдықтар мен сынықтардан қорғасын алу

      3.3.3. Қорғасынды қалдықтардан – металлургиялық өндірістің тозаңынан қалпына келтіру

      3.3.4. Қайталама шикізат пен қалдықтардан қорғасын және басқа металдар алу

      3.3.5. Қайталама шикізат пен қалдықтардан қорғасын және басқа металдар алу

      3.3.6. Құрама технологияны қолдана отырып, қайталама шикізат пен қалдықтардан қорғасын алу

      3.3.7. PLACID және PLINT технологиялары

      3.3.8. CX-EW-процесі және оны жетілдіру

      3.4. Бастапқы және қайталама шикізатты рафинациялау

      3.4.1. Тазартылмаған қорғасынды электролиттік рафинациялау технологиясы

      3.5. Бағалы компоненттерді (сирек металдарды) қосымша алу

      3.6. Қорғасын қорытпаларын балқыту және өндіру

      4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болғызбау және/немесе азайтуға арналған жалпы ЕҚТ

      4.1. Өндірістік процестердің интеграциясын арттыру

      4.2. Экологиялық менеджмент жүйесі

      4.3. ISO 50001 халықаралық стандартының талаптарына сәйкес энергия тиімділігін басқару жүйесі

      4.4. Технологиялық процестерді мониторингтеу және бақылау

      4.5. Шикізат пен отынның сапасын бақылау

      4.6. Эмиссияларды мониторингтеу мен бақылаудың жалпы қағидаттары

      4.6.1. Мониторинг компоненттері

      4.6.2. Бастапқы шарттар мен параметрлер

      4.6.3. Кезеңдік монитоинг

      4.6.4. Үздіксіз мониторинг

      4.6.5. Атмосфералық ауаға шығарындыларды мониторингтеу

      4.6.6. Су объектiлерiне төгінділер мониторингi

      4.6.7. Қалдықтарды басқару

      4.7. Су ресурстарын басқару

      4.8. Технологиялық қалдықтарды басқару

      4.9. Шу

      4.10. Иіс

      5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қарастырылатын техникалар

      5.1. Шикізатты қабылдау, тасымалдау және сақтау

      5.1.1. Шикізаттар мен материалдарды сақтау кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.1.2. Тасымалдау, тиеу және түсіру операциялары кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбауға және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.1.3. Ұйымдастырылған тозаң шығарындыларының алдын алу және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер            5.2. Шикізатты алдын ала өңдеу

      5.2.1. Бастапқы және қайталама шикізатты (аккумуляторлардан басқа) алдын ала өңдеу кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      5.2.2. Шикізатты кептіру кезінде атмосфераға шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      5.2.3. Ұсақтау, қақтау, брикеттеу кезіндегі шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      5.2.4. Аккумулятор батареяларын дайындау кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      5.2.5. Түзілген химиялық заттар мен газдарға қолданылатын процестер мен әдістер

      5.3. Металл өндірісінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және шығарылатын газдарды жинау процестері мен әдістері

      5.4. Бастапқы қорғасын өндірісі

      5.4.1. Тотықтырып балқыту кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.4.2. Қалпына келтірілетін балқыту кезінде атмосфераға құрамында бөлінетін газдар бар ұйымдастырылған тозаң шығарындылары тасталуын болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.4.3. Тиеу, шығару және алдын ала мыссыздандыру ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбауға және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.4.4. Тотықтырып балқыту қожын өңдеу кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.4.5. SO2 шығарындыларын азайту

      5.4.6. Металдардың және олардың қосылыстарының шығарындыларын азайту

      5.4.7. SO3 шығарындыларын азайту

      5.5. Қайталама қорғасын өндірісі

      5.5.1. Ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.5.2. Ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.5.3. SO2 шығарындыларын азайту

      5.5.4. CO мен органикалық көміртекті кетіру үшін толық жағатын оттықтарды пайдалану

      5.5.5. Газ тәрізді қосылыстардың шығарындыларын болғызбау және/немесе азайтуға арналған ылғалды тазарту жүйелері

      5.5.6. Құрғақ және жартылай құрғақ тазарту скрубберлері

      5.5.7. Оттекті-отынды жағу

      5.5.8. ПХДД/Ф шығарындыларын азайту техникалары      5.6. Қайта балқыту және тазарту, қорытпалар алу және құю

      5.6.1. Қорғасынды тазарту, балқыту және құю кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.6.2. Сынап шығарындыларын азайту әдістері

      5.7. Сарқынды сулармен жұмыс істеу әдістері

      5.7.1. Сарқынды сулардың пайда болуының алдын алу

      5.7.2. Сарқынды суларды тазарту әдістері

      5.8. Қалдықтармен, аралық өнімдермен және айналым материалдарымен жұмыс істеу

      5.8.1. Қалдықтардың түзілуін бақылау және барынша азайту техникалары

      5.8.2. Тотығу процестері кезінде қоқыстар мен қалдықтардың түзілуін болғызбау және барынша азайту

      5.8.3. Қалпына келтіру процестері кезінде қоқыстар мен қалдықтар түзілуін болғызбау және пайда болуын барынша азайту

      5.8.4. Құрамында күшән бар қалдықтарды қайта өңдеу-кәдеге жарату және зиянсыздандыру әдістері

      5.9. Энергетикалық ресурстарды тұтыну (энергия тиімділігі)

      5.9.1. Энергия тұтынуды азайту (энергия тиімділігі)

      5.9.2. Энергия өндіру, қайталама энергетикалық ресурстарды пайдалану

      6. ЕҚТ бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

      6.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      6.2. Энергия тұтынуды басқару

      6.3. Процестерді басқару

      6.3.1. Шығарындыларды мониторингтеу

      6.3.2. Төгінділерді мониторингтеу

      6.3.3. Шу

      6.3.4. Иіс

      6.4. Атмосфераға шығарындылар

      6.4.1. Ұйымдастырылмаған шығарындылар

      6.4.2. Ұйымдастырылған шығарындылар

      6.4.3. Күкірт диоксидінің шығарындылары

      6.4.4. Азот тотықтарының шығарындылары

      6.4.5. Органикалық қосылыстардың шығарындылары

      6.4.6. Сынап шығарындылары

      6.5. Суды пайдалануды басқару, сарқынды суларды жою және тазарту

      6.6. Қалдықтарды басқару

      6.7. Ремедиация жөніндегі талаптар

      7. Перспективалы техникалар

      7.1. Қорғасын өндірісінің перспективалық техникалары

      7.1.1. КЭПАЛ-ЖВ процесі

      7.1.2. Төмен температуралық процестер

      7.1.3. Түсті металлургия кәсіпорындарының құрамында қорғасын бар өнеркәсіптік өнімдерінен қорғасын өндірудің технологиялық схемалары

      7.1.4. Амин негізіндегі еріткішпен қорғасын аккумуляторының массасынан күкіртті алу

      7.1.5. Қолданылған аккумулятордың массасын дымқыл өңдеу

      7.1.6. Қолданылған қорғасын аккумуляторларын қайта өңдеуге және жаңа аккумулятор торларын өндірге арналған бөлек процесс

      7.1.7. Мырыш пен қорғасынның пирометаллургиялық өндірісінің қожын батырымды доғалы пеште өңдеу

      7.1.8. Шахталық пеште бөлшектелген аккумуляторларды пайдалану

      7.1.9. Тозаң мен газ ағындарын жинаудың қолданыстағы жүйелерінің тиімділігін арттыру

      7.2. Энергия тиімділігі

      7.2.1 Шығарылатын газдардың жылуын кәдеге жарату

      7.2.2. Кәдеге жарату қазандығын үздіксіз үрлеуді басқаруды автоматтандыру

      7.2.3. Конденсатты жинау және қайтару жүйесін енгізу

      7.2.4. Жылу тұтынатын жабдықты будан ыстық суға ауыстыру

      7.2.5. Құрамында күшән бар қалдықтардың уыттылығын төмендету әдістері

      7.3. Су ресурстары

      7.3.1. Қорғасын өндірісінің сарқынды суларын тазартуға арналған кері осмос қондырғысы

      7.3.2. Ауыр металдарды тиімді жою үшін түйіршікті материалды пайдалану

      8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

      Библиография

Суреттер тізімі

1.1-сурет

Әлемдік қорғасын қоры

1.2-сурет

"Казцинк" ЖШС ӨМК қорғасын зауытының өндірістік қуатының орташа жылдық көрсеткіштері

1.3-сурет

Өндірістік көрсеткіштер / атмосфералық ауаға ЛЗ шығарындылары

1.4-сурет

Балқыту пештерінің технологиялық қалдықтары

1.5-сурет

Күкірт қышқылы қондырғыларының технологиялық қалдықтары

1.6-сурет

Сарқынды суларды тазарту қондырғыларының технологиялық қалдықтары

3.1-сурет

Қорғасын балқытуға арналған шахталы пештің сызбасы

3.2-сурет

"Оутокумпу" өлшеп балқыту пешінің сызбасы

3.3-сурет

"Айзасмелт" реакторының схемасы

3.4-сурет

"КИВЦЭТ-ЦС" аппаратының сызбасы:

3.5-сурет

Білік пешіндегі аккумуляторды қалпына келтірудің типтік процесінің схемасы

3.6-сурет

Қорғасынды тазарту схемасы

4.1-сурет

Сарқынды сулар және олармен жұмыс істеу әдістері

5.1-сурет

Циклонның құрылысы

5.2-сурет

Қапшық сүзгінің жұмыс істеу қағидаты

5.3-сурет

Электрсүзгінің жұмыс істеу қағидаты

5.4-сурет

Қож құю машинасы

5.5-сурет

Мыс зауытындағы электрсүзгі

5.6-сурет

Түсті металлургияда қолданылатын технологиялық газдарды SO2 -ден тазарту процестерінің операциялық сипаттамасы

5.7-сурет

Құмды сүзгідің қағидаттық схемасы

5.8-сурет

Қорғасын өндірісінің сызбасы (агломерациялық күйдіру)

5.9-сурет

Қорғасын өндіру сызбасы (автогенді тотықтырып балқыту)

5.10-сурет

Ecomax рекуперативті жанарғысы

5.11-сурет

Төмен әлеуетті жылудан электр энергиясын өндіру

Кестелер тізімі

1.1-кесте

Қорғасын мен мырышты геологиялық-экономикалық бағалау нәтижелері

1.2-кесте

Дайындау және бастапқы балқыту процесінде шикізат пен энергия ресурстарының шығыны

1.3-кесте

Білік пештерінде өнімді балқыту процесіндегі шикізат пен энергия ресурстарының шығыны, ілеспе тазартылмаған қорғасын өндірісі және нашар қождан бағалы компоненттерді қосымша алу.

1.4-кесте

Тазартылмаған қорғасынды тазарту және тазартудың аралық өнімдерін өңдеу арқылы тауарлық қорғасын алу процесінде шикізат пен энергия ресурстарын тұтыну

1.5-кесте

Қорғасын өндірудің қосалқы сатылары бойынша энергия ресурстары шығынының көрсеткіштері

1.6-кесте

Қорғасын өндірісінде энергетикалық ресурстарды және негізгі шикізатты тұтынудың үлестік көрсеткіштері

1.7-кесте

Қорғасын өндіру кезіндегі ауаға ластағыш заттар шығару көздері/процестері

1.8-кесте

Қорғасын өндірісінің 1 тоннасынан SO2 шығарындылары

1.9-кесте

Кейбір еуропалық процестерден металдардың жаппай бөлінуі

1.10-кесте

Әлеуетті сарқынды су көздері

1.11-кесте

Тазарту процестерінің қатты қалдықтары

3.1-кесте

Қайталама қорғасын шикізатын шахталық балқытудың материалдық балансы

3.2-кесте

Шахталық балқыту өнімдері бойынша металдарды бөлу, %

3.3-кесте

Қорғасын өндіру кезінде түзілетін және өңделетін тозаңдардың жобамен алғандағы құрамы, %

3.4-кесте

Қорғасын өндірісінің тозаңдарының құрамы

3.5-кесте

Әртүрлі зауыттардан алынатын тазартылмаған қорғасынның құрамы, %

3.6-кесте

Тазартылған қорғасынның құрамы

4.1-кесте

Үздіксіз және мерзімді өлшемдерді салыстыру [33]

4.2-кесте

Ластағыш заттардың тізілімі

5.1-кесте

Механикалық конвейерлер мен пневматикалық көліктердің әрқилы түрлері

5.2-кесте

Циклондарды пайдаланып тазартудың тиімділігі

5.3-кесте

Қапшық сүзгілерге қолданылатын қарапайым маталар

5.4-кесте

Әртүрлі мата сүзгі жүйелерін салыстыру

5.5-кесте

Электрсүзгілерді пайдалануға байланысты шығарындыларды тазарту тиімділігі мен олардың деңгейлері

5.6-кесте

Материалдары кептірген кездегі шығарындылар

5.7-кесте

Аккумуляторларды дайындау кезіндегі шығарындылар

5.8-кесте

SO2 шығарындылары

5.9-кесте

SO2 шығарындыларын болғызбау және/немесе азайту әдістері

5.10-кесте

SO3/H2SO4 қалпына келтіру/сіңіру әдістері [47]

5.11-кесте

Қайталама өндіріс пештерінің тозаң шығарындыларының мысалы

5.12-кесте

Герметикалық корпусты және тазалау үшін әк бүркілетін қапшық сүзгіні пайдаланған кездегі тозаң және SO2 шығарындылары

5.13-кесте

Шығарылатын газдардағы сынапты азайту тиімділігі [112]

5.14-кесте

Сарқынды суларды болғызбау және/немесе азайту шаралары

5.15-кесте

Сарқынды сулардың түзілуі және оларды тазарту әдістері

5.16-кесте

Металдар мен олардың қосылыстарын тұндыру әдістері

6.1-кесте

ЕҚТ-мен байланысты шығарындылардың/төгінділердің технологиялық көрсеткіштерін орташаландыру кезеңдері

6.2-кесте

Шикізатты дайындау кезіндегі ЕҚT-ге байланысты тозаңның технологиялық көрсеткіштері

6.3-кесте

Батареяларды дайындау кезіндегі ЕҚT-ге байланысты тозаңның технологиялық көрсеткіштері

6.4-кесте

ЕҚT-ге байланысты тозаңның және қорғасынның технологиялық көрсеткіштері

6.5-кесте

Балқыту пештерінен бөлінетін газдардың құрамындағы күкіртті күкірт қышқылын және басқа өнімдер өндіру жолымен рекуперациялау кезіндегі ЕҚТ-мен байланысты SO2 технологиялық көрсеткіштері

6.6-кесте

Бастапқы және қайталама қорғасын өндірісінде металды тиеу, балқыту және шығару кезіндегі (күкірт қышқылы зауытына немесе басқа өнімдерге жіберілгеннен басқа) ЕҚT-ге байланысты SO2 технологиялық көрсеткіштері

6.7-кесте

ЕҚT-ге байланысты SO3/H2SO4 технологиялық көрсеткіштері

6.8-кесте

ЕҚT-ге байланысты органикалық қосылыстардың технологиялық көрсеткіштері

6.9-кесте

Қайталама шикізатты балқыту кезіндегі ЕҚT-ге байланысты ПХДД/Ф технологиялық көрсеткіштері

6.10-кесте

Құрамында сынап бар шикізат пайдаланылатын пирометаллургиялық процесс кезіндегі ЕҚT-ге байланысты сынап технологиялық көрсеткіштері

6.11-кесте

Бастапқы және қайталама қорғасын өндіру кезінде ЕҚТ-ге сәйкес келетін қабылдағыш су қоймаларына құйылатын сарқынды сулар төгінділеріндегі ластағыш заттардың шоғырлану технологиялық көрсеткіштері.

Глоссарий

      Осы глоссарий осы ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығында (бұдан әрі – ЕҚТ бойынша анықтамалық) қамтылған ақпаратты түсінуді жеңілдетуге арналған. Осы глоссарийдегі терминдердің анықтамалары (олардың кейбіреулері Қазақстан Республикасының НҚА-да келтірілген анықтамаларға сәйкес келуі мүмкін болса да) заңды анықтамалар болып табылмайды.

      Глоссарийде келесі бөлімдер ұсынылған:

      терминдер мен олардың анықтамалары;

      аббревиатуралар мен олардың толық жазылуы;

      химиялық элементтер;

      химиялық формулалар;

      өлшем бірліктері.

Терминдер мен олардың анықтамалары

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта мынадай терминдер пайдаланылады:


агломерат

құрамында аздаған ұсақ бөлшектері бар, мөлшері 5-100 мм кесек болып жентектелген ұсақ (көбінесе тозаң тәріздес) кен;

агломерация

кеннің ұсақ бөлшектерінен немесе тозаң тәріздес материалдардан салыстырмалы түрде ірі кеуекті кесектердің жентектелу арқылы түзілуі, мұнда материалдың тез балқитын бөлігі қатты бөлшектерді бір-бірімен біріктіреді;

агрегат

құрылымдық жағынан байланысты технологиялық жабдықтар мен құрылғылардың жаппай және толассыз өндіріс жағдайында кешенді металлургиялық процесті жүргізуді қамтамасыз ететін жиынтығы;

адсорбция

фазалық-бөгде дене (адсорбенттің) бетінің фазалардың бөліну шекарасында өтетін аралас газ немесе сұйық ортадан қандай да бір заттарды (адсорбаттарды) сіңіруі;

аммиак

азот пен сутектен NH3 эмпирикалық формулалы тікелей синтез өнімі;

ангидрид

қандай да бір бейметалдың оттегімен химиялық қосылысы, оны қышқылдан су алу арқылы алуға болады;

анион

теріс зарядталған ион – электрохимиялық реакцияларда анодқа тартылатын ион;

анод

оң электрод;

бағалау

шешім қабылдау үшін негізгі мақсаттарға жеткілікті бірқатар бақылаулар мен тиісті өлшемшарттар жиынтығының барабарлық деңгейін зерттеу. Бұдан басқа, талдауды проблемаларды анықтау және тәуекелдер мен пайданы салыстыру (мысалы, тәуекелдерді бағалау және әсерді бағалау) сияқты саясатқа байланысты іс-шаралармен үйлестіру;

бастапқы өндіріс

кендер мен концентраттарды пайдалана отырып металл өндіру;

бейтараптандыру

қышқыл мен негіздің тұз бен әлсіз ыдырайтын зат түзе отырып өзара әрекеттесу реакциясы;

уату

кенді қатты беткейде уату немесе мәжбүрлі қозғалыспен қозғалмайтын бағытта беткейге соққылау арқылы жүргізіледі;

ванна

беткі қабатты үлестік өңдеуге арналған химиялық заттар ерітіндісі, мысалы, улау ваннасы. Бұл термин процестер тізбегіндегі тиісті резервуарға немесе жұмыс станциясына да қатысты;

вельцтеу

қорғасын, мыс және қалайы өндірістерінің полиметалл қалдықтарын айналмалы пеште қыздырғанда айдау арқылы (Zn, Pb, Cd және т. б.) металдар алу процесі;

дәлдік

термин өлшенген мәндермен байланысты. Өлшеудің қабылданған немесе шынайы мәнге қаншалықты дәл сәйкес келетінін бағалауды білдіреді. Дәлдікті бағалау үшін тазалығы және/немесе концентрациясы белгілі химиялық препараттар қолданылады. "Стандартты" деп аталатын бұл ерітінділер үлгілер өлшенетін әдісті қолдана отырып талданады. Дәлдікті ешқашан қателікпен шатастырмау керек: қателік аналитикалық нәтижелерді қаншалықты дәл шығаруға болатынын өлшейді;

доломит

карбонатты фракцияда минералды доломиттер, кальций-магний карбонаты (CaMg (CO3)) басым болатын әктас түрі;

дренаж

жерүсті ағындары мен жерасты суларын қоса алғанда, ауданнан жерүсті және жерасты суларын табиғи немесе жасанды жолмен ағызып жіберу;

ең үздік қолжетімді техникалар

қызмет түрлері мен оларды жүзеге асыру әдістерінің неғұрлым тиімді және озыңқы даму сатысы, ол бұлардың технологиялық нормативтерді және қоршаған ортаға антропогендік теріс әсерді болғызбауға немесе, егер бұл іс жүзінде мүмкін болмаса, барынша азайтуға бағытталған өзге де экологиялық шарттарды белгілеуге негіз болу үшін практикалық жарамдылығын айғақтайды;

ең үздік қолжетімді техникаларды қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

белгілі бір уақыт кезеңі үшін және белгілі бір жағдайларда орташаландыруды ескергенде ең үздік қолжетімді техникалар жөніндегі қорытындыда сипатталған ең үздік қолжетімді техникалардың бірін немесе бірнешеуін қолдану арқылы объектіні қалыпты пайдаланған кезде қол жеткізуге болатын өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бір бірлігіне немесе уақыт бірлігіне есептегенде эмиссиялардың ең үздік қолжетімді технологияларды қолдануға байланысты, эмиссия көлемінің бір бірлігіне (мг/Нм3, мг/л) және (немесе) электр және (немесе) жылу энергиясын, өзге ресурстарды тұтыну мөлшеріне қатысты маркерлік ластағыш заттардың шекті мөлшері (массасы) түрінде көрсетілген деңгейі;

ендірудің қозғаушы күші

технологияны іске асыру себептері, мысалы, басқа заңнама, өнім сапасын жақсарту;

жағып бітіру камерасы

бастапқы жану камерасынан кейін орналасқан, газ күйдірілетін аймаққа қолданылатын термин. Екінші жану камерасы немесе ЕЖК деп те аталады;

жақтаулы уатқыш

қозғалмайтын пластина мен тербелмелі пластина арасында соққы немесе ұсақтау арқылы материалдың мөлшерін азайтуға арналған машина;

жерүсті ағыны

жерге сіңбей және жерүсті ағыны түрінде ағатын жауын-шашын мен қардың еріген суының бір бөлігі;

жіктеу

бөлшектерінің мөлшері әркелкі сусымалы өнімді белгілі бір мөлшердегі бөлшектердің екі немесе одан да көп фракциясына елеуіш құрылғыны қолдану арқылы бөлу;

жылдық күрделі шығындар

ұсынылатын техника пайдалы пайдаланылатын мерзім ішінде жыл сайын төленетін бірдей немесе бірқалыпты төлем. Барлық төлемдер сомасының бастапқы инвестициялық шығындар сияқты бірдей "келтірілген құны" болады. Активтің жылдық күрделі құны инвестор үшін активті иелену мүмкіндігінің баламалы құнын көрсетеді;

жылуды қалпына келтіру

бұл секторда термин шикізатты, отынды немесе жағылатын ауаны алдын ала қыздыру үшін технологиялық жылуды қолдануды білдіруі мүмкін;

калибрлеу

белгілі бір жағдайларда өлшенетін параметрдің мәндері мен өлшеу жүйесінде көрсетілген мәндер арасында болуы мүмкін жүйелік айырмашылықты белгілейтін операциялар жиынтығы (эталондық материалдар мен олардың қабылданған мәндерін қоса алғанда, нақты "эталондық" жүйеге қатысты келтірілген тиісті мәндермен).
Ескертпе: Калибрлеу нәтижесі өлшеу үшін параметрлердің мәндерін тағайындауға немесе көрсеткіштерге қатысты түзетулерді анықтауға мүмкіндік береді;

катод

теріс электрод;

кен

сапасы мен мөлшері жағынан мейлінше құнды, өндіру арқылы пайда табуға болатын жинақталған минералды немесе әртүрлі пайдалы қазбалар (соның ішінде көмір). Кендердің көпшілігі – "қуыс" деп сипатталған экстракцияланатын минералдар мен тасты бөгде материалдардың қоспалары;

кешенді тәсіл

біреуден көп табиғи орта ескерілетін тәсіл. Бұл тәсілдің артықшылығы кәсіпорынның қоршаған ортаға әсерін кешенді бағалау болып табылады. Мұның өзі әсерді бір ортадан екінші ортаға оның осындай ортаға салдарларды ескермей оңай беру мүмкіндігін азайтады. Кешенді (компонентаралық) тәсіл әрқилы органдардың (ауаның, судың жай-күйіне, қалдықтарды кәдеге жаратуға және т. б. жауапты) маңызды өзара іс-қимылын және қызметінің үйлестірілуін талап етеді;

кешенді технологиялық аудит (КTA)

кәсіпорындарда қолданылатын қоршаған ортаға теріс антропогендік әсерді болғызбауға және (немесе) азайтуға, оның ішінде тиісті мәліметтер жинау және (немесе) ең озық қолжетімді техникаларды қолдану саласына жататын объектілерге бару арқылы азайтуға бағытталған техникаларды (технологияларды, тәсілдерді, әдістерді, процестерді, практиканы, тәсілдер мен шешімдерді) сараптамалық бағалау процесі;

конденсатор

скруббер түріндегі цилиндрлік қуыс мұнара, айналымдағы сумен пеш газына қарсы ағынмен суландырылады, фосфорды сұйылту үшін қолданылады;

концентрат

байыту фабрикасында бөлінгеннен кейінгі құрамында бағалы минералдары жоғары тауарлық өнім;

кросс-медиа әсерлер

экологиялық жүктеменің қоршаған ортаның бір компонентінен екіншісіне ығысу мүмкіндігі. Технологияны ендіруден туындаған кез келген жанама әсерлер мен жағымсыз әсерлер;

қайталама өндіріс

қайта балқытуды және қоспалауды қоса алғанда, қоқыстарды және/немесе қалдықтарды пайдалана отырып металл өндіру;

қалдық

өндіріс процесінде шығарылуы қасақана сипатта болмайтын және қалдық болуы да, болмауы ықтимал материал;

қалдық газ

процесс немесе пайдалану нәтижесінде түзілетін газға/ауаға арналған ортақ термин (шығарылатын газдарды, түтін газдарын, пайдаланылған газдарды қараңыз);

қалдықтарды өңдеу

қалдықтардың тағайындалу мақсатына қарамастан олардан өнім, материалдар немесе заттар өндіруде (дайындауда) кейіннен пайдалану үшін жарамды пайдалы компоненттерді, шикізатты және (немесе) өзге де материалдарды алуға бағытталған механикалық, физикалық, химиялық және (немесе) биологиялық процестер;

қалдықтарды кәдеге жарату

қалдықтарды өңдеуден басқа мақсаттарда, оның ішінде жылу немесе электр энергиясын алу, отынның әрқилы түрлерін өндіру үшін қайталама энергия ресурсы ретінде, сондай-ақ құрылыс, ландшафттарды құру немесе өзгерту кезінде жердегі немесе жер қойнауындағы немесе инженерлік мақсаттағы кеңістіктерді (қуыстарды) толтыру (қайта толтыру, толтыру) мақсаттары үшін қайталама материалдық ресурс ретінде пайдалану процесі;

қалпына келтіру процесі

оттегін оттегімен бірігуге қабілетті қалпына келтіргіш затпен байланыстыру арқылы оксидтерінен металдар алудың физика-химиялық процесі;

қауіпті заттар

уыттылық, тұрақтылық және биоаккумуляциялық сияқты бір немесе бірнеше қауіпті қасиеттері бар немесе адамдар немесе қоршаған орта үшін қауіпті деп жіктелген заттар немесе заттар топтары;

қож

негізінен оксид қорытпаларынан тұратын, шихта компоненттерінің жоғары температуралы өзара әрекеттесуінің өнімі;

жұмыс істеп тұрған қондырғы

жұмыс істеп тұрған объектіде (кәсіпорында) орналасқан және осы ЕҚТ бойынша анықтамалық қолданысқа енгізілгенге дейін пайдалануға берілген стационарлық эмиссиялар көзі. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалық қолданысқа енгізілгеннен кейін реконструкцияланатын және (немесе) жаңғыртылған қондырғылар жұмыс істеп тұрған қондырғыға жатпайды;

қол жеткізілген экологиялық пайда

шығарындылардың қол жеткізілген мәндері мен жұмыс тиімділігін қоса алғанда, технологияның (процестің немесе күрестің) көмегімен қарастырылуға тиіс қоршаған ортаға негізгі әсер(лер). Әдістің басқалармен салыстырғанда экологиялық пайдасы;

қорғасын кек

құрамында қорғасын және белгілі бір мөлшерде күміс бар өнеркәсіптік өнім;

қоршаған ортаға әсер

толық немесе ішінара ұйымның экологиялық аспектілерінің нәтижесі болып табылатын қоршаған ортадағы кез келген жағымсыз немесе оң өзгерістер;

қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесі

эмиссиялардың негізгі стационарлық көздеріндегі қоршаған ортаға эмиссиялардың көрсеткіштерін қадағалайтын, қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкілетті орган бекіткен өндірістік экологиялық бақылау жүргізу кезінде қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесін жүргізу қағидаларына сәйкес нақты уақыт режимінде қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің ақпараттық жүйесіне деректерді беруді қамтамасыз ететін өндірістік экологиялық мониторингтің автоматтандырылған жүйесі;

қорытпа

не ерітіндіде, не қосылыста екі немесе одан да көп элементтерден тұратын, кем дегенде біреуі металл болып табылатын металл және алынған материалдың металға тән қасиеттері болады;

қосарлы контакт (қосарлы абсорбция)

күкірт диоксидінің екі сатылы тотығу және күкірт газын сіңіру әдісі, онда күкірт диоксиді катализатордың 3 қабатынан кейін күкірт оксидін (VI) сіңіру үшін аралық абсорберге жіберіліп, содан кейін моногидратты абсорберде тотығу және одан кейінгі абсорбция үшін катализатордың 4 қабатына қайтарылады;

құю (дайындау)

металды немесе қорытпаны қатайту арқылы қалыптасқан дайын өңдеудегі бұйымдар үшін қолданылатын жалпы термин (ISO 3134–4: 1985);

құнарсыздандыру

пайдалы қазбаны өндіру, тасымалдау, өңдеу кезінде баланстық қорлардағы мөлшерімен салыстырғанда оның құрамындағы пайдалы компонентінің немесе пайдалы құрамдас бөлігінің азаюынан туындайтын сапасының жоғалуы. Құнарсыздандыру массивтің құрамындағы пайдалы компонентпен немесе пайдалы құрамдас бөлікпен салыстырғанда олардың өндірілген пайдалы қазба массасының құрамында болуының оған бос жыныстарды немесе кондициялы емес пайдалы қазбаны қосу, сондай-ақ өндіру, тасымалдау, өңдеу кезінде пайдалы компонентінің немесе пайдалы құрамдас бөлігінің бір бөлігінің жоғалуы (мысалы, байытылған ұсақталған массаның жоғалуы түрінде, пайдалы құрамдас бөлікті шаймалау кезінде және т.б.) салдарынан азаюынан көрінеді. Араластыру мағынасында да қолданылады, мысалы, "күйдіру газдарын ауамен құнарсыздандыру";

компонент

қоспаға, мысалы, сарқынды суға, пайдаланылған газдарға немесе ауаға қосылған зат;

құрғату

жерасты кенішін, немесе ашық карьерді, немесе жанасқан тау жынысын, немесе монолитті емес аймақты судан арылту процесі. Бұл термин, әдетте, концентраттардағы, байыту қалдықтарындағы және өңделген шламдардағы судың мөлшерін азайту үшін де қолданылады;

қышқыл

протон доноры – сулы ерітіндіде сутегі иондарын неғұрлым оңай бөліп алатын зат;

ластағыш зат

қоршаған ортаға өздерінің сапалық немесе сандық сипаттамаларына байланысты түскен кезде табиғи ортаның табиғи тепе-теңдігін бұзатын, табиғи орта компоненттерінің сапасын нашарлататын, экологиялық залал не адамның өміріне және (немесе) денсаулығына зиян келтіруге қабілетті қатты, сұйық, газ тәрізді немесе бу тәрізді күйдегі кез келген заттар;

ластағыш заттардың шығарындысы

шығарындылар көздерінен атмосфералық ауаға ластағыш заттардың түсуі;

ластағыш заттардың төгіндісі

сарқынды сулардағы ластағыш заттардың жерүсті және жерасты су объектілеріне, жер қойнауына немесе жер бетіне түсуі;

ликвация

металлургиядағы сегрегация, қорытпалар кристалданған кездегі олардың химиялық құрамының әркелкілігі;

майдан арылту

компоненттен мүмкіндігінше майды немесе майлағышты алып тастау;

маркерлік ластағыш заттар

өндірістің немесе технологиялық процестің белгілі бір түрінің эмиссиялары үшін ластағыш заттардың осындай өндірісіне немесе технологиялық процесіне тән топтан таңдап алынатын және топқа кіретін барлық ластағыш заттар эмиссияларының мәндерін олардың көмегімен бағалауға болатын неғұрлым маңызды ластағыш заттар;

минералды ресурстар

табиғи, қатты, бейорганикалық немесе тасқа айналған органикалық материалдың жер қыртысында немесе оның үстінде экономикалық өндіру үшін орынды перспективалары болатындай пішінде және мөлшерде және құрамда немесе сапада шоғырлануы немесе пайда болуы. Пайдалы қазбаның орналасқан жері, саны, сапасы, геологиялық сипаттамасы және сабақтастығы нақты геологиялық деректер мен білімдерден белгілі, бағаланады немесе түсіндіріледі;

мониторинг

шығарындылардың, төгінділердің, тұтынудың, эквивалентті параметрлердің немесе техникалық шаралардың және т.б. белгілі бір химиялық немесе физикалық сипаттамаларының өзгеруін жүйелі түрде бақылау;

науа

балқытылған металды немесе қожды тасымалдау үшін пайдаланылатын канал;

оттегінің биохимиялық қажеттігі

органикалық заттарды ыдырату үшін микроорганизмдер тұтынатын ерітілген оттегінің мөлшері. Өлшеу бірлігі мг О2/л болып табылады;

іске қосу және тоқтату операциялары

қызмет кезінде пайдалану, жабдық элементі немесе резервуар пайдалануға беріледі немесе пайдаланудан шығарылады немесе жұмыс істемей қалады немесе жұмыс істейді. Тұрақты тербелмелі белсенділік фазаларын іске қосу немесе тоқтату деп санауға болмайды;

осмос

сұйықтықтың әлсіз ерітіндіден жартылай өткізгіш мембрана арқылы анағұрлым концентрацияланған ерітіндіге өтуі, бұл еріген қатты заттарды емес, еріткішті (суды) өткізуге мүмкіндік береді;

жағып бітіретін жанарғы

органикалық қосылыстарды көміртек диоксидіне дейін тотықтыру үшін уақытты, температураны және жеткілікті мөлшерде оттегіні араластыруды қамтамасыз ететін күйдіру жүйесі бар арнайы әзірленген жағуға арналған қосымша қондырғы (үзбей пайдаланылуы міндетті емес). Қондырғылар талап етілетін жылу қуатының көп бөлігін және энергия тиімділігін арттыруды қамтамасыз ету үшін өңделмеген газдың энергия сыйымдылығын пайдаланатындай түрде жобалануы мүмкін;

оттекті химиялық тұтыну

сынамадағы органикалық қосылыстардың тотығуына жұмсалған оттегінің (немесе басқа тотықтырғыштың) мөлшерін көрсететін судағы органикалық заттар құрамының көрсеткіші. ОХТ сандық түрде 1 литр суға (мгО/л) тұтынылған оттегінің миллиграммымен көрсетіледі және табиғи және сарқынды сулардың органикалық ластану деңгейін бағалау үшін қолданылады;

өлшеу

мөлшерінің мәнін анықтауға арналған операциялар жиынтығы;

өлшеу жүйесі

көрсетілген өлшеуді жүргізу үшін пайдаланылатын барлық жұмыс рәсімдерін қоса алғанда, өлшеу аспаптары мен басқа да жабдықтардың толық жиынтығы;

өлшеу қателігі

бақыланған немесе шамамен алынған нәтиже нақты немесе дәл нәтижеден өзгеше болады. Бұл, әдетте, параметрлердің мәндерін өлшеу кезінде нәтижелердің дәл еместігіне немесе айырмашылығына байланысты болады;

рафинациялау

металдарды қоспалардан тазарту;

пайдалану деректері

шығарындылар/қалдықтар және тұтыну, мысалы, шикізат, су және энергия тұтыну бойынша өнімділік туралы деректер. Басқару, қолдау және бақылау туралы кез келген басқа пайдалы ақпарат, оның ішінде қауіпсіздік аспектілері, жабдықтың жұмыс қабілеттілігін шектеу, шығару сапасы және т.б.;

перспективалы техникалар

экологиялық тиімділікті жақсарту әлеуеті бар, бірақ әлі коммерциялық түрде қолданылмаған немесе әлі де зерттеу және әзірлеу сатысындағы техникалар. ҚЕТ әлеуетті болашағы;

пеш

металдарды алу, рафинациялау және өңдеу үшін құрамында металл бар материалдар жылу энергиясының көмегімен талап етілетін физика-химиялық түрлендірулерге ұшырайтын агрегат;

регенеративті жанарғылар

олар отқа төзімді екі немесе одан да көп массаларды қолдана отырып, ыстық газдардан жылу алуға арналған, олар балама түрде қызады, содан кейін жағуға арналған ауаны алдын ала қыздыру үшін қолданылады (сондай-ақ рекуперативті пешті де қараңыз);

рекуперативті жанарғылар

бұлар жылуды қалпына келтіру үшін жанарғы жүйесінде ыстық газдарды айналдыруға арналған (сондай-ақ регенеративті жанарғыларды да қараңыз);

мойындық

шахта пешінің кен материалдары, флюс, отын жүктелетін жоғарғы бөлігі (сондай-ақ шахта пешін де қараңыз);

сарқынды су

адамның шаруашылық қызметінің нәтижесінде немесе ластанған аумақта түзілетін су. ЕО-ға мүше мемлекеттердегі сарқынды су анықтамаларының әртүрлі болуына байланысты жаңбыр суы мен жанама салқындатқыш су қосылмайды. Оның орнына жаңбыр суы мен оны қайта өңдеу қажеттігі бөлек қарастырылады;

сәйкестікті бағалау

белгілі бір сенімділік дәрежесі шегінде қондырғыдан (өндірістік бірліктен) шығатын ластағыш заттардың нақты шығарындыларын шығарындылардың рұқсат етілген шекті мәндерімен салыстыру процесі;

de novo синтезі

ПХДД/Ф түзу үшін ұсақ көміртек бөлшектерінің 250 °C-ден 500 °C-қа дейінгі температура диапазонында бейорганикалық хлоридтермен немесе органикалық байланысқан хлормен әрекеттесу механизмі. Бұл процесс мыс немесе темір сияқты металдардың болуымен катализденеді;

сирету

құрылыстар мен техникалық жүйелер арналарындағы ауаның немесе жану өнімдерінің қысымын төмендету, ортаның төмен қысым аймағына ағуына ықпал етеді;

скруббер

тазарту мақсатында және бір немесе бірнеше компоненттерді алу үшін газдарды сұйықтықпен жууға арналған әртүрлі конструкциялы аппараттар, сондай-ақ пайдалы қазбаларды жууға арналған барабанды машиналар, оның ішінде тозаңды тұтып қалатын қондырғы;

Вентури скруббері

шығарылатын газдарды <1 мкм қатты бөлшектерден тазалау үшін қолданылатын жоғары жылдамдықты скруббер;

жағып бітіру

шығатын газдарды ауа бүрку немесе жанарғыны пайдалану арқылы тұтату және жағу (мысалы, СО және (ұшпа) органикалық қосылыстардың мөлшерін азайту үшін;

спрудина

Pb-Sb-қорытпаны Cu мен S-ден бөлу арқылы рафинациялаудың аралық өнімі. Қайталама шикізатты балқыту кезінде PbS түрінде Pb-ға өткен күкірт температура төмендеген кезде спрудина түрінде қалқып, Cu, Fe және басқа қоспаларды шоғырландырады. Түзілген спрудина алынады, салқындатылады және өңдеуге жіберіледі;

сүзгілеу

суспензияны конструкциясы әртүрлі сүзгілердің көмегімен сұйық және қатты фазаларға бөлу процесі;

сілті

протон акцепторы – сулы ерітіндідегі сутегі иондарын азды-көпті оңай сіңіретін зат;

шаймалау

қатты фазадан компоненттер алу үшін еріткішті кеуекті немесе ұсақталған материал арқылы өткізу. Мысалы, алтынды кеуекті кенді немесе байыту қалдықтарын үймелеп шаймалау арқылы алуға болады. Басқа әдістерге кен резервуарларын, концентраттарды немесе байыту қалдықтарын шаймалау және сол жерде шаймалау жатады;

шаймалау өнімі

құрамында бағалы компонент немесе шаймалаудан кейінгі кек – тұнба бар, құрамында қоспалар мен серіктес металдар бар ерітінді;

сынама алу

қарастырылып отырған затты, материалды немесе өнімді зерттеу мақсатында тұтас үлгінің репрезентативті іріктелімін қалыптастыру үшін заттың, материалдың немесе өнімнің бір бөлігі шығарылатын процесс. Сынама алу жоспары, іріктеу және аналитикалық ой-пайым әрқашан бір уақытта ескерілуге тиіс;

талдау

тұтастай алғанда заттың немесе оның жекелеген ингредиенттерінің бір немесе бірнеше сипаттамасын (құрамын, жай-күйін, құрылымын) анықтау мақсатында зерттеу, сондай-ақ оның әдісі мен процесі;

техникалық оттегі

97 %-дан астам O2 алу үшін азоттан бөлінген ауадағы оттегі;

техникалық сипаттама

құрылыстың, конструкцияның және/немесе материалдардың функционалдық, геометриялық, деформациялық, беріктік қасиеттерін көрсететін шама;

технологиялық нормативтер

кешенді экологиялық рұқсатта мынадай түрде белгіленетін экологиялық нормативтер:
1) эмиссиялар көлемінің бірлігіне маркерлік ластағыш заттардың шекті саны (массасы);
2) уақыт бірлігіне немесе өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бірлігіне есептегендегі шикізатты, қосалқы материалдарды, электр және (немесе) жылу энергиясын, өзге де ресурстарды тұтыну мөлшері;

тиімділік

белгілі бір нәтижеге қол жеткізу үшін техника тиімділігінің өлшемі. Кейбір жағдайларда ол кірістің шығысқа қатынасы ретінде көрсетілуі мүмкін;

тотығу процесі

электрондарды қалпына келтіргіштің атомынан (электрондар донорынан) тотықтырғыштың атомына (электрондар акцепторына) беру арқылы тотықтырылатын зат атомының тотығу дәрежесінің жоғарылауымен бірге жүретін химиялық процесс;

тотықтырғыш

басқа материалдармен, атап айтқанда жанғыш заттармен байланысқан кезде экзотермияның жоғары деңгейімен реакция жасай алатын материал;

төсем

шихтаны жүктеу алдында жентектеу арбаларының (паллеталардың) торына төселетін ұсақ агломерат қабаты, ол мынадай функцияларды орындайды, жентектеу арбаларының желтартқыш торын шамадан тыс қызудан қорғайды, яғни олардың қызмет ету мерзімін арттырады; машинаның астына материалдың ұсақ бөлшектерінің шашылып түсуінен қорғайды және оның дымқыл шихтамен бітелуіне жол бермей, желтартқыштар арасындағы еркін қиманы сақтайды, агломерат пирогының желтартқыштарға жабсып қалуын жоққа шығарып, оның машинадан еркін түсуін қамтамасыз етеді;

түйіршіктеу

ұнтақ тәрізді немесе қатты материалды түйіршікке, мөлшері бойынша біртекті және біркелкі түйіршіктерге жасанды түрлендіру процесі;

түтін газы

жану өнімдері мен жану камерасынан шығатын және түтіндік арқылы жоғары бағытталған ауаның шығарылуға тиіс қоспасы;

тікелей өлшеу

белгілі бір көзден шығарылатын қосылыстардың нақты сандық анықтамасы;

уытты зат

деммен немесе ауыз қуысы арқылы жұту немесе тері арқылы сіңуі шектеулі сипаттағы бұзылуларға әкелуі мүмкін зат;

үздіксіз өлшеу

жөндеу жұмыстарын жүргізу, ақауларды жою, іске қосу-баптау, тексеру, калибрлеу жұмыстары үшін үзілістер жасауға болатын тәулік бойы өлшеу;

ұйымдастырылған көз

пайдаланылған газдың (желдеткіш ауаның) құрамындағы зиянды заттар атмосфераға газ құбырлары немесе ауа жолдары жүйесі (құбыр, аэрациялық шам, желдеткіш шахта және т.б.). арқылы түсетін шығарынды бөлу көзі;

ұйымдастырылған шығарынды

стационарлық көзден шығарынды, егер ол бөлінетін тозаң және газ-ауа қоспаларының ағынының мәжбүрлі желдету жүйелерінің көмегімен бір бағытта өтуін қамтамасыз ететін арнайы құрылыс, жүйе немесе құрылғы (мұржалар және желдеткіш құбырлары, газ жолдары, ауа жолдары, желдеткіш шахталар және басқалары) арқылы жүзеге асырылса, ұйымдастырылған болып саналады;

ұйымдастырылмаған шығарынды

ластағыш заттардың бағытталмаған диффузиялық ағындар түрінде атмосфералық ауаға шығарылуы;

майдалау

майдалау процесінен ұсақ түйіршікті өнім (<1 мм) алынады, мұнда түйірлердің көлемі абразия мен соққылар арқылы және кейде шыбық, шар және тас қоқымы сияқты бос заттардың еркін қозғалысымен майдаланады;

ұшпа органикалық қосылыстар (ҰОҚ)

293,15 К болғанда бу қысымы 0,01 кПа немесе одан жоғары немесе белгілі бір пайдалану жағдайларында тиісті деңгейде ұшпалы болатын кез келген органикалық қосылыс;

флюс

металдарды балқыту кезінде оның балқу температурасын төмендету және металды бос жыныстардан бөлуді жеңілдету үшін кенге қосылатын бейорганикалық заттар;

астарлау

пештердің, қазандықтар оттықтарының және өзге де жабдықтардың ішкі жағын қаптайтын отқа төзімді, химиялық төзімді, жылу оқшаулағыш материалдармен қаптау;

фьюмингтеу

құрамында мырыш, қорғасын немесе қалайы бар балқытылған қождардан ұшпа компоненттерді алу тәсілі;

тозаң

кез келген нысандағы, құрылымдағы немесе тығыздықтағы субмикроскопиялық мөлшерден макроскопиялық мөлшерге дейінгі газ фазасында шашыраған қатты бөлшектер;

шахта пеші

кесек материалдарды балқытуға және күйдіруге, сондай-ақ металл бұйымдарды термиялық өңдеуге арналған металлургиялық пештердің түрі. Шахта пештерінің дөңгелек немесе тікбұрышты қималы тігінен орналасқан жұмыс кеңістігі болады;

шихта

концентраттардан, флюстерден, қалпына келтіргіштерден және т.б. тұратын металдарды алуға арналған шикізат қоспасы;

шлам

сарқынды сулардан және тазарту құрылыстарынан алынатын "сұйықтағы қатты" суспензия;

шпейза

темір, кобальт, никель, мыс және басқа металдардың арсенидтері мен антимонидтерінің қорытпасы болып табылатын түсті металлургиядағы аралық немесе жанама өнім; құрамында күшән көп шикізатты балқытқан кезде түзіледі. Шпейзаны бөліп алу және қайта өңдеу үлкен қиындықтарды тудырады. Күйдірген кезде күшән мен сүрме жеткілікті түрде жойылмаған жағдайда түзіледі;

штейн

құрамында никель, мыс, кобальт және т.б. бар сульфидті металл кендерін балқыту кезінде түзілетін сульфидтер қоспасы;

шығару

балқытылған металды немесе қожды кетіру үшін пештің есігін ашу;

шығарып алу

бөлгіш технологиялық процестерде бастапқы шикізатты пайдаланудың толықтығын бағалау. Шығарып алу белгілі бір өнімге айналған шығарылатын заттың мөлшерінің бастапқы материалдағы мөлшеріне қатынасы (пайызбен немесе бірлік үлестерімен) ретінде анықталады. Металлургияда көбінесе шығарып алу байыту процестері мен алынған өнімдер үшін: концентраттар, штейндер және т.б. үшін анықталады. Бұл жағдайда тауарлық өнім мен шикізаттағы алынатын компоненттің массалық қатынасы арқылы анықталатын тауарлық шығарып алу және технологиялық процестің бастапқы және барлық түпкілікті өнімдеріндегі компоненттің концентрациясы бойынша анықталатын технологиялық шығарып алу ерекшеленеді;

білікті уатқыш

екі білік орнатылған ауыр жақтаудан тұратын қайталама уатқыш типі. Екі білік бір-біріне қарай айналып жұмыс істейді. Жоғарыдан берілетін жыныс қозғалмалы біліктер арасында қысылып, ұсақталып, төмен жағынан шығарып тасталады;

экологиялық рұқсат

жеке кәсіпкерлер мен заңды тұлғалардың қоршаған ортаға теріс әсерді жүзеге асыру құқығын куәландыратын және қызметті жүзеге асырудың экологиялық шарттарын айқындайтын құжат;

экономика

шығындар (инвестициялар және операциялар) және кез келген ықтимал үнемдеу, мысалы, шикізатты тұтынуды азайту, қалдықтарды жинау, сондай-ақ техниканың мүмкіндіктерімен байланысты ақпарат;

экстракция

экстрагенттермен қоспалардан компоненттерді алудың масса алмасу процесі;

электрод

электр тогы электрохимиялық реакцияға (немесе электр доғасына немесе вакуумдық түтікке) электролитке енетін немесе шығатын өткізгіш (сондай-ақ анод пен катодты қараңыз);

электролиз

электр тогы ерітінді не электролит балқымасы арқылы өткен кезде түзілетін электродтардағы қайталама реакциялардың нәтижесі болып табылатын ерітінділердің немесе басқа заттардың құрамдас бөліктерін электродтардан шығарудан тұратын физика-химиялық процесс;

электролит

ерітіндіде немесе балқытылған күйде электр тогын өткізуге қабілетті зат;

электролиттік бөлу

инертті металл анод және катодта шөгетін электролиттегі қажетті металл пайдаланылатын электролиттік өндіріс сатысы;

электрсүзгі

газдарды аэрозоль, қатты немесе сұйық бөлшектерден тазарту электр күштерінің әсерінен болатын құрылғы;

эмиссия

антропогендік объектілерден босатылатын ластағыш заттардың атмосфералық ауаға, суға, жерге немесе оның астына түсуі.

      Аббревиатуралар мен олардың толық жазылуы


АКМ

агломерациялық конвейер машинасы

АҚ

акционерлік қоғам

БЖК

бір рет қолданылатын жұмсақ контейнер

ВП

Ванюков процесі

дБА

акустикалық децибел

ЕҚТ анықтамалығы

ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық

ЖЖР

жетектердің жиілік реттегіштері

ЖШС

жауапкершілігі шектеулі серіктестік

К

Кельвин

ОҚЦЭ-КС

оттекті-қалқыма циклондық электртермиялық кокс сүзгісі бар

ОҚЦЭ-МҚ

оттекті-қалқыма циклондық электртермиялық (мырыш-қорғасын)

кПа

Паскаль

КТА

кешенді технологиялық аудит

АСОЭБ

аккумуляторлық сынықтарды оттек-электртермиялық балқыту

АСОЭБ-СВ

аккумуляторлық сынықтарды сұйық ваннада оттек-электртермиялық балқыту

РҚ

редукциялау құрылғылары

КҚЗ

күкірт қышқылы зауыты

ҚО

қоршаған орта

ҚР НҚА

Қазақстан Республикасының нормативтік құқықтық актісі

ҚРЗ

Қазақстан Республикасының Заңы

ҚР ҰС

Қазақстан Республикасының Ұлттық стандарты

ОБТ

оттекті биохимиялық тұтыну

ОХТ

оттекті химиялық тұтыну

ПХДД/Ф

полихлорланған дибензо-н-диоксиндер және дибензофурандар

ПӘК

пайдалы әрекет тиімділігі

ЭнМЖ

энергоменеджмент жүйесі

ТГК

түтін газын күкіртсіздендіру

TЖТ

техникалық жұмыс тобы

ТК

технологиялық көрсеткіш

УС

ультракүлгін сәулелену

ҰОҚ

ұшпа органикалық қосылыстар

ҮНҚС

үш негізді қорғасын сульфаты

ЭББ

экологиялық бақылау бағдарламасы

ЭМЖ

экологиялық менеджмент жүйесі

ЭПР

электрондық парамагниттік резонанс

ЭС

электр сүзгілер

ЭТ

электрмагниттік тегершіктер

SCR

селективті каталитикалық бейтараптандыру реакторы

WSA

ылғалды газдан алынған күкірт қышқылы


      Химиялық элементтер


Символ

Атауы

Символ

Атауы

Ag

күміс

Mg

магний

Al

алюминий

Mn

марганец

As

күшән

Mo

молибден

Au

алтын

N

азот

B

бор

Na

натрий

Ba

барий

Nb

ниобий

Be

бериллий

Ni

никель

Bi

висмут

O

оттегі

C

көміртек

Os

осмий

Ca

кальций

P

фосфор

Cd

кадмий

Pb

қорғасын

Cl

хлор

Pd

палладий

Co

кобальт

Pt

платина

Cr

хром

Re

рений

Cs

цезий

Rh

родий

Cu

мыс

Ru

рутений

F

фтор

S

күкірт

Fe

темір

Sb

сүрме

Ga

галий

Se

селен

Ge

германий

Si

кремний

H

сутегі

Sn

қалайы

He

гелий

Ta

тантал

Hg

сынап

Te

теллур

I

йод

Ti

титан

In

индий

Tl

таллий

Ir

иридий

V

ванадий

K

калий

W

вольфрам

Li

литий

Zn

мырыш


      Химиялық формулалар


Химиялық формула

Атауы (сипаттама)

AI2O3

алюминий оксиді

CO

көміртек монооксиді

CO2

көміртек диоксиді

CaO

кальций оксиді, кальций гидрототығы

FeO

темір оксиді

Fe2O3

темір оксиді үш валентті

H2O2

сутегінің асқын тотығы

H2S

күкіртсутек

H2SO4

күкірт қышқылы

HCl

хлор-сутегі қышқылы

HF

фтор-сутегі қышқылы

HNO3

азот қышқылы

K2O

калий оксиді

MgO

магний оксиді, магнезия

MnO

марганец оксиді

NaOH

натрий гидрототығы

NaCl

натрий хлориді

CaCl2

калий хлориді

Na2CO3

натрий карбонаты

Na2SO4

натрий сульфаты

NO2

азот қостотығы

NOx

азот оксиді (NO) және азот диоксиді (NO 2 ) қоспасы, NO2 түрінде көрсетілген

PbCO3

қорғасын карбонаты

PbO

қорғасын оксиді

Pb3O4

үш қорғасын тетроксиді

PbS

қорғасын сульфиді

PbSО4

қорғасын сульфаты

SiO2

кремний қостотығы, кремний оксиді

SO2

күкірт қостотығы

SO3

күкірт үштотығы

SOx

күкірт оксидтері – SO 2 және SO3

ZnO

мырыш оксиді


      Өлшем бірліктері


Өлшем бірлігінің символы

Өлшем бірлігінің атауы

Өлшем атауы (өлшеу символы)

Түрлендіру және түсініктемелер

1

2

3

4

бар

бар

Қысым (Д)

1.013 бар = 100 кПа = 1 атм

°C

Цельсий градусы

Температура (T)
Температура айырмасы (ТА)


г

грамм

Салмақ


ч

сағат

Уақыт


K

Кельвин

Температура (T) Температура айырмашылығы (ТА)

0 °C = 273.15 K

кг

килограмм

Салмақ


кДж

килоджоуль

Энергия


кПа

килопаскаль

Қысым


кВт ч

киловатт-сағат

Энергия

1 кВт сағ = 3 600 кДж

л

литр

Көлем


м

метр

Ұзындық


м2

шаршы метр

Шаршы


м3

текше метр

Көлем


мг

миллиграмм

Салмақ

1 мг = 10 -3 г

мм

миллиметр


1 мм = 10 -3 м

МВт

мегаватт жылу қуаты

Жылулық қуат
Жылу энергиясы


нм3

қалыпты текше метр

Көлем

101.325 кПа кезінде, 273.15 K

Па

паскаль


1 Па = 1 Н/м2

млр.шақ. / ppb

бб

Қоспалардың құрамы

1 част/млрд. / ppb = 10-9

млн шақ./ ppm

миллионға шаққанда

Қоспалардың құрамы

1 част/млн / ppm = 10-6

айн/мин

айн/мин

Айналу жылдамдығы, жиілігі


т

метрикалық тонна

Салмақ

1 т= 1 000 кг немесе 106 г

т/тәу

тәулігіне тонна

Жаппай шығыс,
материал шығысы


т/жыл

жылына тонна

Жаппай шығыс,
материал шығысы


көл%

көлемі бойынша пайыздық қатынас

Қоспалардың құрамы


кг-%

салмағы бойынша пайыздық қатынас

Қоспалардың құрамы


Вт

ватт

Қуат

1 Вт = 1 Дж/с

В

вольт

Кернеу

1 В = 1 Вт/1 А (А - Ампер, сила тока

ж

жыл

Уақыт

1.13      р = 100 кПа = 1 атм

Алғысөз

      Ең үздік қолжетімді техникаларға арналған анықтамалық мазмұнының қысқаша сипаттамасы: халықаралық аналогтармен өзара байланысы

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалық негізгі өндірістік қалдықтардың технологиялық көрсеткіштерін, түзілу, жинақталу және көмілу көлемдерін, ресурстарды тұтыну деңгейлерін және ең үздік қолжетімді техникаларды пайдаланумен байланысты технологиялық көрсеткіштерді, сондай-ақ ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды және кез келген перспективалы техникаларды қамтитын қорытындыларды қамтитын құжат болып табылады.

      "Ең үздік қолжетімді техникалар" термині Қазақстан Республикасының Экология кодексінің (бұдан әрі – Экология кодексі) 113-бабында енгізілді, оған сәйкес ең үздік қолжетімді техникалар деп қызмет түрлері мен оларды жүзеге асыру әдістерінің неғұрлым тиімді және озық даму сатысы түсініледі, бұл олардың қоршаған ортаға жағымсыз антропогендік әсер етуді болғызбауға немесе, егер бұл іс жүзінде жүзеге асырылмаса, барынша азайтуға бағытталған технологиялық нормативтер мен өзге де экологиялық шарттарды белгілеуге негіз болу үшін практикалық жарамдылығын куәландырады.

      Ең үздік қолжетімді техникаларды қолдану бағыттарының тізбесі Экология кодексіне 3-қосымшада бекітілген.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалық қоршаған ортаға түсетін жүктемені (шығарындылар, қалдықтарды орналастыру төгінділері) азайтуға, энергия тиімділігі деңгейін арттыруға және ресурстарды үнемдеуді қамтамасыз етуге бағытталған қорғасын өндірісінде ЕҚТ қолдану саласына қатысты салаларда қолданылатын технологиялық процестердің, жабдықтардың, техникалық тәсілдердің, әдістердің сипаттамасынан тұрады. Сипатталған технологиялық процестердің, техникалық тәсілдердің, әдістердің ішінен ең үздік қолжетімді техникаларға (ЕҚТ) жататын шешімдер анықталды және таңдалған ЕҚТ-ға сәйкес технологиялық көрсеткіштер белгіленді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу ең үздік қолжетімді технология ретінде технологияны анықтау тәртібіне сәйкес, сондай-ақ Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысымен бекітілген Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағиаларына (бұдан әрі – Қағидалар) сәйкес жүзеге асырылды [2].

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеген кезде ең үздік қолжетімді техникалар қолданылатын нақты салаларда олардың техникалық және экономикалық қолжетімділігін негіздейтін экономиканың қалыптасқан құрылымының ерекшелігі және Қазақстан Республикасының климаттық, сондай-ақ экологиялық жағдайларына негізді бейімдеу қажеттігі ескеріле отырып, осы саладағы ең үздік халықаралық тәжірибе ескерілді. ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеген кезде төмендегідей ұқсас және салыстырмалы анықтамалық құжаттар пайдаланылды:

      1. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the main Non-Ferrous Metals Industries [52].

      2. ИТС 13–2020 Ең үздік қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық нұсқаулық [39].

      3. Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency [55].

      4. ИТС 48–2017 Ең үздік қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық [40].

      5. Өнеркәсіптік ластанудың алдын алу және бақылау [41].

      Технологиялық процеске ең үздік қолжетімді техникалардың біреуін немесе бірнешеуінің жиынтығын қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығын әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындады.

      Түсті металлургияның өнеркәсіп орындарынан (мырыш және кадмий, қорғасын, мыс және алтын өндірісі) атмосфераға шығарылатын эмиссиялардың ағымдағы мөлшері жылына шамамен 176 000 тоннаны құрайды. Бүгінгі таңда қазақстандық қорғасын өндіру кәсіпорнында ЕҚТ енгізу деңгейі 71,2 % деңгейінде деп бағаланып отыр.

      ЕҚТ қағидаттарына көшкен кезде сала бойынша қоршаған ортаға эмиссиялар шамамен 65 %-ға азаяды немесе жылына шамамен 114 400 тоннаға төмендейді.

      Түсті металлургия бойынша сараптамалық бағалау туралы есепке сәйкес инвестициялардың болжамды көлемі 1,3 млрд теңгені құрайды. ЕҚТ енгізген кезде нақты кәсіпорынның экономикасын және кәсіпорынның ЕҚТ қағидаттарына көшуге дайындығын, таңдап алынатын ЕҚТ өндіруші елді, қуаттылық көрсеткіштерін, ЕҚТ габариттерін және ЕҚТ орналастыру дәрежесін ескере отырып, ЕҚТ-ны таңдауға деген жеке көзқарас көзделеді.

      Өндірістік қуаттарды заманауи және тиімді техниканы қолдана отырып жаңғырту Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымы елдерінің эмиссияларына сай келетін тиісті деңгейлерге дейін ресурс үнемдеуге және қоршаған ортаны сауықтыруға ықпал ететін болады.

      Мәліметтерді жинау туралы ақпарат

      ЕҚТ бойынша анықтамалықта Ең үздік қолжетімді техникалар бюросының қызметін атқаратын қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкілетті органның ведомстволық бағынысты ұйымы жүргізген кешенді технологиялық аудит және сауалнама бойынша алынған Қазақстан Республикасындағы қорғасын өндірумен айналысатын кәсіпорындардың 2015-2019 жылдарға арналған техникалық-экономикалық көрсеткіштері, ауаға ластағыш заттардың шығарындылары және су ортасына төгінділері бойынша нақты деректер пайдаланылды.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықта Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігінің Ұлттық статистика бюросының, технологиялық жүйелер мен қорғасын өндірісі жабдықтарын өндірумен айналысатын компаниялардың деректері пайдаланылады.

      Өнеркәсіп орындарда қолданылатын технологиялық процестер, жабдықтар, қоршаған ортаны ластау көздері, қоршаған ортаның ластануын азайтуға және энергия тиімділігін арттыруға және ресурстарды үнемдеуге бағытталған технологиялық, техникалық және ұйымдастырушылық шаралар туралы мәліметтер Қағидаларға сәйкес ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу процесінде жиналды.

      Басқа ЕҚT бойынша анықтамалықтармен өзара байланысы

      ЕҚT бойынша анықтамалық Экология кодексінің талаптарына сәйкес әзірленетін ЕҚТ анықтамалықтары сериясының біреуі болып табылады және төмендегілермен байланысты болады:

ЕҚT бойынша анықтамалық атауы

Байланысты процестер

Қалдықтарды залалсыздандыру

Қалдықтарды басқару

Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту

Сарқынды суларды тазарту процестері

Шаруашылық және (немесе) өзге де қызметті жүзеге асыру кезіндегі энергия тиімділігі

Энергия тиімділігі

Қалдықтарды жою және өртеу арқылы кәдеге жарату

Отын компоненті ретінде шығатын газдарды қатыстыру

Мыс және бағалы металл – алтын өндірісі

Күкірт қышқылы өндірісі, мыс өндірісінің қалдықтары

Мырыш және кадмий өндірісі

Күкірт қышқылы өндірісі, мырыш өндірісінің қалдықтары

Қолданылу саласы

      Экология кодексінің нормаларына сәйкес осы ЕҚТ бойынша анықтамалық мыналарға қолданылады:

      қорғасын өндіру және өңдеу, атап айтқанда:

      металлургиялық және электрметаллургиялық процестер арқылы концентраттардан немесе қайталама шикізат материалдарынан қорғасын өндіру;

      қорғасын өндірісінің өнеркәсіптік өнімдерінен, оның ішінде тозаң, қож, күкірт қышқылы өндірісінің шламдары, мырыш өндірісінің кегінен пиро және гидрометаллургиялық тәсілдермен қорғасын алу;

      қорғасынды тазарту өнімдерін өңдеу (мыс шликері, висмут дросстары, күміс көбігі, сілтілі балқымалар);

      тауарлық өнімді (құймалардағы қорғасын және оның негізіндегі қорытпалар) ала отырып, қорғасынды балқыту, қоспалау процестері.

      мырыш пен мыс өндірісінің өнеркәсіптік өнімдерінен қорғасын алу;

      күкірт қышқылын және басқа да өнімдерді кейіннен өндірумен қорғасын өндірісіндегі күкірті бар газдарды кәдеге жарату.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласын, сондай-ақ технологиялық процестерді, жабдықтарды, техникалық тәсілдер мен әдістерді осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласы үшін ең үздік қолжетімді техникалар ретінде ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығын әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындады.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалық эмиссиялар көлеміне және (немесе) қоршаған ортаны ластау ауқымына әсер етуі мүмкін негізгі қызмет түрлерімен байланысты процестерге де қолданылады:

      шикізатты сақтау және дайындау;

      отынды сақтау және дайындау;

      өндірістік процестер (пирометаллургиялық, гидрометаллургиялық және электролиттік);

      эмиссиялар мен қалдықтардың түзілуін болғызбау және азайту әдістері;

      өнімді сақтау және дайындау;

      қорғасын өндірісінің қалдық газдарынан күкірт қышқылын алу.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық тау-кен өндіру, кен байыту және концентраттарды өндіру процестеріне, металдардың бетін өңдеуге байланысты процестерге, өндірістің бірқалыпты жұмыс істеуі үшін қажетті қосалқы процестерге, сондай-ақ жоспарлы алдын алу және жөндеу жұмыстарымен байланысты пайдаланудың штаттан тыс тәртібінде қолданылмайды.

Қолданылу қағидаттары

      Құжат мәртебесі

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық объект/объектілер операторларын, уәкілетті мемлекеттік органдарды және жұртшылықты объект/объектілер операторларының "жасыл" экономика қағидаттарына және ең үздік қолжетімді техникаларға көшуін ынталандыру мақсатында ең үздік қолжетімді техникалар және ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықты қолдану саласына жататын кез келген перспективалы техникалар туралы ақпарат беруге арналған.

      ЕҚТ анықтамасы бірқатар халықаралық деңгейде қабылданған өлшемшарттарға негізделген мынадай салалар (ЕҚТ қолдану аясы) үшін жүзеге асырылады:

      аз қалдықты технологиялық процестерді қолдану;

      өндірістің жоғары ресурстық және энергия тиімділігі;

      суды ұтымды пайдалану, су айналымы циклдерін құру;

      ластануды болғызбау, аса қауіпті заттарды пайдаланудан бас тарту (немесе пайдалануды азайту);

      заттар мен энергияны қайта пайдалануды ұйымдастыру (мүмкіндігінше);

      (ЕҚТ қолдану салаларына тән инвестициялық циклдарды ескере отырып) экономикалық орындылығы.

      Қолданылуы міндетті ережелер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың "6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды қамтитын қорытынды" деп аталатын бөлімінің ережелері ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыларды әзірлеу кезінде қолдануға міндетті болып табылады.

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындылардың бір немесе бірнеше ережесінің жиынтығын қолдану қажеттігін объектілердің операторлары технологиялық көрсеткіштер сақталған жағдайда кәсіпорындағы экологиялық аспектілерді басқару мақсаттарына сүйене отырып өз бетінше айқындайды. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта берілген ең үздік қолжетімді техникалардың саны мен тізбесі ендіру үшін міндетті емес.

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытынды негізінде объектілердің операторлары ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыларда бекітілген технологиялық көрсеткіштер деңгейіне қол жеткізуге бағытталған экологиялық тиімділікті арттыру бағдарламасын әзірлейді.

      Ұсынымдық ережелер

      Ұсынымдық ережелер сипаттама түрінде болады және ЕҚT қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді белгілеу процесін талдауға және ЕҚT бойынша анықтамалықты қайта қарау кезінде талдауға ұсынылады.

      1-бөлім: отандық өнеркәсіптің әлемдік нарықтағы орнын ескере отырып, қорғасын өндірісі, саланың құрылымы, Қазақстан Республикасындағы қорғасын өндіру үшін қолданылатын өнеркәсіптік процестер мен технологиялар туралы жалпы ақпарат беріледі.

      2-бөлім: ЕҚТ-ға жатқызу әдістемесі, ЕҚТ-ны сәйкестендіру тәсілдері сипатталған.

      3-бөлім: өндірістің сипаттамаларын ескере отырып, өндіріс процесінің немесе түпкілікті өнім өндірудің негізгі кезеңдерін сипаттайды, сондай-ақ осы жетекші өндірістік кәсіпорындарда жабдықтар мен технологияны жетілдіру және жаңғырту арқылы жүргізілген жаңғыртудың негізгі кезеңдері сипатталған, ағымдағы шығарындылар, шикізаттың шығыны мен табиғаты, суды тұтыну, энергияны пайдалану және қалдықтардың пайда болуы тұрғысынан жазу кезіндегі өндірістік және пайдалану қондырғыларының экологиялық сипаттамалары туралы деректер мен ақпарат ұсынылған.

      4-бөлімде: технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде олардың қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін нысанды қайта құруды қажет етпейтін әдістер сипатталған.

      5-бөлім: ЕҚТ анықтау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын қолданыстағы әдістердің сипаттамасы ұсынылған.

      7-бөлім: жаңа және перспективалы техникалар туралы ақпарат ұсынылған.

      8-бөлім: ЕҚT бойынша анықтамалықты қайта қарау шеңберінде болашақ жұмыс үшін қорытынды ережелер мен ұсыныстар берілген.

1. Жалпы ақпарат

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде Қазақстан Республикасының түсті металл өнеркәсібінің сипаттамасын қоса алғанда, нақты қолдану саласы туралы жалпы ақпарат, сондай-ақ эмиссиялардың ағымдағы деңгейлерін, сондай-ақ энергетикалық, су және шикізат ресурстарын тұтынуды қоса алғанда, осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласына тән негізгі экологиялық проблемалардың сипаттамасы қамтылады.

      Қазақстан Республикасының түсті металлургиясы өнеркәсіптің ең көне және жетекші салаларының бірі болып табылады, оның дамуы пайдалы қазбалардың қомақты ресурстарына негізделеді және республиканың бүкіл өнеркәсіптік кешенін қалыптастыруға орасан зор әсер етеді.

      Қорғасын полиметалл, қорғасын-мырыш және қорғасын рудаларының кен орындарында өндіріледі. Қазақстан Республикасындағы қорғасын және мырыш кендерін өндірудің негізгі объектілері Кенді Алтайда (Шығыс Қазақстан), Оңтүстік және Орталық Қазақстанда орналасқан. Қорғасын – жер қыртысында кең таралған металл [6,7,11]. Өндірілген қорғасынның негізгі көлемі дүние жүзінде аккумуляторлар өндіруге, сондай-ақ электр өнеркәсібінің кабельдер мен оларға арналған жабындарды өндірудегі қажеттіліктеріне пайдаланылады. Қорғасынның коррозияға қарсы жақсы қасиеттері оны химия және металлургия өнеркәсібінде пайдалануға мүмкіндік береді. Құрамында әртүрлі пропорцияда сүрме, мыс, күшән, кадмий бар қалайы, кальций, мырыш бар қорғасын қорытпалары – қола, баббит, латунь, дәнекерлеу машина жасауда және электротехникада кеңінен қолданылады. Қорғасын баспа қорытпасының бөлігі болып табылады. Қорғасын жарылғыш материалдар өндірісінде, сондай-ақ әскери өнеркәсіпте снарядтар, оқтар, оқтар жасауда кеңінен қолданылады. Атом энергетикасының дамуы гамма-сәулеленуден қорғау мәселесін көтерді. Материалдардың көпшілігіне қарағанда қорғасын гамма-сәулелерді жақсырақ сіңіреді және сондықтан медицинада, атом өнеркәсібінде және ғылыми қызметте радиациядан қорғау үшін өте кеңінен қолданылады.

      Қорғасын (Pb) – көкшіл-ақ түсті, жылтыр, ауыр металл. Қорғасынның балқу температурасы 327,4 °С, қатты қорғасынның тығыздығы – 11,34 г/см3. Қорғасын бірқатар металдармен: қалайы, мырыш, кадмий, мыс, висмут, сүрме, кальций, сынап, алтын, күміс және т.б. қорытпалар мен қатты ерітінділер түзеді. Қорғасынның ерекшелігі – ол темірді іс жүзінде ерітпейді. Бұл болат пен шойыннан жасалған жабдықта жоғары температурада да металлургиялық операцияларды жүргізуге мүмкіндік береді. Басқа металдармен салыстырғанда қорғасынның рентген сәулелерін сіңіруінің салмақтық коэффициенті ең жоғары. Химиялық тұрғыдан қорғасын мейлінше инертті. Ылғалды ауада оны әрі қарай тотығудан сақтайтын PbO немесе негізгі көміртек және сульфат тұздарының тығыз қабықшасының түзілуімен баяу тотығады.

      Қорғасында О2, SO2, Н2, N2, СО және СО2 сияқты газдар түгелге жуық ерімейді.

      Қорғасынның бірқатар бірегей қасиеттері бар: жоғары икемділік, иілгіштік, тығыздық, төмен балқу температурасы, аққыштық, темірдің ерігіштігінің болмауы, сонымен қатар коррозияға өте төзімділік және әртүрлі сәулеленудің енуінен қорғау, осыдан келіп рұқсат етілген жиіліктегі металл түрінде де, қорытпалардың құрамдас бөлігі ретінде де әртүрлі өнеркәсіп салаларында оған деген кеңінен сұраныс туындайды [6-12].

      Ресурстар мен материалдар

      Полиметалл қорғасын-мырыш, қорғасын-мырыш-мыс кендерін байыту кондициялық мыс, қорғасын және мырыш концентраттарын ала отырып, ұжымдық-селективті немесе селективті схемалар бойынша флотациялау арқылы жүзеге асырылады. Алайда тиісті концентраттарға құнды компоненттерді алу көрсеткіштері 60-87 деңгейінде, бұл әртүрлі концентраттардағы металдардың айтарлықтай жоғалуына әкеледі.

      Полиметалл кендердің қоры көптеген елдердің аумағында шоғырланған, олардың ішіндегі ең молы: АҚШ (әлемдегі қорғасын қорының 37 %-ы және ТМД елдері мен Шығыс Еуропаны есептемегенде 46 %-ы, ал мырыш тиісінше 20,7 және 28 %), Канада (10 және 12,6  % қорғасын, 16,1 және 21,6 – мырыш) және Аустралия (15,4 және 19 % қорғасын және 16, және 21,6 – мырыш).

      Қорғасын концентраттарының сапасы қорғасынның, металл қоспаларының және бос жыныстардың құрамдастарының құрамымен анықталады. Технологиялық тұрғыдан қорғасын концентраттарын шамамен құрамында кремний диоксиді, сүрме және басқа да қоспалары аз, құрамында 70 %-дан 80 %-ға дейін қорғасыны бар өте бай концентраттарға және құрамында 70 %-дан аз қорғасын және ілеспе металдардан басқа, айтарлықтай мөлшері бар басқа концентраттарға бөлуге болады. Бұл басқа концентраттарға 55-70 % қорғасыны бар бай концентраттар да, құрамында 55 %-дан аз қорғасын және жоғары қоспалар бар концентраттар да кіреді. Қорғасынның негізгі бөлігі сульфидті немесе аралас рудалардан алынған және құрамында осы металдың 70 %-дан азы бар концентраттардан балқытылады. Көп жағдайда кендердің табиғаты полиметалл, сондықтан алынған концентраттардың сапасы көбінесе кендердің минералогиялық құрамына, олардағы минералдардың өну дәрежесіне және байыту процесіне әсер ететін көптеген басқа факторларға байланысты. Бірақ байыту өте қиын кендерден де металдардың едәуір бөлігін күрделі құрамдағы аралық өнімге айналдыру нәтижесінде әбден қанағаттанарлық концентраттарды бөліп алуға болады. Есептеулер көрсеткендей, бай және жеткілікті таза концентраттарды алу үшін мұндай өнімдерді оқшаулау және оларды тәуелсіз өңдеуге жіберу орынды болатыны сирек емес.

      Дүниежүзіндегі елдердің ішінде қорғасын және мырыш кендерінің қорлары бойынша Аустралия, Қытай, Ресей Федерациясы, АҚШ, Қазақстан, Перу, Мексика айтарлықтай ерекшеленеді. Мырыш пен қорғасын қорының басым көпшілігі Азия-Тынық мұхиты аймағында, соның ішінде Ресей мен ТМД елдерінде, сондай-ақ Солтүстік және Оңтүстік Америкада шоғырланған. Әлемдік мырыш өндірісіндегі алғашқы он елдің үлесі үздіксіз өсіп келеді, 2000-шы жылдардың өзінде-ақ ол 80 %-дан асты. 2000-шы жылдардың ортасынан бастап тау-кен өндіруші жетекші 10 елдің үлесі де өсу үрдісінде 90 %-дан асты. Қорғасынның ең көп қоры бар елдер 1.1-суретте көрсетілген.





      [11] мәліметтері бойынша геологиялық-экономикалық бағалау нәтижесінде құрамында қорғасын, мырыш және басқа металдар бар 44 кен орны (52,4 %) оң баға алды, яғни олар бойына қорлар белсенді болып табылады. Мырыш бойынша белсенді қорлар қайта бағалаудан кейін жалпы көлемнің 88,7 %-ын құрайды, қорғасын бойынша осыған ұқсас деректер – 66,8 % (1.1- кесте).

      1.1-кесте. Қорғасын мен мырышты геологиялық-экономикалық бағалау нәтижелері

Р/с №

Тауар құны, млн АҚШ доллары

Кен орны

1

2

3

1

I.>500

Орловское, Малеевское, Артемьевское, Шалқия, Жәйремнің Қиыр Батыс аймағы, Бестөбе, Жезқазған, Николаев, Новолениногор кен орындары

2

II. 200-500

Абыз, Батыс (карьер) және Шығыс Жәйрем, Тишинское, Ертісское, Юбилейно-Снегирихинское, Қосмұрын, Көктау, Приорское, Шаймерден

3

III. 50-200

Майқайың, Жәйрем (Западный ауданы – жерасты өндіру), Көкзабой, Шубинское, Стрежанское, Обручевское, Долинное, Шемонаиха, Анисимов Ключ

4

IV. 5-50

Красноярское, Қосмұрын, Лиманное, Талап Қарағайлы (Негізгі сайт), Майқайың Е, Сувенир, Үшқағыл, Алашпай, Ақжал, Новолениногорское (Успен кен орны), Маячное, Ақбастау, Көктау, Бұлақ-Аралчинское, Құндыздыское

5

V. 5-ке дейін

Жила Новая, Путинцевское, Верхнекумыстынское, РиддерСокольное

6

VI. Теріс

Қарағайлы (жер асты өндіру), Қайрактинское, Березовское, Белоусовское, Көксу, Ұзынжал, Чекмар, Лиманное, Ақбастау (жер асты өндіру), Майское және т.б.; барлығы 24 нысан

      Қазақстанның қорғасын, кадмий, никель, күшән және аккумуляторларды өндіруге арналған басқа да құрамдас бөліктерінің шикізаттық әлеуеті бар, бұл олардың өндірісін сметалық құны 1,2 миллиард АҚШ долларынан асатын 28-30 миллион данаға дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді, бұл бүгінгі күні қорғасын шикізатының экспортынан түсетін табыстан 20 есе артық [19].

      1.2. Өндірістік алаңдар

      Қазақстанда қорғасын металлургия өндірісінің дамуы Шығыс Қазақстан облысының Өскемен қаласындағы жұмыс істеп тұрған қорғасын зауытының одан әрі жұмыс істеуімен байланысты. Бұл ретте аталған зауытты шикізатпен қамтамасыз ету проблемасы маңызды мәселе болып қала береді, ол өзінің шикізат базасынан қорғасын концентраттарының тапшылығына тап болып отыр, бұл импорттық шикізатты, соның ішінде орташа өнімдерді пайдалану арқылы қолданыстағы металлургиялық қуаттарды жүктеу қажеттігін туындатады. "Қазцинк" – қазақстандық тау-кен өндіруші компания. "Қазцинк" компаниясы Шығыс Қазақстан облысындағы түсті металл кендерін өндіру және өңдеумен айналысатын қазақстандық кәсіпорындардың (Зыряндағы Зырян қорғасын зауыты, Риддердегі Лениногор полиметалл комбинаты, Өскемендегі қорғасын-мырыш комбинаты) бірігуі нәтижесінде құрылды.

      Шығыс Қазақстан облысы Өскемен қаласындағы қорғасын зауыты (1952 жылдан). Ұлы Отан соғысы басталғанда "Электроцинк" зауыты Орджоникидзе (қазіргі Владикавказ) қаласынан Өскеменге көшірілді. Соғыс жылдарында ең қысқа мерзімде Солтүстік Осетияның "Электроцинк" зауыты – болашақ қорғасын-мырыш зауытының негізі салынды. Германияның репарациясы есебінен Магдебург мырыш зауытының жабдықтары да осында тасымалданды. 1947 жылы мырыш өндірісі іске қосылды. 1952 жылы Өскемен мырыш комбинаты қорғасын-мырыш комбинатына айналды: биыл қорғасын зауыты да іске қосылды. 1956 жылы қаңтарда зауытта қожды өңдеуге арналған қожды айдау цехы іске қосылды, 1964 жылы жаңа қожды айдау зауыты іске қосылды, оған 1997 жылы жаңа кәдеге асыру қазаны орнатылды. Тазартылған қорғасын өндірісі классикалық сызба бойынша "шихта агломерациясы – шахталық балқыту – тазартылмаған қорғасынды өңдеу" бойынша жүргізілді. 1986 жылы қорғасын зауыты тәулігіне 500 тонна шихтаны құрайтын нысанда ВНИИТцветмет әзірлеген КИВЦЭТ процесін тәжірибелік пайдалануды бастады, бірақ кейіннен бұл технология бұл зауытта қолданылмады. 2010 жылдары өндірісті дамыту жобасы аясында Қазақстанда алғаш рет қорғасын концентраттарын технологиялық балқыту үшін "Xstrata Copper" (Аустралия) еншілес кәсіпорны "Мount Isa mines" әзірлеген Isasmelt процесі "агломерация-шахталық балқыту" схемасының орнына енгізілді. Нәтижесінде технологиялық сызбадан пайдаланылмайтын "нашар күкірт диоксиді" газдарының түзілуі алынып тасталды, ал одан да көп концентрацияланған газдар күкірт қышқылы өндірісінде толық өңделіп, тауарлы өнім – күкірт қышқылы алынады. 2012 жылы қорғасын өндірісі қайта құрылды, зауытта күкірт диоксидін тауарлық күкірт қышқылына айналдыру арқылы газдарды өңдеуге мүмкіндік беретін жаңа ISASMELT технологиясы енгізілді. ISASMELT технологиясы толық қайта өңдеуге болатын SO2 жоғары шоғырлануы бар газдардың шағын көлемін өндіру кезінде герметикалық балқыту жабдығымен сипатталады. Қорғасын өндірісін қайта құру энергия сыйымдылығын төмендетуге, қайта өңделетін материалдарды кең көлемде өңдеуге және осы өндірістің экологиялық көрсеткіштерін жақсартуға мүмкіндік берді. "Казцинк" ЖШС ӨМК қорғасын зауытының өндірістік қуатының орташа жылдық көрсеткіштері 1.2-суретте көрсетілген.




      1.2-сурет. "Казцинк" ЖШС ӨМК қорғасын зауытының өндірістік қуатының орташа жылдық көрсеткіштері

      Талдықорған аккумулятор зауытының құрылысы 1970 жылы басталып, 1975 жылдың қаңтарында алғашқы 6СТ-75ЭМ аккумуляторлары шығарылды. Қысқа уақыт ішінде кең ассортименттегі аккумуляторлардың сериялық өндірісі жолға қойылды. Талдықорған қорғасын аккумуляторлар зауыты КСРО-да аккумулятор батареяларын шығаратын бес кәсіпорынның бірі болды.

      Зауыт аккумуляторлар мен шикізатты өндіруден бастап істен шыққан аккумуляторларды кәдеге жаратуға және өңдеуге дейінгі толық технологиялық цикл бойынша салынды.

      1.3. Негізгі экологиялық проблемалар

      Қорғасын өндірісінің қоршаған ортаға және адам денсаулығына әсерін (қолданылатын технологиялық шешімдерге қарамастан) экожүйенің белгілі бір құрамдас бөлігіне әсер ету дәрежесі бойынша бөлуге болады.

      Атмосфералық ауа

      Қорғасын өндірісінен шығатын газдардағы ластағыш заттардың мөлшері бүгінгі күннің ең басты экологиялық мәселесі болып қалып отыр. Пирометаллургиялық процестердің көпшілігі газдардың көп мөлшерінің түзілуімен сипатталады. Қажетті құрамдас газдарды (негізінен SO2) пайдалану мүмкіндігінен басқа, қоршаған ортаны қорғау үшін оларды бейтараптандыру қажет.

      Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың түсуі өндірістік циклдің барлық кезеңдерінде болады және тек өндірістік қызметтің ерекшеліктерімен анықталады:

      бастапқы шикізаттан қорғасын өндіру;

      қоспа ретіндегі қорғасыны бар қайталама шикізаттан қорғасынды ілеспе алу;

      алынған өнімдерді қорғасын қоспаларынан тазарту және т.б.

      Атмосфераға шығарындылардың құрамындағы ластағыш заттарға мыналар жатады:

      күкірт диоксиді (SO2) – қорғасын концентраттарын өңдеуге арналған пирометаллургиялық процестер;

      қалқымалы қатты заттар (тозаң), металдар және олардың қосылыстары – шикізатты, жартылай фабрикаттарды және дайын өнімдерді (сақтау, тасымалдау, кептіру, өңдеу және т.б.) дайындау процестері;

      азот тотықтары (NOX) – қалпына келтіру процестері;

      ҰОҚ, ПХДД/Ф – негізінен екінші реттік қорғасын өндіру кезінде түзіледі.

      Жерүсті және жерасты сулары

      Қорғасын өндірісінде айтарлықтай мөлшерде сарқынды сулар жиналады. Олардың құрамына кіретін компоненттер (Zn, Cd, Pb, Hg, Se, Cu, As, Co және Cr) өте улы, реакцияға қабілетті, биосфераға, топыраққа, гидросфераға және т.б. әсер етеді.

      Ағызылатын сарқынды сулардың сапалық құрамы кәсіпорынды сумен қамтамасыз ету үшін пайдаланылатын судың құрамына, пайдаланылатын шикізаттың құрамына, технологиялық процестердің ерекшеліктеріне, аралық өнімдердің құрамына немесе дайын өнімнің құрамына, қолда бар сарқынды суларды тазарту жүйелеріне байланысты болады.

      Қатты қалдықтар (өндіріс процесінің жартылай өнімдері)

      Негізгі өнімдерден басқа, қорғасын өндіру кезінде түзілетін қатты материалдарға қорғасын балқыту қожы, штейн (темір, мыс, қорғасын және мырыш сульфидтерінің қорытпасы), тазартудан кейін ұсталған түтін газы тозаңы, сарқынды суларды тазартудан шыққан шлам жатады. Бастапқы шикізаттан металдарды көптеп алуға және тауарлық жанама өнімдерді алуға бағытталған қазіргі заманғы өндірістік желілер жанама өнімдердің көп бөлігін тікелей кәсіпорынның өзінде пайдалануға немесе оларды одан әрі қалпына келтіру және қайта өңдеу (қосымша алу) үшін басқа мамандандырылған кәсіпорындарға беру мүмкіндігімен пайдалануға мүмкіндік береді.

      1.3.1.      Энергия тиімділігі

      "Энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру туралы" Қазақстан Республикасының Заңына сәйкес [4], энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру саласындағы мемлекеттік реттеудің негізгі бағыттарына энергия үнемдеу жабдықтары мен материалдарын пайдалануды қоса алғанда, энергия үнемдеуді ынталандыру және энергия тиімділігін арттыру, энергетикалық ресурстарды тиімді пайдаланудың экономикалық, экологиялық және әлеуметтік артықшылықтарын насихаттау жатады.

      Осылайша, энергия тиімділігін арттыру кез келген өндіріс қызметінің маңызды аспектісі және нәтижесінде өндірістік объектінің қоршаған ортаға әсер ету көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Жалпы түсті металлургияда және оның ішінде қорғасын өндірісінде ЕҚТ бағалауында энергия тиімділігін арттыру және энергияны пайдалану мәселелері маңызды мәнге ие болады. Сонымен қатар, қорғасын өндірісінде қайталама ресурстарды пайдалану маңызды болып табылады, бұл ондаған мың тонна ластағыш заттар мен СО2 шығарындыларын болдырмайды.

      Балқыту сынықтарын өңдейтін балқыту зауыттарынан шығатын үлестік тікелей шығарындылар бастапқы шикізатпен жұмыс істейтін балқыту зауыттарының шығарындыларына қарағанда 3 есе төмен, сондай-ақ мұндай зауыттардағы энергия шығыны да төмен.

      Қазақстанда негізінен бастапқы қорғасын балқытылады. Шикізат ретінде қорғасын сульфидті концентраттар, құрамында алтын бар концентраттар, металлургиялық тозаң, түсті металл сынықтары мен қалдықтары, қорғасын ферриті, шлам, басқа да қорғасыны бар өнеркәсіп өнімдері және әртүрлі флюсті материалдар (тотыққан кендер және басқа да қож түзетін материалдар) қорғасын өндірісінде қолданылады. Өзіміздің шикізат базамыздағы материалдарды өңдеумен қатар, басқа өндірушілердің шикізаты да өңделеді. Үшінші тарап шикізатын жеткізушілер қазақстандық өндірушілерден басқа Гватемала, Перу, Мексика, Ресей, Қырғызстан, Тәжікстан, Өзбекстан және т.б. Шихта қоспасын дайындау және, тиісінше, үшінші тарап концентратын тиеу, өнімді өткізу нарығының ағымдағы қажеттіліктеріне байланысты өзгереді, сонымен қатар өндіріс процесінің барлық кезеңдерінің тұрақты, үздіксіз жұмысын қамтамасыз етуге, бұл жалпы қуат тұтынуды арттырады және энергияны тұтынуды оңтайландыру процесін қиындатады.

      Әлемдік тәжірибе көрсеткендей, энергия тиімділігін арттырудың тиімді әдістерінің бірі ISO 50001 халықаралық стандартында немесе ұлттық стандартта сипатталған энергия менеджменті жүйелерін пайдалану болып табылады [38].

      Қорғасын өндірісінде энергия мен жылуды қалпына келтіру кеңінен қолданылады. Пирометаллургиялық процестер (агломерация, балқыту) жоғары температурада жүреді және айтарлықтай жылуды қажет етеді, ал технологиялық газдарда жылу мөлшері өте көп. Сондықтан жылуды қалпына келтіру үшін жылуды регенерациялау мен рекуперациялау, әртүрлі жылу алмастырғыштар мен қалдық жылу қазандықтары қолданылады. Кейбір жағдайларда регенеративті және рекуперативті жанарғыларды қолдануға болады [5,7]. Бу немесе электр қуатын зауытта өзіндік пайдалану үшін де, сыртқы тұтынушылар үшін де өндіруге болады, мысалы, қалалық жылу жүйелері болуы мүмкін. Буды материалдарды немесе газ тәрізді отынды қыздыру үшін пайдалануға болады. Әртүрлі учаскелерде жылуды қалпына келтіру үшін қолданылатын технологиялар айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Олардың сипаттамалары бірқатар факторларға байланысты, мысалы, эксергиялық тиімділік, учаскеде немесе оған жақын жерде жылу мен электр энергиясын пайдалану мүмкіндігі, өндіріс ауқымы, газдардың немесе олардың құрамдас бөліктерінің жылу алмастырғыштарда шөгу немесе тұндыру мүмкіндігі.

      Сульфидті кендерді балқыту немесе күйдіру кезінде пайда болатын ыстық газдар әрдайым дерлік қалдық жылу қазандықтары арқылы өтеді. Алынған буды электр энергиясын өндіруге немесе жылытуға пайдалануға болады. Электр энергиясын өндіруден басқа, буды концентратты кептіру процесінде, ал қалдық жылуды жану ауасын алдын ала қыздыру үшін пайдалануға болады.

      Басқа пирометаллургиялық процестер де, әсіресе оттегімен байытылған үрлеу қолданылған кезде, айқын экзотермиялық сипатқа ие. Көптеген процестерде артық жылу пайдаланылады, ол күйдіру немесе балқыту кезеңдерінде, мысалы, қайталама шикізатты (сынықтар) балқыту үшін қолданылады. Бұл жағдайда сынықтар технологиялық температураны төмендету үшін қолданылады, ал сынықтың құрамы мұқият бақыланады.

      Жанарғыларда оттегімен байытылған ауа немесе оттегі пайдаланылғанда көміртекті материалдардың автогенді балқытуға және толық жануына ауысу мүмкіндігіне байланысты энергия шығыны азаяды [6,7]. Бұл жағдайда пайдаланылған газдардың көлемі айтарлықтай азаяды, бұл кішірек үрлеу механизмдерін және т.б. пайдалануға мүмкіндік береді. Мысалы, шихтадан күкіртті жағу процесін күшейтуге ұмтылу агломерациялық машинаға берілетін ауаны оттегімен байыту мүмкіндігі туралы идеяны тудырды. Зерттеулер үрлеудегі оттегінің оңтайлы мөлшерін анықтады – 23,5–24,0 %. Оттегімен байытылған ауа пайдаланылған кезде агломерациялық машинаның өнімділігінің артуы бірқатар қорғасын зауыттарында – Шымкент (Қазақстан), East Helena (АҚШ), Hoboken (Бельгия) жабылғанға дейін расталды.

      Пеш астарының материалы балқыманың энергетикалық балансына да әсер етуі мүмкін. Өндірістік бөлменің жылу өткізгіштігі мен жылытылуын төмендететін отқа төзімді жеңіл материалдарды қолданудың оң әсері туралы деректер бар. Бұл жағдайда бұдан алынған пайданы астардың қызмет ету мерзімімен, металдардың төсемге енуімен теңестіру қажет, сондықтан отқа төзімді жеңіл материалдарды барлық жағдайларда ерекшеліксіз қолдануға болмайды.

      Төмен температурада концентраттарды және қайталама шикізатты бөлек кептіру энергияға қажеттілікті азайтады. Бұл балқыту пешіндегі ылғалды булану үшін қажетті энергияның мөлшеріне және ылғал булану кезінде газдың жалпы көлемінің айтарлықтай өсуіне байланысты. Газдың үлкен көлемі пештен алынатын жылу мөлшерін, сондай-ақ газдың ұлғайтылған көлемімен жұмыс істеуге қажетті түтін шығарғыштың өлшемін арттырады. Кейбір жағдайларда тозаңның шығуын және/немесе өздігінен жануды болғызбау үшін ылғалдылықтың ең төменгі деңгейін сақтау үшін кептіру қажет болуы мүмкін.

      Қорғасын сульфиді концентратын күйдіру және балқыту сатыларында түзілген күкірт диоксидінен күкірт қышқылын алу газды суытудың бірнеше сатысын қамтитын экзотермиялық процесс. Күйдіру кезінде газда сақталған жылуды бу және/немесе ыстық су өндіру үшін пайдалануға болады.

      Жылу шихтаны кептіру және алдын ала қыздыру үшін балқыту сатыларынан ыстық газдарды пайдалану арқылы қалпына келтіріледі. Сол сияқты, отын газы мен жану ауасы алдын ала қыздырылуы мүмкін немесе пеште жылуды қалпына келтіретін жанарғыны қолдануға болады. Мұндай жағдайларда жылу тиімділігі артады.

      Энергия тиімділігін арттырудың маңызды әдісі – газды тазарту жүйелеріне жіберер алдында шығарылатын газдарды салқындату. Қапшық сүзгіні пайдаланған кезде сүзгінің температуралық қорғанысы да қамтамасыз етіледі, бұл оны өндіруге арналған материалдардың кең спектрін пайдалануға мүмкіндік береді. Кейбір жағдайларда жылуды қалпына келтіру осы кезеңде мүмкін болады, мысалы, жылу сорғыларын немесе органикалық Ренкин циклін пайдалану.

      Шахта пешінде қалпына келтіріп балқыту кезінде пайда болған көміртегі тотығы бірнеше түрлі процестерде отын ретінде алынады және жағылады немесе жергілікті жылыту және басқа энергия қажеттіліктері сияқты буды өндіру үшін пайдаланылады. СО айтарлықтай мөлшерде түзілуі мүмкін және зауыт пайдаланатын энергияның көп бөлігі қайталама қорғасын өндірісінен электр доғалық пеште алынған СО-дан келетін бірқатар мысалдар бар.

      Күрделі энергия үнемдеу сонымен қатар оттегі-отын жанарғысындағы ластанған газдарды қайта өңдеу арқылы қамтамасыз етіледі. Жанарғы газдың қалдық жылуын, олардың құрамындағы қоспалардың энергиясын пайдаланады және соңғысын жояды. Бұл процесс сонымен қатар азот тотығы шығарындыларын азайта алады.

      Шаймалау ерітінділерінің температурасын жоғарылату үшін газдардың немесе будың жылуын пайдалану жиі қолданылады. Кейбір жағдайларда газ ағынының бір бөлігі жылуды суға беру үшін скрубберге бұрылуы мүмкін, содан кейін ол шаймалау мақсатында пайдаланылады. Содан кейін салқындатылған газ одан әрі тазарту үшін негізгі ағынға қайтарылады.

      Кейбір жағдайларда батарея сынықтарын балқыту кезінде жанғыш пластик балқыту процесінде қолданылатын энергияға үлес қосады және қажетті қазба отынының мөлшерін азайтады.

      Жану ауасын алдын ала қыздырудың артықшылықтары даусыз және көптеген құжаттармен расталған. Ауа 400 °C алдын ала қыздырылса, жалын температурасының жоғарылауы 200 °C, ал алдын ала қыздыру 500 °C болса, жалын температурасы 300 °C жоғарылайды. Жалын температурасының бұл жоғарылауы балқу тиімділігінің жоғарылауына және энергия шығынының төмендеуіне әкеледі. Берілетін ауаны 900 °C дейін қыздыратын, энергия шығынын 70 %-ға дейін азайтатын регенеративті жанарғылар туралы мәліметтер бар [5,6]. Регенеративті жанарғыларды пайдалану жақсы жолға қойылған және енгізу мысалдарын зерттеу қол жеткізілген өзін өзі ақтау мерзімі бір жылдан аз екенін көрсетеді.

      Жану ауасын алдын ала қыздырудың балама нұсқасы пешке берілетін материалды алдын ала қыздыру болып табылады. Теориялық тұрғыдан алғанда материалды алдын ала қыздыру кезінде әрбір 100 °C үшін 8 % энергия үнемдеуге қол жеткізуге болады [5,7].

      Көптеген жағдайларда шикізатты алдын ала кептіру энергияны үнемдеуді қамтамасыз етеді, өйткені ол түтін газдарымен жылу шығынын азайтады, сонымен қатар газдардың көлемі азаяды, сондықтан сорғыштар мен газ тазарту қондырғылары да өлшемдері бойынша кішірек болуы мүмкін және энергияны аз тұтынады. Тұтып алынған, мысалы, саңылаулардың үстінде, ыстық газдар жануды қолдау үшін пайдаланылуы мүмкін [5,7].

      Түсті металлургия кәсіпорындары үшін жылу мен энергияны қайталама пайдалану, сөзсіз, өзіндік құндағы энергия шығындарының жоғары үлесін көрсететін маңызды фактор болып табылады [5,7,8]. Энергияны қалпына келтірудің көптеген әдістерін қолданыстағы қондырғыларды қайта жабдықтауда енгізу салыстырмалы түрде оңай, бірақ кейде жылу алмастырғыштардағы металдардың тұндырылуына байланысты проблемалар туындауы мүмкін. Сонықтан сапалы жобалау үшін шығарылатын компоненттер туралы және олардың әртүрлі температурадағы әрекеті туралы жеткілікті білім керек. Жоғары термиялық тиімділікті сақтау үшін жылу алмастырғыштарды тазалау жүйелері де қолданылады.

      Бұл әдістер қондырғылардың жеке құрамдас бөліктерін үнемдеудің мысалдары болғандықтан, олардың қолданылуы мен экономикалық тиімділігі нақты өнеркәсіптік алаңның және технологиялық процестің нақты жағдайларына байланысты.

      Төмендегі 1.2–1.4 кестелерде отандық кәсіпорындардың шикізат пен энергия ресурстарын тұтынуы берілген (2016–2020 жылдарға арналған деректер негізінде).

      Қорғасын шихтасын дайындау және бастапқы балқыту ("Казцинк" ЖШС бойынша)

      1.2-кестеде қорғасыны бар шикізатты дайындау және бастапқы балқыту процесінде шикізат пен энергия ресурстарының нақты шығыны көрсетілген.

      1.2-кесте. Дайындау және бастапқы балқыту процесінде шикізат пен энергия ресурстарының шығыны

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстардың атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Өлшем бірлігі

Факт

Бір тонна шихтаға

1

2

3

4

5

1

Құрамында қорғасыны бар шикізат (қорғасын бар, құрамында алтыны бар концентраттар, тозаң, ферриттер, клинкер магниттік фракциясы)

1.1

Клинкер. Магниттік емес фракция

т

3983.0

0,011

1.2

Мырыш өндірісінің орташа өнімдері (Pb ферриті)

т

42531.9

0,114

1.3

Қорғасын және алтын концентраты

т

327354.0

0,876


Барлығы:

т

373868.9

бір

2

Энергетика және табиғи ресурстар

2.1

Технологиялық қажеттіліктерге арналған су (айналма су)

м³

11493240.0

30,74

2.2

Дизель отыны

т

2062.0

0,006

2.3

Әктас

т

7292.0

0,02

2.4

Оттегі

м³

87823000,0

234.9

2.5

Бу (ВЭР меншікті)

Гкал

10903.0

0,029

2.6

Электр энергиясы

кВт*сағ

66870217

178,86

2.6.1

Сатып алынған электр энергиясы (ЖЭО)

кВт*сағ

37662000,0

100,736

2.6.2

Меншікті электр энергиясы

кВт*сағ

29208217.0

78.124

      1.3-кесте. Білік пештерінде өнімді балқыту процесіндегі шикізат пен энергия ресурстарының шығыны, ілеспе тазартылмаған қорғасын өндірісі және нашар қождан бағалы компоненттерді қосымша алу

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстардың атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Өлшем бірлігі

Факт

Бір тонна шихтаға

1

2

3

4

5

1

Бастапқы шикізат

1.1

Клинкер. Магниттік фракция

т

55353.0

0,1290

1.2

Қорғасын

т

31.3

0,0001

1.3

Құрамында қорғасыны бар қож

т

373868.9

0,8710


Барлығы:

т

429253.2

бір

2

Энергетика және табиғи ресурстар

2.1

Технологиялық қажеттіліктерге арналған су (айналма су)

м³

7667964.0

17.863

2.2

Әктас

т

41750,

0,097

2.3

Натрий селитрасы

т

5190.9

0,012

2.4

Оттегі

м³

14147000,

32.957

2.5

Кокс

т

50983.0

0,119

2.6

Бу (меншікті)

Гкал

6640.25

0,015

2.7

Қысылған ауа

млн м3

40.147

0,0001

2.8

Көмір (ШВУ-да)

т

35071.0

0,082

2.9

Электр энергиясы

кВт*сағ

66372500.0

154.623

2.9.1

Сатып алынған электр энергиясы (ЖЭО)

кВт*сағ

56416625.0

131.430

2.9.2

Меншікті электр энергиясы

кВт*сағ

9955875.0

23.193

      1.4-кесте. Тазартылмаған қорғасынды тазарту және тазартылған өнеркәсіп өнімерін қайта өңдеу арқылы тауарлық қорғасын алу процесіндегі шикізат пен энергия ресурстарының шығыны*

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстардың атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Өлшем бірлігі

Факт

Бір тонна шихтаға

1

2

3

4

5

1

Соңғы өнім

1.2

Тазартылған қорғасын

т

150173

бір


Барлығы:

т

150173

бір

2

Энергетика және табиғи ресурстар

2.1

Технологиялық қажеттіліктерге арналған су (айналма су)

м3

4652000,

30,978

2.2

Дизель отыны

т

25.0

0,0002

2.3

Күйдіргіш натр

т

3063.8

0,02

2.4

Әк

т

6270,

0,042

2.5

Кальций

т

204,

0,001

2.6

Оттегі

м³

6.96

0,00005

2.7

Магний

т

760,

0,005

2.8

Мазут

т

1145.6

0,008

2.9

ВЭР буы

Гкал

35637,

0,237

2.10

Күкірт

т

195,

0,001

2.11

Сығылған ауа

млн м3

47,48

0,0003

2.12

Мырыш зауытының мырыш құймалары

т

1248.7

0,008

2.13

Меншікті электр энергиясы

кВт*сағ

55690215.0

370,84

      * тазартылған қорғасынның соңғы өнімінің бір тоннасына шаққандағы энергетикалық ресурстар мен шикізатты тұтынудың нақты көрсеткіштері берілген.

      Қорғасын өндіру технологиясымен байланысты қосалқы салалар да энергия ресурстарының едәуір мөлшерін тұтынады. Мәселен, мысалы, тәулік бойы жұмыс істейтін тозаңнан газдарды тазарту жүйесі, ол үшін аралас тазалау әдістерін қолдану арқылы күрделі көп сатылы сызба ұйымдастырылады, оның негізгісі қапшық сүзгілерінде тазалау болып табылады, қорғасын өндірісіндегі электр энергиясының 30 %-дан астамын тұтынады.

      1.5-кесте. Қорғасын өндірудің қосалқы сатылары бойынша энергия тұтыну көрсеткіштері

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстардың атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Өлшем бірлігі

Максималды тұтыну

1

2

3

4

1

ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ КЕЗЕҢ: сирек металдар түріндегі тауарлық өнімдерді алу үшін бағалы компоненттерді қосымша алу

1.1

Технологиялық қажеттіліктерге арналған су (айналымдағы)

м3

293000,0

1.2

Дизель отыны

т

1269,0

1.3

Мазут

т

479,0

1.4

Бу (меншікті ВЭР)

Гкал

37540.0

1.5

Сығылған ауа

млн м3

33.31

1.6

Меншікті электр энергиясы

кВт*сағ

4712400.0

1.7

ЖЭО сатып алынған электр энергиясы

кВт*сағ

831600.0

2

ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ КЕЗЕҢ: газдарды тозаңнан тазарту

2.1

Бу (меншікті ВЭР)

Гкал

1922.0

2.2

Сығылған ауа

млн м3

41.25

2.3

Меншікті электр энергиясы

кВт*сағ

88631965.0

2.4

ЖЭО сатып алынған электр энергиясы

кВт*сағ

15640935.0

3

ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ КЕЗЕҢ: күкірті бар газдарды технологиялық тазарту

3.1

Технологиялық қажеттіліктерге арналған су (айналымдағы)

м3

4420100.0

3.2

Дизель отыны

т

120,0

3.3

ВЭР буы

Гкал

35503.0

3.4

Сығылған ауа

млн м3

4.304

3.5

Меншікті электр энергиясы

кВт*сағ

13278360.0

3.6

ЖЭО сатып алынған электр энергиясы

кВт*сағ

2343240.0

      Соңғы жылдары Қазақстанда қорғасын өндірісі айтарлықтай тұрақты, жыл сайын 120 000-нан 150 000 тоннаға дейін тазартылған қорғасын өндіріледі. 1.6-кестеде 2016–2020 жылдар деңгейінде энергетикалық ресурстарды және негізгі шикізатты (қорғасын және құрамында алтыны бар шикізаттан алынатын алым) тұтынудың нақты көрсеткіштері бойынша деректер келтірілген.

      1.6-кесте. Қорғасын өндірісіндегі энергетикалық ресурстарды және негізгі шикізатты тұтынудың нақты көрсеткіштері

Р/с №

Өндіріске түсетін шикізат пен материалдардың атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Соңғы өнім бірлігіне жұмсалатын шығын

Өлшем бірлігі

Жылдық тұтыну

Ең көп

Ең аз

1

2

3

4

5

6

1

Қайта өңделген су

м3

27253044.0

226,91

181.478

2

Оттегі

м³

102300000,0

851.755

681.214

3

Кокс

т

51332.0

0,427

0,342

4

Мазут

т

1688.0

0,014

0,011

5

Мазут

т

3492.0

0,029

0,023

6

Сығылған ауа

м³

168494000,0

1402.889

1121.999

7

Будағы жылу энергиясы (өз)

Гкал

128147.0

1,067

0,853

8

Будағы жылу қуаты (ЖЭО)

Гкал

15208.0

0,127

0,

9

Көмір

т

35071.0

0,292

0,234

10

Қорғасын және құрамында алтын бар шикізаттан алынатын шихта

т

437761.0

3.645

2.915

11

Электр энергиясы

кВт*сағ

295692000,

2461.946

1969.009

      1.3.2.      Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

      Төмендегі технологиялық процестер ластағыш заттардың шығарындыларының көзі болып табылады:

      1) шикізат пен материалдарды дайындау (ұсақтау, құю, тасымалдау, кептіру және т.б.) және сақтау;

      2) аралық және дайын өнімді алу үшін термиялық реакциялар:

      агломератты алумен күйдіру;

      шахталы пеште агломератты қалпына келтіру;

      3) қосалқы процестер:

      мырыш, қорғасын, мыс және бағалы металдарды алу мақсатында қорғасын балқыту қожын өңдеу (қожды шығару);

      тазартылмаған қорғасынды мыс, теллур, күшән, қалайы, сүрме, алтын, күміс және висмуттан тазарту (рафинациялау);

      сынықтар мен қорғасын қалдықтарын, түйіршікті шихтаны өңдеу;

      қалдық жылуды қалпына келтіру;

      4) тазартылған тозаңды одан әрі алу және өндірістің технологиялық цикліне қайтару арқылы технологиялық газдар мен аспирациялық ауаны тазарту;

      5) сульфидті кендер мен концентраттарды тотықтырғышпен балқытудан шыққан газдардан күкірт қышқылын алу;

      6) дайын өнімді жөнелтуге дайындау.

      1.7-кестеде ластағыш заттардың шығарындыларының процестерінің/көздерінің сипаттамасымен қорғасын өндірісінің ластағыш заттары берілген.

      1.7-кесте. Қорғасын өндіру кезінде атмосфераға ластағыш заттардың шығарындыларының көздері/процестері

Р/с №

Процесс

Сипаттама

Шығарылатын газдың компоненттері

1

2

3

4

1

Шикізатты тасымалдау және сақтау

Кендер мен концентраттарды, сондай-ақ партияны дайындауға арналған құрамдас бөліктерді сақтау. Өндіріс процесінде қолданылатын басқа ерітінділер мен реагенттер (қышқылдар, сілтілер және т.б.).
Тасымалдау – өңдеу кезеңдері арасындағы шикізатты, жартылай фабрикаттарды тасымалдау/тасымалдау.

Тозаң және металдар

2

Кептіру

Жағымсыз салдарға әкеп соғуы мүмкін үлкен көлемдегі будың пайда болуына жол бермеу үшін шихтадан артық ылғалды кетіру, соның ішінде: авариялар, автотермиялық процесті басқарудағы сәтсіздіктер (тұтынылатын энергия мөлшерін азайту / арттыру), коррозия процестері, қабат ластағыштарымен химиялық реакциялар.

Тозаң және металдар

3

Ұсақтау, ұнтақтау және елеу

Өнімнің немесе шикізаттың бөлшектерінің мөлшерін азайту, ұнтақтау қондырғыларын (өңделген бастапқы материалдың түрі мен қасиеттеріне байланысты роликті, жаққышты, балғамен) пайдалану. Көбінесе құрғақ материал ұсақталады, бұл әдетте тозаң шығарудың ықтимал көзі болып табылады.

Тозаң және металдар

4

Түйіршіктеу

Балқытылған қожды су ағыны арқылы өткізу немесе оны су ваннасына беру арқылы ұсақ қож бөлшектерін қалыптастыру. Түйіршіктеу процесі кезінде де аэрозоль түзілуі мүмкін.

Ұсақ тозаң (құрамында түсті металдар болуы мүмкін)

5

Шихта дайындау

Әртүрлі сапалы рудаларды немесе концентраттарды араластыру және қоспаның (шихтаның) тұрақты көрсетілген құрамын алу үшін алынған қоспаларға белгілі бір пропорцияда флюстерді немесе қалпына келтіруші агенттерді енгізу процесі. Қоспаның қажетті құрамы партиялық орташалау қондырғыларын, мөлшерлеу жүйелерін, конвейер таразыларын пайдалана отырып немесе тиеу жабдығының көлемдік параметрлерін ескере отырып қол жеткізіледі.

Тозаң және металдар

6

Агломерация/
күйдіру
Балқыту

Пирометаллургиялық процестер өңделетін шикізаттың фазасының немесе химиялық құрамының өзгеруіне негізделген, жоғары температурада, жылуды сіңірумен бірге жүреді. Бір күйден екінші күйге өту процесінің температурасы шикізаттың минералогиялық құрамына және газ ортасының табиғатына және қысымға байланысты.

Тозаң және металл қосылыстары

Күкірт диоксиді

Көміртегі тотығы

Азот тотықтары

ҰОҚ, диоксиндер

Хлоридтер, фторидтер (аз мөлшерде)

7

Қожды қайта өңдеу

Пирометаллургиялық өңдеу кезінде алынған қождың құрамында Zn, Pb, Cr, Cd, Ag сияқты бағалы металдардың әртүрлі мөлшері және сирек металдар – германий, индий, таллий, теллур, селен, қалайы және т.б. Мұндай қождардың жоғары құндылығы өндірістің жабық технологиялық сызбасында оларды қосымша өңдеудің міндеттілігін анықтайды.

Тозаң және металдар

Күкірт диоксиді

Көміртегі тотығы

8

Шаймалау және химиялық тазарту.

Шаймалау қышқылды немесе басқа еріткіштерді тазарту мен электролизге дейін күйдіру процесінде пайда болған оксид кенінен немесе оксидінен металл құрамдас бөлігін ерітуге негізделген.
Химиялық тазарту деп металды булардан конденсациялау немесе металды сулы ерітіндіден тұнба түрінде таңдап тұндыру процесі түсініледі. Қоспалардың құрамында кейіннен қалпына келетін мыс және бағалы металдар бар. Шығарылатын газ көміртегі тотығы,

Хлор

Көміртегі тотығы

9

Термиялық рафинациялау

Шахталық редукциялық балқытудан кейін алынған тазартылмаған қорғасыннан қоспа металдарды жою. Сонымен қатар, тазартылмаған қорғасыннан мыс, күшән, висмут, теллур, алтын, күміс сияқты қоспалар жойылады.

Тозаң және металдар


10

Қайталама шикізатты алдын ала өңдеу

Пайдаланылған аккумуляторлық батареяларды бөлшектеу

Тозаң және металдар, күкірт диоксиді ҰОҚ және ПХДД/Ф

      Ластағыш заттардың, атап айтқанда, SO2, күйдіру немесе балқыту процестерінен шығатын газдар шығарындылары күкірт қышқылы зауытына жіберу арқылы өңделеді және тазартылады.

      ҰОҚ және ПХДД/Ф шығарындылары қайта өңделген қорғасынды өндіру кезінде пайда болады және шикізатта органикалық қосылыстардың болуына байланысты.

      Қорғасын өндірісінде маркерлі ластағыш заттарды анықтау кезінде осы екі фактіні де ескеру қажет (бастапқы және қайталама).

      Атмосфераға ластағыш заттар шығарындыларының негізгі үлесі түтін құбырлары арқылы пайдаланылған газдармен шығарындылардың ұйымдасқан көздеріне келеді – жалпы шығарындылардың шамамен 93 % – 99 %-ы. Түтін газдарындағы ластағыш заттар: күкірт диоксиді (SO2), көміртек оксиді (CO), азот тотықтары (NOx), тозаң, металдар (қорғасын, сынап, күшән) және олардың бейорганикалық қосылыстары, ұшпа органикалық қосылыстар (ҰОҚ). Басқа ластағыш заттардың өндіріс процесінде болмағандықтан немесе түзілудің бастапқы кезеңдерінде бейтараптандырылғандықтан (мысалы, хлор немесе HCl) немесе шоғырлануы төмен болғандықтан (олардың үлесі жалпы шығарындылардың 0,5 % – 1,0 %-ынан аспайды). Шығарындылардың көп бөлігі тозаңмен байланысты (кадмий, күшән және сынапты қоспағанда, олар бу сатысында да болуы мүмкін).

      Ұйымдастырылмаған шығарындылар шығарындылардың жалпы массасының елеусіз мөлшерін құрайды, алайда есепке алу мен бақылаудың күрделілігіне байланысты олар әлі де шешуді қажет ететін мәселелердің бірі болып қала береді.

      Атмосфераға ластағыш заттардың ұйымдастырылмаған шығарындыларына: концентратты сақтау, дайындау, тиеу кезіндегі тозаң шығарындылары; қожды күйдіру және балқыту қондырғыларынан, шикізатты дайындау және өңдеуге арналған жабдықтардан ағып кету; технологиялық жабдықтың жұмыс жағдайын сақтау үшін қосалқы жабдықтың шығарындылары.

      Өндіріс технологиясы бойынша негізгі ластағыш заттардың шығарындылары тұрақты, жыл бойы үздіксіз жүзеге асырылады, басқа ластағыш заттардың шығарындылары мерзімді сипатта болады.

      Кәсіпорындардың ауаға тозаң және зиянды газ тәрізді компоненттер шығарындыларымен күресудің ең тиімді құралы газ тазарту қондырғыларын орнату болып табылады. Дегенмен, тәжірибе көрсеткендей, тозаң мен газдың шығарындыларын олардың жолын кесу және жергілікті сорып алу арқылы, сондай-ақ бірқатар технологиялық және жоспарлау шараларын жүзеге асыру арқылы айтарлықтай азайтуға болады.

      Атмосфералық ортаны технологиялық және аспирациялық шығарындылардан қорғау үшін келесі шаралар қолданылады:

      зиянды заттардың ағып кетуіне жол бермеу үшін технологиялық жабдықтар мен құбырлардағы қосылыстар мен қосылыстарды герметикаландыру және тығыздау;

      заманауи жоғары тиімді тозаң мен газ тұтқыш құрылғыларда технологиялық газдар мен аспирациялық ауаны тазарту;

      тозаң түзілу орындарын аспирациялау;

      өндірістік процестің үздіксіздігі;

      өндірістік процестерді төтенше жағдайларды болғызбайтындай сигнализация орнату блоктау.

      1.3-суретте қорғасын зауытының өндірістік қуаты (ISASMELT ТМ процесі) мен атмосфераға шығарылатын ластағыш заттардың шығарындыларының арақатынасы көрсетілген [13].




      1.3-сурет. Өндірістік көрсеткіштер/атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

      Осы тараудың келесі бөлімдерінде қорғасынды өндіру кезінде пайда болған ластағыш заттар туралы мүмкіндігінше толығырақ ақпарат берілген.

      1.3.2.1. Күкірт диоксиді (SO2)

      SO2 шығарындылары ең алдымен шикізаттағы сульфидті қосылыстардың мөлшерімен және қолданылатын өндіріс әдісімен анықталады. Күкірт диоксиді балқыту және басқа да операциялар кезінде түзіледі.

      Шикізаттың бастапқы өндірісінен күкірт диоксиді шығарындыларының көздері:

      газ шығару құбырының герметикалығын сақтау мәселелеріне ерекше назар аударуды талап ететін тотығу сатыларындағы технологиялық блоктардан бос шығарындылар;

      күкірт қышқылы зауыттарының шығарындылары;

      өндіріс желісін іске қосу/тоқтау кезіндегі бос шығарындылар.

      Қайта өңделген материалдарды пайдалану кезіндегі сульфаттың мөлшері алдын ала өңдеу кезінде қолданылатын әдіске байланысты. Көп жағдайда күкірт тиосолды қосылыстар деп аталатын қосылыстарға айналады. Қатаю дәрежесі қолданылатын ағындарға және процеске байланысты басқа металдарға байланысты. Басқа жағдайларда SO2 оқшаулануы мүмкін және одан әрі өңдеуді қажет етеді. Қайта өңделген материалдарды пайдалану кезіндегі типтік мәндер 50 мг/Нм3 пен 500 мг/Нм3 аралығында болады.

      1.8-кестеде әртүрлі өндірістік процестерден SO2 шығарындылары туралы деректер келтірілген.

      1.8-кесте. Қорғасын өндірісінің 1 тоннасына SO2 шығарындылары*

Р/с №

Процесс

Қорғасын өндіру (т/жыл)

SO2 шығарындылары (г/т қорғасын)

1

2

3

4

1

QSL**

135000

700

2

IASMELT**

120000

3000

3

Қорғасын шахта пеші және агломерат қондырғысы**

110000

10000-45000

4

Алдын ала өңдеусіз қайта өңделген материалдар (тұтас аккумуляторлар)***

50000

4000-6000

5

Құрамында күкірті жоқ қайталама шикізат (аккумуляторлар)***

35000-50000

1070-3000

6

Алдын ала өңдеуден өткен (күкірт жойылған) қайталама шикізат (аккумуляторлар)***

35000

3200

7

Аккумулятор + қосымша салмақ***

10000

210 (пеш газын күкіртсіздендіру жүйесі)

8

Аккумуляторлар - MA процесі***

33000

6600

      * дереккөз: [63], [59];

      ** бастапқы қорғасын өндірісі;

      *** қайталама қорғасын өндірісі.

      Қоршаған ортаны қорғау заңнамасын жетілдіру, сондай-ақ көптеген металлургиялық кәсіпорындардың өндірістің пайдаланылған газдарындағы ластағыш заттарды азайту/жою жөніндегі міндеттемелері күкірт диоксиді шығарындыларын азайту бөлігінде тиімді ұйымдастырушылық және техникалық шешімдердің пайда болуына ықпал етті:

      кейіннен күкірт қышқылы зауыттарында қолдана отырып, жентектеу, күйдіру немесе тікелей балқыту сатыларында технологиялық газдарды күкірт диоксидінен тазарту арқылы күкірт қышқылы өндірісінде қолдану (күкірт диоксидін (SO2) күкірт триоксидіне (SO3) түрлендіріп, дайын өнім – күкірт қышқылын алу);

      кәдімгі күкірт, сұйық SO2, гипс түрінде SO2 түрінде болатын күкіртті алу;

      бақыланбайтын шығарындылардың алдын алу немесе азайту үшін технологиялық процестерді басқару жүйелерін жетілдіру (цифрландыру).

      Балқыту пештерінің пайдаланылған газдарындағы күкірт диоксидінің жоғары шоғырлануы және оны кәдеге жарату қажеттігі аралас өндірістердің қалыптасуына ықпал етті.

      Ұсынылған технологиялық шешімдердің толық сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5-бөлімінде берілген.

      1.3.2.2. Азот тотықтары (NOx)

      Азот тотықтарының (NOx) түзілуі құрамында қорғасыны бар қожды балқыту пештерінде тазартылмаған қорғасын алу үшін өңдеу кезінде отын азотының жалындағы оттегімен байланысуы және атмосфералық азот пен азоттың байланысуы нәтижесінде болады және жану үшін берілетін ауаның оттегісі және әдетте NO және NO2 қоспаларынан тұрады. NOx бөлінуі қолданылатын өндіріс процесінің технологиясына байланысты.

      Шығарылатын газдарда NOx шоғырлануы мына жағдайларда төмендеуі мүмкін:

      күкірт қышқылын өндіру кезінде азот тотықтарын сіңіру;

      оттекті-отын жанарғыларын пайдалану.

      Тауарлық өнімді тиеу, балқыту және алу процестеріндегі азот тотықтарының шоғырлануы 20-дан 150 мг/Нм3-ке дейін болады.

      1.3.2.3. Көміртек монототығы (СО)

      Көміртек монототығы (СО) шығарындыларының негізгі көздерінің бірі балқыту және тазарту кезеңдерінде қалпына келтіру реакциясы кезінде балқыту пештерінен шығатын газдар болып табылады. СО пештерінің түтін газдарында СО пайда болуы технологиялық отынның пешке жеткіліксіз жеткізілген оттегімен толық жанбауынан немесе шикізатта құрамында көміртегі бар әртүрлі органикалық қосылыстардың болуынан болуы мүмкін. Қалпына келтіргіш және балқытуға арналған жылу пешке жүктелген коксты жағу арқылы алынады. Кокс ауамен реакцияға түсіп, қорғасын оксидін төмендететін көміртек тотығы (СО) түзеді. Көміртекті қосылыстар кептіру сатысында, егер бұл процесс қолданылатын қорғасын өндіру технологиясының бөлігі болса, кептіру үшін пайдаланылатын шикізат пен отынға байланысты бөлінуі мүмкін. СО шығарындыларының көбеюі балқыту пештерін іске қосу/баптау немесе тоқтату кезінде орын алады.

      1.3.2.4. Тозаң және металл

      Рудалар мен концентраттар сияқты бастапқы шикізат негізіндегі түсті металдардың көпшілігін өндірумен байланысты экологиялық мәселелер құрамында ауыр металдар мен металдар/металл қосылыстары бар тозаңның атмосфераға тасталатын шығарындылары сияқты аспектілерге әсер етеді. Тозаң және металл шығарындыларының көздері пештер, металлургиялық пештер, реакторлар және балқытылған металды тасымалдау процесі болып табылады. Қайта өңделген шикізаттан түсті металдарды, мысалы, сынықтар, қалдықтар және т.б. өндіруге байланысты экологиялық мәселелер әртүрлі пештерден шығатын және белгілі бір тасымалдау процестері кезінде пайда болатын тозаңды және құрамында металл бар газдарға да қатысты.

      Тозаң. Металлургиялық зауыттарда күйдіру, сульфидтік шикізатты балқыту процесінде айтарлықтай мөлшерде құрғақ тозаңдар мен әртүрлі құрамды шығару түзіледі.

      Қорғасын алудың бірқатар пирометаллургиялық процестерінде шихтадан тозаңды тазарту және металдардың тозаңға ауысуы өте жоғары мәндерге жетуі мүмкін. Әсіресе қарқынды тозаң қорғасын концентраттарын концентраттар күйінде, қожды қожды шығару пештерінде балқыту кезінде түзіледі.

      Ірі тозаң (бөлшектерінің мөлшері бірнеше ондаған микрон) негізінен өңделген материалдардың механикалық тартылуынан түзіледі, олар құрамы бойынша бастапқы шикізатқа жақын және процестің басына қайтарылады. Ұсақ тозаңдар (бірнеше микрон немесе одан да аз ретпен) негізінен металдар буларының немесе олардың қосылыстарының конденсациялануы есебінен түзіледі және кейбір түсті және сирек металдармен айтарлықтай байытылған.

      Ұсақ тозаңдардың негізгі бөлігін ұшпа металдар – қорғасын мен мырыш құрайды. Сонымен қатар оларда кадмий, индий, таллий, селен, теллур, рений сияқты бағалы компоненттер шоғырланған. Күшән, хлор және фтор да тозаңға өтеді, бұл олардың әрі қарай өңделуін айтарлықтай қиындатады.

      Тозаңның өту дәрежесі және олардағы түсті және сирек металдардың шоғырлануы олардың шикізаттағы мөлшерімен, металлургиялық процестердің технологиялық режимімен, осы жағдайда түзілетін химиялық қосылыстардың қасиеттерімен, тозаң тұту жүйелерінің конструкциясымен анықталады. Компоненттердің сублимациялануы және ұсақ тозаңдардың салыстырмалы түрде төмен шығымдылығына байланысты оларда сирек және кейбір түсті металдардың мөлшері, тіпті толық алынбаған жағдайда да, концентраттарға қарағанда он есе және кенде одан 100-200 есе көп.

      Балқыту процестерінен тозаңның тасымалдануы тозаң мен металдардың тікелей және бос шығарындыларының ықтимал көзі болып табылады. Бұл газдар жиналады және өңделеді газ скрубберлерде, ал SO2 бар газдар күкірт қышқылы зауытында. Тозаң жойылады, шайылады және процеске қайтарылады.

      Қожды өңдеу және сөндіру де тозаң көзіне айналады. Бұл көздерден шығатын тозаңның ауқымы <1 мг/Нм3 пен 20 мг/Нм3 арасында ауытқиды. Аккумуляторлардан қорғасынды қалпына келтіру кезінде алынған қож бен қабыршақтарда сүрме болуы мүмкін. Құрамында металдар болуы мүмкін аэрозольдердің шығарындылары электропландау және аккумуляторлық ұсатқыштардан туындайды. Бұл көздерден тұман мен тозаң шығарындыларының ауқымы 0,1 мг/Нм3 пен 4 мг/Нм3 арасында ауытқиды [34].

      Тұтып алу және тазарту қиындық туғызатын бақыланбайтын тозаң шығарындылары ерекше бақылауға алынады. Шығарындылардың негізгі көздері материалдарды (шикізаттарды) сақтау және өңдеу, көліктерге немесе көшелерге жабысатын тозаң, ашық жұмыс орындары болып табылады.

      Негізгі өнеркәсіптік шығарындыларды бақылау әдістері қатты бөлшектерге қарсы тиімді. Ұсақ бөлшектер үшін (PM10 және одан кіші) түсіру тиімділігі әлдеқайда төмен.

      Қазіргі уақытта Қазақстан Республикасының экологиялық заңнамасы ұсақ бөлшектердің шығарындыларын міндетті есепке алуды реттемейді, бұл бағалауға әдістемелік тәсілдердің және қолданыстағы тозаң-газ тұтқыш қондырғылармен оларды тұтып алу тиімділігі туралы деректердің болмауына байланысты. Тозаңның шығарындылары фракцияларға бөлінбей, тұтастай бағаланады.

      Соңғы жылдары еуропалық бірнеше компания шахта пештерінің жүктемесін ұлғайту және түтін газдарын тұтып қалу процестерін жақсарту арқылы бос тозаң шығарындыларын айтарлықтай төмендете алды:

      газды жинау және тазарту;

      отқа төзімді қаптаманы жақсарту арқылы пештің тоқтап тұруын азайту (осылайша, шектеулі уақытқа шығарындыларға ықпал ететін іске қосу және өшіру уақытын қысқарту);

      технологиялық ғимараттардың шатырын жабу және сүзгілерді жаңарту;

      жеткізу, материалдарды сақтау және тазарту алаңдарын жабу/төгу және газдан тыс ұстау жүйелерін орнату;

      материалды өңдеу рәсімдерін жақсарту (мысалы, тиеу алдында және тиеу кезінде сусымалы материалдарды ылғалдандыру) және тасымалдау жиілігін азайту (мысалы, үлкен дөңгелектері бар тиегіштерді пайдалану арқылы);

      көлік құралдарын міндетті түрде жууды орнату (жүйесі бар қондырғылар мен сыртқы көліктер үшін)

      орнату алаңдары мен кірме жолдарға арматураларды қолдану және тазалау процестерін оңтайландыру;

      ескі қожды көму орындарын жабу және ластағыш заттарды жою.

      Металдар. Қорғасын өндірісінде қолданылатын шикізат пен отынның құрамында әрқашан металдар болады. Олардың шоғырлануы технологиялық процестердің күрделілігіне және қолданылатын жабдыққа байланысты кең ауқымда өзгереді (19-кесте). Балқыту процесінде кездесетін металдар, егер шикізат пен отын құрамында болса, олардың ұшқыштығына, газ фазасында болатын қосылыстармен әрекеттесуіне байланысты пеште толығымен немесе ішінара булануы мүмкін.

      Шығарылатын газдардағы күшәннің көп бөлігі күшән триоксиді (As2O3) буы түрінде болады. Тозаңның құрамында күшән қосылыстары ретінде шамалы бөлігі болады. Газды тазарту газды салқындатуды қамтиды, бұл конденсацияға және одан кейін қатты зат ретінде As2O3 жойылуына әкеледі. Түтін газдарының құрамында металдардың (мысалы, темір, мыс, қорғасын, мырыш және т.б.) болуы да металдық күшән түзу арқылы күшәнді ұстауға ықпал етеді.

      1.9-кесте. Кейбір еуропалық процестерден металдардың массалық шығарындысы [59]

Р/с №

Процесс

Өнім

Өндіріс (тонна)

Тозаң (г/т өнім)

Zn
(г/т өнім)

Pb
(г/т өнім)

Cd
(г/т металдар)

As
(г/т металдар)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

QSL

Қорғасын







2

процесс

Құйма Pb

120 000

1

д/ж

<0,1

<0,01

<0,0001

3

тазарту

Таза Pb, Pb қорытпалары

135 000

5.4

д/ж

<0,1

<0,01

<0,01

4

Ausmelt/ISASMELT

Қорғасын







5

процесс

Құйма Pb

113 000

<1

0,09

2.5

<0,1

0,01

6

тазарту

Таза Pb, Pb қорытпалары

120 000

д/ж

1

4

0,01

0,02

7

Аккумулятор - тұтас (шахта)

Қорғасын







8

процесс


49 000

10-25

0.1

2.5

<0,1

<0,15

9

тазарту


53 000

0,49

д/ж

0,024

Жоқ

Жоқ

10

Күкіртсіз аккумутяорлар салмағы

Қорғасын







11

процесс


43 000

1-3

д/ж

0,1-1

0,01

0,18

12

тазарту


52 000

төрт

д/ж

0,5

0,02

0,24

      Металдар арасында сынап Hg ерекше орын алады. Ол 100 °C-қа дейінгі температурада өте ұшпа, тозаң бөлшектеріне іс жүзінде шөкпейді және пештен түтін газдарымен бірге шығарылады. Агломерация және балқыту процестерінен шығатын газдардағы сынапты (Hg) газдар күкірт қышқылын қалпына келтіру қондырғысына (бар болса) жөнелтілгенге дейін сынапты жоюдың бөлек сатысында алынуы мүмкін. Балқыту пештерінен сынап шығарындыларын азайтудың техникалық шешімдеріне түтін газының температурасын күрт төмендету немесе белсендірілген көмірге адсорбциялау арқылы қол жеткізуге болады. Күкірт қышқылы зауыттарында сынап шламда шоғырланған.

      Пешке кіру үшін пайдаланылатын шикізатты мұқият таңдау және сәйкестендіру металл шығарындыларын азайтуға көмектеседі. Бұл жағдайда сынапқа ерекше назар аудару керек. Сынаптың құбылмалылығына байланысты салыстырмалы түрде жоғары сынап шығарындылары болуы мүмкін. Сондықтан жанғыш қалдықтармен сынапты енгізуді бақылау және қажет болған жағдайда шектеу қажет.

      Ұшпа металдар (сынаптың бір бөлігінен басқа) әдетте тозаңмен байланысады, сондықтан металл шығарындыларын азайту стратегиясы тозаң шығарындыларын азайту стратегиясымен тікелей байланысты. Тозаңды процеске тиімді қайтару металл шығарындыларын азайтады.

      1.3.2.5. ҰОҚ, ПХДД, ПХДФ

      ПХДД және ПХДФ қорғасын өндіру кезінде қолданылатын технология түріне, қолданылатын жабдықтың құрылымына, өнімді тазарту кезеңдеріндегі химиялық реакция жағдайларына, балқыту зауыттарына шикізатты дайындау және жеткізу әдістеріне және жұмыс істеп тұрған тозаң мен газды тазарту жабдығының түріне қарай түзілуі ықтимал. Диоксиндер мен фурандардың түзілу себептерінің бірі, егер олар отын ретінде пайдаланылса, шикізатта, отын мен қалдықтарда мыстың болуы. Бұл ретте ПХДД/Ф түзілуінің максималды ықтималдылығына кепілдік беретін бірқатар шарттарды ескеру қажет: көмірсутекті қосылыстардың болуы, хлордың болуы, температуралық режимнің сақталуы және материалдың уақыты, оның ішінде, сондай-ақ пайдаланылған газ ағынында молекулалық оттегінің болуы.

      Пештің шихтасында пластик қалдықтарының болуы пайдаланылған газдарда түзілетін ластағыш заттардың мөлшерінің артуына ықпал етуі мүмкін.

      Қатты заттарды алып тастағаннан кейін жалпы шығарындылар ағынындағы ұшпа органикалық қосылыстардың шоғырлануы 40 мг/Нм3-тен аз. Тозаңды тазалау кезеңіне дейін шахталы пештердің пайдаланылған газдарындағы көміртегі оксидтерінің мөлшері 5 %-дан аз.

      1.3.3. Ластағыш заттардың төгінділері

      Металлургиялық өнеркәсіптердің сарқынды суларындағы ластағыш заттардың түрлері мен шоғырлануы негізінен өңделетін шикізаттың құрамына және қолданылатын технологиялық реагенттерге, сондай-ақ сарқынды суларды тазарту (бейтараптандыру) сапасына байланысты.

      Қорғасын өндірісінің сарқынды суларында мыналар болуы мүмкін:

      қатты бөлшектердің қоспасы түріндегі ірі қоспалар;

      сілтісіздендіру кезінде қосылыстарының еруі нәтижесінде сарқынды суларға түсетін темір, мыс, никель, қорғасын, мырыш, кобальт, кадмий, күшән, сүрме, хром, көбінесе сынап иондары бар тұздар;

      процесте негізінен еріткіш ретінде қолданылатын қышқылдар;

      жекелеген гидрометаллургиялық өнеркәсіптерде кеңінен қолданылатын әртүрлі реагенттер.

      Zn, Cd, Pb, Hg, Cu, As, Ni, Cd сияқты металдар мен олардың қосылыстары негізгі ластағыш заттар болып табылады.

      1.10-кестеде қорғасын өндірісіндегі сарқынды сулардың түрлері мен негізгі көздері (бастапқы және қосалқы материалдардан) келтірілген.

      1.10-кесте. Ықтимал сарқынды су көздері [52]


Р/с №

Өндіріс
(кезең, процесс)

Операция/Дереккөз

Ластағыш заттар

Қолданылуы/
өңдеу нұсқасы


1

2

3

4

5

1

Шикізат пен материалдарды сақтау

Жер асты сулары (жаңбыр/ылғалдану), өнеркәсіп қоймаларының бетінен ағын су

Қалқымалы заттар, ауыр металдар (Pb, Zn)

Сарқынды суларды тазарту қондырғысы

2

Агломерациялық зауыт

Скруббер (агломераттың ұсақ бөлігін салқындату)

Қалыпты заттар, ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd)

Сарқынды суларды тазарту қондырғысы

3

Қорыту

Пештің салқындату жүйесі үшін пайдаланылатын су

Ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd), қалқымалы заттар, тұздар

Рециркуляция

4

Қожды түйіршіктеу

Ылғал түтін газдарын тазартатын фильтраттар
Түйіршіктеу үшін қолданылатын су

Қышқылдар, ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd), 5қалқымалы заттар

Рециркуляция, сарқынды суларды тазарту қондырғысы.

5

Аккумуляторды бөлу / Аккумулятор массасынан күкіртті жою

Технологиялық саңылау

Қышқылдар, ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd, Hg), қалқымалы заттар

Күкіртсіздендіру процесінде/сарқынды суларды тазарту қондырғысында қолданылады

6

Күкірт қышқылы зауыты

Салқындату суына арналған жабдық. Ылғалды түтін газдарын тазалау (сүзгі)

Қышқылдар, ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd, Hg)

Рециркуляция. Сарқынды суларды тазарту қондырғысы

7

Газды тазарту жүйесі

Газды салқындату жүйесінен және дымқыл скрубберден алынған конденсат.
Сынапты жою кезінде конденсат.

Қышқылдар, ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd, Hg), қалқымалы заттар, тұздар

Ауадағы тозаңды жою және шикізат ретінде қайта пайдалану. Сарқынды суларды тазарту қондырғысы. Рециркуляция.

8

Сарқынды суларды тазарту қондырғысы

Сүзгіден тазарту

Кальций, магний және басқа иондар

Қайта пайдалану (бар болса), қалпына келтіріңіз

9

Барлық технологиялық процестер

Техникалық қызмет көрсету

Қалқымалы заттар, ауыр металдар (Pb, Zn, As, Cd), қышқылдар

Сарқынды суларды тазарту қондырғысы

10

Жалпы

Жолдардан, аулалардан, шатырлардан жаңбыр суы, дымқыл жол тазалау, жүк көліктерін тазалау және т.б.

Қалқымалы қатты заттар, ауыр металдар (Pb, Zn),

Сарқынды суларды тазарту қондырғысы, содан кейін қайта пайдалану немесе қайта өңдеу

      Сарқынды сулардың қоршаған ортаға теріс әсерін болғызбау үшін судың ішінара немесе толық айналымын енгізу және сарқынды суларды өндірістік циклде қайта пайдалану кеңінен қолданылады. Сарқынды суларды су қоймаларына ағызған жағдайда оларды тазарту ластағыш заттардың әрқайсысының құрамының санитарлық-гигиеналық мақсаттағы су қоймаларының суындағы зиянды заттардың шекті рұқсат етілген шоғырлануынан төмен болуын қамтамасыз етуі тиіс.

      1.3.3.1. "Ылғалды" тазарту жүйелерінің сарқынды сулары

      Жалпы барлық ылғалды тазалау жүйелері сұйықтықтарды өңдей отырып жұмыс істейді. Ағызылатын сұйықтықтың құрамында белгілі бір шекте қалқыған қатты заттар мен еріген тұздар болады. Сарқынды су бөлек тазартылады немесе тиеу алдында қатты заттар мен еріген өнімдерді жою үшін біріктірілген су тазарту қондырғысын пайдаланады.

      Ылғалды электросүзгілерді пайдалану скруббердегі қышқылды ылғалдандыру сұйықтығының көзі болып табылады. Ол сүзгіден кейін өңделеді.

      Сынап күкірт зауытына жіберер алдында газ-сұйықтықпен жанасатын резервуарды немесе сұйықтықтың құрамында сынапты байланыстыратын агентті кейіннен жою үшін салқындату мұнарасын пайдалана отырып жойылады. Реагент ретінде сынап хлориді (HgCl2) жиі пайдаланылады, ол газдың құрамындағы металл сынаппен әрекеттесіп, қатты Hg2Cl2 қалдығын (каломель) түзеді. Салыстырмалы түрде таза сұйықтық одан әрі өңдеу үшін сарқынды су ретінде ағызылады. Қатты Hg2Cl2 қалдығы сынапты одан әрі қалпына келтіру үшін сатылады, сынап хлоридін қайта өндіру үшін өңделеді немесе түпкілікті кәдеге жарату үшін тұрақтандырылады. Тауарлы өнім (металл сынап) алу үшін сынапты алу тәсілдерінің бірі оны күкірт қышқылы зауыттарының шламынан (кенді материалды жуу кезіндегі шлам) өңдеу арқылы алу болып табылады. Процестің технологиялық сызбасы келесі кезеңдерден тұрады: сульфидті целлюлозаны дайындау, орталық жылу жүйесінің аппаратында сынапты цементтеу, күкірт қышқылы зауытының жуу мұнараларынан шөгінділерді өңдеу кезінде металл сынапты химиялық және вакуумда тазарту.

      1.3.3.2. Аккумуляторларды қайта өңдеу кезіндегі сарқынды су

      Аккумуляторларды ұсақтау және жуу кезеңдері қалқыма күйдегі қорғасын және басқа металдарды және ерітіндіні қамтитын қышқылды сүзіндіні шығарады. Бұл сүзінді бейтараптандырылады және су процесте қайта өңделеді. Мүмкіндігінше, қышқыл басқа жерде қолданылады. Бір бөлігі әдетте еріген тұздарды бақылау үшін жүйеден алынады. Салқындату суы ұсақтау процесінің салқындату жүйесінен де пайда болуы мүмкін [43].

      Бұл процестер сонымен қатар ластанған жер асты суларын шығарады, содан кейін олар тазартылады және қайта пайдаланылады. Әдетте, ағызылатын сұйықтық одан әрі өңдеуден және талдаудан кейін осы тығыздағыш су тізбегінен ағызылады. Жолдар мен жердің ластануы жолдарды, тұрақтарды, жүк көліктерін жиі ылғалды тазалау және ағып кетуді тазалау әдістері арқылы азайтылады.

      Сарқынды сулардың сапасы мен саны қолданылатын процеске, қолданылатын шикізаттың құрамына және өндірісте қолданылатын технологияларға байланысты. Технологиялық және жаңбыр суын қайта пайдалану да жиі кездеседі.

      Қожды түйіршіктеуден немесе салқындату тоғанынан салқындатқыш су әдетте жабық контурдағы айналым жүйесі арқылы қайта өңделеді.

      1.3.4.      Өндіріс қалдықтары

      Түсті металдар, соның ішінде қорғасын өндірісіндегі экологиялық проблемалардың бірі өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қажет ететін аралық өнімдердің (қатты қалдық түрінде) айтарлықтай көлемін қалыптастыру болып табылады.

      Әртүрлі өңдеу процестері мен жүйелерінің қатты қалдықтарын келесі әдістердің біреуі немесе бірнешеуі арқылы өңдеуге болады:

      процесте немесе процестің ағымы бойынша жоғарғы жағында өңдеу;

      басқа металдарды алу үшін ағым бойынша төменгі жағында өңдеу;

      қауіпсіз жоюды қамтамасыз ету үшін өңдеуден кейін түпкілікті жою.

      Өндіріс қалдықтары пирометаллургия кезеңдерінде, жабдықтарға, тазалау құрылғыларына, газ тазалау жүйелеріне қызмет көрсету кезінде түзіледі.

      Қорғасын өндірісінің қалдықтары негізінен қождан, тозаңдардан, шламдардан, ферриттерден, шашырандылардан, қоқыстан, сондай-ақ аспирациялық тозаңнан тұрады және алынған өнім көлемінің 40-50 % құрайды. Қалдықтардың көпшілігінде қорғасынның болуы оларды өндіріс процесінде (металдарды қалпына келтіру) терең өңдеу үшін пайдалануға мүмкіндік береді.

      Тұндырғыш камераларында және өндіріс үшін құнды құрамдас бөліктері бар қапшық сүзгілерде тұтып қалынған аспирациялық тозаң ішкі процеске (қорғасын алу үшін балқыту немесе сілтілеу тізбегінде), сол сияқты Ge, Ga, In және As сияқты басқа металдардың өндірісіне шикізат ретінде қайтарылады.

      Сұйық аспирациялық ерітінділерді өңдеуден кейін түзілетін қатты қалдықтар сарқынды суларды бейтараптандыру кезінде пайда болатын гипс қалдықтары (CaSO4) және металл гидроксиді болып табылады.

      1.4–1.6-суреттерде әртүрлі технологияларды қолдану арқылы қорғасын өндірісінің әртүрлі кезеңдерінде түзілетін технологиялық қалдықтардың түрлері мен көлемі туралы ақпарат келтірілген [58,61].

      Қатты қалдықтарда (балқыту пештерден шыққан қож) әдетте шаймаланатын металдардың өте төмен концентрациясы болады, сондықтан олар әдетте құрылыста қолдануға жарамды [15, 45]. Қолданылатын шикізатқа байланысты қож шығымы өндірілген дайын өнімнің 10-70 % аралығында өзгереді.

      Бұл ретте:

      қож – барлық бағалы компоненттерді бөліп алып, одан әрі өңдеуге жатады;

      ірі тозаң – балқыту пешіне қайта пайдалану үшін қайтарылады;

      бу – энергия өндіру үшін пайдаланылады.





      1.4-сурет. Балқыту пештерінің технологиялық қалдықтары




      1.5-сурет. Күкірт қышқылы зауыттарының технологиялық қалдықтары




      1.6-сурет. Сарқынды суларды тазарту қондырғыларының технологиялық қалдықтары

      Тазарту сатысында түзілетін қатты бөлшектердің (аспирациялық тозаң, қара қалдықтар (күйік), қож) құрамында қорғасыннан басқа да металдар болады, бұл оларды одан әрі қалпына келтіру арқылы өңдеуге мүмкіндік береді. 1.11-кестеде қорғасын құймаларын тазарту кезінде түзілетін қатты қалдықтардың көлемдері көрсетілген.

      Аккумуляторларды өңдеу қондырғыларының қожы өндірілетін қорғасын салмағының 13-25 % құрайды. Олар құрамындағы металдардың сілтісізденуіне байланысты құрылыс мақсаттарына жарамды болуы мүмкін. Сілтісіздендіруге қолданылатын флюстер және жұмыс жағдайлары әсер етеді [45]. Қождағы күкіртті қатайту үшін натрий негізіндегі флюстарды (Na2CO3) қолдану сілтісізденген металдар мөлшерінің артуына себеп болады. Аккмуляторларды қайта өңдеу процестерінен алынған бұл қож мен тараздардың құрамында сүрме болуы мүмкін. Тазарту сатыларында қорғасынды балқыту кезінде жойылған қақ пен қатты заттардың құрамында қалпына келтіруге жарамды металдар бар.

      1.11-кесте. Тазарту процестерінің қатты қалдықтары*

Р/с №

Тазарту кезеңі

Технологиялық қалдықтар

Пайдалану жағдайлары / өңдеу

1

2

3

4

1

Қожды/мысты кетіру

Мыс шилкерлер

Мыс пен қорғасынды қалпына келтіру үшін одан әрі өңдеу

2

Жұмсарту (Харрис процесі)/Оттегі жұмсарту

Харрис қождары
сүрме қождары

Металдарды алу үшін гидрометаллургиялық өңдеу
Металдарды алу үшін пирометаллургиялық өңдеу

3

Күмісті жою

Күміс көбік

Бағалы металдарды алу

4

Мырышты жою

металл мырыш

Күміс кетіруді қайта пайдалану

5

Висмутты жою

Висмут дроссы

Висмут алу

6

Сілтілік және сілтілік жер металдарын жою

Сілтілік балқымалар

Флюс ретіндегі ішкі өңдеу

7

Жетілдіру

Сілтілік балқыма

Ішкі өңдеу

      * дереккөз: [52].

      Шахтада балқытқан кезде 80 %-дан астам мырыш, 20 % мыс, 2-3 % қорғасын, сонымен қатар германий (90 %), индий (45 %), таллий (55 %), теллур (30 %), селен (30 %), кадмий, қалайы және бағалы металдар қожға айналады.

      Қорғасын балқыту қожын фьюмингтеумен, вельцтеумен және электрмен балқыту арқылы өңдеуге болады. Қазіргі уақытта фьюмингтеу әдісі кеңінен қолданылады, өйткені ол металдарды сәйкес өнімге жоғары алуды, жабдықтың жоғары өнімділігін, көмір немесе табиғи газды аз тұтынуды және қожсыз өңдеу технологиясын қамтамасыз етеді. Барлық алынған жанама өнімдер түпкілікті кәдеге жарату үшін тұрақтандырылуы керек.

      Қорғасын өндірісінің қожының ең көп бөлігінде бағалы металдардың құны өндірілген рудаларға қарағанда 2-3 есе жоғары. Осылайша, түсті металлургия қожын түсті металдардың қосымша мөлшерін, сондай-ақ түсті металлургия қожының көпшілігінде өңделетін темір кендеріндегі құрамымен салыстыруға болатын темірді алу үшін перспективалық шикізат базасы ретінде қарастыруға болады. Сонымен қатар, қож өндіруге кететін шығындарды қажет етпейтін шикізат болып табылады: оларды арнайы қондырғыларда өңдеуге тарту үшін тек шағын көліктік және тиеу операцияларын орындау қажет. Бұл қожды өңдеудің негізгі экономикалық факторы болып табылады, өйткені кен шикізатынан құнды компоненттерді алу кезінде барлық шығындардың шамамен 70 % тау-кен өндіру мен байытуға жұмсалады.

      Тұрақты түрде металлургиялық өңдеудің соңғы өнімдерінің бөлігі ретінде күшәнды технологиялық процестен шығару мәселесі ерекше назар аударуды талап етеді, бұл әлі де өзекті экологиялық проблемалардың бірі болып қала береді.

      Қазіргі уақытта, жоғарыда айтылғандай, скородит немесе күшәнды темір гидроксидтері (феррихидрит) сияқты қосылыстар қалдықтарды кәдеге жаратудың ең оңтайлы түрі болып саналады. As-Fe бар ерітінділерді тез бейтараптандыру кезінде AsO43- және AsO32- иондарын сіңіретін темір (III) оксигидритті фазасы - ферригидридтің түзілуі және тұнбаға түсуі жүреді. Процесс келесі реакцияларға сәйкес жүреді:


Fe3+ + (3 + x)H2O = FeO(OH)(H2O)1+x + 3H+

(1)


FeO(OH)(H2O)1+x + AsO43- = AsO3-∙FeO(OH)(H2O)1+x

(2)


      Қышқыл ерітінділерден күшәнды тұрақты түрге ауыстыру тиімділігі ерітіндіге темір (III) тұздары мен әктің артық мөлшерін бір уақытта беру арқылы қол жеткізіледі. Арсенат пен темір гидроксидінің түзілуімен әрекеттесу реакцияларға сәйкес жүреді:


2H3 AsO4 + Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 = 2FeAsO4 2H2O + 3CaSO4 2H2O

(3)


Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 + 6H2O = 2Fe(OH)2 + 3CaSO4 2H2O

(4)

      Бұл қалдықтарды көму қомақты материалдық шығындарды талап етеді және қажетті қауіпсіздік кепілдіктерін қамтамасыз етпейді. Жиналған жауын-шашын суын сақтау кезінде жер асты суларының және қоршаған ортаның күшәнмен ластануы орын алады.

      Өзекті міндет – күшән мен оның тұздарын ірі тонналық пайдаланудың бағыттарын табу, бұл үйінділердің көлемін азайтуға және сол арқылы тікелей және жанама экономикалық пайда алуға мүмкіндік береді. Бүгінгі таңда ең үздік әлемдік тәжірибе темір қосылыстары түріндегі күшәнды жою болып табылады.

      1.3.5.      Шу және діріл

      Шу мен діріл металлургия саласымен байланысты кең таралған проблемалар болып табылады, ал олардың көздері технологиялық процестің барлық кезеңдерінде кездеседі. Қондырғының қоршаған ортаға шығаратын өндірістік шуы медициналық, әлеуметтік және экономикалық аспектілері бар теріс әсер етуші фактор болып табылады.

      Шу мен дірілдің маңызды көздері шикізат пен өндіріс өнімдерін тасымалдау және өңдеу, пирометаллургиялық операциялар мен материалдарды ұсақтауға байланысты өндірістік процестер, сорғылар мен желдеткіштерді пайдалану, бу шығару, сондай-ақ автоматты дабыл жүйелерін іске қосу болып табылады. Шу мен дірілді бірнеше тәсілмен өлшеуге болады, бірақ олар әдетте әр технологиялық процеске қарай әртүрлі болады, бұл ретте дыбыс жиілігін және өндірістік алаңнан елді мекендердің қаншалықты қашықтықта орналасқанын ескеру қажет.

      Тиісті техникалық қызмет көрсету желдеткіштер мен сорғылар сияқты жабдықтардың теңгерімді бұзуын болғызбауға көмектеседі. Жабдық арасындағы қосылыстар шудың берілуін болғызбау немесе азайту үшін арнайы түрде құрастырылуы мүмкін. Шуды азайтудың жалпы әдістеріне мыналар жатады: шу көзін қорғау үшін қорғандарды пайдалану, шу шығаратын қондырғылар немесе компоненттер үшін дыбыс сіңіретін конструкциялардан жасалған корпустарды пайдалану, жабдыққа арналған дірілге қарсы тіректер мен қосқыштарды пайдалану, шу шығаратын қондырғыларды мұқият реттеу, дыбыс жиілігін өзгерту. Өндірістік және қосалқы ғимараттардың жұмыс орындарындағы дыбыстың рұқсат етілген ең жоғары деңгейі 95 дБА құрайды [19].

      1.3.6.      Иіс

      Түсті металл өндірісіндегі иіс көздеріне сульфидтер, органикалық қосылыстар мен еріткіштер, қожды салқындату және сарқынды суларды тазарту кезіндегі металл булары, қышқыл газдар жатады. Иістерді күшті иісі бар аммиак сияқты химиялық заттарды қолданатын гидрометаллургиялық процестер де тудыруы мүмкін.

      Технологиялық жабдықты дұрыс құрастыру және сенімді жұмыс істеу, сондай-ақ тиісті реагенттерді таңдау жағымсыз иістерді болғызбаудың алдын алу шараларының бірі болып табылады.

      Өндірістік иістерді бақылау мыналарға негізделген: өткір иісті материалдарды пайдалануды болғызбау немесе азайту, иісі бар материалдар мен газдарды жайылмай тұрып және сұйылтқанға дейін оқшаулау және жою; материалдарды (егер мүмкін болса) толық жағу немесе сүзу арқылы өңдеу.

      1.3.7.      Радиоактивті заттардың шығарындылары

      Радиоактивті заттардың шығарындылары экологиялық реттеуге жататын ластағыш заттардың тізбесінде жоқ [3].

      Көптеген қазба шикізат пен отындардың құрамында табиғи түрде болатын радиоактивті заттардың шығарындылары негізгі экологиялық проблема болып саналмайды.

      1.3.8.      Қоршаға ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады. Қызметтің төмендегі басым бағыттарын бөліп көрсетуге болады:

      экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы тәуекелдерді басқару;

      табиғат қорғау объектілерін пайдалануға беру;

      экологиялық мониторинг және өндірістік экологиялық бақылау;

      авариялық жағдайлардың алдын алу, оларды оқшаулау және олардың салдарын жою жүйесін басқару;

      энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру бағдарламаларын дамыту;

      өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату/залалсыздандыру жөніндегі бағдарламаларды дамыту;

      технологиялық процестерді (жабдықтарды) жаңғырту бағдарламаларын іске асыру;

      қоршаған ортаға жүктемені төмендету үшін жетілдірілген (жаңа) технологияларды әзірлеу және енгізу;

      экологиялық қауіпсіздік саласында персоналды оқыту және дамыту.

      Экологиялық қауіпсіздік саласындағы көрсеткіштерді жақсарту үшін мыналар қарастырылады:

      залалды жою жөніндегі іс-шараларды іске асырудан әлеуетті экологиялық тәуекелдерді бағалауға және өндірістік қызметтің қоршаған ортаға теріс әсерінің алдын алу жөніндегі шараларды енгізуге бірізді көшу мүмкіндігі;

      экологиялық менеджмент жүйесі шеңберінде процестерді жетілдіру.

      Кәсіпорынның негізгі экологиялық міндеттерінің бірі атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындыларын азайту болып табылады. Газ-тозаң қоспаларын және қондырғы конструкцияларын тазартудың көптеген тәсілдері, әдістері мынадай бірқатар маңызды жағдайлармен байланысты:

      бейтараптандыру, бірнеше қоспаны тұтып алу және атмосферада тазартылған газды ыдырату процестерін ұтымды үйлестіретін тазартудың неғұрлым тиімді технологияларын іске асыруға ұмтылу (тозаң-газ тазартудың көп сатылы жүйелерін жасау және оларды тұтып алынған компоненттерді кәдеге жарату жүйелерімен интеграциялау);

      қоршаған ортаның сапасын қамтамасыз етудің экологиялық-экономикалық талаптарын іске асыру (атмосфераға шығарындыларды тазарту қоршаған ортаға мейлінше аз нұқсан келтіретін ең аз шығынмен жүзеге асырылуға тиіс).

      Бұларға қоса ластағыш заттардың мейлінше аз түзілуі мен атмосфераға түсуі қамтамасыз етілетін өнім өндірудің қазіргі технологияларын жетілдіру және жаңаларын енгізу қоршаған ортаға теріс әсерді төмендету жөніндегі қызметтің өзекті перспективалы бағыттары болып табылады. Жұмыс істеп тұрған өндірістер технологиялық регламенттің талаптарын орындауы және одан ауытқуға жол бермеуі қажет. Авариялық жағдайлар туындаған жағдайда немесе қолайсыз метеорологиялық жағдайларда қоршаған ортаның айтарлықтай ластануына жол бермейтін жұмыс режимдеріне көшу керек. Қолданыстағы өндіріс үшін шаралардың бірі жабдықты герметизациялау есебінен шығарындыларды азайту технологияларын іске асыру, жұмыс аймағында түзілетін зиянды заттарды бейтараптандыру әдістерін қолдану, технологиялық газдарды шығарудың тиімді құралдарын пайдалану, сондай-ақ тозған жабдықты ауыстыру және технологиялық объектілерді ластануды автоматтандырылған бақылау құралдарымен жарақтандыру болып табылады.

      Тозаң-газ шығарындыларын тазарту және оларды атмосферада тарату үшін қолданыстағы және жаңа технологияларды ендіру. Ең алдымен, бұл жабдықты конструктивті тұрғыдан жетілдіру және тозған құрылғыларды жаңаларына ауыстыру (ауыстырылатынға ұқсас немесе тиімдірек).

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету үшін қолданылатын шараларға, сондай-ақ ұйымдастырылмаған шығарындылар көздерін, мысалы, сусымалы материалдарды сақтаудың ашық алаңдары үшін жабындарды пайдалану арқылы ұйымдастырылған көздерге ауыстыруды жатқызуға болады.

      Осы технологиялық объект шығарындыларының зиянды қоспаларын ұстау мен бейтараптандырудың ең үлкен әсерін қамтамасыз ететін арнайы тазарту қондырғыларының құрылғысы ерекше мәнге ие болады.

      1.3.9.      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін енгізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін (атмосфераға шығарындылар, су ортасына төгінділер және қалдықтардың түзілуі/орналастырылуы) анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, ең озық қолжетімді техникаларды ендіру және қолдану жолымен олар көрсететін техногендік әсерді азайтуға/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді.

      Кешенді тәсілді жүзеге асыру үшін кәсіпорындар қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне ерекше назар аударуы қажет, олар:

      объект тұтынатын немесе өндіретін шикізат пен қосалқы материалдарды, энергияны міндетті есепке алу;

      объектідегі шығарындылардың, төгінділердің барлық көздерін, қалдықтардың түзілуін, олардың сипаты мен көлемін құжаттау, сондай-ақ олардың қоршаған ортаға теріс әсер ету жағдайларын анықтау;

      табиғи ресурстарды пайдалану нормаларын қысқарту және объектіде шығарындылардың, төгінділердің және қалдықтардың түзілу көлемін азайту жөніндегі ең үздік қолжетімді техникаларды ендіру бойынша қолданылатын технологиялық шешімдер мен өзге де әдістерді әзірлеу;

      табиғи ресурстарды, энергияны ұтымды пайдалану және қоршаған ортаны қорғау жөніндегі тиімді іс-шараларды әзірлеу;

      кәсіпорынның экологиялық саясатын декларациялау;

      экологиялық менеджмент жүйесінде өндірісті сертификаттауды дайындау және жүргізу;

      өндірістік экологиялық бақылауды және қоршаған орта компоненттерінің мониторингін орындау;

      қоршаған ортаны қорғау саласындағы мемлекеттік уәкілетті органнан кешенді табиғат пайдалануға рұқсат алу;

      қоршаған ортаны қорғау туралы заңнама талаптарының орындалуын және сақталуын бақылауды жүзеге асыру және басқалары.

      Бұл ретте мыналарды ескерген жөн:

      әртүрлі ластағыш заттар үшін шығарындыларды азайту әдістерінің өзара әсері;

      өзара экологиялық аспектілерге және энергия мен шикізат ресурстарын, экономиканы пайдалануға, сондай-ақ олардың арасындағы оңтайлы теңгерімді табуға қатысты шығарындыларды/төгінділерді/қалдықтарды азайтудың пайдаланылатын әдістері тиімділігінің тәуелділігі.

      Осылайша, экологиялық-экономикалық тұрғыдан жоғары нәтижелерге қол жеткізу үшін шығарындыларды, зиянды заттардан төгінділерді тазарту процесін тұтып алынған заттарды кәдеге жарату процесімен біріктіру қажет. "Таза күйінде" ластағыш шығарындыларды тазартудың тиімділігі аз, өйткені оның көмегімен қоршаған ортаға зиянды заттардың түсуін толығымен тоқтату әрдайым мүмкін бола бермейді, өйткені қоршаған ортаның бір компонентінің ластану деңгейінің төмендеуі екіншісінің ластануының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Мысалы, газды тазартқан кезде дымқыл сүзгілерді орнату ауаның ластануын азайтады, бірақ судың одан да көп ластануына әкеледі. Тазарту қондырғыларын пайдалану, тіпті ең тиімдісі де, қоршаған ортаның ластану деңгейін күрт төмендетеді, бірақ бұл мәселені толығымен шешпейді, өйткені бұл қондырғылардың жұмыс істеу процесінде қалдықтар аз мөлшерде болса да, әдетте зиянды заттардың жоғары концентрациясымен шығарылады. Тіпті тазарту қондырғыларының көпшілігінің жұмысы айтарлықтай энергия шығындарын талап етеді, бұл өз кезегінде қоршаған ортаға да қауіпті.

2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласы үшін ең үздік қолжетімді техниканы айқындау рәсімін "Халықаралық жасыл технологиялар және инвестициялық жобалар орталығы" КеАҚ (бұдан әрі – Орталық) мен ЕҚТ бойынша "Қорғасын өндірісі" анықтамалығын әзірлеу мәселелері жөніндегі техникалық жұмыс тобы Қағидалардың ережелеріне сәйкес ұйымдастырды.

      Осы рәсім шеңберінде халықаралық практика ескерілді және оның ішінде Еуропалық Одақтың "Түсті металдарды өндіруге арналған ЕҚТ бойынша анықтамалық құжат" деп аталатын анықтама құжатына (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries), "EU Reference Document on Economics and Cross-Media Effects" Еуропалық Одақтың экономикалық аспектілері және қоршаған ортаның әртүрлі компоненттеріне әсер ету мәселелері жөніндегі анықтамалық құжатына, сондай-ақ "Best Available Techniques for Preventing and Controlling Industrial Pollution, Activity 4: Guidance Document on Determining BAT, BAT-associated Environmental Performance Levels and BAT-based Permit Conditions" ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсаттарды алу шарттарын орындау үшін ЕҚТ анықтау және экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі нұсқаулыққа негізделген ЕҚТ анықтау тәсілдері ескерілді.

2.1. Детерминация, таңдау қағидаттары

      Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау техникалық жұмыс топтары әрекетінің дәйектілігін сақтауға негізделеді:

      1. Эмиссиялардың маркерлік ластағыш заттарын ескере отырып, сала үшін негізгі экологиялық мәселелерді анықтау.

      Қорғасын өндірудің әрбір технологиялық процесі үшін маркерлік заттардың тізбесі айқындалған (неғұрлым егжей-тегжейлі ақпарат осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 6-бөлімінде келтірілген).

      Маркерлік заттардың тізбесін айқындау әдісі негізінен осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласына жататын кәсіпорындарда жүргізілген КТА барысында алынған жобалық, технологиялық құжаттаманы және мәліметтерді зерделеуге негізделді.

      Негізгі ластау көздерінің эмиссияларында болатын ластағыш заттардың тізбесінен әрбір технологиялық процесс үшін жеке-жеке маркерлік заттардың тізбесі олардың мынадай сипаттамаларға сәйкес келуі шартымен айқындалды:

      зат қарастырылып отырған технологиялық процеске тән (жобалық және технологиялық құжаттамада негізделген заттар);

      зат қоршаған ортаға және (немесе) халық денсаулығына елеулі әсерін тигізеді, оның ішінде уыттылығы жоғары, канцерогендік, мутагендік, тератогендік қасиеттері дәлелденген, кумулятивтік әсері бар, сондай-ақ тұрақты органикалық ластағыш заттарға жататын заттар.

      2. Саланың экологиялық мәселелерін кешенді шешуге бағытталған кандидат-техникаларды анықтау және сипаттау.

      Кандидат-техникалардың тізбесін қалыптастырған кезде Қазақстан Республикасында бар (КТА нәтижесінде анықталған) және ЕҚТ саласындағы халықаралық құжаттардағы ЕҚТ бойынша осы анықтамалықты қолдану саласындағы экологиялық проблемаларды кешенді шешуге бағытталған технологиялар, тәсілдер, әдістер, процестер, практикалар, тәсілдер мен шешімдер қаралды, соның нәтижесінде 5-бөлімде ұсынылған кандидат-техникалардың тізбесі анықталды.

      Әрбір кандидат-техника үшін кандидат-техниканың техникалық қолданылуына қатысты технологиялық сипаттама мен пікірлер, кандидат-техниканы Ендірудің экологиялық көрсеткіштері мен әлеуетті пайдасы, экономикалық көрсеткіштер, әлеуетті кросс-медиа (ортааралық) әсерлер мен триггерлер келтірілген.

      3. Кандидат-техникаларды техникалық қолдану, экологиялық нәтижелілік және экономикалық тиімділік көрсеткіштеріне сәйкес талдау және салыстыру.

      ЕҚТ ретінде қарастырылатын кандидат-техникаларға қатысты бағалау мына ретпен жүргізілді:

      1. Кандидат-техниканы технологиялық қолдану параметрлері бойынша бағалау.

      2. Кандидат-техниканы экологиялық нәтижелілік параметрлері бойынша бағалау.

      Мынадай көрсеткіштерге қатысты сандық мәнде (өлшем бірлігі немесе қысқарту/ұлғайту %-ы) көрсетілген кандидат-техниканы ендіруден болатын экологиялық тиімділікке талдау жүргізілді:

      атмосфералық ауа: шығарындылардың алдын алу және (немесе) азайту;

      су тұтыну: жалпы су тұтынуды азайту;

      сарқынды сулар: төгінділерді болғызбау және (немесе) азайту;

      топырақ, жер қойнауы, жерасты сулары: табиғи ортаның компоненттеріне әсерін болғызбау және (немесе) азайту;

      қалдықтар: өндірістік қалдықтардың түзілуін/жинақталуын болғызбау және (немесе) азайту және (немесе) оларды қайта пайдалану, қалдықтарды қалпына келтіру және қалдықтарды энергетикалық кәдеге жарату;

      шикізат тұтыну: тұтыну деңгейін қысқарту, баламалы материалдармен және (немесе) өндіріс пен тұтыну қалдықтарымен алмастыру;

      энергия тұтыну: энергетикалық және отын ресурстарын тұтыну деңгейін қысқарту; энергияның баламалы көздерін пайдалану; заттарды регенерациялау және рециклинг және жылуды рекуперациялау мүмкіндігі; өз мұқтаждарына электр және жылу энергиясын тұтынуды қысқарту;

      шу, діріл, электромагниттік және жылу әсерлері: физикалық әсердің төмендеуі.

      Сондай-ақ кросс-медиа әсерлерінің бар-жоғы ескерілді.

      Кандидат-техниканың жоғарыда аталған көрсеткіштердің әрқайсысына сәйкестігі немесе сәйкес келмеуі КТА нәтижесінде алынған мәліметтерге негізделді.

      3. Кандидат-техниканы экономикалық тиімділік параметрлері бойынша бағалау.

      Кандидат-техниканың экономикалық тиімділігін бағалау міндетті емес, алайда ТЖТ мүшелерінің көпшілігінің шешімі бойынша ЕҚТ-ны экономикалық бағалауды ТЖТ мүшелері – өнеркәсіп орындарының өкілдері тұрақты жұмыс істеп тұрған өнеркәсіптік қондырғыларда/зауыттарда қолданылатын және жұмыс істейтін кейбір техникаларға қатысты жүргізді.

      Өнеркәсіптік ендіру фактісі КТА нәтижесінде анықталған мәліметтерді талдау нәтижесінде анықталды.

      4. ЕҚТ-ны қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді анықтау.

      ЕҚТ қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлері мен өзге де технологиялық көрсеткіштерді айқындау көп жағдайларда теріс антропогендік әсерді төмендетуді және өндірістік процестің соңғы сатысында ластануды бақылауды қамтамасыз ететін техникаларға қатысты қолданылды.

      Осылайша, ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер ұлттық салалық "бенчмарк" деңгейін ескере отырып анықталды, бұл жүргізілген КТА құжаттарымен расталған.

2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу өлшемшарттары

      Экология кодексінің 113-бабының 3-тармағына сәйкес ең үздік қолжетімді техникалар мынадай өлшемшарттар үйлесімі негізінде айқындалады:

      1) аз қалдықты технологияны пайдалану;

      2) қауіптілігі неғұрлым аз заттарды пайдалану;

      3) технологиялық процесте түзілетін және пайдаланылатын заттардың, сондай-ақ қалдықтардың қолданылуға келетіндей шамада қалпына келтірілуі мен рециклингіне ықпал ету;

      4) өнеркәсіптік деңгейде табысты сыналған процестердің, құрылғылардың және операциялық әдістердің салыстырмалы болуы;

      5) ғылыми білімдегі технологиялық серпілістер мен өзгерістер;

      6) қоршаған ортаға тиісті эмиссиялардың табиғаты, ықпалы мен көлемі;

      7) жаңа және жұмыс істеп тұрған объектілер үшін пайдалануға берілу күні;

      8) ең үздік қолжетімді техниканы ендіруге қажетті мерзімдердің ұзақтығы;

      9) процестерде пайдаланылатын шикізат пен ресурстардың (суды қоса алғанда) тұтынылу деңгейі мен қасиеттері және энергия тиімділігі;

      10) қоршаған ортаға эмиссиялардың жағымсыз әсері мен қоршаған орта үшін тәуекелдерді болғызбау немесе олардың жалпы деңгейін барынша қысқарту қажеттігі;

      11) аварияларды болғызбау және қоршаған ортаға жағымсыз салдарларды барынша азайту қажеттігі;

      12) халықаралық ұйымдар жариялаған ақпарат;

      13) Қазақстан Республикасында немесе одан тыс жерлерде екі және одан да көп объектілерде өнеркәсіптік ендіру.

2.3. ЕҚT қолданудың экономикалық аспектілері

      Әлемдік практикада жалпы қабылданған ЕҚТ айқындау тәсілдеріне сәйкес табиғат қорғау іс-шараларының экономикалық тиімділігі мынадай әртүрлі әдістемелерді пайдалана отырып бағалануы мүмкін: таза келтірілген құн бойынша; компанияның бірқатар негізгі көрсеткіштеріне қатысты шығындар: айналым, операциялық пайда, қосылған құн; өнімнің өзіндік құнына әсері бойынша; жылдық шығындардың экологиялық нәтижеге арақатынасы ретінде және т.б. Әдістемелердің әрқайсысы кәсіпорынның қаржы-экономикалық қызметінің қандай да бір аспектілеріне қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шараларды іске асыру нәтижесін көрсетеді және ЕҚТ бойынша шешім қабылдаудың қосымша көзі бола алады.

      Осы ЕҚТ анықтамалығы үшін экономикалық тиімділікке бағалау жүргізудің негізгі тәсілі ретінде кәсіпорынның ЕҚТ енгізуге ақша қаражатының жұмсалуын талдау және ластағыш заттардың құрамын төмендету түрінде оны ендіруден қол жеткізілетін экологиялық нәтиже анықталды. Осы шамалардың арақатынасы жылдық есептеудегі қысқартылатын ластағыш заттың массасы/көлемінің бірлігіне салынған қаражаттың тиімділігін айқындайды.

Экономикалық тиімділік (шығындар) =

Жылдық шығындар

Шығарындылардың/төгінділердің жалпы жылдық қысқаруы

      Әртүрлі ЕҚТ бойынша есеп-қисап нәтижелерін салыстыру олардың қайсысы ластағыш заттарды бірдей төмендетуге аз қаражат жұмсауға мүмкіндік беретінін, яғни ЕҚТ-ның қайсысы экономикалық тұрғыдан тиімді екенін көрсетеді.

      Ластағыш заттардың құрамын төмендету технологияларын ендіру процесі, әсіресе ірі өнеркәсіп орындарында, көбінесе жалпы жаңғырту процесінің немесе өндіріс тиімділігін арттыру бойынша кешенді іс-шаралар жүргізудің құрамдас бөлігі болып табылатын жағдайларда күрделі салымдар мен техникалық қызмет көрсету шығындарын қоса алғанда, ЕҚТ-ға жалпы инвестицияларды анықтау үшін объективті деректер "құбырдың соңындағы" табиғат қорғау іс-шарасына жұмсалатын шығындар туралы деректер болып табылады деп қабылданады. Яғни, кәсіпорынның тек қана қоршаған ортаға ластағыш заттардың эмиссиясын қысқартуға және/немесе болғызбауға бағытталған шығындары.

      Мұндай жағдайларда "құбырдың соңындағы" есеп-қисаптарда шығындардың жалпы сомасына негізгі технологияның, қондырғының, жабдықтың және КТА субъектісінің басқа да компоненттерінің құны, дейінгі/кейінгі қосымша және қосалқы тазарту технологияларының, қондырғылардың, жабдықтар мен құрылыстардың құны, сондай-ақ ЕҚТ ажырамас бөлігі болып табылатын және онсыз технологиялық тұрғыдан ЕҚТ қолдану мүмкін болмайтын қажетті шығыс материалдарының, шикізаттар мен реагенттердің құны қосылады. "Құбырдың соңындағы" шығындардың есеп-қисабы белгісіздік факторын жоққа шығаруға және салыстырмалы көрсеткіштер бойынша балама ЕҚТ үшін кәсіпорын шығындарының көлемін есептеуге мүмкіндік береді.

      Ендіру ұсынылатын техниканы/қондырғыны/жабдықты ЕҚТ-ға жатқызу мәселесі бойынша айтарлықтай келіспеушіліктер болған жағдайда ғана кандидат-техниканың экономикалық тиімділігіне бағалау жүргізу ұсынылатынын түсіну керек. Сонда экономикалық тиімділікті егжей-тегжейлі талдау бағалаудың шешуші бөлігі ретінде қарастырылады. Бұдан басқа, егер оны өнеркәсіпте табысты пайдалану нәтижелерінің нақты дәлелдері/мысалдары болса, ЕҚТ экономикалық тұрғыдан қолайлы деп танылуы мүмкін. Экономикалық тиімділікті есептеу мысалдары ЕҚТ бойынша анықтамалыққа қосымшада келтірілген.

3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде қорғасын өндірісінде қолданылатын негізгі технологиялық процестер мен әдістердің, сондай-ақ олардың комбинацияларының сипаттамасы берілген.

3.1. Шикізатты алдын ала өңдеу, дайындау және тасымалдау

      Кен, концентраттар және қайталама шикізат көбінесе өндіріске оларды негізгі процесте тікелей пайдалану мүмкін болмайтын нысанда түседі. Сапаны және қауіпсіздікті бақылау тұрғысынан оларды кептіру/еріту, радиациялық және пиробақылау қажет болуы мүмкін. Химиялық процестерді күшейту немесе тотығуды азайту үшін материал фракцияларының мөлшерін үлкейту немесе кішірейту қажет болуы мүмкін. Металлургиялық процестерді қамтамасыз ету үшін көмір, кокс, флюс және (немесе) басқа да қож түзетін материалдар сияқты арнайы қоспалар қосылуы мүмкін. Негізгі металды алу процесін оңтайландыру және қоспаларды бөлу үшін флюс қосылады. Шығарындыларды тазарту проблемаларын болғызбау және балқыту жылдамдығын арттыру үшін қорғаныш жабындарын алып тастау қажет болуы мүмкін.

3.1.1. Еріту

      Еріту қатып қалған материалдарды кейіннен өңдеу мақсатында жүргізіледі. Мұны, мысалы, қыс мезгілінде кенді, концентраттарды немесе қатты қазба отынды (ең алдымен көмірді) теміржол құрамынан түсірген кезде жүргізу қажет болады.

3.1.2. Кептіру

      Кептіру процестері негізгі технологиялық процестердің талап етілетін сипаттамаларына сәйкес келетін бастапқы материалдардың сапасын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Кептіру әдістерін таңдағанда әртүрлі кептіру әдістерінде қолданылатын энергия көздерінің экономикалық аспектілерін, қолжетімділігін, сенімділігі мен ерекшеліктерін ескеру қажет, мысалы, айналмалы кептіргіштер, бу және басқа жанама кептіру қондырғылары. Шихтада артық ылғалдың болуы бірнеше себептерге байланысты қошталмауы ықтимал:

      ыстық пеште көп мөлшерде будың пайда болуы (жарылу) апатқа әкелуі мүмкін;

      су жылу энергиясына ауыспалы қажеттілік тудыруы мүмкін, бұл процестің басқарылуын бұзады және автотермиялық процесті баяулатуы мүмкін;

      төмен температурада бөлек кептіру энергия қажеттігін азайтады. Бұл балқыту пешіндегі будың қызып кетуіне қажетті энергияны тұтынудың төмендеуіне байланысты, ол көлемді едәуір арттырады және пештен газдарды эвакуациялауда және оларды одан әрі жоюда қиындық тудырады;

      қондырғы мен құбыржолдардың химиялық коррозиясы пайда болуы мүмкін;

      жоғары температурадағы су буы көміртекпен әрекеттесіп, H2 және CO немесе көмір қышқылын түзуі мүмкін;

      будың көп мөлшері ұйымдастырылмаған шығарындыларға әкелуі мүмкін, өйткені технологиялық газдардың мөлшері тым көп болуы мүмкін және газ тұтып қалу және газ тазарту жүйесінің қуатынан асып кетуі мүмкін.

      Кептіру, әдетте, материалды отынның жануынан тікелей қыздыру арқылы немесе ыстық бу, газ немесе ауа айналатын жылу алмастырғыштардың көмегімен жанама қыздыру арқылы жүзеге асырылады. Пирометаллургиялық процестерден, мысалы, анодты пештерден бөлінетін жылу да шикізатты кептіру үшін жағылуы мүмкін құрамында CO бар шығатын газдар сияқты кептіру мақсатында жиі пайдаланылады. Псевдосұйытылған қабаты бар айналмалы пештер мен кептіргіштер қолданылады. Кептірілген материалда, әдетте, тозаң өте көп, сондықтан құрамында тозаңы өте көп газдарды тұтып қалу және тазарту үшін арнайы жүйелер қолданылады. Жиналған тозаң технологиялық процеске қайтарылады. Кептірілген кендер мен концентраттар пирофорлы болуы мүмкін, бұл шығарындыларды жинау және тазарту жүйесін жобалау кезінде ескеріледі. Кептіру қондырғысының пайдаланылған газдарында SO2 болуы мүмкін, сондықтан оларды күкірт қосылыстарынан тазарту қажеттігі туындайды.

3.1.3.      Уату, ұсақтау және елеу

      Уату, ұсақтау және елеу өнімдерді немесе шикізатты одан әрі қайта өңдеу мақсатында олардың бөлшектерінің көлемін кішірейту үшін қолданылады. Уату қондырғыларының әрқилы түрлері қолданылады, мысалы, білікті, жақтаулы, балғалы уатқыштар және тарту денелерінің әрқилы түрі бар диірмендер. Ылғалды немесе құрғақ материалдар ұсақталып, қажет болған жағдайда араластырылады. Белгілі бір жабдықты таңдау өңделген бастапқы материалдардың қасиеттерімен анықталады. Тозаң шығарындыларының негізгі әлеуетті көзі құрғақ ұнтақтау болып табылады, сондықтан мұнда тозаң жинау жүйелері әрдайым пайдаланылады, олардан жиналған тозаң әдетте қайта өңделеді. Дымқыл материалдарды ұсақтау тозаңның пайда болуы үлкен проблемалар тудыруы мүмкін және ұнтақтаудан кейін тікелей ылғалды өңдеу сатысы жүргізілетін жағдайларда орындалады. Түйіршіктеу, атап айтқанда, өндіріс қалдықтары мен ұсақ қож бөлшектерін қалыптастыру үшін қолданылады, оларды құм төсеу кезінде қолдануға болады, қыста автожолдарға көктайғаққа қарсы төсем төсеу кезінде қолданылады. Балқытылған қож су ваннасына жіберіледі немесе су ағыны арқылы өтеді. Түйіршіктеу металл өнімдерін өндіруде де қолданылады. Түйіршіктеу процесінде ұсақ дисперсті тозаңдар мен аэрозольдер пайда болуы мүмкін, олардың шығарындылары жиналып, технологиялық циклге қайтарылады. Түсті металдардың қайталама көзі – пластик пен басқа материалдарды металл компоненттерінен бөлуге арналған пайдаланылған электронды құрылғылар, сондықтан бөлшектеу кезеңі де туындайды.

      Бөлшектеу процесі үшін жонғыштың әрқилы түрлері қолданылады. Көпіршелер жонғыштың көмегімен тозаңға айналдырып тартылады, ол интергацияланған шаңсорғышпен тазартылады. Технологияның бірқатар маңызды артықшылықтары бар: жоғары өңдеу жылдамдығы, жоғары дәлдік, электронды құрылғыларға әсер ететін ең төмен күш, кез келген сызықты емес схемаларды өңдеу мүмкіндігі, өңделген жиектердің тамаша сапасы.

      Мысалы, Engitec компаниясының материалды бөлетін CX жүйесі [8] толық автомобиль аккумуляторларын ұсақтау және қайта өңдеуде Britannia Refined Metals қорғасынды қайта өңдеу зауытына арналған. Аккумуляторлар балғалы диірменде бастапқы ұсақтауға ұшырады, содан кейін ұсақталған аккумуляторлық материалдар пастаны металдан және басқа компоненттерден бөлу үшін ылғалды сүзгіден өтті. Паста 0,6 мм экран арқылы қоюландыруға арналған жинау цистернасына, содан кейін мөлшерлегіш конвейер арқылы күкіртсіздендіру цистернасына өтті. Қорғасын металы, корпус материалы, басқа материалдар екі сатылы гидродинамикалық сепараторға (төгу/флотация) жүктелді, одан әрбір фракцияны бөлек алуға болады. Қорғасын металы, металл торлар ISASMELT пешінде немесе айналмалы пеште балқытылған.

3.1.4.      Шихта дайындау

      Шихтаны дайындау негізгі технологиялық процесте қайта өңдеу үшін қоспаның (шихтаның) берілген тұрақты құрамын алу мақсатында әртүрлі сападағы кендерді немесе концентраттарды өздігінен араластыруды және түзілетін қоспалардың құрамына флюстерді немесе қалпына келтіруші агенттерді белгілі пропорцияда енгізуді көздейді. Шихтаны дайындау ұнтақтау сатысында немесе тасымалдау, сақтау және кептіру кезінде меншікті араластыру қондырғыларында жүзеге асырылуы мүмкін. Қоспаның талап етілетін құрамының дәлдігіне шихтаны орташаландыруға арналған қондырғылардың, мөлшерлеу жүйелерінің, конвейерлік таразылардың көмегімен немесе тиеу техникасының көлемдік параметрлерін ескере отырып қол жеткізіледі. Шихта қоспасын дайындау тозаңның қомақты көлемінің түзілуімен байланысты болуы мүмкін, сондықтан тозаңды тұтып қалудың, сүзудің және қайтарудың жоғары дәрежесін қамтамасыз ететін жүйелер қолданылады. Жиналған тозаң, әдетте, технологиялық процеске қайтарылады. Тозаңның түзілуін азайту үшін кейде дымқыл шихтаны дайындау қолданылады. Мұндай мақсатта жабу және байланыстыру агенттерін де қолдануға болады. Технологиялық процестің сипатына қарай одан әрі өңдеу алдында, мысалы, жентектеу алдында брикеттеу/түйіршіктеу қажет болуы мүмкін.

      Агломерациялық күйдіру процесінде жақсы өнімділік алу үшін (жабдықтың жоғары өнімділігі, агломераттың жақсы сапасы, ұшатын қорғасынның минималды жоғалуы) қорғасын концентратын, флюстерді, қайта өңделген материалдарды, қайта өңделген агломерат пен суды қамтитын шихта күйдіруге жіберіледі.

      Байыту фабрикаларында алынатын қорғасын концентраттары ылғалдылығы 10–20 % болатын ұсақ түйіршікті материал. Олар әдетте арнайы контейнерлерде тасымалданады.

      Зауытқа келіп түсетін қорғасын концентраттары мен басқа да материалдарды сақтауға арналған қоймалар ашық болуы да немесе жабық болуы да мүмкін. Жабық қоймалардағы материалдардың ысырабы аз болады, сондықтан оларды салу шығындары тез өтеледі.

      Әдетте қорғасын (сонымен қатар мырыш) зауыттарында концентранттарды сақтау үшін ені 24-30 м және орталық теміржол түсіру эстакадасы бар бір қабатты тікбұрышты қоймалар кеңінен қолданылады. Қойма ұзындығы 18 м бөліктерге бөлінген, әр бөлік белгілі бір материалды сақтауға арналған және сыйымдылығы – 950-1300 м3. Бөліктердің жылытылатын түбі қатып қалған концентраттарды қыздыруға мүмкіндік береді.

      Қоймалар контейнерлерде концентратты ерітуге және босатылған контейнерлерді жууға арналған құрылғылармен және жөнелтуге дайындалған бос ыдысты төсеуге арналған орындармен де жабдықталған.

      Концентраттары бар контейнерлерді түсіру, оларды тасу және бос ыдысты теміржол платформаларына тиеу жөніндегі операциялар көпірлі кранның көмегімен орындалады.

      Концентраттар қатарларға жиналады және қоймадан грейферлік крандармен беріледі. Кран концентратты шағын қабылдау бункеріне береді, одан таспалы қоректендіргіштің көмегімен концентрат көлбеу таспалы транспортерге түседі және шихта дайындауға жіберіледі.

      Қойма үй-жайларының сыйымдылығы зауыт жұмысының 10-30 тәулікке арналған шикізаты мен басқа да материалдар қоры сақталатындай көлемде болуға тиіс.

      Бұл қорғасын зауытына орташаландырылған шикізатпен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

      Әдетте, қорғасын зауыттары бункерлік немесе стектік партияны дайындау әдісін пайдаланады. Бункерді араластыру блендерде жүзеге асырылады, оның бойында сыйымдылығы 50-60 м3 бірнеше бункерлер орнатылған. Әрбір бункерде алдын ала белгіленген ұсақтыққа дейін ұсақталған заряд құрамдастарының бірі сақталады. Шихтаның әрбір құрамдас бөлігі бункерден алжапқыштың көмегімен шихтаны араластырғышқа беретін жинаушы конвейерге түсіріледі.

      Шихтаны дайындаудың ең үздік әдісі ретінде штабельдік шихталау кең таралған. Шихтаны осылайша дайындау келесідей жүргізіледі. Конвейерлер үш немесе одан да көп бөліктерге бөлінген пешке қорғасыны бар материалдарды, флюстерді және қайта өңделген агломератты береді. Шихтаны еденнен 7-8 м биіктікте штабельдің ұзын осі бойымен өтетін тасымалдағышпен түсіру шихта компоненттерін дәйекті түрде жұқа қабаттармен шашыратып, бүкіл бөлік бойымен алға-артқа үздіксіз қозғалатын түсіру арбасымен жүргізіледі.

      Осылайша, әрбір бөлікте шихта штабелі жасалады. Штабельің формасы қиық пирамида тәрізді болады, ұзындығы 60–70 м, ені шамамен 16 м және биіктігі 5–6 м және онда 8000 тоннаға дейін шихта болады.

      Штабель құрамындағы шихта зауыт жұмысының бірнеше күніне жеткілікті болатындай жасалады. Шихтаны дайындау бір штабельді басқа бөлікке түсіру кезінде жаңа штабельді салып, оның құрамын нақтылайтындай етіп ұйымдастырылады.

      Қажет болған жағдайда штабельден алынған шихта араластырғыш машинамен конвейерге беріледі, ол оны араластырғыштарға, содан кейін агломерациялау машиналарының бункерлеріне немесе балқыту қондырғыларына жеткізеді.

      Барабанды араластырғыштар көбінесе қорғасын зауыттарында шихтаны араластыру үшін қолданылады. Миксерді көлденең немесе көлбеу орнатуға болады. Барабанды араластырғыштың өнімділігі 150–270 м3/сағ.

      Шихта бункерге беріледі. Барабан айналу кезінде жүктелген материал құйылады және араласады. Араластыруды жақсарту үшін барабанның ішінде шнек (қалақшалары бар білік), барабанның қабырғаларында элеваторлар бар. Барабан ішіне су шихтаны ылғалдандыру үшін саптамалары бар құбыр арқылы беріледі. Дайын өнім барабаннан тиеуге қарама-қарсы ұшынан ағызу шұңқыры арқылы шығады және одан әрі өңдеуге түседі.

3.1.5.      Брикеттеу, түйіршіктеу, илемдеу және ықшамдаудың басқа да әдістері

      Ұсақ дисперсті концентраттарды, тозаңды және басқа да қайталама материалдарды өңдеу үшін сымды немесе ұсақ өлшемді сынықтарды престеу, брикеттер жасау, жентектеу, түйіршіктеуді қамтитын ықшамдау мен ірілетудің әртүрлі әдістері пайдаланылады.

      Металлургиялық процеске дейін қорғасын шихтасын дайындаудың жетілдірілген әдісі оны түйіршіктеу болып табылады. Түйіршіктеу шихтаның газ өткізгіштігін арттырады, металлургиялық қондырғылардың өнімділігін арттырады.

      Түйіршіктеу – ылғалданған материалдардың ұсақ түйіршіктерін барабандарға немесе тостаған түйіршіктеріне 1-6 мм, кейде 20-30 мм-ге дейін жентектеу арқылы ірілендіру процесі.

      Түйіршіктеу немесе брикеттеу кезінде әртүрлі байланыстырғыштар қолданылады, мысалы лигносульфонат (целлюлоза және қағаз өнеркәсібінің жанама өнімі), меласса және әк, натрий силикаты, алюминий сульфаты немесе цемент. Брикеттердің/түйіршіктердің беріктігін арттыру үшін әртүрлі шайырлар да қосылуы мүмкін. Ұсақтау және елеу сатысында пайдаланылатын пеш сүзгілері мен сүзгілерден сүзілген тозаңның ірі фракциялары брикеттеу алдында басқа материалдармен араластырылуы мүмкін.

      Пакеттеудің мақсаты – жеңіл салмақты сынықтар мен қалдықтарды тығыздап, белгілі бір массадағы, көлемдегі және тығыздықтағы пакеттер жасау. Тығыз материалды металлургиялық агрегаттарға салу ыңғайлы, оны балқытқанда металл тотықтырудан болатын шығын аз болады, шикізатты тасымалдау шығындары азаяды. Пакеттеуге бөліктерге бөлінген ірі габаритті сынықтар, радиаторлар, кесіктер, шыбықтардың, құбырлардың қалдықтары, кабельді сынықтар, статор орамалары, кесу, штамптау, тұрмыстық сынықтар және т.б. жатады. Алынған пакеттердің тығыздығы пресс күшінің мөлшерімен және престелетін материалдың қалыңдығымен анықталады.

      Сығымдау күшіне байланысты гидравликалық пакет престері 2500 кН-ге (Б-132, Б-1330, ПГ-150) дейін престеу күші бар төмен қуатты пресс, орташа қуатты пресс – 2500-5000 кН (Б-1334, ПГ-400, СРА-400), 5000 кН (СРА-1000, СРА-1250) астам жоғары қуатты пресс деп бөлінеді.

3.1.6.      Жабындарды кетіру және майдан арылту

      Жабындарды кетіру және майдан арылту операциялары, әдетте, кейбір негізгі процестер аясында өңделген материалдардағы органикалық заттардың құрамын азайту үшін қайталама шикізатқа қолданылады. Бұл жағдайда жуу және пиролиз процестері қолданылады. Центрифугалау көмегімен майларды шығарып, жылу жүйелеріне жүктемені азайтуға болады. Органикалық заттардың құрамындағы елеулі өзгерістер кейбір пештерде жану процесінің тиімсіздігіне және құрамында қалдық органикалық қосылыстар бар пеш газдарының көп мөлшерде пайда болуына әкелуі мүмкін. Жабындардың болуы балқыту жылдамдығын едәуір төмендетуі мүмкін. Егер газ тұтып қалу және газ жағу жүйелерінің сенімділігі жеткіліксіз болса, бұл факторлар айтарлықтай түтін, ПХДД/Ф және металл тозаңдарын шығаруы мүмкін. Ұшқын немесе тұтанған бөлшектер пайда болуы мүмкін, бұл газ тазарту жабдықтарына айтарлықтай зиян келтіруі мүмкін. Жалпы пештің ішіндегі ластанған металл сынықтарын алып тастау көптеген жағдайларда жеке пештегі ұсақталған материалдың жабындарын алып тастауға қарағанда тиімсіз, өйткені бірінші жағдайда қож көп пайда болады, алайда кейбір пештер органикалық қоспаларды өңдеуге арналған. Майдан және кейбір жабындардан арылту арнайы пештерде, мысалы, жоңқа кептіргіштерде жүзеге асырылады. Көп жағдайда майлар мен суды буландыру үшін төмен температурада жұмыс істейтін айналмалы пеш қолданылады. Материалды тікелей және жанама қыздыру қолданылады. Пеште түзілген органикалық өнімдерді жою үшін жоғары температурада (850 °C-тан жоғары) жұмыс істейтін жану камерасы қолданылады, ал пайдаланылған газдар әдетте қапшық сүзгіге жіберіледі. Пеште түзілетін органикалық өнімдерді ыдырату үшін жоғары температурада (85 °С жоғары) жұмыс істейтін кейінгі жанарғы пайдаланылады, ал түтін газдары әдетте қапшық сүзгісіне беріледі. Сымдарды оқшаулаудан және басқа материалдарды жабындардан арылту үшін көбінесе механикалық тазарту қолданылады. Кейбір жағдайларда криогендік әдістер қолданылады, ол жабынның үгілгішігін қамтамасыз ету арқылы арылтуды жеңілдетеді. Сондай-ақ еріткіштермен (кейде хлорланған) немесе жуғыш заттармен жууға болады. Ең көп тарағандары – кіріктірілген конденсаторлары бар еріткіштерді буландыру жүйелері. Бұл процестер өндірілген өнімді майдан арылту үшін де қолданылады. Мұндай жағдайларда судың ластануын болғызбау үшін су тазарту жүйелері қолданылады.

3.1.7.      Сепарациялау әдістері

      Бұл процестер шикізатты пайдаланар алдында оны қоспалардан арылту үшін қолданылады. Сепарация әдістері көбінесе қайталама шикізатты өңдеу үшін қолданылады, ал ең көп тарағаны – темір заттарды алып тастауға мүмкіндік беретін магниттік сепарация.

      Бұл операцияның мақсаты – сынық пен қалдықтардан ферромагниттік заттар мен темірі көп бөлшектерді бөліп алу.

      Түсті металдардың сынықтары мен қалдықтарын өңдеуге арналған электромагниттік сепараторлардың көптеген түрлері бар, олардың конструкциялары мен міндеттері бір-бірінен ерекшеленеді. Электромагниттік сепаратордың түрін таңдағанда материалдың мөлшері, темірдің қажетті мөлшері, өнімділігі ескеріледі. Ферромагниттік қосындыларды бөлу толықтығы шикізат кесектерінің ірілігімен, қабаттың қалыңдығымен және шикізаттың үйілген массасымен, қоқыстанумен, магнит өрісінің кернеулігімен және онда бөлінетін материалдың қозғалу жылдамдығымен анықталады.

      Көбінесе түсті металдардың сынықтары мен қалдықтарын өңдеу кезінде ЭПР типті электромагниттік аспалы темір сепараторлары, ШЭ типті электромагниттік шкивтер, электромагниттік сепараторлар қолданылады. Аспалы темір бөлгіштер таспалы конвейерлердің үстіне орнатылады. Электромагниттік шкивтер бір уақытта сұрыптау конвейерінің жетек барабанының функциясын орындайды және материалды түсіру аймағында орналастырылады.

      Аспалы сепаратор конвейердің осі бойымен немесе оған көлденең орнатылады. Құрамында темір бар заттар таспаға электромагнитпен тартып алынады және түсіру үшін бүйірге қарай шығарылады. Шикізаттан магнитті фракцияны бөліп алу үздіксіз жүреді. Сепаратор таспасынан заттарды түсіру үздіксіз жүргізілуі мүмкін немесе онда магнитті материалдың жиналуына қарай жүргізіледі. Көлемі 5 мм дейінгі және салмағы 0,08 кг кем ферромагнитті бөлшектер аспалы сепараторлармен алынбайды.

      Сепарацияның басқа әдістері механикалық немесе пневматикалық сұрыптағыштармен үйлесімде түрлі-түсті, ультракүлгін, инфрақызыл, рентген, лазерлік және басқа анықтау жүйелерін қолдануды көздейді.

3.1.8.      Тасымалдау және тиеу жүйелері

      Бұл жүйелер өңдеу кезеңдері арасында шикізатты, жартылай өнімдерді және дайын өнімді беру үшін қолданылады. Шикізат үшін қолданылатын әдістерге ұқсас әдістер қолданылады және олар тозаң шығарындыларының түзілуіне, оларды тұтып алуға және шығаруға байланысты бірдей проблемалармен сипатталады. Негізінен механикалық жүйелер қолданылады, бірақ пневматикалық тасымалдау жүйелері де кең таралған, онда тасымалдаушы ретінде ауа қолданылады және тасымалдаумен қатар шихтаның құрамындағы айырмашылықтарды теңестіре алады. Алдын ала дайындалған материалдар шикізатқа қарағанда құрғақ болуы мүмкін, сондықтан тозаңның шығарылуын болғызбау үшін жинау мен тазартудың сапалы әдістері қолданылады. Тозаңдататын материалдарды тасымалдауға арналған конвейерлер әдетте жабық болады және мұндай жағдайларда сезімтал аймақтарда, мысалы, бір конвейердің екінші конвейерге тиеу нүктелері, шығарындыларды тұтып алу мен тазартудың тиімді жүйелері орнатылады. Балама ретінде су бүрку қолданылады. Таспа кері жүргенде материалдың таралуын болғызбау үшін конвейерлерде төменгі тазартқыш қырғыштар орнатылады. Пневматикалық жүйелер көбінесе сусымалы материалдарды тасымалдау үшін қолданылады. Кейбір материалдар бөшкелерде, қаптарда (биг-бегтерде, МКР) немесе басқа қаптамада келіп түседі. Егер материал тозаң шығаратын болса, онда оны қаптамадан түсіру тозаң тұтқыш жүйелерді, мысалы, аспирациясы бар герметикалық құрылғыларды пайдалана отырып, су себу арқылы немесе жабық үй-жайларда жүзеге асырылуға тиіс. Кейбір жағдайларда жағымсыз химиялық реакцияларды жоққа шығару шартымен бұл материалдарды сумен немесе ылғалданған шикізатпен араластырған жөн. Әйтпесе, оларды жабық жүйелерде бөлек өңдеген жөн.

3.2. Бастапқы қорғасын өндірісі

3.2.1.      Қорғасын концентраттарының агломерациясы

      Агломерациялық күйдірудің мақсаты – шахталық балқыту үшін қорғасын концентратын тазартылмаған қорғасынға дайындау. Қорғасын сульфидті концентраттарды балқытуға дайындау келесі мақсаттарды көздейді:

      1. Атмосфералық оттегімен тотықтыру арқылы сульфидтік шикізатты концентраттан күкіртті алу. Күйдіру кезінде күкірттен арылтудың оңтайлы дәрежесі 60-тан 85 % дейін ауытқиды және қорғасын концентраттарының химиялық құрамына байланысты. Айталық, егер концентратта мыс едәуір мөлшерде болса, агломератта сонша күкірт қалады, сондықтан агломераттың кейінгі балқуы кезінде құрамында 15-25 % Cu бар мыс штейні алынады. Құрамында мырыш көп қорғасын шикізатын өңдеу кезінде күйдіру барынша күкірттен арылтумен жүргізіледі ("тығыз" тотықтырғыш күйдіру).

      2. Ұсақ материалды агломерациялау және шахта пешінде балқытуға жарамды кеуекті, газ өткізгіш, берік агломерат алу.

      3. Концентраттың құнды ұшпа компоненттерін газ фазасына ауыстыру, содан кейін оларды күйдірілген газдардан (S, As, Sb, Cd және сирек металдар) алу.

      Қорғасын концентраттарын қақтау және күйдіру агломерациялық машиналарда ыңғайлы түрде жүзеге асырылады, олардың айрықша белгісі шихта қабаты арқылы күйдіру процесінде ауаны қарқынды сору (немесе үрлеу) болып табылады. Мұндай күйдіру аппаратурасымен жабдықтау қорғасынды концентратты күйдіру мен күйдірілген материалды қақтауды бір металлургиялық агрегатта оңай біріктіруге мүмкіндік береді.

      Қорғасын концентраттарынан күкіртті тазарту және металл сульфидтерін оксидтерге дейін тотықтыру қажеттігі кейінгі балқыту кезінде қорғасын оксиді ең оңай алынатын қорғасын қосылысы болуына байланысты. Балқытуға түсетін шихтадан күкірттің толық алынбауы қорғасынның сульфидті фазамен жоғалуына және оның шикі металлға алынуының төмендеуіне әкеледі.

      Күкірттен арылту концентратты тотықтырғыш атмосферада 1000–1100 °С температураға дейін қыздыру арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда келесі реакциялар жүреді:


PbS + 1,5О2 = PbО + SО2

(5)


PbS + 2О2 = PbSО4

(6)

      Компоненттерді қыздыруды қамтамасыз ету және отын қоспай күйдіру аймағында оңтайлы температураны сақтау үшін шихтадағы күкірт мөлшері 6-8 % болуы керек. Күкірттің көп болуы қажет емес.

      Біріншіден, бұл шихта қабатының күйдіру аймағында үлкен жылу шығаруға әкеледі, нәтижесінде температура оңтайлы деңгейден асып, шихта компоненттерінің мерзімінен бұрын еруі орын алады, бұл олардың одан әрі тотығуын қиындатады. Екіншіден, 85 %-дан аспайтын агломерациялық күйдіру кезінде күкірттен арылту дәрежесі (күкірттің күлге айналу дәрежесі) кезінде дайын агломераттағы күкірттің қалдық мөлшері 2 %-дан асады және қайта агломерациялау қажет болады.

      Флюстердің есептелген мөлшерін енгізу шихтадағы күкірт пен қорғасынның қажетті құрамын қамтамасыз етпейді. Қорғасын мен күкіртке арналған шихтаның құрамын реттеу үшін, сондай-ақ оған жақсы газ өткізгіштігін беру үшін шихтаға шихтаның салмағы бойынша 100–300 % мөлшерінде қайта өңделген агломерат қосылады.

      Күйдіруге дайын шихтаның құрамы мынадай болуы керек, %: 6–8 S, 45–50 Pb, 10–20 CaO, 25–35 FeO, 20–25 SiO2. Күйдіру алдында шихта ылғалдандырылады (6-10 %). Бұл шихтаның кеуектілігі мен газ өткізгіштігін арттырады, өйткені буланған су сорылған ауа оңайырақ және біркелкі енетін тесіктер мен арналарды қалдырады. Сонымен қатар, булану, су артық жылудың бір бөлігін жояды және қоспаның температура реттегіші болып табылады.

      Қорғасын концентраттарын агломерациялау кезінде күйдіру өнімдері арасында сирек элементтер бөлінеді: таллийдің 50–55 % айдауға өтіп, тозаңға концентрацияланады; селен мен теллур агломератта 70 %, ал сублиматтар 30 % қалады, тозаңмен газдармен және концентратпен тасымалданады; галлий, германий және индий толығымен дерлік агломератта қалады.

      Алтын қорғасын концентраттарында металл түрінде кездеседі, күйдіру кезінде ешқандай қосылыстар түзбейді және толығымен агломератта қалады.

      Қорғасын өндірісінде агломерациялау машиналарының екі түрі қолданылады: жоғарыдан төменге қарай шихта қабаты арқылы ауаны сорып, шихтаны төменнен жоғары қарай ауамен үрлеу арқылы.

      Шихтаны күйдіру және жентектеу агломерациялық арбаларда (паллеталарда) жүреді. Паллета – түбі шойын торлардан жасалған болат немесе шойын қорап. Әрбір паллета төрт шығыршыққа тіреледі, олар жоғарғы бөлігінде көлденең рельс жолымен, төменгі бөлігінде – көкжиекке 3-5 бұрышпен көлбеу бағыттағыштар бойымен айналады.

      Паллеталарды көтеру және жылжыту жетек жұлдызшалар арқылы жүзеге асырылады. Паллеталардың төменгі жиектері сорғышқа қосылған болат вакуумдық камералардың бүйірлеріне тығыз басылады. Камераларда сиректеу – 1,5–8,0 кПа.

      Шихта агломерациясы агломерациялық таспаның үстіндегі бункерге түседі және маятникті қоректендіргіштің көмегімен қозғалатын паллеталарға жүктеледі. Заряд ауаны сорған кезде ошақтың астында тұтанады. Агломерацияның соңы соңғы вакуумдық камералардың паллета арқылы өтуімен сәйкес келеді, оның үстіне сорылған ауа кегін салқындатады. Түсіру бөлігінің дөңгелектенген бағыттағышында арба аударылып, алдыңғысына соғылып, агломераттың жалпы массивінен паллета ұзындығына тең бөлік жұлынады. Тұндырылған дақ тордың экранына түседі, содан кейін ұсақтағышқа түседі және қайтадан экранға түседі. Өлшемі +20–100 мм экранның жоғарғы өнімі дайын агломерат болып табылады және балқытуға кетеді. Экранның төменгі өнімі ұсақталады және қайта өңделген агломерат ретінде қоспаға енгізіледі.

      Агломерациялау машиналарының меншікті өнімділігі 8-10 т/(м2 тәулік) аралығында өзгереді. Зарядты тұтану үшін отын шығыны 1,5-2,0 % құрайды. Сульфидті шикізатты агломерациялауға арналған сорғышы бар агломерациялау машиналарының елеулі кемшілігі күйдіру газдарының ауамен күшті сұйылтуы болып табылады. Нәтижесінде пайдаланылған газдардағы SO2 орташа мөлшері 1,5–3,0 % аспайды. Әсіресе күйдірілген газдардың құнарсыздандыруы қалдық вакуумдық камераларда жүзеге асырылады.

      Сұйылтудың алдын алу үшін құрамында күкірті бар бай газдар бас камералардан алынып, күкірт қышқылын өндіруге жіберіледі, ал қалдық камераларынан кедей газ кері ретінде пайдаланылады немесе шығарылады. Сонымен қатар ауа сорғышы бар агломерацияның кемшіліктері – борпылдақ, беріктігі жеткіліксіз агломерат алу және спектің паллета торларына жабысып қалуы.

      Бұл кемшіліктер негізінен үрлеу төменнен жоғары берілетін агломерациялау машиналарын пайдаланған кезде жойылады. Желдеткішпен шихта қабаты бар паллета астындағы камераларға ауа айдалады. Мұндай агломерациялық машинаның бүкіл жұмыс тармағы құрамында күкірті бар газдарды жинауға арналған баспанамен (капюшонмен) жабдықталған. Қақпақтағы кеңістік шартты түрде екі аймаққа бөлінеді – бай және кедей (қалдық бөлігінде) газ, олар екі желдеткішпен бөлек сорылады. Құрамында 5–7 % SO2 бар бай газдар күкірт қышқылы өндірісіне жіберіледі. Олар шихтадағы күкірттің 55-60 % өтеді. 2–2,5 % SO2 бар нашар газдар не бірінші жел камераларында айналымға жіберіледі (рециркуляция), немесе 450–500 °C-тан 80 °C-қа дейін салқындатылғаннан кейін олар қапшық сүзгілерде тозаң жинауға жіберіледі және атмосфераға жіберіледі.

      Жарылыс машиналарында күрделі шихтаны тұтану қондырғысы және үш бункер бар: төсенішке, тұтандырғыш қабатқа және негізгі зарядқа арналған. Төсеніш қабатының биіктігі 15–20 мм, тұтандырғыш қабаты 20–25 мм, негізгі қабаты 200–250 мм.

      Төсеніш бөлшектердің өлшемі 8-15 мм болатын қайта өңделген агломераттан дайындалады. Тұтандырғыш қабат шихтаны агломерациялық машинаға тиеу алдында экранда бөлінген шихтаның ұсақ бөлігі болып табылады. Газ жанарғылары бар тұтанғыш ошақ тұтанғыш қабаттың қоректендіргіштері мен негізгі шихтаның арасында орналасқан, оның астында бір вакуумдық камера бар. Қоспаның негізгі бөлігі тұтанған қабатқа жүктеледі, бұл кезде жарылыс бағыты өзгереді, төменгі жану қабаты қоспаны тұтандырады, ал оның жануы төменнен жоғарыға қарай жылжиды.

      Үрлегіші бар агломерациялау машиналарының меншікті өнімділігі 2 есе жоғары (13–18 т/(м2/тәу)), торға шихтаның жабысуын болдырмайды, бұл олардың қызмет ету мерзімін ұзартады, газдардағы күкіртті пайдалану дәрежесін 85–90 % дейін арттыруға мүмкіндік береді, үрлеу машиналарында құрамында қорғасыны жоғары шихтаны жағуға болады, өйткені үрлеу камераларына күйдіру кезінде пайда болған металл қорғасынның түсуі болдырмайды.

      2 агломерациялық конвейер машиналары кеңінен қолданылады. 20 ғасырдың екінші жартысынан бастап қорғасын өндірісінің дамуында агломерациялық станоктардың бірлік өнімділігінің 90 м2 және одан да көп артуы байқалды, мысалы, ауданы шамамен 97 м2 болатын машиналар. "Геркулениум" зауытында (АҚШ) орнатылды. Авонмут зауытында (Ұлыбритания) агломерациялық ауданы 132 м2 болатын үлкен агломерациялық машина жұмыс істейді. "Лурги" фирмасы (Германия) агломерациялау ауданы 200 м2 агломерациялық машинаның жобасын әзірледі. Бүгінгі таңда "Уралмашзавод" ЖАҚ (УЗTM) агломерациялау алаңы 600 м2 дейін агломерациялық машиналар шығарады.

      Шихтадан күкірт жағу процесін күшейтуге ұмтылу агломерациялық машинаға берілетін ауаны оттегімен байыту мүмкіндігі туралы идеяны тудырды. Зерттеулер үрлеудегі оттегінің оңтайлы мөлшерін анықтады – 23,5–24,0 %. Сонымен қатар қолайлы агломерат бойынша агломерациялау машинасының өнімділігі 20-25 %-ға өсті, ал газдардағы күкірт диоксидінің мөлшері 5,3-тен 6,8 %-ға дейін өсті [6]. Үрлеуде оттегінің жоғары шоғырлануы сульфидті тотығу аймағында температураның тез көтерілуіне және сұйық фазаның көп мөлшерінің түзілуіне байланысты машинаның өнімділігін төмендетеді, бұл күкірттің жануын қиындатады.

      Оттегімен байытылған ауаны пайдалану кезінде агломерацияның өнімділігін арттыру бірқатар зауыттарда – "Ист-Хелена" (АҚШ), "Хобокен" (Бельгия) зауыттары жабылғанға дейін расталды [6,8].

3.2.2. Қорғасын агломерациясын шахталық балқыту

      Қалпына келтіріп балқыту – қорғасын өндірудің ең кең тараған процесі. Ол бірегейлігімен және жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштерімен ерекшеленеді.

      Қорғасын агломератының қалпына келтіріп балқытудың мақсаттары:

      құрамында алтын, күміс, мыс, висмут, сүрме, күшән, қалайы, теллур бар қара метал түріндегі қорғасынның максималды мөлшерін алу;

      бос жыныстарды қожға және мырыштың максималды мөлшерін қожға айналдыру.

      Қазіргі уақытта қорғасын зауыттарының көпшілігінде редукциялық балқыту шахталы пештерде жүргізіледі, өйткені ондағы қалпына келтіріп балқыту атмосферасын құру және бақылау оңай.

      Балқыту үшін бастапқы материалдар қорғасын агломерат, кокс және ауа болып табылады. Агломераттың құрамында қорғасын, ілеспе металдар (мыс, мырыш, алтын, күміс, висмут және т.б.) және қож түзуге қажетті барлық компоненттер бар. Агломер мен коксты пешке тиеу қабаттармен жүзеге асырылады). Сұйық балқыту өнімдері пештің (ошақтың) төменгі бөлігінде жиналады: тартылған қорғасын, штейн, қож. Қож қабатының үстінде шихта колоннасы бар, оның төменгі бөлігі (0,5–1,0 м) қызған кокстан тұрады (пеш фокусы). Коксты жағу үшін сығылған ауа фурмалар арқылы пешке беріледі. Кокстың қарқынды жануы нәтижесінде пештің фокусындағы температура 1500 °С-қа жетеді. Ыстық пеш газдары шихта колоннасынан өтіп, оны қыздырады және қорғасынның және басқа металдардың тотыққан қосылыстарының тотықсыздану реакцияларына қатысады. Пештен шыққанда (жоғарғы жағында) газдар 200-400 °C температурада болады.

      Шихта бағанасы (4–6 м), кокс жанып, балқыту өнімдері еріп, баяу төмендейді (шамамен 1 м/сағ) және агломерат пен кокстың кезекті жүктемелерімен толықтырылады (3.1-суретті қараңыз).




      1 – ошақ; 2 – фурмалар; 3 – пештің шахтасы; 4 – тиеу люктері; 5 – жоғарғы жағы; 6 – газ түтіндері; 7 – агломерат; 8 – кокс; 9 – пештің фокусы; 10 – қож; 11 – қорғасынға арналған сифон; 12 – қорғасын

      3.1-сурет. Қорғасын балқытуға арналған шахта пешінің схемасы


      Шахталық қалпына келтіріп балқыту өнімдері тазартылмаған қорғасын, қож, штейн, шпейза және тозаң болып табылады.

      Сұйық балқыту өнімдері пеш ошағына жиналады. Көлемдік массалардың айырмашылығына және өзара ерігіштігінің төмен болуына байланысты шахта пешінің ошағында үш анық бөлінген қабат түзіледі: төменгі қабаты тазартылмаған қорғасын, ортаңғы қабаты штейн және жоғарғы қабаты қож.

      Қорғасын концентраттарын балқыту арқылы алынған тазартылмаған қорғасынның құрамында әрқашан қоспалар болады: мыс, сүрме, күшән, қалайы, висмут, бағалы металдар және басқа элементтер. Тазартылмаған қорғасынның құрамында мыналар болуы мүмкін, %: 92–98 Pb; 1–5 Cu; 0,5–2 As; 0,5–2 Sb; 0,1–0,2 Bi; 0,01–0,05 Те; 1000–1500 г/т Ag; 50-100 г/т Au. Қоспалардың жалпы мөлшері 2-ден 10 %-ға дейін.

      Қож – бос жыныс оксидтерінен және арнайы енгізілген флюстерден түзілген көп компонентті балқыма. Қож тазартылмаған қорғасыннан және басқа да бағалы балқыту өнімдерінен (штейн және шпейза) бос жыныс компоненттерін бөлу үшін қызмет етеді. Қорғасын балқыту қожының балқу температурасы 1100–1150 °C, тұтқырлығы 1200 °C шамасында 0,5 Па және тығыздығы 3,5–3,8 г/см3 аспауы керек. Мұндай қасиеттері бар қождың құрамында мыналар болады, %: 20–30 SiO2; 30-40 FeO; 10-18 CaO. Қорғасын балқыту қожының маңызды ерекшелігі олардың құрамында мырыш оксидінің болуы – 5–25 %. Қождағы SiO2, FeO, CaO және ZnO компоненттерінің қосындысы 90 % немесе одан да көп болуы мүмкін.

      Шахталық балқыту қожымен бірге 2–3 % қорғасын жойылады. Қождағы қорғасынның 60–75 % металдық күйде, 8–10 % сульфид түрінде, 15–20 % тотыққан қосылыстар (силикаттар, ферриттер) түрінде болады.

      Қорғасын өндірісінің штейніне темір, қорғасын, мыс және мырыш сульфидтері жатады. Барлық мыс-қорғасын штейндерде еріген металдар бар: қорғасын, мыс, темір, күміс, алтын. Шикізаттың табиғатына және қабылданған технологияға байланысты әртүрлі құрамдағы мыс-қорғасын штейндері алынады, %: 7–40 Cu, 16–45 Fe, 20–25 S, 8–17 Pb.

      Штейн – қажетсіз балқыту өнімі, өйткені оны мыс, қорғасын және бағалы металдарды алу үшін өңдеу отынның, материалдардың және металл шығынының құнына байланысты күрделі қосымша өңдеуді қажет етеді. Штейн балқыту әсіресе қорғасын концентраттарында мырыш көп болса, қажет емес. Балқыту кезінде күңгірт пен қож арасында мырыш сульфиді бөлінеді, бұл өнімдерді бөлуді қиындатады. Штейн түзілумен балқыту, егер агломераттағы мыс мөлшері 2–3 % артық болса, жүзеге асырылады.

      Шпейза штейннен гөрі отқа төзімді және ауыр. Ол пеш ошағына қорғасын мен штейннің арасына қойылады. Шпейзаны бөлу және өңдеу үлкен қиындықтарға толы. Күйдіру кезінде күшән мен сүрме толығымен жойылмаса, ол сирек пайда болады. Шпейза құрамы мынадай шекте өзгереді, %: 2–15 Pb; 2–34 Cu; 20–50 Fe; 18–30 As; 1-6 Sb; 0,001-0,01 Au; 0,015-0,2 Ag.

      Қорғасын өндірісінің тозаңы – бағалы полиметалл шикізаты. Шахталық қалпына келтіріп балқыту процесінде 70 % Tl, 55 % Se, 40–50 % Te, шамамен 25 % In, сонымен қатар кадмийдің, германийдің және шикізаттың басқа да бағалы компоненттерінің едәуір бөлігі тозаң. Шахта пеші тозаңының орташа құрамы, %: 45–55 қорғасын; 10-20 мырыш; 2-3 кадмий; 0,3–3 күшән; 0,03-0,5 селен; 0,04-0,2 теллур; 0,005-0,02 таллий; 0,002-0,02 индий; 0,005-0,01 германий; 3-7 күкірт.

      Пештен шығарылатын газдардың температурасы 200–400 °C және құрамында тозаңның айтарлықтай мөлшері (8–17 г/м3) болады. Тозаңды тазалаудан кейін (циклондарда және қапшық сүзгілерде) олар атмосфераға шығарылады.

      Коксты тұтынуды азайту үшін оны табиғи газға ауыстыру бойынша зерттеулер жүргізу қажет. Табиғи газдың қатты және сұйық отынға қарағанда бірнеше артықшылығы бар. Газ тұтынушыға оңай және оңай тасымалданады. Тотықтырғышпен араластыру оңайырақ, бұл газды аз артық ауамен жағуға мүмкіндік береді, сондықтан тиімдірек және үнемді.

      Коксты табиғи газбен алмастыру бойынша зерттеулер коксты табиғи газбен толық ауыстыру кезінде пеште қажетті тотықсыздандырғыш атмосфераны қамтамасыз ету қиын болатынын көрсетті [77]. Кокссыз балқыту кезінде Будуар реакциясы бойынша негізгі қалпына келтіргіш ретінде көміртегі тотығының регенерациясы болмайды.

      Коксты табиғи газға ішінара ауыстыру, жарылысты бір уақытта қыздыру арқылы жақсы нәтижелерге қол жеткізілді. Зерттеулер көрсеткендей, жарылыс табиғи газбен 650 °C-қа дейін қыздырылған кезде, пеш суық жарылыспен салыстырғанда кокстың меншікті шығынымен тұрақты жұмыс істейді, ал пеш өнімділігі 6-10 % жоғары болды. Жоғарғы газдардың температурасы 160 °C төмендеді. Бірақ бұл жағдайда қождағы қорғасын мөлшері артқан. Қыздырылған жарылыспен және кокс шығынын кәдімгі тұтынудың 20 %-дан аспайтын қысқартуымен тәжірибелік балқымалар суық жарылыспен балқытуға қарағанда құрамында қорғасыны аз балқыту кезінде қож алуға мүмкіндік берді [77, 78].

3.2.3.      Тікелей балқыту

      Қазіргі уақытта оттегімен байытылған ауа атмосферасында сульфидті шикізатты тікелей күйдіру-балқыту әдісімен металдарды тікелей алу технологияларын әзірлеу және енгізу бойынша бірқатар зерттеулер белгілі.

      Дүние жүзінде қорғасынның 80 %-ға дейіні қорғасын шикізатын пирометаллургиялық әдіспен "агломерациялық күйдіру – қалпына келтіріп шахталық балқыту" сызбасы бойынша алынған. 1980 жылдардың басында ол бастапқы қорғасынның жалпы әлемдік өндірісінің ~ 95 % құрады, соның ішінде Imperial Smelting әдісімен шахталық пештерде балқытылған мырыш зауыттары. Дәстүрлі әдістің жан-жақты және технологиялық жағынан жақсы дамығаны сонша, тек 1970-жылдары металлургия өнеркәсібінен шығатын улы шығарындыларға экологиялық талаптарды күрт күшейту ғана қорғасын өндірушілерді қорғасын шикізатын, ең алдымен қорғасын концентраттарын өңдеудің баламалы, экологиялық таза әдістерін іздеуге мәжбүр етті.

      Дәстүрлі әдіске тән қорғасын мен күкірт диоксидінің ауаға шығарындыларының жоғары деңгейі қорғасын шикізатын күйдіру және балқыту кезінде түзілетін технологиялық газдардың айтарлықтай көлемімен байланысты. Агломерациялық күйдіру сатысында жанып тұрған сульфид қоспасы арқылы күкірттің тотығуы үшін стехиометрияға қажет артық ауаның 10-12 есе, соған қоса сорулар жіберіледі, олар берілген жарылыс көлемінің ~50 % құрайды. Шығарылатын газдардың күшті сұйылтуы олардағы күкірт диоксидінің айтарлықтай төмен көлемдік мазмұнына әкеледі (әдетте 1,5 % -дан 6 % дейін). Құрамында кемінде 3–3,5 % SO2 бар газдардан күкіртті пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімді деп саналады. 1980 жылдардың басына қарай әлемдегі көптеген зауыттарда қорғасын концентраттарын күйдіру кезінде күкіртті пайдалану 40 %-дан аспады, ал кәсіпорындардың жұмыс аймағының ауасындағы SO2 мөлшері осыған қарағанда айтарлықтай жоғары болды. белгіленген экологиялық нормативтер (КСРО-да 10 мг/м3).

      Агломерация газдарының көлемін олардағы күкірт диоксидінің мөлшерін көбейту арқылы азайту үшін олар ауаның жарылыстарын оттегімен байыту арқылы әрекет етті. Дегенмен, жарылыстағы оттегі мөлшерінің 24-26 % -дан астам жоғарылауымен жану қабатының температурасының айтарлықтай жоғарылауы шихта материалының балқуына әкеледі, осылайша кеуекті агломераттың агломерация процесін бұзады. Дәл осындай қайшылықтар білік пештерінде қорғасын агломератының редукциялық балқытуына да тән. Кеуекті агломераттың балқу шарттарымен анықталатын қорғасынды қалпына келтіру процесінің тұрақтылығы шахталы пештердің үрлеуіндегі оттегінің мөлшерін 24-30 % деңгейінде шектейді, осылайша балқытудың шығарылатын газдарының көлемін азайту мүмкіндігін шектейді.

      Қорғасын өндірісінде 70-жылдардың басынан бері дамып келе жатқан дәстүрлі әдіске экологиялық таза баламаны қарқынды іздеу қорғасын сульфидті шикізатын өңдеудің бірқатар жаңа пиро- және гидрометаллургиялық процестерін дамытуға әкелді. Дегенмен, жаңа процестерді өнеркәсіптік енгізудің орындылығын бағалау кезінде олардың экологиялық тазалық дәрежесі ғана емес, сонымен қатар энергия сыйымдылығы, меншікті өнімділік, технологиялық кезеңдердің жиынтығын өңдеу тереңдігі және күрделілік сияқты факторлар да ескерілді. қорғасын шикізатының бағалы компоненттерін тауарлық өнімге алу. Нәтижесінде дәстүрлі қорғасынды өңдеу құрылымына бейімделген қорғасын шикізатын тікелей балқытудың пирометаллургиялық процестері ғана басымдыққа ие болды және өнеркәсіптік өндіріске қол жеткізді. Осы түрдегі бірнеше процестер қазіргі уақытта коммерциялық пайдалануда: Caldo, QSL, Ausmelt, "Оуто-Кумпу", КИВЦЕТ [6,9,10].

      Айналмалы барабанды пештердегі күйдіру-балқыту әдісі, АҚШ-та ұсынылған Кенно-Шуман-Лурги (QSL) әдісі деп аталатын, Берцелиус зауытының өнеркәсіптік зауытында (Дуйсбург қ., Германия) қолданылады.

      Үздіксіз жұмыс істейтін реактор қорғасын концентраттарын автогенді балқыту және бай қождан қорғасынды қалпына келтіру операцияларын біріктіреді.

      Қайта өңделген тозаңмен араласқан концентрат ылғалдандырылады, өңделеді және реактордың тотықтырғыш аймағына жүктеледі. Оттегі реактордың төменгі жағында орналасқан фурмалар арқылы үрленеді. Тотығу аймағында 960–980 °С температурада қорғасын мен бай қож (~60 % қорғасын) алу үшін реакциялық балқыту жүргізіледі. Тотығу аймағында алынған қорғасын сифон арқылы реактордан үздіксіз ағып тұрады. Байытылған қож редукция аймағына құйылады, онда ол қождағы қорғасынның соңғы мөлшері 2 % дейін ланцтар арқылы үрленген көмір тозаңымен азаяды. Редукция аймағында температура 1100–1230 °C деңгейінде сақталады.

      Тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш аймақтар арасындағы қож ваннасы қалқамен бөлінген. Қождан алынған қорғасын редукция аймағынан шығарылады. Шөгілгеннен кейін таусылған қож кран тесігі арқылы шығарылады және түйіршіктеледі. Процесс жылуды қалпына келтірудің жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді.

      1992 жылдан бастап Онсан қаласындағы (Корея Республикасы) зауытта қуаттылығы жылына 60 мың тонна қорғасынды QSL процесі қолданылады. QSL процесі Қытайдың Бей Йинг қаласындағы жаңа зауытта да коммерцияланады. Зауыттың қуаттылығы жылына 50 мың тонна тазартылмаған қорғасынды құрайды.

      Бұл әдіс технологияны пысықтау және жетілдіру мақсатында сынақтан өткізіліп, игеріліп жатыр (ҚХР, Германия, Оңтүстік Корея), өйткені әлі күнге дейін жобалық шешімдерді іске асыру қамтамасыз етілмеген (қорғасыны көп қож алынады, тозаңшығару өте көп, қорғасынның жалпы алынуы төмен – 94 % дейін).

      1928 жылдың басында Реншер зауытында (Швеция) TBRC конвертерінде бай қорғасын концентраттарын (66,1–76,4 % Pb) балқыту үшін өндірістік сынақ жүргізілді. Әдіс құрғақ концентраттарды балқыту және қожды сарқылу процестерін бір қондырғыда біріктіруге негізделген.

      Процесс екі кезеңде жүзеге асырылады: тазартылмаған қорғасын мен қож түзу үшін жарылысты оттегімен байыту кезінде концентраттарды автогенді балқыту; бастапқы концентратпен қожды алдын ала тотықсыздандыру, содан кейін кокс желімен соңғы қалпына келтіру. Бірінші кезеңде концентрат балқытылып, әк тиеледі. Тазарту 50 % O2 дейін байытылған жарылыста жүргізіледі. Бастапқы қорғасындағы күкірт мөлшері 0,5 %. Қождағы қорғасынның мөлшері 35–55 %, бірінші кезеңде қорғасынды металға алу 70 %-дан аз болады. Екінші кезеңде қожға ағындар жүктеледі, олардың мөлшері келесі құрамды қалпына келтіргеннен кейін қожды алу шарттарына қарай мөлшерленеді, %: 20 СаО; 25 SiO2; 35 (Fe + Zn).

      Қожды алдын ала қалпына келтіру 300 кг/мин жылдамдықпен ауамен ваннаға үрленген қорғасын концентратымен жүргізіледі. Қождағы қорғасынның мөлшері 35 %-дан азайғаннан кейін соңғы азайту ваннаға тиелген коксты желмен жүзеге асырылады. Қалпына келтіру кезеңінде түрлендіргіштің айналу жылдамдығы 4–5 айн/мин құрайды; мұнда кокстың қожбен жанасу беті ерекше маңызды.

      Қалпына келтіру қождағы қорғасын мөлшері 3 % болғанда аяқталады, одан әрі азайту экономикалық тұрғыдан негізделмейді. Бұл қорғасын балқыту әдісінің сынаулары конвертер қаптамасының тозуы аптасына 30 мм-ден аспайтынын көрсетті. Энергияны тұтыну дәстүрлі білікті балқытуға қарағанда 3 есе төмен. Шығарылған газдардағы SO2 мөлшері 10–12 % құрады.

      Конвертерде қорғасын концентраттарын балқыту процесі ауадағы қорғасынның мөлшеріне қатаң талаптарды сақтауға мүмкіндік береді.

      "Каминко" процесі тәулігіне 100 тонна концентрат өндіретін тәжірибелік зауытта сынақтан өтті. Концентратты пешке енгізу үшін тік найза қолданылады. Фурманың ұшы мен ваннаның беті арасындағы қашықтық аз болғандықтан, реакцияға түспеген сульфидтердің көпшілігі ваннаға түседі, онда күкірттен арылту процесі жалғасады.

      "Каминко" процесі таза оттегімен жүреді. Жоғары температура әсерінен күйдіру реакциясы тез жүреді. Сарапшылар бұл процесс өнеркәсіптік қолдануды таба алады деп есептейді.

      Қорғасын концентраттарын суспензияда балқыту жетпісінші жылдардан бері дамыды; бұл әдіспен қорғасынның едәуір мөлшері қожға (құрамында 20–30 % қорғасыны бар), қорғасынды электротермиялық пеште ("Оутокумпу", Финляндия) қосымша алу және ұнтақ көмір отынымен қалпына келтіру арқылы өтеді (3.2-суретті қараңыз).




      1 – шихта жанарғысы; 2 – балқыту шихтасы; 3 – аптейк;

      4 – кәдеге жарату қазандығы; 5 – қоныстану аймағы

      3.2-сурет. "Оутокумпу" балқыту пешінің схемасы

      Концентраттарды балқытуға арналған пеш көлденең қимасының ауданы 1,2 м2 болатын биіктігі 5,9 м тік шахтамен жабдықталған. Шахта сұйық балқыту өнімдері жиналатын тұндырғышқа қосылады. Концентратты алдын ала құбырлы пеште ылғалдылығы 0,1 % кептіреді, флюспен араластырады және 350–550 °С дейін қыздырылған ауамен пешке үрлейді. Пештегі температура 1250 °C-қа жетеді. 2-3 сағаттан кейін жинақталған қорғасын, штейн және қож шағылдырғыш типті пешке шығарылады.

      "Маунт-Айза" фирмасы сұйық ваннада қорғасын концентраттарын автогенді балқытатын "Айзасмелт" процесін әзірледі. Процесс екі кезеңде жүзеге асырылады: бірінші кезеңде қорғасын концентраттары бай концентраттарды (65–70 % Pb) және нашар концентраттарды (45–50 % Pb) балқыту кезінде бай қож пен қорғасынның түзілуімен балқытады. қожға ерітіледі; екінші кезеңде қождар тазартылмаған қорғасын мен қалдық қож түзе отырып, көмірмен тотықсызданады.

      Процесс төмен сұрыптан жоғары сортқа дейінгі концентраттарды, сондай-ақ аккумулятор пастасы мен торлары, қорғасын сынықтары, шламдар мен сілтілеу процестерінен алынған ферриттер сияқты қайталама шикізаттарды өңдеуді жеңілдетеді. "Айзасмелт" қорғасын процесі сонымен қатар шикізаты бар бастапқы және қайталама қорғасын қоспасын қабылдайды және сонымен қатар агломерациялық балқыту (~5 %) сияқты ескі технологиямен салыстырғанда, аралас шикізатты балқытуда (100 %-ға дейін) қайталама материалдардың әлдеқайда жоғары үлесі бар қайталама және бастапқы қорғасын материалдарының қоспасын өңдей алады.

      Қорғасынға арналған "Айзасмелт" жүйелері үш режимде жұмыс істейді: балқыту, қожды қалпына келтіру және қожды фьюмингтеу. Осы үш режимнің барлығы бір "Айзасмелт" пешінде немесе жоғары өнімділік қажет болса, екі конъюгацияланған "Айзасмелт" пешінде жүзеге асырылады.

      Қорғасын концентраттары мен қайталама шикізат "Айзасмелт" пешінде 1050 °С температурада тазартылмаған қорғасынға және бай қорғасын қожына (4050 % Pb) балқытады. Тазартылмаған қорғасын (98 % Pb) ауық-ауық пештен шөміштерге төгіліп, тазарту алаңына жіберіледі (3.3-суретті қараңыз).





      3.3-сурет. "Айзасмелт" реакторының схемасы

      Балқыту сатысында пайда болған возгондар, негізінен, кейінгі балқыту және тазартылмаған қорғасынға металды максималды алу үшін "Айзасмелт" пешіне қайтарылады. Қорғасынды балқыту сатысы үшін тазартылмаған қорғасын алу арқылы шикізаттың бастапқы құрамына байланысты 60-тан 85 %-ға дейін болады.

      Порциямен жүктеген кезде қож балқыту кезінде пеш толтырылғанға дейін жиналады. Пайдалану кезінде дәл осы сәтте көмірді азайтудан басқа барлық флюстерді беру тоқтатылып, балқытудың келесі кезеңіне өтуге, қорғасынға бай қожды азайтуға дайындық бар.

      Үздіксіз жүктеген кезде қож түйіршіктеуге жіберіледі, содан кейін "Айзасмелт" пешінде немесе басқа пеште бөлек өңделеді.

      Қорғасын концентраттарын тікелей күйдірудің және балқытудың қарастырылған әдістерінің әртүрлі инженерлік дизайнға және белгілі бір дәрежеде жалпы қорғасын алудың жоғарылауына (96–97 % дейін) қарамастан бірқатар маңызды кемшіліктері бар:

      олар негізінен бай қорғасын концентраттарына қолданылады (64 % қорғасын және одан жоғары);

      агрегаттардың төмен меншікті өнімділігі (6–10 т/м2 шихтада);

      тозаңның, газдардың, возгондардың көп мөлшерінің түзілуімен байланысты;

      қорғасын штейндері мен қорғасынға бай қож (1,6–5 % Pb) айтарлықтай мөлшерде түзіледі;

      қож балқымасынан қорғасынды қалпына келтіру және қорғасынға бай (21-38 %) штейндерді қайта өңдеу үшін екінші қондырғының немесе қайта бөлудің қажеттілігі.

3.2.4.      Сұйық ваннада балқыту (ВП)

      Қорғасынды тікелей алу үшін Мәскеу болат және қорытпалар институты (ауыр түсті металдар металлургиясы кафедрасы) ұсынған ВП процесін қолдану перспективалы болып көрінеді [9,10]. ВП Ресейде және ТМД елдерінде өнеркәсіптік ауқымда мыс саласының кәсіпорындарында ("Норильск никель" ТМК" ААҚ, Балқаш мыс балқыту зауытында, "Орта Орал мыс балқыту зауыты" ААҚ) жақсы игерілді, бұл оның басқа автогендік процестерге қарағанда артықшылықтарын анықтауға мүмкіндік берді.

      Сульфидтердің тотығуы бөлінетін жылуды қажет жерде ұтымды пайдалануға мүмкіндік береді. Балқыманы қарқынды араластыру ұсақ сульфидті суспензияны үлкейтуге және тұндыруға қолайлы жағдай жасайды, бұл металдардың механикалық шығынын азайтуға мүмкіндік береді. Ванюков пеші процестің сенімділігін, техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығын және үздіксіз жұмыс ұзақтығын анықтайтын сәтті құрылымдық шешімдермен ерекшеленеді. Процесті әзірлеушілер үрлеуді тоқтатқан кезде фурмаларды балқымамен толтырудан қорғаудың қарапайым және сенімді әдісін ұсынды. ВП осы күнге дейін формалар балқымадан шығарылмайтын жалғыз дамыған автогендік процесс болып қала береді. Демек, фурмалар балқымадан жоғары көтерілетін (Mitsubishi, TBRC, TSL) немесе фурмалар бүкіл реакторды (Noranda, QSL) айналдыру арқылы балқыманың астынан шығарылатын пештермен салыстырғанда дизайнды айтарлықтай жеңілдетіледі.

      ВП-ның артықшылығы араластырылған балқыма аймағында – реакциялық фурма аймағында отқа төзімді қаптаманың болмауы болып табылады. Пештің білігі сумен салқындатылатын мыс элементтерден – кессондардан жасалған, оларда жұмыс кезінде қождың қорғаныш қабаты пайда болады.

      Отқа төзімді заттардан пештің қож балқымасымен жанаспайтын төменгі бөлігі ғана жасалады. ВП-ның сөзсіз артықшылығы – әртүрлі режимдерде бірдей типтегі аппараттарды пайдалану мүмкіндігі: шихтаны тотығу балқыту режимінде, қожды сарқылу режимінде, фьюмингтік режимде.

      Мыс шикізатын өңдеу үшін ВП қолданудың аталған артықшылықтары қорғасын алу үшін де өзекті. Бұл жағдайда қожбен байланыста болған кезде төсемнің коррозиясының болмауы ерекше мәнге ие болады.

      Құрамында PbO мөлшері жоғары токсиндердің агрессивтілігі, бұл қорғасынның тікелей балқу процестеріне тән. Отқа төзімді коррозияны "Outocumpu" процесінің зерттеушілері атап өтті, TBRC процесінде төсемнің еру жылдамдығы аптасына 30 мм құрайды, "Saint Joseph Lead" фирмасының әдісінің сынақтары фурмалық белдеуінің төсемінің тез істен шығуына байланысты мүлдем тоқтатылды. ВП құрылысында кессондарды қолдану бұл мәселені толығымен алып тастауға мүмкіндік береді. Ванюков процесінде сульфидтердің тотығу әдісімен сублимациялардың шығуын азайту үшін қолайлы жағдайлар жасалады, бұл әсіресе қорғасын алу кезінде маңызды.

      Тотығу сатысының қожындағы қорғасынның мөлшері 5-тен 50 %-ға дейін ауытқиды. Алынған металл қорғасын ошақта жиналып, сифон арқылы үздіксіз шығарылады. Редукция аймағында қож қабаты табиғи газ, көмір тозаңы немесе мазут қоспасымен оттегімен байытылған ауамен үрленеді, көпіршікті балқыманың бетіне қатты қалпына келтіргіш (көмір, кокс) тиеледі. Бұл жағдайда қорғасын оксиді металл қорғасынға дейін тотықсызданады және пештің түбіне түседі, ал мырыш оксиді ZnO-ға дейін тотықсызданады және сублимацияланады, қождан қорғасын мен мырыштың екі сатыда таңдамалы тотықсыздануы да мүмкін.

      ВП өнеркәсіптік ауқымда мыс пен мыс никельді сульфидті шикізатты өңдеу үшін 30 жылға жуық қолданылып келеді.

      ВП пайдалану тәжірибесі оның жоғары тиімділігі мен әмбебаптығын көрсетті. ВП негізінде алтын-сүрмелі сульфид концентраттарын, темір рудасының шикізатын шойынға, тотыққан никель рудаларын өңдеу технологиялары әзірленді.

      ВП таңдамалы қорғасынды да, сусымалы қорғасын-мырыш сульфидті концентраттарын да өңдеу үшін қолдануға болады.

      ВП сульфидті қорғасын концентраттарын өңдеу екі кезеңде үздіксіз жүргізіледі. Бірінші кезеңде реакция процесінде 50 %-ға дейін қорғасын оксиді бар тазартылмаған қорғасын мен қож алынады, ал екінші кезеңде қалдық қожды алу үшін қожды қалпына келтіріп өңдеу арқылы металл қорғасын оқшауланады.

      Сусымалы қорғасын-мырыш концентраттарын өңдеу кезінде ВП үздіксіз түтіндеу режимінде мырыш алу үшін ВП қожды тереңдетудің үшінші кезеңімен толықтырылады.

      Оттегі бар жарылыспен балқымалардың барботаждық көпіршігі бар ВП реакциясының фурма аймағында идеалды араластыруға жақын жағдайлар жасалады, бұл жағдайда металл және қож фазалары құрылымының, жылулық күйінің және химиялық құрамының біркелкілігі сақталады, металл-қож эмульсиясының түзілуі қамтамасыз етіледі. Бұл ретте қажетті температуралық жағдайлар жасалады және алынған қорғасын тамшыларында мыстың жоғары ерігіштігіне қол жеткізіледі, бұл шын мәнінде штейн түзілмей, қажет болған жағдайда конвертациялаусыз мезді қорғасын концентраттарын өңдеуге мүмкіндік береді. барлық мысты тазартылмаған қорғасынға айналдырады.

      Қож балқымасының араластырылған көлемінен тез шөгетін, нәтижесінде пайда болған шағын қорғасын тамшыларының үлкенірек тамшыларға бірігуіне ықпал етеді. Металл қорғасын мен қож арасындағы тығыздықтың жоғары айырмашылығы металл-қож эмульсиясының толық дерлік бөлінуін қамтамасыз етеді, қорғасынның құрамында қорғасынның қалдық қожымен механикалық жоғалуын барынша азайтады. Қож қалдықтарындағы қорғасынның мөлшері 1-3 % деңгейінде негізінен еріген ысыраптармен сипатталады.

      Мырыштың төмен мөлшерімен екінші сатыдағы қож қорғасын тұрғысынан қалдық болып табылады және үйіндіге (уақытша сақтау үшін) жөнелтілуі мүмкін, өйткені ол қорғасын оксидінің "күшті қаптамасына" байланысты экологиялық қауіп төндірмейді. Силикат қожының құрылымы немесе басқа қажеттіліктер үшін пайдаланылуы мүмкін, мысалы, құрылыста, бетон қоспаларының толтырғышы ретінде.

      Екінші сатыдағы қож құрамындағы мырыштың мөлшері оны экономикалық тұрғыдан тауар аралық өнімге (мырыш сублиматтары) айналдыруға мүмкіндік береді, оны цинкті сублимациялау арқылы алуға бағыттау технологиялық тұрғыдан мүмкін және техникалық мақсатқа сай. Ванюков пешіндегі үздіксіз режим.

      Екінші кезеңде бөлінетін металл қорғасынның құрамында химиялық өзара әрекеттесулердің және бірінші кезеңнің физикалық процестерінің жоғары дәрежесіне байланысты тазартылмаған бастапқы қорғасынға үлкен толықтықпен шоғырланған асыл металдар жоқ. Бұл жағдайды оны кейіннен тазарту технологиясын ұйымдастырған кезде ескерген жөн.

      Оны тауарлық жартылай өнімге (мырыш возгондары) экономикалық тұрғыдан тиімді алуға мүмкіндік беретін екінші сатыдағы қожда мырыш болған кезде, оны ВП үздіксіз режимде мырышты құрғақтау арқылы алу технологиялық жағынан мүмкін және техникалық тұрғыдан жіберген жөн.

      Сульфидті қорғасын шикізатын өңдеуге арналған ВП "Zhonglian" компаниясының тәжірибелік қорғасын зауытында (Хенань провинциясы, ҚХР) жартылай өнеркәсіптік, тәжірибелік-өнеркәсіптік және өнеркәсіптік сынақ кезеңдерін сәтті өтті.

3.2.5.      КИВЦЭТ-ЦС-процесі

      КИВЦЭТ-ЦС аппаратында концентраттарды балқыту әдісі техникалық оттегіні ұтымды пайдалануға, алынған қожды балқыманы электртермиялық тазартумен суспензия және циклонды балқыту қағидаттарына негізделген. Бұл технология қорғасын сульфидті шикізатты металлургиялық өңдеуге қойылатын заманауи талаптарға барынша сәйкес келеді.

      КИВЦЭТ-ЦС процесі келесі дәйекті операцияларды қамтиды: техникалық оттегі атмосферасында шикізатты күйдіру-балқыту; балқыманың карботермиялық қалпына келуі; сублиматтардың тотығуы және олардың технологиялық газдардан алынуы.

      КИВЦЭТ-ЦС процессі қорғасын концентратын өңдеудің үш үрдісіне – агломерациялық күйдіру, редукциялық балқыту және қожды тоздыруға баламалы, бірақ шикізатты пайдаланудың күрделілігі және экономикалық көрсеткіштері бойынша олардан асып түседі.

      Балқыту үшін КИВЦЭТ-ЦС аппараты күрделі көп компонентті құрамы бар шихтаны алады және қорғасын концентраттарынан басқа кварц пен әк ағындарын, көміртекті материалдарды, ферриттерді және қорғасын мен мырыш өндірісінің басқа да айналым материалдарын қамтиды.

      Балқыту алдында құрғақ немесе дымқыл шихтаны дайындау жүргізіледі. Құрғақ дайындықтан кейінгі қоспаны мұқият араластыру керек және барлық жерде бірдей құрамға ие болуы керек. Шихтаның еркін ағуы үшін шихта компоненттерінің бөлшектерінің мөлшері 2 мм-ден аспауы керек, оның ылғалдылығы 1,0-1,5 % аспауы керек.

      Ылғалды шихтаны дайындауға құрамында қорғасыны бар барлық материалдарды целлюлозадан тазарту, гидроциклондарға жіктеумен флюстер мен коксты ылғалды ұнтақтау, шихтаны араластыру кіреді. Орташа шихтаның целлюлозасы сүзіледі, феррит 1 % жуық қалдық ылғалдылыққа дейін екі сатылы кептіруге ұшырайды, содан кейін КИВЦЭТ-ЦС аппаратына балқытуға жіберіледі.

      Бункерлерден алынатын шихта және техникалық оттегі (95–96 % O2) тік жанарғы арқылы қондырғының күйдіру және балқыту камерасына енгізіледі. Қоспа мен оттегі 100 %-ға жуық күкіртсіздендіру дәрежесін қамтамасыз ететін қатынаста жеткізіледі. Шихтаны қақтау және балқыту тоқтатылған күйде жүзеге асырылады (3.4-суретті қараңыз).

      Күйдіру-балқыту камерасында балқытудың сұйық өнімдері алынады: өрескел қорғасын, қож, кейде штейн және шоғырланған SO2 (~70 %) технологиялық газдар. Күйдіру-балқыту камерасында тазартылмаған металға қорғасын алу концентраттағы бастапқы көрсеткіштің 35-40 % жетеді.




      1 – газ салқындату көтергіші; 2 – күйдіру және балқыту камерасы; 3 – жанарғы;

      4 – шам; 5 – электртермиялық камера; 6 – кокс үшін жүктеу саңылаулары; 7 – электродтар; 8 – электртермиялық камералық түтін

      3.4-сурет. "КИВЦЭТ-ЦС" аппаратының схемасы

      Егер қорғасын концентраттарының құрамында мыс болса, онда ол тазартылмаған қорғасынға немесе кондициясыз (қорғасын мөлшері жоғары) штейнге айналады. Күйдіру-балқыту камерасында алынған қож аппараттың электртермиялық камерасында көміртекті-термиялық өңдеуден өтеді. Қорғасынның, мырыштың және басқа металдардың тотыққан қосылыстары металға немесе төменгі оксидтерге дейін тотықсызданады. Қож ваннасының температурасы электротермиялық камерада 1350–1400 °C деңгейінде сақталады, ал жоғары төмендететін атмосфераны құру үшін кокс жүктеледі.

      Алынған тозаң түріндегі оксидтер аппараттан газдармен тасымалданады және тозаңнан газ тазалау жүйесіне түседі. Ұсталған возгондарда шамамен 50 % мырыш және 22-30 % қорғасын бар.

      Электртермиялық камерада түзілген металл қорғасын негізінен шикі металға, қорғасынның бір бөлігі возгондарға өтеді, ал мырыш 90–92 % сублиматтарға айналады.

      Күйдіру-балқыту камерасынан шығарылатын газдар газ салқындатқыш көтергіште салқындатылады және электрсүзгіде тозаңнан тазартылады. Құрамында 30–70 % SO2 бар тазартылған газдарды күкірт қышқылын, сұйық ангидридті немесе элементтік күкіртті алуға болады.

      Электрсүзгі тозаңның 99,99 %-ын ұстайды [66]. Тозаң балқыту шихтасына қайтарылады немесе арнайы өңдеуге жіберіледі.

      Күйдіру-балқыту камерасында тазартылмаған металға қорғасынның алынуын арттыру үшін күйдіру және балқытудың қож ваннасының бетіне қалпына келтіретін агентті, коксты немесе клинкерді тиеу арқылы КИВЦЭТ аппаратында балқыту процесін жақсарту ұсынылды. мырыш ферриті вальзделгеннен кейін камера.

      Алынған қож балқыма күйдіру-балқыту камерасында кішкентай тамшылар түрінде қызыл-ыстық кокс немесе клинкер кесектері арқылы, яғни кокс сүзгі қабаты арқылы өтеді. Бұл жағдайда қорғасын оксиді мен силикат айтарлықтай азаяды, ал қорғасын шикі металға өтеді.

      Күйдіру және балқыту камерасында қорғасынды қара металға алу 35-40 %-дан 90 %-ға дейін артады.

      Қождан мырыш оксиді қорғасын оксидімен салыстырғанда оны азайтуға қажетті активтену энергиясының айтарлықтай жоғары мәніне байланысты бұл жағдайда қалпына келтірілмейді. Алауда жартылай түзілетін темір оксиді (Fe2O3) кокс сүзгісінде темір оксидіне (FeO) дейін тотықсызданады. Күйдіру-балқыту камерасындағы қалпына келтіру кокс сүзгісі қорғасын тотығы аз және көлемі азырақ қож алуға мүмкіндік береді. Қож тазартуға өтетін аппараттың электротермиялық камерасында қорғасын оксидінің шоғырлануы 1 %-ға дейін тез төмендейді.

      КИВЦЕТ-КФ аппаратында қорғасын концентраттарын кокс сүзгісімен балқыту аппараттың өнімділігін арттыруға, құрамында қорғасыны аз, хлор мен фтор жоқ мырыш түтіндерінің сапасын айтарлықтай жақсартуға; қорғасынның шикі металлға алынуын арттыруға мүмкіндік береді.

      КИВЦЭТ процесінің шектеуші кезеңі электротермиялық камерада тотықсыздану және мырыш сублиметтеріне беру арқылы қожды тазарту болып табылады. Мырыш оксидінің тотықсыздану процесі ауқымды, ұзақ уақытты, жоғары температураны, қалпына келтіретін агенттің жоғары тұтынуын және айтарлықтай қуатты тұтынуды талап етеді және дайын қождағы мырыштың соңғы мазмұнын 2,5-3,0 % -дан аз алуға мүмкіндік бермейді.

      КИВЦЭТ аппаратының өнімділігін арттыру, электр қуатын тұтынуды азайту, сондай-ақ КИВЦЭТ зауытының құрылысына күрделі шығындарды азайту мақсатында балқыту кезінде алынған қожды аппараттың электротермиялық камерасында тазартпау ұсынылды. Мырыш қожынан қалпына келтіруді және сублимацияны айтарлықтай тездететін түтіндеу әдісімен аяқтауға жіберіледі. Қожды түтіндеу арқылы тазарту КИВЦЭТ аппаратының электротермиялық камерасының ауданын 22 м2-ден 6-8 м2-ге дейін айтарлықтай азайтуға, аппараттың меншікті өнімділігін 2,0-2,8 есеге арттыруға, қуат тұтынуды 3–4 есе азайтуға және мырыштың сублиматтарға алынуын көбейтуге мүмкіндік береді.

      Тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтар негізінде КИВЦЭТ аппаратының тұрақты жұмыс істеуінің технологиялық шарттары анықталды: ылғалды шихтаны дайындау, шихтаны ылғалдылығы 1 %-дан төменге дейін терең кептіру, құрғақ шихтаны КИВЦЭТ-КФ-да балқыту, түтіндеу процесі арқылы мырыш алу үшін қожды тазарту.

      Қорғасын концентраттарын өңдеу технологиясы отын мен оттегінің аз шығынымен және күкірт диоксидімен байытылған технологиялық газдардың төмен шығынымен балқыту процесін жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл осындай газдарды салқындату, тазарту және кәдеге жарату үшін күрделі және операциялық шығындарды азайтады. КИВЦЭТ-КФ қондырғысында балқыту кезінде тозаңды кетіру 6 %-дан аспайды. Технология қорғасынның шикі металға 99 %-ға дейін жоғары жалпы алынуын, сублиматтарға мырыштың алынуын 94-95 %, балқыту қондырғысының төмен құнымен жоғары өнімділігін қамтамасыз етеді [6].

3.3. Қайталама қорғасын өндірісі

      Экономикалық дамуды мемлекеттік реттеу тәсілдерінде экологиялық факторларды есепке алу экологиялық жағдайдың жалпы нашарлауына байланысты әлемнің көптеген елдерінде басымдыққа айналды. Қоршаған ортаны ластауға санитарлық нормаларды күшейту өнеркәсіп өндірісінің барлық салаларында экологиялық таза технологияларды әзірлеуге және енгізуге әкелді. Қорғасын шикізатын тікелей балқытудың экологиялық таза технологиялары (Caldo, QSL, Mitsubishi және Ausmelt процестері) қазіргі экологиялық талаптарға сай келмейтін дәстүрлі "агломерация – шахталы балқыту" әдісін ішінара ауыстыра отырып, қорғасын өндірісіне біртіндеп енгізілді. Мырыш өндірісі, керісінше, барлық жерде шикізатты толық шаймалау үшін экологиялық таза гидрометаллургиялық технологияларға көшті. Қорғасын және мырыш шикізатының табиғи құрамына байланысты қорғасын мен мырыштың металлургиялық өндірісі тотыққан қорғасын және құрамында мырыш бар аралық өнімдердің ағындарымен тығыз байланысты. Оларды қайта өңдеу қажеттілігі шикізаттан металдарды алудың күрделілігін арттырудың экономикалық орындылығымен ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаны улы материалдармен ластанудан қорғаудың экологиялық міндеттерімен де анықталады. Мырыш өндірісінің қайта бағдарлануы мен озық дамуының байқалған тенденциялары электролиттік мырыш зауыттарының құрамында қорғасын бар өнеркәсіптік өнімдерінің қорғасын өндірісіне ағынының біртіндеп өсуіне әкелді.

      Сонымен қатар мұндай қорғасыны бар шикізаттың сапасы оны қолданыстағы технологиялық әдістермен өңдеу мүмкіндіктерін шектейді. Бұл мырыш өндірісінде улы қорғасыны бар материалдардың (феррит, шлам) жинақталуына әкеледі. Қорғасын тозаңының жиналуымен ұқсас жағдай қарқынды дамып келе жатқан мыс өнеркәсібінде қалыптасуда. Осылайша, мырыш пен мыс өндірісінің тотыққан қорғасыны бар ортасын өңдеу мәселесі осы өндірістер улы қорғасын қосылыстарымен орналасқан аймақтарда қоршаған ортаның ластануының өсуіне байланысты шиеленісе түсуде.

3.3.1.      Қорғасын-қышқылды аккумуляторлардан қорғасын алу

      Қорғасын және оның қорытпаларының сынықтары мен қалдықтары 4 класқа бөлінеді: А, Б, Г, АЛ (қорғасын аккумуляторларының сынықтары мен қалдықтары) [12].

      А класы төрт топқа бөлінеді:

      С0000, С000, С00, С0, С1, С2, С3 таза қорғасын маркалары; Pb, %: 1-сұрыпты 97-ден кем емес, 2-сыныпта – 90-нан кем емес;

      ССу1, ССу2, ССу3, ССу8, ССу10, ССуМ, ССуМ1, ССуМ2, ССуМ3, ССуМт, ССуМО, ССуА, УС, ССу қорғасын сұрыптары; МШ1, МШ2, МШ3, МП1, МСМ1, МЛН1 типографиялық қорытпалары; металл құрамы, кем емес, %: 1-ші сұрыпта – 95, 2-де – 93, 3-де – 90;

      баббиттер кальций сұрыптары БКА, БК2, БК2Ш; металл құрамы, %: 1-ші сұрыпта 95-тен кем емес, 2-ші сұрыпта – 85-тен кем емес;

      1-3 топ талаптарына сәйкес келмейтін қорғасын мен қорытпалардың сапасыз сынықтары мен қалдықтары; металл құрамы, %: 75-тен кем емес.

      Б класы (қорғасын мен қорытпалардың жоңқалары) екі топқа бөлінеді:

      қорғасын және кальций баббиттерінің жоңқасы (1-ші сорт) және қорғасын-сүрме баббиттерінің жоңқасы (2-разряд); металл құрамы, %: 97-ден кем емес;

      1-топ талаптарына сәйкес келмейтін жоңқа; металл құрамы, % - 50-ден кем емес.

      Г класы (қорғасын мен қорытпалардың басқа қалдықтары) 2 сұрыпқа бөлінеді:

      шлам, кетіру, күл; металл құрамы, %: 60-тан кем емес;

      шлам, литарг, паста, күл, жер; металл құрамы, %: 10-нан кем емес.

      AЛ класында екі топ бар.

      бес разрядты қорғасын аккумуляторы; металл мөлшері, % - кем емес: 1-ші сұрыпта - 90, 2-ші - 85, 3-ші және 4-ші сұрыптарда - 75, 5-ші (аккумуляторлық шлам) – 60;

      1-топ талаптарына сәйкес келмейтін сапасыз аккумулятор сымы; металл құрамы, %: 40-тан кем емес. 1-разрядқа қорғасын аккумуляторлар, 2-разрядқа - мыс пластиналары бар аккумуляторлар жатады.

      Сынықтар мен қалдықтардың құрамы. Қорғасын қорытпаларын өндіруде жоғары сапалы қайталама шикізат қолданылады – А класының 1 және 3 топтарының және В класының 1 топтарының бірінші сорттарының сынықтары мен қалдықтары. Сүрмелі қорғасынды өндіру үшін әртүрлі қайталама және техногендік шикізат қолданылады-аккумулятор сынықтары, қорғасын мен қорытпалардың металл және тотыққан қалдықтары, қорғасынның пайдаланылған химиялық қосылыстары.

      Материалдық құрамының ең күрделісі аккумулятор сынықтары болып табылады, оның өңделген қайталама қорғасын шикізатының жалпы көлеміндегі үлесі 80 %-ға жетеді. Мұндай сынықтарда 60 % қорғасын бар, ал оның жартысы 3,5–6 % Sb бар сүрме қорғасын түріндегі пластиналарда, контактілерде және секіргіштерде болады; екінші жартысы пластиналардың белсенді массасында шоғырланған. Оң пластиналардың массасында, %: 90 PbO2 , 7 PbO, 3PbSO4 , теріс, %: 95 Pb, 3PbO, 2PbSO4 бар. Аккумуляторларды пайдалану кезінде пайда болатын тұнбаның материалдық құрамы ұқсас, оның құрамындағы қорғасынның орташа мөлшері 70,8 % құрайды. Аккумулятор сынықтарында 20-25 % органикалық заттар бар – эбонит, полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид, пек, маталар, олардан моноблоктар, қақпақтар, сепараторлар, тығындар және Батарея тығыздағыштар жасалады. Пайдаланылған аккумуляторлардың электролитпен ластануы орта есеппен 50 %, электролитсіз: эбонит моноблоктарында – 45 %, термопластиктерде – 40 %.

      Қазіргі уақытта бөлінген және бөлінбеген аккумулятор сынықтары өңделуде. Каспий теңізінің кемелерінің теңіз аккумуляторлары, әдетте, жеке секциялар түрінде, автомобиль батареялары – негізінен толық аккумуляторлар түрінде келеді. Батарея сынықтары үлкен көлемдегі белсенді массасы ұсақталған жеке тақталар мен жартылай блоктар түрінде келеді. Пластиналар мен шламдар көбінесе күкірт қышқылымен сіңдірілген.

      Әлемдік тәжірибеде негізінен ұсақталған өнімдерді ұсақтау, жіктеу және кейіннен гравитациялық бөлу арқылы аккумулятор сынықтарын кесу сызбалары қолданылды. Бұл сызбалар ауада, суда және ауыр суспензиялы ортада жүргізілетін гравитациялық бөлу әдісімен ғана ерекшеленеді.

      Қайталама шикізатты тазартылмаған қорғасынға өңдеудің негізгі пирометаллургиялық әдістері – шахталық балқыту және электр пештерінде балқыту. Балқыту ревербациялық және барабанды пештерде де қолданылады.

      Қорғасын шикізатын шахталық балқыту. Қайта өңделген қорғасынды карьерде балқыту әдеттегі қалпына келтіру процесі болып табылады (3.5-суретті қараңыз).





      3.5-сурет. Білік пешіндегі аккумуляторды қалпына келтірудің типтік процесінің схемасы

      Оның міндеті металда қорғасын мен сүрмені шоғырландыру және барлық басқа компоненттерді қожға беру. Штейннің белгілі бір мөлшерін алуға болады (шихтадағы күкірт 1–2 % артық болғанда).

      Пештің түтін газдарының құрамындағы органикалық қосылыстар келесі жанарғы және газ камерасында одан әрі тотықтырылады, содан кейін қапшық сүзгіде салқындатылады және тазартылады. Сүзгі тозаңы дихлорланады және пешке қайтарылады.

      Білік пешінде шихта пештің үстіңгі жағын толтырады, ал пештің түбіне оттегімен байытылған ауа үрленіп, кокс жанып, шихта материалдарын балқытады. Пештің түбіне ауа айдалады және пайда болған газ ағындары жоғарыдан жүктелген материал арқылы өтіп, пештің жоғарғы жағына түседі. Аккумуляторлық пастадан алынған күкірт (қорғасын сульфаты) негізінен (90 %-дан астам) темір штейніне сіңеді, пеште қалған күкірт (бастапқы көлемнің 10 %-дан азы) пештен SO2 газы түрінде шығады. Құрамында әрекеттеспеген көмірсутектер мен қалдық СО бар газдар жанарғы күйдіргіште өңделеді, содан кейін құрғақ әкпен және сілтілі сумен тазартылады. Қажет болған жағдайда шығарылатын газдардың жылуы пайдаланылуы мүмкін.

      Өңделген қайталама шикізаттың ерекшелігі оның құрамында екі сорттың шихталы компоненттерінің болуы – жоғары температурада қаныққан будың икемділігі жоғары және икемділігі төмендеген.

      Бірінші топқа, ең алдымен, сүрме мен қорғасын қосылыстары жатады. Екінші топ кеңірек. Оған басқа түсті металдардың қосылыстары (мысалы, мыс), темір қосылыстары және бос жыныстар кіреді.

      Сүрме қосылыстары газ фазасына ең оңай ауысады. 772 °C температура үшін бу қысымы 7,98 кПа. Жоғары құбылмалылық қорғасын сульфидіне ие.

      Пеш білігіндегі негізгі әсерлесулерге жоғары оксидтер мен сульфаттардың диссоциациялану процестері, қатты және газ, қатты және сұйық компоненттер арасындағы өзара әрекеттесулер жатады. Осылайша, қорғасын сульфаттары 707 °C жоғары температурада айтарлықтай диссоциациялана бастайды, PbO2 627 °C-та PbO түзілуімен толығымен дерлік ыдырайды. Ыдыратылмаған қорғасын сульфаты реакцияда сульфидпен әрекеттеседі.


PbSO4 + PbS = 2Pb + 2SO2

(3)

      Пештің шахтасында орналасқан қатты шихта газ ағынымен енеді, оның құрамдас бөліктерінің бірі пештің фокусындағы кокстың толық емес жануының бірлескен өнімі болып табылады. Түсті металл оксидтері, бұрын айтылғандай, оңай қалпына келеді. Қалпына келтіру процестері негізінен қатты-газ схемасы бойынша қатты фазаларда жүреді.

      Шихта пештің фокусына (ең жоғары температуралар аймағы) жақындаған сайын қатты және сұйық компоненттер арасындағы реакциялар, сондай-ақ сұйық фазалардағы өзара әрекеттесу өрби түседі.

      Балқыту кезінде тотықсыздандырғыштың рөлін металл темір де атқарады. Ол шихта компоненттерімен пешке түседі, кейде оны флюстер түрінде арнайы енгізеді. Темір оксиді қож түзу үшін, металл темірі реакцияларға сәйкес әрекеттесу үшін қажет:


РbО + Fe = FeO + Pb

(4)


PbS + Fe = FeS + Pb

(5)


      Сұйық балқу өнімдері, қож бен металдар тығыздығы бойынша бөлінген ішкі ошақта шоғырланған. Балқытылған қорғасын қазанда суыған кезде балқыманың бетінде сүрме мен қалайы мысының бастапқы кристалдарынан, сондай-ақ қорғасында таралған темір металды қосылыстар мен сульфидтерден тұратын шпид түзіледі. Спрудинаның шығуы неғұрлым көп болса, пештегі шихта неғұрлым толық азаяды және қорғасын мен сүрме бойынша қож нашар болады. Алынған спрудина алынып, салқындатылып, өңдеуге жіберіледі, ал сүрме қорғасыны ошақтан оның төменгі бөлігінен үздіксіз (сифон арқылы), қож – мерзімді түрде ошақтың жоғарғы бөлігінде орналасқан шүмек арқылы шығарылады. Бұл металл-қож шекарасында процестердің жүруіне қолайлы жағдай жасайды және жүйені тепе-теңдік күйге жақындатуға мүмкіндік береді. Қайталама қорғасын шикізатын шахталық балқытудың материалдық балансы 3.1-кестеде, ал металдардың таралуы 3.2-кестеде көрсетілген.

      3.1-кесте. Қайталама қорғасын шикізатын шахталық балқытудың материалдық балансы

Р/с №

Бастапқы шикізат және балқыту өнімдері

%

Негізгі металдардың мөлшері, %

Pb

Sb

Sn

Cu

1

2

3

4

5

6

7


Жүктелді






1

Агломерат

39.20

20.89

0,61

0,47

0,98

2

Аккумулятор сынықтары

44.20

71.50

2.42

0,13

0,20

3

Сұрыпсыз шикізат

4.20

68,0

2.92

0,44

0,01

4

Шликерлер

4.86

62.21

3.99

2.10

7.38

5

Қайта өңделген қож

7.14

0,95

0,04

0,07

0,21


Алынды






1

Тазартылмаған қорғасын

46.18

93,47

3.51

0,45

1.25

2

Қож

46.46

0,95

0,04

0,07

0,21

3

Штейн

4.96

15.13

0,14

0,33

5.10

4

Тозаң

2.40

48.44

0,58

2.38

0,35

      3.2-кесте. Шахталық балқыту өнімдері бойынша металдарды бөлу, %

Р/с №

Балқытылған өнім

Pb

Sb

sn

Cu

1

2

3

4

5

6

1

Тазартылмаған қорғасын

93,98

99,36

56,47

66.34

2

Қож

0,96

1.25

8.84

11.20

3

Штейн

1.62

0,43

4.43

29.10

4

Тозаң

2.53

0,85

15.21

0,95

5

Шығындар

0,63

0,21

3.06

0,25

6

Үйлеспеушілік

-0,28

+2,10

-11.99

+7,84

      Электр пештерінде қалдықтарды өңдеу. Қайталама қорғасыны бар шикізатты электр пештерінде өңдеу прогрессивті процесс болып табылады. Оның шахта пештеріндегі аккумулятор сынықтары мен агломерацияланған қайталама шикізатты қайта өңдеуден айқын артықшылығы – кокстың төмен шығыны, ол пеште қалпына келтіру реакцияларының жүруін қамтамасыз ететін мөлшерде ғана шихтаға қосылады. Бұл жағдайда коксты жағу үшін ауаны пайдалану қажеттігі жоғалады, нәтижесінде аз мөлшерде газдар пайда болады және тозаң шығару мен тозаң жинау шығындары азаяды. Электр балқыту кезінде шығатын газдармен де, қожмен де жылу шығыны айтарлықтай азаяды, оның шығымы 2,5 есе азаяды.

      Қорғасын және сүрме қорғасынының сынықтары мен қалдықтары, аккумулятор сынықтары, күл, шламдар, аккумулятор сынықтарын кесуден алынған металлдалған өнім – электр балқытуға түседі.

      Қорғасын-сүрме қорытпасында электрмен балқыту қайталама шикізатты дайындауға жоғары талаптар қояды, ол келесі операцияларды мұқият орындаудан тұрады: қабылдау, сұрыптау, кесу, балқытуға дайындау. Жылдың суық кезеңінде шикізаттың қалдық ылғалдылығы 4 %-дан аспайтындай кептірілуі керек.

      Электр пешінде балқытуға арналған шихта 100 % (қорғасын мөлшері 75 % кем емес) қайталама шикізаттан тұрады; қайта өңделген сода күлінің салмағы бойынша 4–6 %; 1,5–2,0 % әктас; 2–3 % темір жоңқалары; 5–8 % металлургиялық кокс. Кокс қалыңдығы 50-100 мм балқыма бетінде оның тұрақты қабатын алу үшін өлшенеді.

      Шихтаның құрамы келесі құрамдағы қож балқымасын алу қажеттілігімен анықталады, %: 3–5 Рb; 23-30 Fежалп; 1,2–3,0 Cu; 12–15 S; 17 20 Na; 7-9 SiO2 ; 12-14 СаО; 7,3-16,0 – басқалар.

      Электр пешіне қорғасын-сүрме қорытпасын алған кезде балқыту процесі және сульфат пен қорғасын оксидінің содамен (немесе сода-сульфат қоспасымен) және шихтаның басқа оксидті компоненттерімен және көміртекті қалпына келтіргішпен әрекеттесуі біріктіріледі. Шихтаның қалпына келтіргіш атмосферада электр пешінде балқуы сұйық фазалардың пайда болуымен бірге жүреді; тарту қорғасыны пештің түбінде орналасқан; күңгірт-қож балқымасы жеңілірек фаза, ол балқыманың жоғарғы бөлігін құрайды.

      Қайталама шикізатта бос жыныс компоненттерінің мөлшері төмен болғандықтан, қож жеке фаза ретінде түзілмейді, бірақ штейн-қож балқымасының құрамына кіреді.

      Балқыту процесі электродтың диаметрі 0,3 м болатын үш фазалы үш электродты пеште жүргізіледі. Пеште қажетті температура қож балқымасынан электр тогы өткен кезде бөлінетін жылу есебінен де, сондай-ақ балқыма арқылы электродтар мен заряд арасында пайда болған электр доғаларының сәулеленуінің нәтижесі ретінде де сақталады.

      Балқыту өнімдерінің шығымы келесідей, %: 73–76 тазартылмаған қорғасын, 12–16 қож штейн, 5–7 тозаң, 0,3 сілті балқымалары.

      Айналмалы, (осы уақытқа дейін ең көп таралған пештер), тербелмелі айналмалы және ревербераторлы (ең жиі АҚШ-та және ЕО-да да қолданылады) пештер оттегімен байытылған газды немесе мазутты жануды әртүрлі тәсілдермен пайдалана алады. Айналмалы пештерде балқыту әдетте партиялармен жүргізіледі, қож пен металды бөлек балқытады, ал қож партиясы қорғасынды қалпына келтіру және тұрақты құрамды қож алу үшін өңделеді.

      Шихтадағы күкірттің көп бөлігі қожға өтеді. Қож құрамында аз мөлшерде қорғасын және басқа металдар бар сода-темір сульфидті қосылыс немесе жоюға қолайлы силикатты қож болуы мүмкін. Айналмалы пештер мен тазарту қазандарынан газ тазалау жүйесімен алынған тозаңдар қайта өңделген материал болып, пешке қайта балқытуға жіберіледі. Еңкейтетін айналмалы пештерде балқыту да партиялармен жүргізіледі. Бірақ салқындағаннан кейін қож мен металды сәтті бөлуге болады. Күкірт сонымен бірге қожға сәтті айналады және айналмалы пештерге қарағанда 40-80 % тиімдірек болуы мүмкін (екі пеште де күкіртсіздендірілген паста қолданылады). Ревербациялық пештерде балқыту үздіксіз жүреді, феррит пен металл бөлек алынады. Агломератор балқытылады (әдетте силикат қожының айналмалы пешінде), реверберлі пештен шығатын газ ағынында гипс түзу үшін әкпен әрекеттесетін SO2 бар. Бастапқы шикізатты балқытуға арналған жоғарыда сипатталған пештер осы жерде атап өтілген, себебі оларды екіншілік материалдарды балқыту үшін пайдалануға болады.

      Ausmelt процесінде күкірті бар паста мен қалпына келтіргіш пешке үздіксіз беріледі, ал тазартылмаған қорғасын мезгілді түрде шығарылады. Шөміш толығымен қожбен толтырылған кезде жоғары сүрме бар қара металды және қож қалдықтарын алу үшін қалпына келтіретін агент пен флюстерді қосады. Қожды бөлек пеште де қалпына келтіруге болады. QSL процесінде паста сияқты аккумулятордың кейбір құрамдас бөліктері басқа қосалқы материалдармен (шөгінділер, тұнбалар, шаймалау қалдықтары, тозаң және т.б.) бірге өңделеді.

3.3.2. Қалдықтар мен сынықтардан қорғасын алу

      700–800 °С-қа дейін қысқа мерзімді қызып кетуге мүмкіндік беретін болат қазандарда қорғасынның және химиялық жабдықтың сұрыпталған металл сынықтары өңделеді, құрамында оксидтер немесе басқа қорғасын қосылыстары жоқ және 600 °C төмен температурада балқиды. Сынықтар толық ерігеннен кейін (500–550 °С-тан аспайтын температурада) және балқыма бетіне қалқып шығатын балқитын көбіктерді алып тастағаннан кейін, серіппелер және мыс кетірулері, қорғасын құю қазандығына айдалады.

      Қазандықтарда қорғасын сынықтарын балқыту кезінде металдың 96,5–97 % қорытпаға өтеді, 2,3–2,8 % айналымдағы кетіргіштерге, 0,7 % жоғалады. Алынғандарды өңдеуді есепке алғанда толық қалпына келтіру 98,7 %-ға жетеді.

      Құрамында айтарлықтай мөлшерде қорғасын оксидтері мен сульфаттары бар қорғасын материалдары мазутпен немесе газбен жылытылатын реверберациялық және қысқа барабанды пештерде 900 °С жоғары температурада балқытылады. Пештің ауданы 6 м2 дейін және ваннаның тереңдігі 400 мм болатын ревербациялық пештер ұсақ ұнтақты материалдарды алдын ала агломерациясыз өңдеуге мүмкіндік береді.

      Шағылдыру пештерінде балқыту ауық-ауық жүргізіледі. Соңғы балқытуға арналған шихтаны жүктегеннен кейін және реакциялар аяқталғаннан кейін пештегі температура 900-1050 °C деңгейінде сақталады. Пештен қазандыққа жіберілген металл 400–450 °C дейін салқындатылады, одан серіппелер алынады, содан кейін ол құймаларға құйылады, сонымен қатар қалыптардағы қалқымалы көбік жойылады, ол шағылдыру пешіне қайтарылады. Пештен шыққан қож металдан кейін шығарылады, салқындатылады, сындырылады және шахта пешінде өңделеді.

      Қорғасын сынықтарын тотықсыздандырғыш қоспай шағылдырып балқыту нәтижесінде сүрмесі аз қорғасын, қорғасынға бай қождар мен серіппелер алынады. Сонымен қатар қорғасынның және әсіресе сүрменің айтарлықтай мөлшері ұшпаланады. Айналымдағы өнімдерді өңдеу кезінде 5 % газдармен ысыраппен қорғасынның 95 %-ға жуық қалпына келуіне қол жеткізуге болады. Тотықсыздандырғышты аз мөлшерде қосу арқылы қорғасын сынықтарын шағылдырып балқыту кезінде (кейбір америкалық зауыттардың тәжірибесі) қорытпадағы сүрме мен қалайының мөлшері артады, бұл металдардың шығыны азаяды және сонымен бірге серіппенің шығуы артады және оның құрамы алынған қорғасын қорытпасына жақындайды. Соңғы уақытта Германияда мазутпен немесе газбен жылытылатын айналмалы қысқа барабанды пештер кеңінен қолданылуда.

      Мұндай пештерде араластыру жақсырақ, ал жылу жақсырақ пайдаланылады. Сондықтан барабанды пештердің өнімділігі сәйкес өлшемдегі ағылдыру пештеріне қарағанда жоғары. Дегенмен, олардағы металдың ұшпалығы көбірек, сондықтан бұл жағдайда ұсақ материалдарды брикеттеу ұсынылады.

      Қорғасынның қайталама шикізатын балқытқанда тазартылмаған қорғасын, серіппелер, қож және тозаң алынады. Тазартылмаған қорғасын тауарлық сүрме немесе тазартылған металл түрінде шығарылуы мүмкін, барлық басқа балқыту өнімдері де өңдеуге жатады.

      Қорытпаның құрамы шикізаттың сапасына және ондағы металл қоспаларының құрамына байланысты. Металдар жақсырақ пайдаланылады, егер қорытпаларды шикізаттың сәйкес түрлерінен дайындаса, қорғасын-қалайы сынықтары қалайы баббиттерін жасау үшін пайдаланылса, қорғасын-сүрме сынықтары сүрме қорғасын өндірісіне жіберілсе; құрамында натрий мен кальций бар сынықтар кальций баббиттерін өндіру үшін қолданылады.

      Аралас шикізатпен (құрамы өзгермелі) одан алдымен аралық сатылар балқытылады, содан кейін олар араластырылып, берілген құрамдағы өнімдерге қайта балқытылады. Таза сынықтардан аралық қорытпаларды дайындау ешқандай қосымша операцияларсыз қазандықта балқытуға дейін төмендейді. Барынша біркелкі болу үшін құю қазандағы балқыманы араластыру кезінде жүзеге асырылады. Көбірек ластанған сынықтардан сүрме қорытпасын алу мыс пен темірден алдын ала сегрегациялауды тазартуды қажет етеді.

      Аккумулятор сынықтарынан алынған сүрме қорғасыны шахтада немесе шағылдырғыш пеште балқытады. Сонымен бірге сүрмені қорғасын қорытпасына барынша айналдыру үшін қалпына келтіргіш атмосферада балқыту жүргізіледі. Егер сүрмеге нашар қорытпаларды алу қажет болса, онда балқыту редукторсыз шағылдыру пештерінде жүргізіледі. Бұл жағдайда қоспалардың негізгі массасы литаргпен тотығады және қожға айналады.

      Кейбір жағдайларда қоспалардың барлығынан немесе негізгі бөлігінен қайталама қорғасынды тазарту қажет болады. Бұл жағдайда жоғарыда сипатталған дәстүрлі тазарту әдістері қолданылады. Қайталама қорғасынды тазарту кезінде алюминий кейде қорғасында ерімейтін темірді, күшәнді, мысты және сүрмені кетіру үшін қолданылады және аталған қоспалармен бірге отқа төзімді және қорғасын аралық қосылыстарда ерімейді. Алюминий балқытылған қорғасын ваннасына араластырылады, ал жоғары көтерілген кристалдар тесік қасықпен тазартылады.

      Майлы спрудинаның құрамында 90–95 % Pb, 1–3 % Sb, 0,3 % дейін Sn, 0,3 % Fe, 1 % S және 1,5 % Cu бар. Ол қорғасынның айтарлықтай массасында таралған сүрме мен қалайы мысының бастапқы кристалдарынан, сондай-ақ қара металл қосылыстары мен сульфидтерден тұрады.

      Әдетте майлы спрудина 500 °C температурада шағын отты еңіс ошақ пешінде сегрегацияға ұшырайды. Балқытылған қорғасын баббит өндірісінде дайындық қорытпасы ретінде қолданылады. Қорытпада 97 % Pb, 1,8 % Sb, 0,8 % Cu және 0,25 % Sn бар. Ол 83 % Pb және 44 % Sb экстракциялайды.

      Шығымдылығы 20 %-дан аспайтын сегрегациядан кейін алынған құрғақ көктемде шамамен 60 % Pb, 10 % Sb, 3 % Sn және 2,5 % Cu бар. Оған 12 % Pb және 55 % Sb өтеді. Толық сегрегация кезінде құрғақ серіппеде 40 % Pb болуы мүмкін, бұл барлық қоспа металдарынан көп.

      Мыссыздандырылған баббит қорытпасының көмегімен мысты алудың әртүрлі әдістеріне негізделген спрудиналарды өңдеудің көптеген әдістері ұсынылды: күкіртпен мыссыздандыру, кремнийді қосу (жиі емес) және сульфатты күйдіру, содан кейін күкірт қышқылымен шаймалау.

      Майлы спрудинаны жай ғана жою қорғасынның негізгі бөлігін өндіріске тез қайтаруға мүмкіндік береді. Құрғақ спрудинаны бастапқы қорғасын өндіретін зауыттарда одан сүрме, қалайы және басқа металдарды алу үшін жинақтап, мезгіл-мезгіл өңдеген жөн.

      Әлемде баббиттердің басым көпшілігі қайта өңделген материалдардан жасалған.

      Баббиттер құрамындағы қалайы мен қорғасынға байланысты үш топқа бөлінеді:

      1) қалайы негізінде – қорғасынсыз;

      2) қорғасын негізіндегі – қалайы бар;

      3) қорғасын негізіндегі – қалайысыз.

      Қазіргі мемлекетаралық МемСТ қорғасын-қалайы баббиттердің төрт маркасын (Б16, БH, БТ, Б), қалайы баббиттерінің екі маркасын (Б89 және Б83), қалайысыз кальций баббиттерінің екі маркасын (БK және БK2), сондай-ақ қорғасын-сүрме баббиттері ретінде БС1 және БС2 қамтамасыз етеді.

      Қорғасын-қалайы баббиттерді сынықтар мен қалдықтардан, дайындық қорытпаларынан, лигатуралардан және зарядтауға қажетті бастапқы металдардан жасайды.

      Баббит Б16 – төрт компонентті қорғасын негізіндегі Pb-Sn-Sb-Cu болат, құрамында 15–17 % Sb, 15–17 % Sn, 1,5–2,0 % Cu және басқа металдар қоспаларының қосындысының 0,6 % бар. Қорғасын негізіндегі қорытпалардың айтарлықтай бөлінуін болғызбау үшін мыс қорытпаға енгізіледі.

      Балқыту өнімділігі 2 тонна шойын қазандықтарда жүргізіледі. Қазандықтардың орташа кедергісі 100 балқыма. Біріншіден, дайындық қорытпасы, лигатура және сүрме қазандықта балқытылады, содан кейін балқыма 700-750 °C температураға дейін жеткізіледі және тотығуды болғызбау үшін оның беті көмірмен жабылады. Осыдан кейін қоспаның қалған бөлігіне қаңылтыр толтырылады.

      Қорытпа мұқият араластырылады, оның беті күлден, көмір және металл оксидтерінің қалдықтарынан тазартылады, аздап тұндырылғаннан кейін және қайтадан араластырылғаннан кейін 360-400 °C құймаларға құйылады.

      Баббит БH – қорғасын негізіндегі көп компонентті қорытпа. Құрамында 13–15 % Sb, 1,5–2,0 % Cu; шамамен 1,5 % Cd, 1 % Ni, 9 % Sn, 0,5–0,9 % As, қалғаны қорғасын.

      Қорытпа Б16 қорытпасы сияқты дайындалады, алдымен мысқа бай дайындық қорытпасын, барлық сүрмені және лигатураны балқытады; содан кейін күшән, қалайы енгізіледі, ал соңғысы – кадмий. Қорытпа 500–540 °C температурада құймаларға құйылады.

      БT баббитінде 14–16 % Sb, 9–11 % Sn, шамамен 1 % Cu және 2 % Те болады. Қорытпа алдыңғыларға ұқсас дайындалады, сүрме-теллур лигатурасы және қалайы қазандыққа 550–600 °C температурада соңғы енгізіледі. Қорытпа 400-450 °C температурада құйылады.

      Қорғасын-кальций-натрий баббиттері. Сілтілік металдармен қорғасын қорытпаларын алу бойынша алғашқы тәжірибелерді академик А.А.Бочвар және техника ғылымдарының докторы, профессор Х.Н.Мурач балқытылған кальций мен натрий хлорид тұздарын электролиздеу әдісімен жүргізді.

      Қорғасынға енгізілген кальций металы қатты Pb3Ca кристалдарын құрайды, ал натрий металы қорғасынға біркелкі бөлініп, оның қаттылығын арттыратын ұсақ Na2Pb5 кристалдарын құрайды. Қорытпада 0,6–0,9 % Na және 0,85–1,15 % Ca бар.

      Қоспалардың құрамына қойылатын талаптар өте қатаң болғандықтан, БК баббит өндіру үшін тек жақсы сұрыпталған қорғасын сынықтары, кабель қабықшалары, сүрмесіз қаңылтырлар және құрамында 0,3-0,4 % Sb аспайтын басқа қалдықтар қолданылады.

      Кальций баббиттері үш жолмен өндіріледі: кальций хлориді (хлорид), металдық кальцийді пайдалану және балқытылған тұздарды электролиздеу. Аумағы 1,5-2,0 м2 және ваннаның тереңдігі 100-150 мм пеште кальций хлориді балқытылады, ол қазандықта дайындалған қорғасын-натрий қорытпасына қосылады. Бұл жағдайда кальций баббитінің BK негізі болып табылатын Pb-Na-Ca үштік қорытпасы және NaCl және CaCl2 тұздарының қоспасы түзіледі. Қорытпа 550-600 °C температурада құймаларға құйылады.

      Металл кальцийі қолданылған жағдайда, оны 800 °С дейін қыздырылған қорғасын ваннасына енгізеді. Pb3 Са түзілу реакциясы өте жылдам жүретіндіктен, натрийді салқындатылған екілік қорытпаға кальций толық ассимиляциядан кейін оның ұшпауына жол бермеу үшін енгізеді. Бұл әдіс қорғасын мен кальцийдің көп шығынын қажет етеді.

      Қорғасынның қайталама өндірісінің экономикалық тиімділігін арттыру және қоршаған ортаны ластағыш заттардың шығарындыларынан қорғау бойынша өсіп келе жатқан қажеттіліктерді қанағаттандыру қажеттігіне байланысты ол қорғасын сынықтарын өңдеудің пирометаллургиялық әдістерін ішінара немесе толық ауыстыруға әкелді. Гидрометаллургиялық схемалар тауарлық өнім алумен металдарды іріктеп алуда және улы ерітінділер бойынша тұйықталған технологиялық сызбаны ұйымдастыруда тиімді.

      Зерттеулердің нәтижелері мен шетелдік және отандық кәсіпорындардың тәжірибесі ұсақталған жарамсыз батареяларды кесу экологиялық қолайлы әдістерді қолдану арқылы аккумуляторлардағы қорғасынды толығымен дерлік оған бай екі өнімге түрлендіруге мүмкіндік беретінін көрсетеді: паста (тотығу-сульфатты фракция) және металл фракциясы, коммерциялық полипропиленді оқшаулау және құрамында қорғасыны аз қалдықтарды алу үшін, оны тазартудан кейін жол құрылысында қолдануға болады.

      Сульфат-оксидтік фракцияны күкіртсіздендіру сода ерітіндісімен өңдеу арқылы жүзеге асырылады. Бұл процестің мәні сульфат ионының қорғасын сульфатынан ерітіндіге, ал қорғасын аз еритін қосылысқа ауысуы болып табылады. Негізгі күкіртсіздендіруші агенттер ретінде натрий гидроксиді және сілтілік металл немесе аммоний карбонаттары қолданылады.

      Бұл ретте мына реакцияның нәтижесінде:


PbSO4 + Na2CO3 → PbCO3 + Na2SO4

(6)

      Ерітіндіге күкірт құйылады. Ерітіндіні буланғаннан кейін дайын өнім түрінде натрий сульфаты алынады. Алайда бұл жағдайда қорғасын буының қоршаған ортаға шығуы да жоғары болып қалады.

3.3.3.      Қорғасынды қалдықтардан – металлургиялық өндірістің тозаңынан қалпына келтіру

      Металлургиялық зауыттарда сульфидтік шикізатты күйдіру, агломерациялау, балқыту процесінде, мыс және мыс-қорғасын штейндерін конверсиялау кезінде, сондай-ақ тотыққан қорғасын-мырыш шикізатын, құрамында мырыш бар және қалайы бар қожды өңдеген кезде құрамы әртүрлі құрғақ тозаңдар мен түтіндердің едәуір мөлшері алынады.

      Ірі тозаңдар (бөлшектерінің мөлшері бірнеше ондаған микрон) негізінен өңделген материалдардың механикалық тартылуынан түзіледі, олар құрамы бойынша бастапқы шикізатқа жақын және процестің басына қайтарылады. Ұсақ тозаңдар (бірнеше микрон немесе одан да аз ретпен) негізінен металдар буларының немесе олардың қосылыстарының конденсациялануы есебінен түзіледі және кейбір түсті және сирек металдармен айтарлықтай байытылған.

      Ұсақ тозаңдардың негізгі бөлігін ұшпа металдар – қорғасын мен мырыш құрайды. Сонымен қатар, оларда кадмий, индий, таллий, селен, теллур, рений сияқты бағалы компоненттер шоғырланған. Күшән, хлор және фтор да тозаңға өтеді, бұл олардың әрі қарай өңделуін айтарлықтай қиындатады.

      Тозаңның өту дәрежесі және олардағы түсті және сирек металдардың шоғырлануы олардың шикізаттағы мөлшерімен, металлургиялық процестердің технологиялық режимімен, осы жағдайда түзілетін химиялық қосылыстардың қасиеттерімен, тозаң жинау жүйелерінің конструкциясымен анықталады. Компоненттердің төте булануы және ұсақ тозаңдардың салыстырмалы түрде төмен шығымдылығына байланысты оларда сирек және кейбір түсті металдардың мөлшері, тіпті толық алынбаған жағдайда да концентраттарға қарағанда ондаған есе, ал кенге қарағанда 100-200 есе жоғары. (3.3-кесте). Тозаңдардағы металдардың негізгі бөлігі оксидтер, сульфидтер, сульфаттар, арсенаттар, хлоридтер, селенидтер және басқа қосылыстар түрінде берілген.

      Тозаңдағы құнды компоненттердің алынуы өңдеудің жеке кезеңдерінде әртүрлі болады. Осылайша, қорғасын өндірісіндегі таллий негізінен агломерациялық тозаңға, кадмий – негізінен шахталық балқыту тозаңында және ішінара агломерациялық тозаңға өтеді, селен агломерациялық тозаң, шахталық балқыту және конверсиялаушы полиметалл штейн арасында дерлік біркелкі таралады. Мырыш концентратын күйдіру кезінде селен мен сынаптың көп бөлігі күкірт қышқылы өндірісінің шламына өтеді. Мыс өндірісінде концентраттарды тозаңда күйдіру және балқыту кезінде рений мен висмуттың негізгі мөлшері алынады, штейнді конверсиялау кезінде – мырыш, қорғасын, кадмий, висмут, индий, таллий, германий, ренийдің едәуір бөлігі алынады. Жалпы алғанда кадмий мен таллийдің 60-90 %-ы, селеннің, сынаптың және ренийдің 80 %-дан астамы, мырыштың, қорғасынның, индийдің едәуір бөлігі барлық шектердің тозаңына өтеді.

      3.3-кесте. Қорғасын өндіру кезінде түзілетін және өңделген тозаңдардың шамамен құрамы, %

Р/с №

Компонент

Процесс

Агломерация

Шахтада балқыту

Конвертация

1

2

3

4

5

1

Zn

1,4–2,0

8–28

6–12

2

Pb

50-60

32-54

44-56

3

Cu

0,2-0,5

0,1-0,5

1.2-1.6

4

Cd

1,0-1,5

1,5-3,0

0,2-0,6

5

Bi

0,1-0,2

0,02-0,1

-

6

In

0,001

0,002-0,5

0,004-0,007

7

Ta

0,12-0,3

0,008-0,02

0,001

8

Ge

0,001

0,001

0,001

9

S

-

-

3–5

10

Re

-

-

-

11

Se

0,15–0,9

0,05–0,4

0,4-0,9

12

Te

0,07-0,2

0,07-0,2

0,03-0,1

13

Fe

-

-

0,2-0,4

14

As

0,5-5

0,5-3

7,5-20

15

Sb

-

-

-

16

CaO

-

-

-

17

SiO2

-

0.1

-

18

Cl

0,5-6

-

-

19

F

0,1-0,3

-

-

      Ірі тозаңдар тозаң камераларында, циклондарда және құрғақ электрсүзгілерде жиналады. Ең ұсақ тозаңдарды бұл құрылғылар тұтып қалмайды және кейбір жағдайларда газдармен бірге атмосфераға таралады. Өте ұсақ тозаңдарды тұтып қалу негізінен дымқыл газды тазалауға арналған құрылғыларда – скрубберлерде, көбік аппараттарында және дымқыл электрстатикалық тұндырғыштарда – пульпа түрінде жүргізіледі, оларды қоюландырғаннан кейін құрамында бірқатар құнды компоненттері бар шламдар алынады.

      Қорғасынның жоғары болуына байланысты қорғасын өндірісінің тозаңы көп жағдайда агломерацияға қайтарылады. Кейбір жағдайларда олардың кейбіреулерін қуырып, гидрометаллургиялық өңдеуден өткізеді, негізінен кадмий алу үшін. Өндірістік циклдегі тозаңның қайталанатын айналымы, бір жағынан, оларда түсті және сирек металдардың жиналуына әкеліп соқтырады, екінші жағынан, әрбір айналым циклінде металдардың жаңа қосымша шығындары (механикалық, қожбен, ұшқыш қосылыстардың толық алынбауына байланысты газдармен).

      Тозаң айналымы сирек және түсті металдардың жоғалуына әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар негізгі компоненттерді алу технологиясын айтарлықтай қиындатады, оның өнімділігін төмендетеді. Осылайша, тозаңды қорғасын концентраттарымен бірге өңдеу агломерациялау машиналарының өнімділігінің төмендеуіне әкеледі, ал олардың құрамындағы күшәннің айналымы қорғасынның қожбен бірге ысырап болуын арттырады, шпейза шығымдылығын және онымен бірге бағалы металдардың жоғалуын арттырады, балқыту қондырғыларында жиналудың жоғарылауына әкеледі және қорғасынды тазартуда айтарлықтай қиындықтар туғызады және сайып келгенде, оның металға алынуын азайтады. Мыс өндірісіндегі Pb, As, Bi циркуляциясы көпіршікті мыстың сортын төмендетеді, электролизді және шартты мыс сульфатын алуды қиындатады.

      Осылайша, тозаңды процеске қайтару жағымсыз салдарға әкеледі. Сонымен бірге тозаңдардағы күшәнның, хлордың және фтордың көп болуы олардан мырыш пен кадмийдің алынуын азайтады, ал кейбір жағдайларда сирек металдарды алу мүмкін болмай қалады. Сондықтан тозаңды өңдеудің технологиялық сызбалары бағалы компоненттерді алуды ғана емес, сонымен қатар процестен күшәнды, хлорды және фторды кетіруді қамтамасыз етуі керек.

      Күшәнды, хлорды және фторды шығарумен және көптеген компоненттерді шығарумен байланысты процестердің әртүрлілігі мен күрделілігі кәсіпорындарда металлургиялық тозаңды қайта өңдеу бойынша мамандандырылған цехтар құру және тозаңның барлық құнды компоненттерін кешенді пайдалануды қамтамасыз ететін олардың құрамына сәйкес технологияны әзірлеу қажеттігін тудырады.

      Қорғасын өндірісінің тозаңында сирек кездесетін және шашыраңқы микроэлементтердің едәуір мөлшері шоғырланған. Олардың кенге қатысты шоғырлану дәрежесі 3.4-кестеде көрсетілген.

      3.4-кесте. Қорғасын өндірісінің тозаңының құрамы

Р/с №


Cd

In

Se

Tl

1

2

3

4

5

6

1

Кен

1

1

1

1

2

Қорғасын концентраты

3-4

2

4-10

4-6

3

Тозаң

150-200

20

100-150

100-150

      Тұтастай алғанда қорғасын өндірісінде бұл тозаңдар 70 % Tl, 55 % Se, 40–50 % Te, шамамен 25 % In, сондай-ақ кадмийдің және шикізаттың басқа да бағалы компоненттерінің едәуір бөлігін шоғырландырады. Бұл элементтермен қатар қорғасын тозаңында күшән, фтор және хлор шоғырланған. Тозаңдағы күшән мөлшері индийден 500–1000 есе, таллийден 40–50 есе, селеннен 10–20 есе, кадмийден 2–5 есе артық. Күшәннің мұндай шоғырлануы қорғасын тозаңынан түсті және сирек металдарды алдын ала тазартпай алуды іс жүзінде мүмкін емес етеді.

      Қазіргі уақытта қорғасын тозаңы әртүрлі әдістермен өңделеді. Ең көп таралған әдіс – қорғасын өндірісінде тозаңның қайталанатын айналымы, содан кейін оларда құрамдас бөліктер жиналып, оларды гидрометаллургиялық өңдеу. Тиімді гидрометаллургиялық әдістердің бірі тозаңды күкірт қышқылымен сульфаттандыру болып табылады.

      ВНИИцветмет әзірлеген сульфаттандыру әдісі тостаған түйіршіктегішіндегі күкірт қышқылымен тозаңды алдын ала түйіршіктеу, содан кейін қайнаған қабат пештеріндегі түйіршіктерді термиялық өңдеу болып табылады. Күкірт қышқылының шығыны есептік мөлшерден 110 % құрайды. Сульфаттандыру 350-400 ºС температурада жүзеге асырылады. Сульфатталған түйіршіктерді сумен шаймалау ерітіндіге 95-97 % Zn; 93-95 % Cd және 74-93 % сирек металдар алуға мүмкіндік береді. Түйіршіктеу және сульфаттау операцияларында тозаңнан 80-85 % As; 70-75 % Se; 85 % Cl және 80-85 % F тазартылады.

      Оттегімен байытылған ауаны сұйық қабаттағы пештерде пайдалану селенді айдау дәрежесін 75-тен 90 %-ға дейін арттыруға мүмкіндік береді, бұл оның одан әрі алынуын айтарлықтай жеңілдетеді. Сульфат өнімін сумен шаймалаудан қалған қалдық шамамен 65 % Pb, 0,5 % Zn және ~0,2 % Cd құрайды.

      Ол жетекші өндірістік агломерация процесіне қайтарылады.

      Күкірт қышқылымен тозаңды сульфаттандырумен қатар қорғасын тозаңын натрий сульфатымен және кокс арқылы балқытудың электротермиялық әдісі ұзақ уақыт қолданылды. Электр балқыту процесінде 900-1000 ºС кезінде натрий сульфаты сульфидке дейін азаяды, сонымен қатар қорғасын оның қосылыстарынан металға дейін азаяды және мырыш пен кадмий сублимацияланады. Электр балқытудың негізгі өнімдері – металл қорғасын, кадмий сублиматорлары және натрийлі штейн-қож балқымасы (тиотұздар балқымасы).

      Балқыту 6000-7000 А электродтарға жүктеме кезінде және 88-100 В кернеу кезінде электр пештерінде жүргізіледі. Ваннаның тереңдігі 1600 мм. Кадмий сублимацияларын жағу және газдардың температурасын 700-800 ºС-тан 250±50 ºС-қа дейін төмендету үшін тозаң камерасына ауа сорылады. Металл қорғасын тазартуға жіберіледі, кадмий сублиматорлары гидрометаллургиялық өңдеу үшін мырыш зауытына жөнелтіледі, ал натрий штейн-қож балқымасы ыдырайды, күшті су ағынымен ұнтақталады және сілтіленеді, нәтижесінде мырыш концентраты мен Se, Te және In бар ерітінді пайда болады.

      Электротермиялық әдіспен қорғасын тозаңын өнеркәсіптік өңдеудің негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштері: Na2SO4 шығыны – 0,25-0,40 тонна/тонна тозаң; кокс шығыны – 0,08-0,13 тонна/тонна тозаң; электр энергиясын тұтыну – 600 кВт/тонна тозаң; тікелей экстракция, %: Pb металға – 95-96, Cd сублиматтарға – 94,6-96,6, Zn концентратқа – 79-90,5; тиотұздардың балқымасына As, Na, Se, Te экстракциясы – 80-92 %; кадмий түтіндерінің құрамы, %: 12-20 Cd, 25-29 Pb, 27-37 Zn, 0,10-0,35 As; мырыш концентратының құрамы, %: 46-54 Zn, 21-23 S, 1,75-2,5 Na; тозаң массасынан балқыту өнімдерінің шығымы, %: тазартылмаған қорғасын – 52-57, штейн-қож балқымасы – 50-54, сублиматтар ~ 8; электр пешінің үлестік балқуы, т/(м².тәу.) – 7,5-8.

      Құрамында %: 53–58 Pb; 30 Zn; 0,8–0,9 Cd; 0,17–0,20 Se; 0,15–0,50 As; 15–40 г/тонна Ag бар қорғасын өндірісінің шахта балқымасының барлық тозаңдары электрмен балқыту арқылы өңделеді. Әдістің негізгі артықшылықтары – қорғасынды тікелей металға жоғары алу (96 %), кадмийді возгонға, содан кейін металға (тиісінше 96 және 92,5 %) көп мөлшерде алу, мырыштың концентратқа салыстырмалы түрде көп мөлшерде алу (90 % дейін).

3.3.4.      Қайталама шикізат пен қалдықтардан қорғасын және басқа металдар алу

      Қожды өңдеу. Химиялық құрамы бойынша қожды шартты түрде үш топқа бөлуге болады:

      қорғасын және қалайы балқытпаларының қожы және құрамында ұшпа компоненттер – Zn, Pb, Sn бар мыс балқытпасы қожының өте аз мөлшері – қожды толық, кешенді өңдемей және барлық компоненттерді алмай оларды алу экономикалық тиімді болатындай мөлшерде;

      құрамындағы Zn және Pb 5 %-дан аз, аздаған Cu бар және темірі көп мыс балқымасының қожы (бұл қождарды өңдеу тек қана ұшпа компоненттерді, темірді және силикат компонентін кешенді экстракциялау арқылы мақсатқа сай болуы мүмкін);

      никельді қож және мыс қожының бір бөлігі, оларда түсті металдардың мөлшері оларды алу үшін тым төмен және темір аз, сондықтан оларды тікелей өңдеу силикат бөлігін пайдалануға болады.

      Металдардың қожбен бірге шығыны. Қождармен бірге металл шығынының үш тобы бар:

      механикалық, қожда қалқыма металл және штейн түйіршіктердің болуына байланысты;

      физикалық, қождағы сульфидті немесе металл фазаларының құрамдас бөліктерінің еруіне байланысты;

      химиялық, қожда тотықсызданбаған немесе сульфидтелмеген оксидтердің болуына байланысты.

      Қождардағы металл шығынының физикалық және химиялық түрлері кейде электрохимиялық немесе физика-химиялық шығындар тобына біріктіріледі.

      Осылайша, өнеркәсіптік қож ұсақ штейн және металл бөлшектерінің төмен шоғырлануы бар эмульсиялар болып табылады. Қорғасын мен мыс қожындағы штейн және металл тамшылардың мөлшері бірнеше микроннан 0,1 мм-ге дейін жетеді.

      Құрамында мырыш бар қожды өңдеу технологиясы. Құрамында мырыш бар қож қорғасын, мыс, қалайы өнеркәсібінде металлургиялық шикізатты балқыту кезінде түзіледі. Қазіргі уақытта әлемдік тәжірибеде мұндай қождарды өңдеудің негізінен үш әдісі бар: фьюмингтеу, вельцтеу және электртермия. Фьюмингтеу – ең көп таралған әдісі.

      Фьюмингтеу процесінің мәні келесідей: көмір тозаңы қысыммен ауамен металл оксиді бар балқытылған қож ваннасына үрленеді. Ауа көмірдің толық жануы үшін жеткіліксіз мөлшерде беріледі, сондықтан көміртек СО-ға дейін жанады, бұл қождағы металл оксидтерін азайтады. Процесс температурасы 1200–1300 °C, көмір тозаңының шығыны қож массасының 17–25 % құрайды.

      Процестің негізгі реакциялары:


С+О2=CO2

(7)


CO2+C=2CO

(8)


ZnO+CO=Znпар+CO2

(9)

      Қорғасын қосылыстары да осылай азаяды. Темір оксидтері Pb және Zn оксидтерімен және сульфидтерімен әрекеттесетін металдық Fe-ге дейін ішінара тотықсызданады:


PbO+Fe=Pb+FeO                  PbS+Fe=Pb+FeS

(9)


ZnO+Fe=Zn+FeO                  ZnS+Fe=Zn+FeS

(10)

      Қож ваннасының үстінде металдар мен сульфидтердің булары, сонымен қатар СО арнайы берілген немесе табиғи түрде сорылатын ауа есебінен тотығады. Алынған Zn және басқа металдардың оксидтері пештен шығатын газ ағынымен жүзеге асырылады және тозаң жинағыштарда ұсталады.

      Шахталық пештер сұйық қожды көмір тозаңымен тазарту үшін қолданылады. Процесс келесідей. Пешке 35–80 тонна сұйық қож құйылады және фурма арқылы ұсақталған көмір (0,07 мм) сығылған ауамен үрленеді. Арнайы жасалған фурмалар ауа мен отынды бір уақытта беруге мүмкіндік береді. (9) және (10) реакциялар сұйық ваннада Zn және Pb айналдыру арқылы жүргізіледі. 1,5-2 сағаттан кейін қожда ≈1,5-3,0 % Zn қалғанда процесс аяқталып, пештен мырышсыздандырылған қож шығарылады. Қождағы бастапқы мөлшері, %: 9–18,3 Zn , 1,2–4,5 Pb; тазартудан кейін, %: 1,4 -2,8 Zn, 0,12 Pb дейін.

      Мыс және бағалы металдар ауысады, ал штейн жиналғанына қарай, пештің алдыңғы ошағынан немесе электрмен қыздырылған тұндырғыштан шығарылады. Қож қалдықтары түйіршіктеледі және үйіндіге жіберіледі. Фьюмингтеу кезінде Pb возгонға (98-99 %), 90 % – Zn және 80-85 % – Sn толығымен дерлік алынады, бірақ бұл процесс қождан мыс пен басқа да бірқатар құнды компоненттерді алуға мүмкіндік бермейді.

      Көмір тозаңы мен мазутпен қатар қождарды фьюмингтеу табиғи газбен де жүзеге асырылады. Фьюминг процесін қарқындату үрлеуді оттегімен байыту, үрлеуді жылыту, металл тотықсыздандырғыштарды қолдану арқылы да жүзеге асырылуы мүмкін.

      Фьюминг қондырғылары, әдетте, балқыту пештерінен келетін сұйық ыстық қожды қайта өңдейді. Суық қож ыстық қожға салыстырмалы түрде аз мөлшерде қосылады.

      Вельцтеу процесі (неміс тілінен wälzen – тегістеу) қождың тотықсыздандырғышпен өзара әрекеттесуіне негізделген. Ол құбырлы айналмалы көлбеу пеште жүзеге асырылады. Пештің қабырғалары бойымен тегістелетін қатты шихта пештің қабырғалары мен ыстық газдардың жылу беруіне байланысты 1100-1200 °С дейін қызады, ал Zn, Pb және сирек элементтердің металдарға тотықсыздану реакциялары жүреді. Металл булары сублимацияланады және шихтаның үстіндегі кеңістікте қайтадан тотығады және оксидтер түрінде газдармен тозаң жинау жүйесіне тасымалданады.

      Мырыштың оның оксидтерінен төте буландыру процесінің химиясын реакциялар арқылы көрсетуге болады:


ZnO+C=Znбу+CO-Q1 (Дж)

(11)


2CO+O2= 2CO2+Q2 (Дж)

(12)


2Znбу+O2=2ZnO+Q3 (Дж)

(13)


      Шихтада айтарлықтай мөлшерде болатын темір оксидтері мырыш қосылыстарымен әрекеттесетін металға дейін тотықсызданады:


ZnO+Fe=FeO+Znбу

(14)


ZnS+Fe=FeS+Znбу

(15)

      Осылайша, возгонға Zn, Pb, Cd бөлінеді. Құрамында шихта бар мыс және асыл металдар төте буландырылмайды және мыс балқыту шихтасына жіберілетін вельцтеудің қатты қалдығы клинкерде толығымен қалады. Клинкердің шығымы 85 %, ал коксты тұтынудың жоғарылауымен шихта массасының 100 % құрайды.

      Қождардың балқығыштығына байланысты агломерация мен балқудың алдын алу үшін шихтаға кокс қосылады (шихтаның салмағы бойынша 50–55 %).

      Дайын шихта қоректендіргішпен пешке үздіксіз жүктеледі және оның бойымен үздіксіз қозғалады. Пештің

көлденең қимасының 15 % алып, шихта пештің айналуы кезінде көтерілетін қабырғада орналасады және одан бірте-бірте құйылады. Осының арқасында қоспа жақсы араласады, бұл тотықтардың тотықсыздандырғышпен тығыз байланысын тудырады және сублиматтарға Pb және Zn жоғары экстракцияны тудырады. Барабанның айналу жылдамдығы 0,75–1,0 айн/мин.

      3-5 º көлбеуде орналасқан пеш арқылы шихтаның өту ұзақтығы 2-3 сағатты құрайды. Осы уақыт ішінде металл булары тотықсызданады және тотығады. Құрамында оксидтері бар пайдаланылған газдар кірпіш тозаң камерасы мен салқындату үшін салқындатқыштар арқылы өтіп, электростатикалық тұндырғыштарға немесе қап сүзгілеріне түседі. Ірі тозаң бөлшектері тозаң камерасына қонып, вельцтеу процесіне оралады.

      Мырыштың возгонға алынуы 93–97 %, Pb 90–92 %. Вельцтеу қожының клинкерінде 0,39–0,87 % Zn және 0,05–0,1 % Pb бар. Күкірт қышқылымен шаймалау үшін қорғасын-мырыш сублиматтары жеткізіледі. Ерітінді негізгі мырыш өндірісіне жіберіледі, ал сілтілеуден алынған қорғасын феррит қорғасын өндірісінде өңделеді.

      "Казцинк" ЖШС-де клинкерді кейіннен магниттік сепарациялау және құрылыс материалдарын өндіру үшін оның магниттік емес бөлігін пайдалану арқылы қорғасын балқытудың қатты қожын кешенді өңдеудің технологиялық процесі игерілді.

      Вельцтеуді негізінен мырыш ферриті, тотыққан кендер, қорғасын зауыттарының құрамында мырыш бар қож, мырышқалдық (Zn агломератынан айдау кезінде алынған сусымалы немесе жартылай күйдірілген масса түріндегі қалдық) үшін қолданылады.

      Вельцтеу процесінің негізгі кемшіліктері кокстың айтарлықтай шығыны, тазартуды қажет ететін газдардың көп мөлшерінің түзілуі, пеште қабыршақтардың пайда болуына байланысты жұмыс істеу қиындықтары және төсемнің төмен төзімділігі болып табылады.

      Мырыш конденсациясымен қождарды электртермиялық өңдеу. Егер фьюмингтеуді ағымдағы өндірістегі сұйық қождар үшін қолданған дұрыс болса және вельцтеуді тек қатты қождар үшін қолдануға болатын болса, онда қатты және сұйық қождар электртермиялық өңдеуге ұшырауы мүмкін.

      Электртермиялық әдіс бір операцияға сұйық металл мырыш пен үйінді қожын алуға мүмкіндік береді, яғни возгонды шаймалау, мырыш электролизі немесе клинкерді қайта өңдеу процестерін болдырмайды.

      Балқыту жабық кен қыздыру пештерінде жүргізіледі, онда электродтар кедергі денесі ретінде қызмет ететін қожға батырылады. Қожды электрмен балқыту – бұл балқыманың бетіндегі кокс реакциясы болатын қалпына келтіру процесі.

      Қожда темірдің көп мөлшері бар, ал мырыш 85–90 % азайған кезде темір 30–35 % дейін азаяды. 1250–1500 °C балқыма температурасында Zn және Fe негізгі тотықсыздану реакциялары мынадай:


ZnO+CO→ Zn+CO2;


FeO+CO

Fe+CO2;

(16,17)

Fe3O4+CO

3FeO+CO2;

Fe2O3+CO

2FeO+CO2;

(18,19)

C+CO2

2CO;

3FeO+ZnO

Zn+Fe3O4;

(20,21)

2FeO+ZnO

Zn+Fe2O3;

2FeO+2ZnO

ZnO+Fe2O3+Zn;

(22,23)

2Fe3O4+ZnO

Zn+3Fe2O3;

4Fe2O3+Fe

3Fe3O4;

(24,25)

Fe3O4+Fe

4FeO;

ZnO+Fe

Zn+FeO;

(26,27)

ZnS+Fe

Zn+FeS;

ZnS+FeO

ZnO+FeS

(28,29)

      Құрамында мырыш бар қожды өңдеудің электртермиялық әдісінің әлемдік тәжірибеде таралуына оның кемшіліктері кедергі келтіреді: электролитпен салыстырғанда металдың сапасы төмен және оны тазарту қажеттігі, мырыштан арылтылған өнімдегі мырыштың жоғары қалдығы, бұл қожды үйінді деп санауға мүмкіндік бермейді; мырыштың сублимациясының төмен жылдамдығына байланысты электр пештерінің меншікті өнімділігі төмен; электр энергиясының жоғары шығыны.

      Үйінді қожды өңдеудің цементтеу тәсілдері. Үйінді қождардан түсті металдарды, сондай-ақ темірді алуға және қождың силикат бөлігін одан әртүрлі құрылыс материалдарын өндіруге дайындауға мүмкіндік беретін ықтимал процестердің бірі металдарды көміртекті сұйық шойынмен цементтеу процесі болып табылады.

      Қожды жұтатудың цементтеу әдісі сұйық шойында еріген көміртектің жоғары белсенділігіне негізделген және реакция арқылы қож қабатының астындағы шойын–қож шекарасында жүреді:


Ме

шой→Мешой+возгондар+СОгаз

(30)

      Көміртек тотығы мен ұшпа металдардың булары ваннаның қозуын қамтамасыз етеді, бұл қатты қалпына келтіретін заттармен (кокс, көмір) жұмыс істегенге қарағанда қождан бағалы металдарды алудың жоғары жылдамдығына ықпал етеді.

      Қалпына келтірілген Cu, Ni, Co және Fe шойынға, ал Zn, Pb, Sn және сирек металдар сублиматтарға айналады. Мыс және басқа металдармен легирленген темір пеш ваннасында жиналатындықтан, оның артық мөлшері пештен ауық-ауық шығарылып тұрады.

      Металдарды тотықсыздандыру процесінің үздіксіз жүруін қамтамасыз ету үшін шойынның құрамындағы көміртекті 24 % шегінде толықтыру қажет. Мұндай концентрация шойынның балқу температурасын 1200–1350 °C шегінде ұстап тұру және жиналуды болғызбау үшін де қажет. Шойындағы қажетті көміртегі мөлшері қысылған ауаны пайдаланып, саптама арқылы шойынға ұсақталған коксты мезгіл-мезгіл беру арқылы сақталады.

      Қожды өңдеудің цементтеу әдісі қалдық қождағы металдардың мөлшерін қамтамасыз етеді, %: 0,03 Рb; 0,3 Zn; 0,06 Cu. Металдардың алынуы олардың бастапқы қождағы құрамына байланысты, %: Zn - 91,2–98,2; Рb - 95,1–99,0 (возгондарда); Cu - 78,0–98,5 (тазартылмаған шойында).

3.3.5.      Қайталама шикізат пен қалдықтардан қорғасын және басқа металдар алу

      Қолданылған қорғасын аккумуляторларды өңдеудің гидроэлектрохимиялық технологиясы әзірленді. Қолданыстағы тәжірибеден айырмашылығы, сода орнына калий шламды күкіртсіздендіру құралы ретінде ұсынылады және сыналады реакцияға сәйкес қорғасын сульфатымен әрекеттескенде [21]:



PbSO4 + К2CO3 → PbCO3 + К2SO4

(31)

      электролитте еритін қорғасын карбонаты мен калий сульфаты, бағалы тапшы калий жабдығы түзіледі.

      [19, 21] еңбектерде қорғасын және қорғасын-қалайы ферритін қайта өңдеудің бірнеше нұсқалары бойынша зерттеулер ұсынылған: қорғасын карбонатын ала отырып, этилендиамин ерітінділерімен шаймалау; қорғасынды электроэкстракциялауға жіберілетін қалайы концентратын және құрамында қорғасын бар ерітіндіні ала отырып, этилендиаминтетрацет қышқылы қос натрий тұзының ерітінділерінде қалайы-қорғасын кектерін шаймалау; кейіннен балқыту және электролиттік тазарту арқылы ферриттерді сода ерітінділерімен карбонизациялау.

      Қорғасынды тұтынудың ірі салаларының бірі (аккумуляторлық батареяларды өндіруден басқа) арнайы шыныларды (электровакуумдық, электртехникалық, оптикалық, радиацияға қарсы және т. б.), хрустальды, бояуларды (қорғасын және қорғасын-молибден бояулары, қызыл бояу негізіндегі коррозияға қарсы бояулар және т. б.), пластмассаларды (поливинилхлоридті пластмасса тұрақтандырғыштарын) алу кезінде пайдаланылатын оның химиялық қосылыстарын өндіру болып табылады) [22].

      Қазіргі уақытта қорғасынның химиялық қосылыстары оның оксидінен (қорғасын тотығы) өндіріледі, ол балқытылған жоғары сапалы металл қорғасынды тотықтыру арқылы алынады, бұл бастапқы металға айтарлықтай шығындарды талап етеді және глетте аз мөлшерде металл қорғасынның болуына байланысты әрқашан жоғары сапалы өнімдерді қамтамасыз ете бермейді.

      [25] еңбекте металл қорғасынды алудың және тазартудың аралық кезеңінсіз аккумулятор пастасынан тікелей қорғасынның әртүрлі қосылыстарын өндіру технологиясы ұсынылған.

      [21] еңбекте сонымен қатар пайдаланылған батареяларды қайта өңдеу өнімдерінен үш негізді қорғасын қосылысын (ТОСС) немесе қорғасын силикатын алу технологиясы ұсынылады. Бастапқы шикізат ретінде батареяларды (паста) және тозаңды (оның ішінде хлоры бар) әртүрлі пештерде өңдеуден сульфат-оксид фракциясын қолдануға болады. Технологиялық схема келесі негізгі операцияларды қамтиды:

      пастаны сода күлімен күкіртсіздендіру (хлорсыздандыру);

      күкіртсіздендіруден кейін ерітінділер буланып, құрамында қорғасын жоқ тауарлық тұздар (натрий сульфаты немесе хлорид) алынады;

      карбонатты ферритті азот қышқылымен шаймалау;

      қорғасын нитратының ерітіндісін булану (PbNO3);

      PbNO3 кристалдануы;

      PbNO3 кептіру;

      қорғасын нитраты ерітіндісінен үш негізді қорғасын сульфатының немесе қорғасын силикатының тұнбасы.

      Берілген қасиеттері бар жоғары сапалы қорғасын силикаты (фритта) мен қорғасын тотығын алу арқылы қорғасын нитратын пирометаллургиялық өңдеуді қамтитын аралас қайта өңдеу технологиясы қолданылуы мүмкін.

      Гидрометаллургиялық технология жартылай өнеркәсіптік жағдайларда сыналды, қорғасын химиялық қосылыстарының алынған партиялары тұтынушыларда сынақтан өтті және олардың жоғары сапасының растамасын алды. Жұмыста [25] рений мен осмийдің сипаттамасы туралы ақпарат жоқ, өйткені бұл металдар бастапқы шикізатта жоқ.

      Қорғасын қосылыстары (нитраты, қорғасын сульфаты, ТОСС), натрий тұздары (натрий сульфаты және нитраты), ренийді ерітіндіге алу және түсті металдарды карбонатты ферритке [27] алу арқылы мыс зауыттарының тозаңдарын кешенді өңдеуге арналған жарияланым бар. Ұсынылған әдіс тозаңды сода ерітіндісімен шаймалау және одан кейін карбонатты ферритті азот қышқылымен өңдеу операцияларына негізделген. Тозаңдардағы рений ~50 % суда оңай еритін қосылыстар түрінде болатыны белгілі, ал қалғандары ерітіндіге көшіру үшін тотықтырғыштарды қолдануды қажет ететін төменгі тотығу дәрежелерінің қосылыстары түрінде болады. Сондықтан содамен (~100 %) шаймалау сатысында тозаңнан ренийді алудың нәтижелері күмәнді [28].

      [29] еңбекте сирек және түсті металдарды ерітіндіге көшіру және қорғасын сульфатының тұнбасын алу арқылы электросілтілеу арқылы қорғасын тозаңын өңдеу технологиясы ұсынылады. Соңғысын карбонизациялау және PbCO3 күйдіруден кейін қызыл қорғасын пайда болды.

      Еңбекте [30] қорғасын сульфаты мен нитраты, натрий нитраты, натрий сульфаты және аралық өнімдер: түсті металдар карбонаттары, селен ферриттерді өндірісімен қорғасын ферритін өңдеуге арналған технологияларды ұсынылады.

      Технология келесі негізгі операцияларды қамтиды:

      қорғасын кегін сода ерітіндісімен өңдеу;

      целлюлозаны сүзу;

      карбонатты ферритті азот қышқылымен шаймалау;

      сүзу арқылы қорғасыны бар ерітіндіден селен ферритін бөлу;

      тиісті қышқылдарды қосу арқылы қорғасын сульфаты мен нитратының фильтраттарынан тұндыру.

      Қорғасын сульфатын тұндырғаннан кейін фильтраттан мырыш, кадмий және мыс карбонаттары бөлінеді, ал қорғасын нитраты тұндырылғаннан кейін аналық ерітінділер карбонатты кекті шаймалауға жіберіледі. Металлургиялық циклге селен феррит пен түсті металдардың карбонаттары қайтарылады. Натрий сульфаты бастапқы ферритті сода ерітіндісімен шаймалау нәтижесінде түзілген ерітіндінің бір бөлігін буландыру арқылы алынады. Натрий нитраты түсті металдардың карбонаттарын бөлгеннен кейін түзілген фильтраттарды булану арқылы алынады. Өкінішке орай, бұл жұмыста рений мен осмийдің әрекеті қарастырылмаған. Оның үстіне ешбір өнім тауарлық кондицияға дейін жеткізілмеген.

      Қорғасын сульфиді мен қорғасынның оксидті қосылыстары арасындағы реакцияны пайдалана отырып, электротермиялық балқыту арқылы қорғасын ферритін өңдеу технологиясы ұсынылды [31]. Металл қорғасын алу үшін PbS қатынасын қамтамасыз ету қажет: (PbSO4 + PbO) = 1:2-2,5. 700-800 ℃ температурада күйдіргенде мыс сульфат түрінде, ал мырыш пен темір оксид түрінде қалады. Кейінгі электротермиялық балқыту тазартылмаған қорғасын, мыс-қорғасын-темір штейн және қож өндірумен жүзеге асырылады. Қажетті құрамның қожын алу үшін қорғасын ферритіне темір оксиді мен әктас қосылады. Ылғалды кетіру және кальций карбонатын ыдырату үшін шихтаны тұтандырған жөн. Зертханалық масштабта сыналған бұл технологияның сөзсіз артықшылықтары бар:

      бір аппаратта қорғасын сульфаттарының бір бөлігін сульфидтерге дейін тотықсыздандыру процесін кейінгі балқыту кезінде металл қорғасын өндірумен реакциялық әрекеттесуін және артық көміртектің толық дерлік тотығуын қамтамасыз ететін қатынаста жүргізу мүмкіндігі;

      750 °С температурада шыңдалған қорғасын кегінен және 1,0:2,5 қатынаста сульфидті және сульфатты күкірт күйіндісіндегі тотыққан темір кенінен тұратын шихтаны реакциялық балқытуды жүргізу мүмкіндігі расталды;

      зерттеулер реакциялық әрекеттесу және басқа тотығу-тотықсыздану реакциялары есебінен бір пеште жақсы бөлінген үш балқыма алу мүмкіндігін көрсетті: тазартылмаған қорғасын, мыс-қорғасын-темір штейн және қож.

      Алғаш рет құрамында мырыш оксиді мен қорғасын оксиді жоғары төмен балқитын қож алынды.

      Отандық тәжірибеде негізінен қорғасыны бар ортадан қорғасын алу үшін пирометаллургиялық әдістер қолданылады. Балқымадағы қорғасынды балқыту және көп сатылы тазарту айтарлықтай күрделі шығындармен, кәдеге жаратуды талап ететін орта өнімдерді өндірумен және атмосфераға улы қорғасын қосылыстарының шығуымен байланысты. Бұл кемшіліктер құрамында қорғасыны бар күрделі шикізатты өңдеудің неғұрлым озық әдістерін табу қажеттігін анықтайды.

3.3.6.      Құрама технологияны қолдана отырып, қайталама шикізат пен қалдықтардан қорғасын алу

      Қайталама қорғасынды өңдеуде қолданылатын технологиялық процестерді екі негізгі процеске бөлуге болады: гидрометаллургиялық және пирометаллургиялық. Гидрометаллургиялық процестерді жүргізуге арналған технологиялар мен жабдықтар құрамында электролит немесе гель бар қорғасынды аккумуляторларды өңдеуді, соның ішінде ұсақтауды, бөлуді, қоюландыруды, тазартуды, гидравликалық жіктеуді, сульфацияны, қорғасыны бар өнеркәсіп өнімдерін (ұсақталған терминалдар, торлар және сусыздандырылған) алу үшін сүзуді қамтиды: феррит), жеңіл және ауыр органикалық заттар және коммерциялық құрғақ натрий сульфаты (жоғары сорт). Қайта өңделген полипропилен үгіндісі жуудың жоғары дәрежесіне байланысты іс жүзінде қорғасынды, сондай-ақ басқа ластағыштарды қамтымайды және полипропилен өндірушілер арасында сұранысқа ие. Пирометаллургиялық өңдеуге арналған шикізат болып гидрометаллургиялық өңдеу өнімдері (металл фракциясы және күкіртсіздендірілген паста), сондай-ақ жеткізушілерден алынған шикізат (кесілген қорытпалар, кабель қабығы, кесілген сынықтар және құрамында қорғасын бар басқа да орта өнімдер) табылады. Металл фракциясы мен күкіртсіздендірілген пастаны бұралмалы "жұмсақ" және сүрме қорытпаларын алу үшін айналмалы қысқа барабанды пештерде қайта балқытады. Пештер шихтаны тиеу және жылжымалы арбаларға орнатылған шөміштерге тазартылмаған қорғасын түсіру жүзеге асырылатын люктермен жабдықталған. Пештер қапшық сүзгілеріне қосылған сорғыштармен толығымен жабылған. Тұтынушылармен келісім бойынша фирмалық қорғасынды және қорғасын негізіндегі қорытпаларды алу үшін өз өндірісінің және жеткізушілердің өрескел қорытпалары тазартуға ұшырайды. Технологиялық процестерді басқару барынша автоматтандырылған және компьютерленген. Төтенше жағдайлардан қорғау жүйелері техникалық қызмет көрсетуші персоналға қате операцияларды орындауға мүмкіндік бермейді. Бүкіл технологиялық процесс көптеген мониторларда анық көрсетілген. Зауыт аумағы еңіс – бұл барлық нөсерлі дренаждарды, кетіп бара жатқан көліктердің доңғалақтарын жуудан алынған суды, ылғалдану мен аумақты арнайы көліктермен жуудан алынған суды коллекторға жинап, оларды тазарту қондырғыларына, тазартылған суды тазартуға жіберуге мүмкіндік береді. Ол гидрометаллургиялық өңдеуге қайтарылады.

      Пайдаланылған аккумуляторларды өңдеудің гидрометаллургиялық әдістері.

      Қорғасынның қайталама өндірісінің экономикалық тиімділігін арттыру және ластағыш заттардың шығарындыларынан қоршаған ортаны қорғау бойынша өсіп келе жатқан талаптарды қанағаттандыру қажеттігі жеке гидрометаллургиялық процестер мен қондырғыларды әзірлеуге және қолданыстағы пирометаллургиялық өндіріске кезең-кезеңімен енгізуге әкелді.

      Гидрометаллургиялық технологияны қолдана отырып, енгізу және ең сәтті жүзеге асырылған әзірлеу тұрғысынан бірінші болып ұсақталған жұмыс істемейтін батареяларды кесу технологиясы болды. Содан кейін кальцилендірілген немесе каустикалық сода ерітінділерімен пастаны күкіртсіздендіру технологиясы өндіріске енгізілді. Пайдаланылған электролиттен темірді қышқылды күшейту арқылы сұйық экстракциялау және тазартылған электролитті жаңа аккумуляторларды толтыруға қайтару технологиясы, сондай-ақ скруббер суару ерітінділерін селеннен тазартудың электрохимиялық технологиясы әзірленді және енгізілді. Сондай-ақ металл қорғасынды алудың және тазартудың аралық сатысынсыз тікелей аккумуляторлық пастадан әртүрлі қорғасын қосылыстарын алу технологиясы әзірленді. Ұзақ уақыт бойы жоғары температуралық процестерді, сублиматтар мен қождың түзілуін қоспағанда, пайдаланылған аккумуляторларды кесуден қорғасыны бар фракцияларды өңдеудің гидрометаллургиялық технологиясын құру жұмыстары жүргізілді. Бүгінгі күні құрамында қорғасын бар фракцияларды өңдеудің екі нұсқасы әзірленді:

      металл фракциясын төмен температурада пирометаллургиялық қайта балқытуды қамтитын аралас технология, күкіртсіздендірілген пастаны гидрометаллургиялық өңдеу және электролиз әдісімен ерітіндіден металл қорғасын алуды қамтитын паста күкіртсізднндірудің гидрометаллургиялық технологиясы;

      қолданыстағы төмен температуралы пирометаллургиялық әдістерді пайдалана отырып, электролиз және кейіннен қайта балқыту, соңғы тазарту және катодты қорғасынды құю жолымен ерітіндіден металл қорғасын алу арқылы құрамында қорғасыны бар фракцияларды өңдеудің толық гидрометаллургиялық технологиясы.

      Отандық тәжірибеде негізінен қорғасыны бар ортадан қорғасын алу үшін пирометаллургиялық әдістер қолданылады. Балқымадағы қорғасынды балқыту және көп сатылы тазарту айтарлықтай күрделі шығындармен, кәдеге жаратуды талап ететін орта өнімдерді өндірумен және атмосфераға улы қорғасын қосылыстарының шығуымен байланысты. Бұл кемшіліктер құрамында қорғасыны бар күрделі шикізатты өңдеудің неғұрлым озық әдістерін табу қажеттілігін анықтайды.

3.3.7.      PLACID және PLINT технологиялары

      PLACID технологиясы келесі негізгі операцияларды қамтиды:

      қорғасынды пастадан 80 °С-та хлоридпен шаймалау;

      ерітіндіні сульфат ионынан әкпен және (немесе) CaCl2 ерітіндісімен тазарту;

      қорғасын ұнтағына цементтеу арқылы ерітіндіні қоспалардан тазарту;

      катодта қорғасынды және анодта оттегін ион алмастырғыш мембрана арқылы жасушаның катодтық және анодтық кеңістіктерін ажырата отырып электролиттік бөлу;

      катодтан қорғасын губкасын жуу және брикеттеу, брикеттерді балқыту және катодты қорғасынды құю;

      ерітіндінің бір бөлігін сілтісіздендіру үшін PbS қайтара отырып, әкпен, ал негізгі ерітіндіні сульфаттандырудан тазарту сатысында CaCl2 ерітіндісін қоспалардан тазарту; қоспалар қалдық гидроксид өнімдерімен жойылады.

      Қорғасын губка түрінде тұндырылады, ол катодтан бөлініп, түбіне түседі, ол жерден арнайы тасымалдау құрылғысы арқылы электролизерден түсіріледі. Күтілетін электр энергиясын тұтыну 800 кВт/т қорғасынды құрайды. Есептеулер көрсеткендей, электротұндыру процесі ірі зауыттар үшін тиімдірек. PLACID процесінің негізгі кемшіліктері:

      катодтағы қорғасын губка түрінде алынады, бұл жуу, губкамен брикеттеу және брикеттерді қайта балқыту кезінде оның ішінара тотығуына, балқыту кезінде кері кетіру санының артуына әкеледі;

      ұнтақты шаймалау кезінде PbO2 қалпына келтіру үшін қорғасын ұнтағының үлкен шығыны: пастадағы қорғасынның жартысына жуығы PbO2 түрінде екенін ескере отырып, әр жолы ерітіндіге қорғасын ұнтағынан қорғасынның бірдей мөлшері қайтарылады, оны алу үшін электр энергиясы жұмсалған, яғни электр энергиясын тұтыну теориялық бір жарым есе дерлік асады;

      ерітіндіні сульфат ионынан тазартқаннан кейін гипс шөгіндісінде қорғасынның мөлшері 1 %-дан 3 %-ға дейін болады, яғни қорғасынның бір бөлігі шөгіндімен бірге жоғалады және мұндай гипсті кәдеге жарату үшін қосымша шығындар қажет болады (сол сияқты) паста шаймасынан ерімейтін қалдыққа қолданылады).

      PLACID процесін жақсарту нұсқаларының бірі – PLINT процесі. PLINT процесінің PLACID процесінен айырмашылығы: катодта қорғасынның электрод тұндырылуының орнына тазартылған электролиттен алынған қорғасын әкпен тұндырылады, ерітінді паста сілтісіздендірілуіне бағытталады, тұнба қорғасынды қатты көміртегімен азайту үшін, әдеттегі температурадан 99,99 % қорғасын алу үшін қолданылады.

3.3.8.      CX-EW-процесі және оны жетілдіру

      Италиялық Engitec тобының компаниялары 30 жылдан астам уақыт бойы аккумуляторларды кесуден қорғасыны бар фракцияларды өңдеудің гидрометаллургиялық технологиясын жасап, жетілдіріп келеді. Бастапқыда CX-EW технологиясы ұсынылды, ол келесі негізгі операцияларды қамтиды:

      аккумуляторлық батареяларды бөлшектеу;

      төмен температурада (400–450 °С) металл фракциясын қайта балқыту, сүрме қорытпасының құймаларын алу;

      оның ерітіндісін буландыру арқылы кристалды натрий сульфатын алу үшін пастаны Na2 CO3 немесе NaOH көмегімен күкіртсіздендіру;

      реакциялар арқылы PbO2 тотықсыздануы бар HBF4 және Pb(BF4)2 бар айналымдағы электролитте күкіртсіздендірілген пастаны шаймалау;

      катодта таза қорғасын және анодта оттегі алу үшін қорғасынға бай электролиттен қорғасынды электродпен тұндыру;

      катодты қорғасынды қайта балқыту және құймаларға құю.

      Алғашқы үш операциясы дүние жүзіндегі көптеген зауыттарда сәтті жүзеге асырылған бұл процестің негізгі кемшіліктері:

      қорғасын сульфатын күкіртсіздендіруге арналған реагенттердің жоғары шығыны;

      қорғасын диоксидін тотықсыздандыруға арналған реагенттерді көп тұтыну;

      ерімейтін анодтардың жоғары құны;

      анодта оттегінің шығуы үшін энергия шығынының жоғарылауы, оның түзілу потенциалының жоғары болуына байланысты;

      анодта PbO2 түзілу ингибиторлары-реагенттерді қолдану қажеттігі;

      кристалды натрий сульфаты өндірісінде суды булану үшін энергия шығынын арттыру.

      Кейінгі зерттеулердің нәтижесінде CX-EW процесі негізінде жаңа CX-EWS (немесе CX-EWS + FLUBOR) технологиясы әзірленді. CX-EWS технологиясы CX-EW технологиясынан келесі жолдармен ерекшеленеді:

      паста күкіртсіздендіру операциясы натрий сульфидімен қорғасын сульфидизациясы операциясымен ауыстырылды;

      элементтік күкіртті сілтілі ерітіндіде еріту немесе кристалды Na2SO4 қатты көміртегімен тотықсыздандыру арқылы Na2S алу ұсынылады ;

      FLUBOR процесін қолдану ұсынылады, яғни қорғасын сульфидін Fe(BF4)3 (анолит) ерітіндісімен сілтілеу үшін реакция арқылы элементтік күкіртті алу, содан кейін катодта таза қорғасынды электродтеу және Fe(BF4)3 регенерациясын жүргізу ұсынылады. Анодта оттегі бөлінбестен реакция арқылы. Қорғасын сульфидизациясы сульфидті ферриттің сүзгіштігі мен жууын жақсартуға мүмкіндік береді, ал анодта Fe(BF4)2 тотығуы оның потенциалын (демек, ваннадағы кернеуді) 1 В дерлік төмендетуге мүмкіндік береді және оттегінің түзілуін және анодта PbO2 тұнбасын толығымен жояды, өйткені олардың потенциалына қол жеткізілмейді. Қуатты тұтыну пропорционалды түрде азаяды.

      THIOPAQ + FLUBOR процесі паста өнімдерін өңдеудің гидрометаллургиялық технологиясын дамытудың келесі қадамы болды. THIOPAQ процесінде қатты фазадағы (күкіртсізденбеген пастадағы) сульфат иондары анаэробты бактериялармен және құрамында H2 және СО2 бар газдармен реакциялар арқылы биосульфидизация арқылы тотықсызданады, мысалы, қоспаны жоғары температурада өңдеу арқылы алынған су буы бар табиғи газ. Бұл технология пастаны содамен күкіртсіздендіру, натрий сульфаты ерітіндісін тазарту және булану, оны кристалды түрде алу бойынша еңбекті және энергияны көп қажет ететін операцияларды болғызбауға мүмкіндік береді. CX-EWS + FLUBOR технологиясымен салыстырғанда технологиялық операциялар санының азаюына сәйкес технологиялық жабдықтардың саны азайып, пайдалану және энергия шығындары азаяды. Қорғасын сульфидінің анолитпен шаймалануының қалдықтарынан күкіртті тауарлық өнімге алуға болады. Ұяшықтың катодтық және анодтық кеңістіктері, мысалы, никель электролизінде қолданылатын әдеттегі полипропиленді диафрагмамен бөлінген. Қорғасын катодта жинақы шөгінді түрінде тұндырылады. Сынақтар кезінде электр энергиясының тікелей шығыны шамамен 500 кВт с/тонна қорғасынды құрады.

      Есеп-қисаптар көрсеткендей, жылына 30 000 тонна қорғасын өндіретін кәдімгі пирометаллургиялық зауытқа салынған күрделі салымдар 11 миллион АҚШ долларын құрайды, ал CX-EWS технологиясы бойынша шамамен 15 миллион АҚШ долларын құрайды, бірақ бұл инвестициялар операциялық шығындар мен қоршаған ортаны қорғау шығындарын айтарлықтай үнемдеу арқылы тез өтеледі.

3.4. Бастапқы және қайталама шикізатты рафинациялау

      Қорғасын концентраттарын кез келген әдіспен балқыту арқылы алынған тазартылмаған қорғасынның құрамында әрқашан қоспалар: мыс, сүрме, күшән, қалайы, висмут, бағалы металдар және басқа элементтер болады. Қоспалардың жалпы мөлшері 2–10 % жетеді. Тазартылмаған қорғасынды тазарту (рафинациялау) қажеттігі, біріншіден, қоспалардың қорытпада аз мөлшерде болуына қарамастан, қорғасынның физикалық және химиялық қасиеттерін қатты өзгертіп, оны өнеркәсіптік пайдалануға жарамсыз ететіндігімен түсіндіріледі. Екіншіден, тазартылмаған қорғасынның құрамындағы көптеген қоспалар халық шаруашылығы үшін үлкен құндылық болып табылады және оларды тазарту кезінде бөлек өнімге алу керек. Кейде тазартылмаған қорғасындағы қоспалардың жалпы құны қорғасынның өзінен асып түседі. Әртүрлі зауыттардан алынатын тазартылмаған қорғасынның құрамы 3.5-кестеде келтірілген.

      Қорғасын зауыттары әртүрлі салаларда кеңінен қолданылатын С0, С1, С2 және С3 қорғасын сорттарын шығарады. Радиоэлектрондық құрал-жабдықтардың қажеттіліктері үшін және ғылым мен техниканың жаңа салаларында пайдалану үшін жоғары таза қорғасынның қажетті мөлшері (С00, С000, С0000, МемСТ 22861-93 маркалары) арнайы технология арқылы алынады.

      Тазартылмаған қорғасынды қоспалардан тазарту екі әдістің бірімен жүзеге асырылады: пирометаллургиялық немесе электролиттік (сулы ерітінділерде).

      3.5-кесте. Әртүрлі зауыттардың тазартылмаған қорғасынының құрамы, %

Р/с №

Зауыт (ел)

Pb

Cu

As

Sb

Bi

Ag*

Au*

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

"КАЗЦИНК" ЖШС (Қазақстан )

90-91

2,0-5,0

1,0-2,2

1,0-1,51

0,05-0,07

200-1500

-

2

Электроцинк (Ресей)

93-97

0,8-1,3

0,3-0,7

0,8-1,2

0,1-0,2

1000–2000

5.0

3

Порт-Пири (Аустралия)

97-98

0,8-1,2

0,15-0,2

0,3-0,6

0,003

1500

1.2

4

Трейл (Канада)

96-98

-

0,2-0,5

0,6-0,7

0,12

1200

-

5

Бункер Хилл (АҚШ)

94–96

1.8-2.3

0,5-1,0

1,5-2,0

0,02

5000

3.0

6

Сан Гавино (Италия)

95-97

1,5-2,0

0,1-0,3

1,0-1,5

0,07

800

-

7

Пловдив (Болгария)

95-97

1,0-3,0

0,1-0,3

0,2-0,4

0,03-0,04

800-1300

-

      * бір тоннаға граммен.

      Негізгі қоспалардан соңғы тазарту дәрежесі МемСТ 3778–98 (3.6-кесте) бойынша реттеледі.

      3.6-кесте. Тазартылған қорғасынның құрамы (МемСТ 3778–98)

Р/с №

Марка

Pb, кем дегенде
%

Қоспалар

Ag

Cu

Zn

Bi

As

Sb

Sn

Fe

Мg, Ca, Na барлығы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

C0

99,992

0,0003

0,000

0,001

0,004

0,0005

0,0005

0,0005

0,001

0,002

2

C1C

99,990

0,001

0,001

0,001

0,005

0,001

0,001

0,001

0,001

0,002

3

C1

99,985

0,001

0,001

0,001

0,006

0,001

0,001

0,001

0,001

0,003

4

С2С

99,970

0,002

0,002

0,002

0,02

0,002

0,001

0,001

0,001

0,003

5

C2

99,950

0,0015

0,001

0,001

0,03

0,002

0,005

0,002

0,002

0,015

6

C3

99.900

0,0015

0,002

0,005

0,06

0,005

0,005

0,002

0,005

0,04

7

С3С

99 500

0,01

0,090

0,070

0,15

0,050

0,20

0,10

0,01

-

      Электролиттік тазартуды ұсақ зауыттарда негізінен бағалы металдар мен висмуттан алынған шикі металдағы қоспалардың төмен мөлшерімен жүргізу экономикалық тұрғыдан тиімді. Процестің интенсивтілігі төмен болғандықтан, электролит шламын өңдеудің сызбасы күрделі болғандықтан, қомақты капитал салу қажеттігінен, электролиттің жоғары уыттылығынан, қара қорғасынның құрамында әртүрлі қоспалардың көп болуынан электролиттік тазарту орынсыз болып табылады.

      Қазіргі уақытта қорғасын балқыту зауыттарының көпшілігі пирометаллургиялық тазарту әдісін қолданады. Қара металды тазартудың жанарғы (пирометаллургиялық) әдісінде қорғасын және қоспа элементтерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің айырмашылығы қолданылады: ерігіштік, балқу немесе қайнау температурасы, тотықтырғыш қабілеті немесе күкіртке жақындығы, сондай-ақ қосылыстардың түзілу мүмкіндігі, қорғасында ерімейді.

      Пирометаллургиялық тазарту кезінде қара қорғасыннан келесі металдар жүйелі түрде алынып тасталады:

      мыс сегрегациялау және балқыманы элементтік күкіртпен өңдеу арқылы;

      күйдіргіш натрийдің қатысуымен металдық натриймен теллур;

      тотығу операцияларының нәтижесінде күшән, сүрме және қалайы;

      металл мырыш қосылған күміс және алтын;

      мырыш қорғасын ваннасында немесе сілтілі балқымада тотығу арқылы, эвакуациялау және басқа әдістермен;

      висмут металл кальциймен, магниймен, сүрмемен жойылады, ал қорғасын осы металдармен ластанған;

      жоғары сапалы тазарту арқылы кальций, магний және сүрме.

      Тазартудың әрбір кезеңінде қоспалар мен қорғасынның бір бөлігі өтетін тазарту (аралық өнімдер) түзіледі. Олар өздігінен өңделеді. Қорғасынды тазартудың құрылымдық сызбасы 3.6-суретте көрсетілген.





      3.6-сурет. Қорғасынды тазарту схемасы

      Отандық зауыттарда соңғы уақытта қолданылған қара қорғасынды тазартудың пирометаллургиялық технологиясының елеулі кемшілігі мерзімді процестерді қолдану болып табылады. Мерзімді процестерде тазарту жабдығының (қазандықтардың) жұмысы өте қиын. Қысқа мерзім ішінде қазандықтардағы қорғасынның температурасы 330-дан 550 °C-қа дейін өзгереді. Жылуды жиі алып тұру, термиялық соққылар және агрессивті компоненттердің қазандықтың ішкі қабырғаларына әсері бұл қондырғының қызмет ету мерзімі екі жылдан сирек асатынына әкеледі.

3.4.1.      Тазартылмаған қорғасынды электролиттік рафинациялау технологиясы

      Қорғасынды электролиттік тазарту отпен тазартуға қарағанда азырақ қолданылады, дегенмен қорғасын электролизінің өнеркәсіптік қолданылуы 1903 жылдан бері белгілі ("Трейл" зауыты, Канада). Әлемде өндірілетін қорғасынның шамамен 20 % электролиз арқылы тазартылады. Қазіргі уақытта электролиттік әдіспен тазартылған қорғасынның үлесі артып келеді. Әсіресе Жапония, Италия және Канададағы электролиттік тазарту зауыттары кеңінен қолданылады. Қорғасынды электролиттік тазартуды енгізу бір немесе екі кезеңде жоғары таза қорғасын алу мүмкіндігін ынталандырады. Алайда процестің төмен қарқындылығы және электролит шламын өңдеудің күрделі сызбасы қорғасын зауыттарында бұл тазарту әдісін кеңінен қолдануға кедергі келтіреді.

      Электролиттік тазарту процесі шикі металдан құйылған анодты ерітуден және катодқа таза металл ретінде қорғасынды қоюдан тұрады. Тазартылмаған қорғасын қоспалары анодта тұнба түрінде қалады немесе катодта тұндырылмай электролитке өтеді.

      Электролиз кезіндегі қоспалардың әрекеті көбінесе олардың кернеу қатарындағы орнына байланысты. Анод еріген кезде қорғасынмен бірге қорғасынға қарағанда электртеріс (f° = -0,126 В) элементтер электролитке өтеді: мырыш, темір, никель, қалайы.

      Бұл элементтер катодта тотықсызданбайды және электролитте жиналады. Катодта бірлесе тотықсыздану үшін ең үлкен қауіп – бұл қалайы, оның электродтық потенциалы (-0,136 В) қорғасын электродының потенциалына соншалықты жақын, сондықтан процесс жылдамдығын қамтамасыз ету үшін қажет шағын катодты поляризация электродтық потенциалдар айырмашылығын жабады. және қалайы қорғасынмен бірлескен разрядпен қамтамасыз етеді. Сондықтан электролизден бұрын қалайы қорғасыннан отты тазарту арқылы жойылуы керек.

      Қорғасынға қарағанда электропозитивті элементтер (сүрме, күшән, висмут, мыс, күміс, алтын) электролитте ерімейді және анодта қалып, шлам түзеді.

      Катодтық қорғасынның тазалығын қамтамасыз ету және анодтық поляризацияны азайту үшін анодтық токтың тығыздығын (қорғасынның еру жылдамдығы) және шөгіндінің қалыңдығын азайту қажет. Соңғысы ток астында анодтың ваннада тұру уақытын азайту арқылы қол жеткізіледі.

      Электролиттік тазарту процесінің жоғары өнімділігін қамтамасыз ету үшін қорғасын мыс пен қалайыдан алдын ала тазартылады.

      Кейбір зауыттар (негізінен жапон зауыттары) бастапқы қорғасынды сүрме мен күшәннан тазарту үшін сілтілі тазартуды қалайы болмаса да электролизден бұрын жүргізеді, бұл таза катодты металды алуға және шламды өңдеу технологиясын жеңілдетуге мүмкіндік береді.

      Қорғасынның электролизі винилхлоридті парақтармен ішкі жағынан қапталған темірбетонды ванналарда жүргізіледі. Ваннаның өлшемдері: ұзындығы 2,7–4,0 м; ені 1,0 м; тереңдігі 1,05–1,5 м. Әр ваннаға 24-тен 40-қа дейін анодтар және 25-тен 41-ге дейін катодтар орнатылады. Анодтардың орталықтары арасындағы қашықтық 100-110 мм.

      Ванналар тізбектей, анодтар мен катодтар параллельді жалғанған.

      Тазартуға ұшыраған қорғасын қазанда балқытылады және анодтар ваннаның бүйірлеріне тірелген иықтары бар пластиналар түрінде карусель типті станокқа құйылады. Анодтардың қалыңдығы (20–40 мм) қорғасынның құрамындағы қоспалардың мөлшеріне байланысты: қоспалар неғұрлым көп болса, анод соғұрлым жұқа болады. Қорғасын анодтарының массасы 150–200 кг.

      Қазіргі уақытта катодты парақтар балқытылған қорғасынға таяз тереңдікке сумен салқындатылатын айналмалы барабанды қолдану арқылы құйылады. Барабан көлденең осьтің айналасында 10 айн/мин жылдамдықпен айналады. Барабанның бетінде кристалданған металлдың жұқа қабаты үздіксіз жолақ ретінде жойылады. Катодты матрицалық парақтар әдетте 0,8-1,0 мм қалыңдығымен жасалады.

      Ваннадан алынған катодтар сумен жуылады және сүрме мен күшәннан қайта балқыту және қосымша тазарту үшін қазандықтарға жіберіледі.

      Катодтар механикалық араластыру арқылы күйдіргіш сода қабатының астында 450 °С температурада балқытылады. NaOH шығыны 0,7–0,8 кг/т қорғасын. Ұнтақты оксидтер қорғасынның бетінен жойылады, ал қорғасын төгілген жерге бағытталады.

      Тазартылмаған қорғасынның электролизінде ток тиімділігі 95–97 % құрайды. Электр энергиясын тұтыну орташа есеппен 140–200 кВт/т катодты қорғасынды құрайды.

      Электролиз арқылы тазарту 99,995–99,997 % тазалықпен тазартылған қорғасын алуды қамтамасыз етеді.

3.5. Бағалы компоненттерді (сирек металдарды) қосымша алу

      Басқа металдар кейде қорғасын өндірісінде қолданылатын концентраттарда болады. Олар әдетте өндіріс процесінде пайда болған қожда, шөгінділерде, түтін тозаңдарында және басқа да қалдық өнімдерде жиналады. Мұндай бұйымдарды осы бағалы металдарды қалпына келтіруге арналған арнайы қондырғылар үшін төлем ретінде пайдалануға болады.

      Қорғасын шикізатын балқыту кезінде, сондай-ақ агломерациялық күйдіру кезінде тозаң-газ қоспасы пайда болады, ол газ құбырлары арқылы тозаң жинағышқа беріледі. Дөрекі тозаңды циклондар мен тозаң камераларында ұстайды, ұсақ тозаңды қап сүзгілерінде және электросүзгілерде жинайды. Дөрекі тозаңның құрамы бастапқы шихтаның құрамынан аз ерекшеленеді және құрамында, %: 45–55 Pb; 10–20 Zn; 0,5–1,5 As; 6–8S; 0,1–1,5 Fe. Ірі тозаң балқыту шихтасында айналымға жіберіледі.

      Ұсақ тозаңның құрамында сирек кездесетін және микроэлементтердің сублиматтары бар. Жалпы, қорғасын өндірісінде бұл тозаңдарда 70 %-ға дейін Tl шоғырланған; 50–55 % Se; 40–50 % Te; 25 % дейін; сондай-ақ кадмийдің және шикізаттың басқа да бағалы компоненттерінің едәуір бөлігі. Селен негізінен агломерациялық тозаңдарда, сондай-ақ шахталық балқыту және полиметалл штейндерді конверсиялау кезіндегі тозаңдарда шоғырланған. Таллий негізінен агломерациялық тозаңдарда болады. Кадмий, мырыш, индий, германий – шахта балқыту тозаңдарында.

      Қорғасын өндірісінің ұсақ тозаңдарының құрамы келесідей, %: 45–50 Pb; 10–20 Zn; 1,6–3,5 Cd; 0,2–1,0 Se; 0,05–0,2 Te; 0,02–0,06 In; 0,1–0,2 Tl; 0,001–0,003 Ge.

      Бұл элементтермен қатар қорғасын тозаңында күшән, фтор және хлор шоғырланған. Тозаңдағы күшән мөлшері индийден 500–1000 есе, таллийден 40–50 есе, кадмийден 2–5 есе артық. Күшәннің мұндай құрамы алдымен күшәнді тазартпай тозаңнан түсті және сирек металдарды алуды іс жүзінде мүмкін емес етеді.

      Ең кең тараған әдіс – қорғасын өндірісінде тозаңның оларда құнды компоненттердің максималды жинақталуына дейін және оларды кейіннен гидрометаллургиялық өңдеуге дейін бірнеше рет айналыс.

      Жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштер стандартты мырыш сульфатын алу үшін күкірт қышқылымен сульфаттандыру процесін қолдана отырып, тозаңдарды өңдеудің технологиялық сызбасына ие.

      Бұл технологияға сәйкес тозаң күшті күкірт қышқылы бар тостаған түйіршіктегіште түйіршіктеуден өтеді, содан кейін 350–400 °C температурада сұйық қабаттағы пештерде түйіршіктер термиялық өңдеуден өтеді. Сульфаттау кезінде тозаңнан 80–85 % As, 70–75 % Se, 85 % Cl және 80–85 % F тазартылады.

      Сульфатталған түйіршіктер сумен шаймалауға барады, нәтижесінде ерітіндіге 95–97 % мырыш, 93–95 % кадмий және 74–93 % сирек металдар алынады. Сульфат өнімін сумен шаймалаудан қалған қалдық шамамен 65 % қорғасынды қамтиды; 0,5 % мырыш; шамамен 0,2 % кадмий. Ол қорғасын концентраттарын агломерациялық күйдіруге қайтарылады.

      Мырыш тозаңымен шаймалау ерітінділерінен мыс пен кадмий цементтеледі, индий мен таллий сұйық экстракция арқылы алынады, мырыш ерітіндісі құрғақ мырыш сульфатына дейін буландырылады және тұтынушыға жөнелтіледі.

      Концентрацияланған қышқылмен сульфаттау арқылы қорғасын тозаңын өңдеу процесстен зиянды қоспаларды бір мезгілде жоюмен бірге тозаңнан бағалы компоненттерді кешенді алуды қамтамасыз етеді.

      Технологияның кемшіліктері: күкірт қышқылының қайтарымсыз көп шығыны, экологиялық мәселенің шешілмеуі, селеннің аз алынуы, сульфат түріндегі қорғасынның алынуы.

      ХХ ғасырдың 80-ші жылдары Лениногорск қорғасын зауытында (Шығыс Қазақстан) қорғасын өндірісінің тозаңын өңдеудің электротермиялық әдісі сыналған. Бұл әдіс бойынша тозаңды натрий сульфаты мен кокспен араластырып, 900–1000 °С температурада электр пешінде балқытады.

      Тозаңның құрамындағы қорғасын қосылыстары металға дейін тотықсызданады, ал кадмий балқыту кезінде сублиматтарға айналады.

      Тозаңдарды электробалқытудың негізгі өнімдері металл қорғасын, кадмий түтіндері және натрий штейн-қож балқымасы болып табылады. Металл қорғасын тазарту үшін, кадмий сублиматтары гидрометаллургиялық өңдеу үшін, ал натрий штейн-қож балқымасы күшті су ағынымен ұсақталып шайылады, нәтижесінде мырыш концентраты және құрамында селен, теллур және индий бар ерітінді алынады.

      Электртермиялық әдістің бірқатар артықшылықтары бар: қорғасынды металға (96 %), кадмийді сублиматтарға (96 %), одан кейін металға (92,5 %) жоғары экстракциялау, мырыштың концентратқа салыстырмалы түрде жоғары экстракциясы (90 %-ға дейін).

3.6. Қорғасын қорытпаларын балқыту және өндіру

      Қорғасынды шойын тигельдерде ағаш көмір қабатының астында балқытады. Ерігеннен кейін қож металл бетінен алынады және температура 375–400 °C дейін жеткізіледі. Бұл температурада тазарту және құю жүргізіледі. Металл емес қосындыларды тазарту аммиакпен (NH4Cl) жүзеге асырылады, ол балқымаға балқыманың салмағы бойынша 0,15 % дейін қоңырау арқылы енгізіледі.

      Қорғасын қорытпаларымен жұмыс істеу оңай болғандықтан қарапайым. Қорытпалар мүлдем дерлік газдарды сіңірмейді, сондықтан құймаларда газ қабықшалары мен кеуектілігі болмайды. Қорғасын қорытпаларының ерекшелігі тығыздығы бойынша сегрегацияға жоғары бейімділік болып табылады. Ең алдымен, бұл сүрме мен қалайы бар қорытпаларға қатысты. Тотығудан қорғау үшін ағаш көмірін қолданады, оны балқыманың бетіне қалыңдығы 10-15 мм қабатпен тиейді.

      Қорғасын-сүрме және қорғасын-сүрме-қалайы баббиттерді тигельді пештерде шойын немесе болат тигельдерде балқытады. Қалайы, қорғасын, сүрме, қорғасын сүрме, кадмий, күшән, Cu-Sb лигатуралары (50 %); Sb-Te (30 % Te); Sn-Sb-Ni (30 % Sb; 10 % Ni); қалдықтарды қайта балқыту арқылы алынатын дайындық қорытпалары. Ең алдымен шихтаның отқа төзімді бөлігі (сүрме, Sn-Sb-Ni және Cu-Sb қорытпалары) шойын тигельге жүктеледі. Шихтаны есептегенде сүрме шығыны 7 К) %, теллур 15–20 % тең алынады. Бұл ретте шихтаның төмен балқитын бөлігінің 10–20 % (қорғасын, қайталама қорытпалар, сүрме қорғасын) жүктеледі. Толтырма көмір жамылғысының астында ерітіледі. Балқыманың бетінен қож жойылады, ал кесек немесе ұнтақ күшән 600 °С температурада енгізіледі. Балқыма мұқият араласады. Содан кейін зарядтың қалған балқитын бөлігін жүктеп алу керек. Кадмий, теллур және қалайы соңғы рет 420–450 °С температурада енгізіледі. Қысқа экспозициядан (5-10 мин) және мұқият араластырғаннан кейін балқыма аммоний хлоридімен (0,15 %) тазартылады. Содан кейін ұстағаннан кейін оны 420–15 °С-та 10–15 минут бойы құяды. Құюды балқыманы үнемі араластырған кезде жүргізеді, өйткені бұл жағдайда ғана құрамы бойынша біртекті құймаларды алу мүмкін болады. Баббиттердің сапасын бақылауды химиялық құрамды талдау және құймалардың беті мен сынығын тексеру нәтижелері бойынша бағалайды. Сынықта қож пен газ қабықшаларының болуына жол берілмейді.

      Натрий-кальций баббитін балқыту әдетте қорғасынды, натрийді және кальцийді шойын тигельдерде 600–650 °C көмір қабатының астында балқыту арқылы жүзеге асырылады. Төмен температурада балқытуды жүргізу Pb/Cа химиялық қосылысының кристалдарының түзілуіне және оларды қожбен және кетірумен жоюға байланысты кальций шығынының жоғарылауына әкеледі.

      Типографиялық қорытпаларды балқыту технологиясы екі операцияны қамтиды – шихтаны балқыту және балқыманы қоспалардан тазарту. Балқыту әдетте тигельді бұрынғы балқыма қалдықтарынан тазалаудан басталады. Тазартылған тигельге қорғасын немесе баспа бөртпе үлгісінің 3/4 бөлігі салынады. Тигельдің ішіндегісі балқытылады, балқыманың беті күйдірілген ағаш көмірмен (қабаттың қалыңдығы 10–15 мм) жабылады және балқыма температурасы 500–550 °C дейін жеткізіледі. Қажетті температураға жеткенде, балқымаға сүрме немесе мыс-сүрме лигатурасы енгізіледі (құрамында мыс бар қорытпалар үшін). Сүрме ерігеннен кейін қорғасын қалдығы енгізіледі.

      Балқымадан металл емес қосылыстарды алып тастау 0,1-0,3 % хлорлы аммоний енгізумен немесе қызықтырумен жүзеге асырылады. Қызықтыру операциясы ағаштың бір бөлігін балқытуға батырудан және оны балқытуда 30-60 минут ұстаудан тұрады. Ағашты құрғақ айдау өнімдері балқыма арқылы өтіп, суспензияланған металл емес қосындыларды сіңіреді.

      Егер балқыма жағымсыз еритін қоспалармен (темір, никель, алюминий, мырыш және т.б.) ластанса, оларды жою үшін балқыманы қосымша өңдеу қарастырылады. Мырыш пен алюминийді жою үшін 500–550 °С балқыманы су буымен 0,5–2 сағат үрлейді. Буды тигель түбіне болат түтіктермен әкеледі. Алюминий мен мырыштың үрлеу кезінде пайда болған оксидтері балқыманың бетіне қалқып шығады да, ол жерден оларды кетіру арқылы алып тастайды.

      Темір, никель және мыс балқымаға күкіртті енгізу арқылы жойылады. 500– 600 °С температурада түзілген бұл металдардың сульфидтері балқыманың бетінен жойылады.

      Шихтаның құрамында сүрме немесе мыс-сүрме лигатуралары болмаса, онда балқыту процесінде балқыма температурасы 400–450 °С аспауы керек.

4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болғызбау және/немесе азайтуға арналған жалпы ЕҚТ

      Осы бөлімде технологиялық процестердің қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін оларды жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні техникалық қайта жарақтандыруды, реконструкциялауды талап етпейтін жалпы әдістер сипатталады.

      Осы тарауда қарастырылатын қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға бағытталған әдістерді анықтаудың негізгі қадамдары:

      негізгі экологиялық мәселелерді анықтау;

      осы негізгі міндеттерді шешу үшін ең қолайлы әдістерді зерттеу;

      қолжетімді ең үздік әдістерді таңдау.

      Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау кезінде өндірістік процесс туралы түсінікке деген жалпы көзқарасты қолдану қажет. Айта кету керек, көптеген әдістер тікелей немесе жанама түрде бірнеше экологиялық аспектілерге әсер етеді (шығарындылар, төгінділер, қалдықтардың түзілуі, жердің ластануы, энергия тиімділігі).

      Әдістер осы құжаттың қолданылу аясына кіретін салаларда қоршаған ортаны қорғаудың жоғары деңгейіне қол жеткізу үшін жеке-жеке немесе комбинацияда ұсынылуы мүмкін.

4.1. Өндірістік процестердің интеграциясын арттыру

      Сипаты

      Ресурстарды бірлесіп пайдалануда өндірістік-технологиялық байланыстарды пайдалану, кеңейту және тереңдету.

      Технологиялық сипаты

      Өндіріс орындарын біріктірудің мысалы ретінде "Казцинк" ЖШС Өскемен металлургиялық кешенін келтіруге болады, оның құрамына бес зауыт: мырыш, қорғасын, мыс, бағалы металдар шығаратын зауыт, күкірт қышқылы зауыты кіреді. Барлық өндіріс орындарының жалпы инфрақұрылымы бар. Зауыттардың бір учаскеде орналасуы шикізаттан пайдалы компоненттердің максималды мөлшерін кешенді алуға қол жеткізуге мүмкіндік беретін бірегей технологиялық сызбаны құрайды. Қорғасын өндірісіне қатысты интеграцияның артықшылықтары төмендегідей:

      мырыш пен мыс өндірісінің өнеркәсіптік өнімдерінен қорғасын алу;

      мыс өндірісінде штейн-шпейза қоспасы түріндегі қорғасынды өңдеудің ортаңғы бөліктерін пайдалану;

      балқыту пештерінің күкірт қышқылын, күкірті бар газ қалдықтарын алу үшін шикізат ретінде пайдалану;

      мырыш өндірісінде қожды сублимациялау қондырғысын пайдалана отырып, қорғасын балқыту қожынан мырыш пен қорғасынды алу арқылы алынған сублиматты өңдеу.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Күкірт диоксиді шығарындыларын азайту, қалдықтар ретінде жіктелуі мүмкін түзілетін қатты қалдықтардың мөлшерін болғызбау және/немесе азайту сияқты қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Топтамада қолданылатын күкірт қышқылы зауытының тиімділігі 99 % деңгейінде. 2004 жылы осы зауыттың іске қосылуымен ӨМК кәсіпорнында күкірт диоксиді шығарындылары екі есе қысқарды (жылына 69-дан 34 мың тоннаға дейін).

      Кросс-медиа әсерлер

      Мыс өндірісіне жіберілетін ортаңғы өндірістерде күшән мөлшерінің жоғарылауымен қорғасын-мыс айналымының өңделуіне байланысты қорғасын мен мыс зауыттары арасындағы бұл заттың айналымдық жүктемесі жоғарылайды, бұл сапасыз тауарлық өнім алу қаупіне әкеледі. Бұл күшәннің химиялық қасиеттері бойынша мысға жақындығымен байланысты. Құрамындағы күшәнді азайту үшін қорғасын өндірісінің мыс сынықтарын қосымша өңдеу қажет. Мысалы, күшәннің тиотұздарын алумен мыс шламдарын электротермиялық балқыту. Болашақта күшән өндірістен улы емес күшән сульфиді түрінде шығарылуы мүмкін [80].

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жаңа қондырғылар үшін жалпы қолданылады. Қолданыстағы өндірушілерге қолдану мүмкіндігі жоғары қаржылық шығындармен шектелуі мүмкін.

      Экономика

      Мыс балқыту және күкірт қышқылының құрылысы, сондай-ақ жұмыс істеп тұрған қорғасын және олардың "байламдарын" реконструкциялау "Казцинк" ЖШС ӨМК "Жаңа металлургия" жобасы шеңберінде жүзеге асырылды, оны іске асыруға компания 800 млн доллардан астам қаржы салды.

      Салааралық кооперацияның тағы бір мысалы ретінде "Среднеуральский мыс қорыту зауыты" ЖАҚ базасында аммоний сульфатын өндіру жобасын жүзеге асыруды айтуға болады. Жоба шикізатты оңтайлы қамтамасыз етуге негізделген, себебі технологиялық газдарды өңдеу кезінде күкірт қышқылы цехында алынған кәсіпорынның меншікті күкірт қышқылының 380 мың тоннасын пайдалану жоспарлануда [83].

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Экономикалық пайда.

4.2. Экологиялық менеджмент жүйесі

      Сипаты

      Нысан қызметінің қоршаған ортаны қорғау мақсаттарына сәйкестігін көрсететін жүйе.

      Техникалық сипаты

      Экологиялық проблемаларды жүйелі негізде және көрнекі деңгейде шешу мүмкіндігі экологиялық менеджмент жүйесі (ЭМЖ) ретінде сипатталатын әдістің негізі болып табылады. ЭМЖ өндірісті жалпы басқару мен пайдаланудың ажырамас бөлігі болып табылатын жерлерде неғұрлым тиімді және пәрменді. ЭМЖ пайдаланудың қалыпты және штаттан тыс жағдайлары үшін жұмыс рәсімдерін қолдану арқылы, сондай-ақ жауапкершіліктің тиісті желілерін айқындау арқылы табиғат пайдаланушының кәсіпорынның экологиялық сипаттамаларына назар аударуы үшін қажет.

      ЭМЖ – бұл үздіксіз процесс, ол циклдік жүйелілікке негізделеді (жоспарлау – жасау – тексеру – орындау) (Plan, Do, Check and Act) (PDCA), ол серпінді модельді білдіреді, онда бір циклдің аяқталуы келесі циклдің басына қарай ағады және қоршаған ортаны қорғауға қатысты ғана емес, басқарудың басқа да контекстерінде пайдаланылады кәсіпорын болып табылады.

      PCDA моделін келесідей сипаттауға болады:

      жоспарла (Plan): ұйымның экологиялық саясатына сәйкес нәтижелерді алу үшін қажетті экологиялық мақсаттар мен процестерді әзірлеу;

      орында (Do): жоспарланғандай процестерді жүзеге асыру;

      тексер (Check): экологиялық саясатты, оның ішінде оның міндеттемелерін, қоршаған ортаны қорғау мақсаттары мен тиімділік өлшемшарттарын және нәтижелер туралы есеп беруді іске асыруға қатысты процестерді бақылау және өлшеу;

      әрекет ет (Act): үздіксіз жетілдіру әрекеттерін орындау.

      Экологиялық менеджмент жүйесі келесі формада болуы мүмкін:

      стандартталған жүйе, мысалы, ISO 14001:2015 халықаралық стандартталған жүйе [66];

      стандартталмаған ("теңшелетін") жүйе, оны дұрыс әзірлеу және енгізу оның тиімділігін арттырады.

      ЭМЖ келесі құрамдастарды қамтуы мүмкін:

      1. Жоғары басшылықты қоса алғанда, басшылықтың мүдделілігі.

      2. Талдау, оның ішінде ұйымның контекстін анықтау, мүдделі тұлғалардың қажеттіліктері мен күтулерін анықтау, қоршаған ортаға (немесе адам денсаулығына) ықтимал тәуекелдермен байланысты кәсіпорынның сипаттамаларын, сондай-ақ қоршаған ортаға қатысты қолданылатын заңнамалық талаптарды анықтау.

      3. Менеджмент арқылы кәсіпорынды үздіксіз жетілдіруді қамтитын экологиялық саясат.

      4. Қаржылық жоспарлаумен және инвестициялаумен бірге қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және белгілеу, оның ішінде қолданыстағы заң талаптарының сақталуын қамтамасыз ету.

      5. Экологиялық мақсаттарға қол жеткізу және ерекше назар аударуды қажет ететін экологиялық қауіптердің алдын алу үшін процедуралар мен әрекеттерді (қажет болған жағдайда түзету және алдын алу шараларын қоса алғанда) жүзеге асыру:

      құрылымы мен жауапкершілігі;

      жұмысы қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштеріне әсер етуі мүмкін персоналды іріктеу, оқыту, хабардар ету және құзыреттілік;

      ішкі және сыртқы коммуникациялар;

      қызметкерлерді тарту;

      құжаттама (қоршаған ортаға айтарлықтай әсер ететін қызметті бақылаудың жазбаша рәсімдерін, сондай-ақ тиісті жазбаларды жасау және жүргізу);

      тиімді операциялық жоспарлау және процесті бақылау;

      техникалық қызмет көрсету бағдарламасы;

      төтенше жағдайлардың қолайсыз (экологиялық) салдарларының алдын алу және/немесе жоюды қоса алғанда, төтенше жағдайларға дайындық және әрекет ету;

      экологиялық заңнаманың сақталуын қамтамасыз ету;

      6. Тиімділігін тексеру және ерекше назар аударуды қажет ететін түзету шараларын қабылдау:

      мониторинг және өлшеу;

      құжаттарды жүргізу;

      қоршаған ортаны қорғау тиімділігін бағалау және ҚБЖ жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін және оның дұрыс орындалғанын және сақталуын анықтау үшін тәуелсіз (мүмкіндігінше) ішкі және сыртқы аудиттер;

      сәйкессіздіктердің себептерін бағалау, сәйкессіздіктерге жауап ретінде түзету шараларын қабылдау, түзету әрекеттерінің тиімділігін талдау және мұндай сәйкессіздіктердің бар немесе болуы мүмкін екендігін анықтау.

      7. ЭМЖ-ны және оның тұрақты жарамдылығын, барабарлығын және тиімділігін жоғары басшылықтың қарауы.

      8. Тұрақты экологиялық есепті дайындау.

      9. Сертификаттау органының немесе сыртқы ЭМЖ тексерушісінің валидациясы.

      10. Таза технологиялардың дамуын қадағалау.

      11. Жаңа қондырғыны жобалау кезеңінде қондырғыны пайдаланудан шығару кезінде және оны пайдаланудың барлық кезеңінде қоршаған ортаға әсерін есепке алу.

      12. Салалық салыстырмалы талдауды тұрақты негізде қолдану.

      13. Қалдықтарды басқару жүйесі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Экологиялық көрсеткіштерді жақсарту және осы көрсеткіштердің жоғары деңгейін сақтау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қоршаған ортаға теріс әсер етудің алдын алу көбінесе технологиялық процестің дұрыс жүргізілуіне, технологиялық және басқа да өндірістік операциялардың орындалуына, сондай-ақ орындалған жұмысқа сәйкес келетін экологиялық қауіпсіздік саласындағы персоналдың тиісті білім деңгейіне байланысты және жауапкершілік деңгейі.

      2006 жылы Батыс-Сібір металлургия комбинаты ИСO 14001 стандарттарына сәйкес сертификатталды. Бүгінгі күні кәсіпорында экологиялық мәселелерді шешуге бағытталған тиімді экологиялық менеджмент жүйесі бар, оған барлық қызметкерлер қатысады: менеджерден жұмысшыға дейін. Жақсы жолға қойылған басқару жүйесі атмосфераға, табиғи су объектілеріне шығарындыларды азайтады және топырақтың ластануының алдын алады:

      технология пәндері;

      заманауи технологияларды пайдалану;

      техникалық қайта жарақтандыруды енгізу.

      Мысалы, болат балқыту өндірісінің прогрессивті үздіксіз құю технологиясына көшуі атмосфералық ауаға зиянды шығарындыларды жылына 5,3 мың тоннаға азайтуға көмектеседі [84].

      Кросс-медиа әсерлер

      Жоқ.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жалпы қолданылады. ЭМЖ көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгейі) және сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған) орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      ЭМЖ ендірудің қозғаушы күштері:

      қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

      шешім қабылдау негіздерін жетілдіру;

      реттеуші органдардың, сақтандыру компанияларының немесе басқа да мүдделі тұлғалардың (қоғамның) экологиялық талаптарын қанағаттандыру үшін пайдалануға болатын кәсіпорынның экологиялық аспектілерін тереңірек түсіну;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер;

      жауапкершілікті, сақтандыруды және сақтамау шығындарын азайту.

4.3. ISO 50001 халықаралық стандартының талаптарына сәйкес энергия тиімділігін басқару жүйесі

      Сипаты

      ЕҚТ энергия менеджменті жүйесін (бұдан әрі – ЭнМЖ) енгізу және оның жұмыс істеуін қамтамасыз ету болып табылады. ЭнМЖ енгізу және пайдалану қолданыстағы менеджмент жүйесінің (мысалы, экологиялық менеджмент жүйесі, бұдан әрі – ЭМЖ) немесе энергияны басқарудың жеке жүйесін құрудың бөлігі ретінде қамтамасыз етілуі мүмкін.

      Техникалық сипаты

      ЭнМЖ элементтері нақты контекстке қолданылатын дәрежеде келесі элементтерді қамтиды: жоғары басшылықтың зауыт деңгейіндегі энергия тиімділігін басқару жүйесіне қатысты міндеттемесі; кәсіпорынның жоғарғы басшылығы бекіткен энергия тиімділігін арттыру саясаты; жоспарлау, сондай-ақ мақсаттар мен міндеттерді анықтау; ISO 50001 халықаралық стандартының талаптарына сәйкес энергия менеджменті жүйесінің жұмыс істеуін анықтайтын рәсімдерді әзірлеу және сақтау [67].

      Жүйенің нұсқаулары мен рәсімдері келесілерге ерекше назар аударуы керек:

      жүйенің ұйымдық құрылымы;

      персоналдың жауапкершілігі, оны оқыту, энергия тиімділігі саласындағы құзыреттілігін арттыру;

      ішкі ақпарат алмасуды қамтамасыз ету (мәжілістер, конференциялар, электронды пошта, ақпараттық стендтер, өндірістік газет және т.б.);

      персоналды энергия тиімділігін арттыруға бағытталған іс-шараларға тарту;

      құжаттаманы жүргізу және өндірістік процестерді тиімді бақылауды қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігі саласындағы заңнамалық талаптарға және тиісті келісімдерге (егер олар бар болса) сәйкестікті қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігінің ішкі көрсеткіштерін айқындау және оларды мерзімді бағалау, сондай-ақ оларды салалық және басқа да расталған деректермен жүйелі және тұрақты салыстыру.

      Бұрын орындалған нәтижелілікті бағалау және түзету іс-шараларын енгізу кезінде мынадай мәселелерге ерекше назар аударылуы тиіс:

      мониторинг пен өлшеу;

      түзетуші және профилактикалық іс-қимыл;

      құжаттаманы жүргізу;

      жүйенің белгіленген талаптарға сәйкестігін, оны енгізудің нәтижелілігін бағалау және оны тиісті деңгейде ұстау мақсатында ішкі (немесе сыртқы) аудит;

      жоғары басшылық тарапынан ЭнМЖ-ның мақсаттарға сәйкестігін, барабарлығы мен нәтижелілігін тұрақты талдау;

      жаңа қондырғылар мен жүйелерді жобалау кезінде оларды кейіннен пайдаланудан шығарумен байланысты қоршаған ортаға ықтимал әсерді ескере отырып;

      үйдегі энергия тиімділігін арттыру технологияларын әзірлеу және кәсіпорыннан тыс энергия тиімділігін арттыру тәжірибесіндегі жетістіктерді қадағалау.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Энергия мен ресурстарды тұтынуды азайту, экологиялық көрсеткіштерді жақсарту және осы көрсеткіштердің тиімділігінің жоғары деңгейін сақтау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қазақстандағы да, шетелдегі де кәсіпорындарда ЭнМЖ енгізу тәжірибесін бағалау ЭнМЖ-ті ұйымдастыру және енгізу жыл сайын энергия мен ресурстарды тұтынуды 1-3 %-ға (бастапқы кезеңде 10-20 %-ға дейін) азайтуға болатындығын көрсетеді, бұл сәйкесінше ластағыш заттар мен парниктік газдар шығарындыларының азаюына әкеледі [23, 24, 25]. Кәсіпорындарда энергия менеджментін қолдану парниктік газдар (ПГ) шығарындыларын шектеуде үлкен рөл атқарады, бұл қызмет синергиямен сипатталады. Қазақстанда әзірге бұл салада энергетикалық тиімділік мәселелеріне басымдық беріледі.

      Кросс-медиа әсерлер

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндіріс мәдениетінің деңгейін және кадрлардың біліктілігін арттыру.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жоғарыда сипатталған құрамдастарды әдетте осы құжат аясындағы барлық нысандарға қолдануға болады. ЭнМЖ ауқымы (мысалы, егжей-тегжейлі деңгейі) және сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған) орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігін арттыру шараларын іске асырудың қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      операциялық шығындарды азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

      Персоналдың уәждемесінің және жұмысқа тартылуының деңгейін арттыру ЭнМЖ енгізу мен пайдаланудың маңызды қозғаушы күші болып табылады. Мысалы, 2015 жылы Магнитогорск темір металлургиялық комбинатында қызметкерлер 600-ден астам идеяны ұсынды, оларды жүзеге асыруға жұмсалған шығындар 3,8 миллиард рубльден асты, ал жылдық экономикалық тиімділік 2,4 миллиард рубльден астам болды. Осы кезеңде ынталандыру жүйелері бойынша төлемдер 800 миллионнан астам рубльді құрады. 128 идея жүзеге асырылды, нәтиже 311 миллион рубльден астам болды. 478 жоба әзірленуде, одан кейін 126 жоба жүзеге асырылды [23].

4.4. Технологиялық процестерді мониторингтеу және бақылау

      Сипаты

      Процестерді бақылау және технологиялық процестің үздіксіз және сенімді жүруін қамтамасыз ету әдістерінің жиынтығы.

      Техникалық сипаты

      Процесті жобалау және процесті басқару бірқатар процестерге қолданылады. Төменде негізгі әдістердің сипаттамасы берілген.

      Қолданылатын технологиялық процестерге және ластануды бақылау әдістеріне сәйкес шикізатты тексеру және таңдау. Стандартты рәсімдер мыналарды қамтиды (процестердің көпшілігі жазуды қамтиды): жөнелту құжаттарын тексеру; жеткізілетін материалдардың шартта және ілеспе жүк құжаттарында келтірілген сипаттамаға сәйкестігін көзбен шолып тексеру; массаның анықтамасы.

      Қоршаған ортаға немесе зауыт жабдықтарына әсер ететін немесе денсаулық пен қауіпсіздікке зиян келтіруі мүмкін кез келген бөгде заттардың болуын анықтау үшін жеткізілетін материалдарды тексеру:

      көзбен шолу;

      материалдың түріне байланысты таңдамалы тексеру талдауы;

      радиоактивтілік сынағы;

      шикізатты қабылдау (немесе қабылдамау);

      сақтау аймағына бағыт;

      қажет болған жағдайда көлік құралдарын түсіру, тексеру және тазалау;

      қажет болған жағдайда және мүмкін болса, бөгде заттарды бөлу, қажет болған жағдайда жеткізушіге қайтару немесе тиісті кәдеге жарату; тиісті өңдеу – қажет болған жағдайда "бейімдеу" процесін жүзеге асыру;

      техникалық немесе коммерциялық мақсатта химиялық құрамды анықтау үшін репрезентативті үлгілерді алу (аналитикалық талдау немесе бөлшектердің мөлшерінің таралуын анықтау арқылы).

      Процестің оңтайлы өнімділігіне қол жеткізу, конверсия тиімділігін арттыру, қоршаған ортаның барлық орталарына шығарындыларды азайту, энергия тұтынуды азайту, өнім сапасын жақсарту және өнімнің қабылданбауын азайту үшін әртүрлі шикізатты дұрыс араластыру керек. Шикізат қоспаларын дұрыс анықтау үшін шағын тигельді пештер қолданылады. Пешке жіберілетін материалдың ылғалдылығының ауытқуы жобалық аспирациялық қуатқа қатысты технологиялық газ көлемінің айтарлықтай ұлғаюына, нәтижесінде диффузды шығарындыларға әкелуі мүмкін.

      Бастапқы материалды өлшеу және есепке алу жүйелері кеңінен қолданылды. Осы мақсатта таразы бункерлері, белдік таразылары және таразылық мөлшерлегіштер кеңінен қолданылады.

      Процессорлар материалдың берілу жылдамдығын, сыни процестер мен жану жағдайларын және газдардың қосылуын бақылау үшін қолданылады. Процесті басқару үшін келесі параметрлер бағаланады және маңызды параметрлер үшін дабылдар қолданылады:

      пештегі температураны, қысымды (немесе қысымның төмендеуін), сондай-ақ газдың көлемін немесе шығынын үздіксіз бақылау;

      жабдықтың бұғатталуын және ықтимал бұзылуын анықтау үшін дірілдің үздіксіз мониторингі;

      "онлайн" режимде электролиттік процестердің тогы мен кернеуін бақылау;

      процестің маңызды параметрлерін бақылау үшін шығарындыларды онлайн бақылау;

      гидрометаллургиялық процестің параметрлерін (мысалы, рН, тотығу-тотықсыздану потенциалы, температура) үздіксіз мониторингтеу;

      гидрометаллургиялық процестерде аралық және соңғы ерітінділердің сынамасын алу және талдау.

      Балқыту пештеріндегі температураны мониторингтеу және бақылау қызып кету нәтижесінде металдар мен металл оксидтерінің пайда болуын болғызбау үшін өте маңызды.

      Температураны мониторингтеу және бақылау ұяшықтағы қысқа тұйықталуды көрсететін ыстық нүктелерді анықтау үшін қолданылады.

      Пештегі оттегі коэффициентін берілетін материалдың құрамындағы өзгерістерді және пештің температурасын болжауға мүмкіндік беретін математикалық модельдің көмегімен автоматты түрде бақылауға болады; бұл модель процестің 50-ден астам айнымалысына негізделуі мүмкін.

      Технологиялық газдар қысымды немесе жартылай герметикалық пеш жүйелерімен ұсталады. Интерактивті ауыспалы жылдамдықты желдеткіштер оңтайлы газ жинау жылдамдығын қамтамасыз ету және энергия шығындарын азайту үшін қолданылады.

      Операторлар, инженерлер және басқа тұлғалар басқару жөніндегі нұсқаулықтарды, сипатталған заманауи басқару әдістерін және штаттан тыс жағдайларда қабылдануы қажет авариялық дабылдар мен іс-қимылдардың маңыздылығын пайдалану саласында тұрақты оқытудан және білімді бағалаудан өтуі тиіс. Қоршаған ортаны қорғау және сапаны қамтамасыз ету жүйелері де қолданылады.

      Қауіпті факторлар мен пайдалану жарамдылығы тұрғысынан зерттеулер процестің барлық өзгерістеріне қатысты жобалау кезеңдерінде жүргізіледі.

      Оператор командаларының құрамында мамандандырылған қызмет көрсетуші персоналды неғұрлым жиі тартуды, сондай-ақ мамандандырылған техникалық қызмет көрсету топтарын жаңа бірліктермен толықтыруды қоса алғанда, сенімді техникалық қызмет көрсету жүйелері пайдаланылады.

      Флюстер мен басқа да шикізатты пайдалануды оңтайландыру, металлургиялық процестің шарттарын анықтау және келісілген материалдардың металдық құрамын анықтау үшін аралықпен алынған сынамалар негізінде қож, металл және штейн талданады.

      Кейбір процестер үшін қалдықтарды жағудың арнайы ережелерін ескеру қажет болуы мүмкін.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға металдардың, тозаңның және басқа да қосылыстардың шығарылуын болғызбау.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Пайдалану деректері ұсынылмаған.

      Кросс-медиа әсерлер

      Энергия сыйымдылығын азайту, энергия тиімділігін және қызмет көрсету мәдениетін арттыру.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жоғарыда сипатталған құрамдастарды әдетте осы құжат аясындағы көптеген нысандарға қолдануға болады.

      Экономика

      Арнайы процестер туралы ақпарат берілмейді, бірақ процестер үнемді екені белгілі.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігін арттыру жөніндегі іс-шараларды іске асырудың қозғаушы күштері:

      қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      операциялық шығындарды азайту және ресурстардың қолжетімділігін қамтамасыз ету үшін қосымша мүмкіндіктер.

4.5. Шикізат пен отынның сапасын бақылау

      Кендер мен концентраттар

      Кендер мен концентраттарды (егер олар тозаң түзетін болса) және басқа да тозаңды материалдарды сақтау үшін көп жағдайда жабық қоймалар, жабық штабельдер мен бункерлер қолданылады. Кендер мен концентраттар әдетте үлкен қондырғыларда пайдаланылады, сондықтан силостар негізгі сақтау орны ретінде жиі пайдаланылмайды, бірақ оларды аралық сақтау немесе кен/флюс қоспалары үшін пайдалануға болады. Түйіршіктелген материалдың үлкен фракцияларын сақтау үшін материалдың жоғалуын, топырақ пен шикізаттың ластануын болғызбау үшін қатты, су өткізбейтін жабыны бар учаскелерге (бетон учаскелері) орналастырылған ашық штабельдер қолданылады. Кейбір үлкен өлшемді материалдар жабынның ықтимал зақымдалуына байланысты қатты беткейлерге орналастырылмайды. Сапасы әртүрлі кендерді бөлу үшін олардың қадаларының арасында жиі өткелдер қалдырылады.

      Тозаңды басу үшін жиі су бүркуі қолданылады, бірақ құрғақ партия қажет болса, бұл әдіс әдетте қолданылмайды. Материалды шамадан тыс ылғалдандырусыз тозаңды басу үшін су тұманын тудыратын жұқа тозаңдатқыштар сияқты балама әдістер қолданылады. Кейбір концентраттарда тозаңның пайда болуын болғызбау үшін бастапқыда жеткілікті ылғал болады.

      Жел болған жағдайда тозаңның түзілуін болғызбау үшін бетті байланыстыратын заттарды (мысалы, меласса, әк немесе поливинилацетат) пайдалануға болады. Беткі қабаттардың бөлшектерін байланыстыру олардың тотығуын және кейіннен материалдың жерге немесе жер үсті ағынына ағып кетуін болдырмайды.

      Сондай-ақ аударылатын вагондарға қарама-қарсы орналасқан мөлдір пластикалық экрандар пайдаланылады. Бұл жағдайда түсіру кезінде туындайтын әуе толқыны өкімдік секцияға өтеді және контейнер түсіру энергиясын сіңіреді; ауаның қысымы амортизацияланады, бұл сору жүйесіне артқан жүктемемен күресуге мүмкіндік береді.

      Су бүріккіш және вакуумды сору комбинациясын пайдаланатын сыпырғыштар мен басқа да арнайы жабдықтар тозаңды жинау үшін, оның ішінде ескі қойма аумақтарынан, ішкі жолдарды таза ұстау және қайталама тозаңның алдын алу үшін кеңінен қолданылады.

      Оңтайлы қоспаларды алу және технологиялық бақылауды жақсарту мақсатында кендер мен флюстерді өлшеу үшін "салмағын өзгерту бойынша" мөлшерлеу жүйелері және конвейерлік таразылар, дозаторлар қолданылады.

      Кендер мен концентраттарды өңдеу орнына автомобиль, теміржол және су көлігімен жеткізуге болады. Бөлшектер көліктердің дөңгелектеріне және басқа бөліктеріне жабысып, өнеркәсіп алаңындағы және одан тыс жерлердегі жолдарды ластауы мүмкін. Ластанудың бұл түрін жою үшін дөңгелектерді және түбін жуу жиі қолданылады (немесе, мысалы, төмен температурада, басқа тазалау әдістері). Бұл мәселе қажетті мөлшерден үлкенірек алдыңғы тиегіштерді пайдалану арқылы қиындауы мүмкін.

      Кен материалдарын түсіру айтарлықтай тозаң шығарындыларының әлеуетті көзі болуы мүмкін. Негізгі мәселе жартылай вагон немесе басқа аударылатын көлік ауырлық күшімен түсірілген кезде туындайды. Түсіру жылдамдығы бақыланбайды, бұл тозаңды басу және тозаңды жинау мүмкіндіктерінен асып кетуі мүмкін айтарлықтай тозаң шығарындыларына әкеледі. Мұндай жағдайларда автоматты есіктері бар жабық түсіру бөлмелерін пайдалануға болады. Түсіру пункттері көп жағдайда тозаңның алдын алу, тозаңды жинау және тазалау жүйелерімен жабдықталған.

      Тозаң тудыратын материалды ағынды конвейермен, грейферлі кранмен немесе алдыңғы тиегішпен түсіруге болады, сонымен қатар толық жабық конвейерлер де қолданылады. Пневматикалық жүйелер тығызырақ материалдарды тасымалдау үшін қолданылады. Аспирациялық сүзгі жүйелері тозаңды материалдарды стационарлық түсіру орындарында немесе конвейерлердегі тасымалдау орындарында ұстау үшін пайдаланылуы мүмкін. Ашық конвейерлерді пайдаланған кезде таспа тым жылдам қозғалса (мысалы, 3,5 м/с жоғары жылдамдықта) тозаң пайда болуы мүмкін. Алдыңғы тиегішті пайдаланған кезде бүкіл тасымалдау қашықтығында тозаң басуға болады.

      Отын ресурстары

      Металлургиялық процестерде қолданылатын отын жылу көзі ретінде және тотықсыздандырғыш ретінде немесе әрбір нақты зауыттың мақсатына байланысты екеуінде де қолданылуы мүмкін. Жанармай учаскеге құбыр жүйелері арқылы немесе көлік құралдарымен (автомобиль, теміржол) жеткізілуі мүмкін.

      Сұйық отын

      Жеткізу үшін көбінесе автомобиль және теміржол цистерналары қолданылады. Отын орнында сақтау жүйелерінде әдетте жабық аумақтарда немесе ең үлкен резервуардың мазмұнын (немесе қайсысы үлкен болса, барлық резервуарлардың жалпы көлемінің 10 %) ұстауға жеткілікті сыйымдылығы бар байлам ішінде орналастырылған желдетілетін немесе қалқымалы төбесі бар цистерналарды пайдаланады. Қалқымалы шатыр пайдаланылмаса, резервуарлардан буларды қайтадан тиеу цистернасына төгу жиі қолданылады. Сұйық отын мен сұйытылған газдарды жеткізу кезінде жалғаушы құбырларды автоматты түрде қайта жабу қолданылады. Қоректендіру қосылыстары қоршалған аймақтың ішінде орналасқан.

      Ағып кетуді анықтау және қауіпсіз жүк көлемін анықтау үшін резервуардың мазмұнын үнемі тексеріп отыру әдеттегі тәжірибе. Дабыл жүйелері қолданылады. Кейбір жағдайларда инертті атмосфера қолданылады.

      Аралық резервуарларды қоса алғанда, құбыр жүйелері сұйық отынды жеткізу үшін де пайдаланылуы мүмкін. Технологиялық отынды сақтау резервуарларынан тарату әдетте әуе құбырлары, қызмет көрсету траншеялары немесе, әдетте, жерасты құбырлары арқылы жүзеге асырылады. Кедергілер ауа құбырларының зақымдалуын болғызбау үшін қолданылады. Жер асты құбырларын пайдалану топырақ пен жер асты суларын ластайтын отынның ағуын анықтауды қиындатады.

      Жер асты суларының ластану қаупі бар жерде сақтау орны оқшауланған және сақталған материалға төзімді болуы керек.

      Газ тәрізді отын

      Газ тәрізді отынды жеткізу үшін құбыр жүйелері қолданылады. Газды жеткізу жиі қысымды төмендететін жабдықты немесе кейде компрессорлық жабдықты пайдалануды қамтиды. Кез келген жағдайда ағып кетуді анықтау үшін қысым мен көлемді өлшеу жиі қолданылады, ал газ датчиктер жұмыс орындарында және сақтау резервуарларының маңында атмосфераның күйін бақылау үшін қолданылады.

      Жалпы әдістерге газды әуе құбырлары немесе қызмет көрсету траншеяларына орналастырылған құбырлар арқылы бөлу жатады; сонымен бірге бұл құбырларды зақымданудан қорғау үшін тиісті әдістер қолданылады.

      Қатты отын

      Қатты отынды жеткізу үшін автомобиль, теміржол немесе су көлігі пайдаланылады. Түріне (мысалы, кокс, көмір) және тозаңдану қаупіне қарай отын бункерлерде, жабық штабельдерде, ашық штабельдерде немесе ғимараттарда сақталады. Ашық штабельдер жиі пайдаланылмайды, бірақ олар қолданылатын жерлерде желге қарай еңіспен жобаланады; жел әсерін азайту және материалды үнемдеу үшін шекаралық қабырғалар орнатылуы мүмкін. Материалды конвейер, грейфер немесе алдыңғы тиегішпен өңдеуге болады.

      Конвейерлік жүйелер қалдықтар мен тозаңның пайда болуын азайту үшін ең аз айналымдар санымен және осы бұрылыстардағы ең аз құлау биіктігімен жобаланған. Тозаңның пайда болу қаупіне байланысты жабық, жабық немесе ашық конвейерлер қолданылады; қажет болған жағдайда сүзгілеу және тозаң тазалау жүйелері қолданылады. Ашық конвейерлерді пайдаланған кезде конвейер тым жылдам қозғалса (яғни 3,5 м/с артық) тозаң басылуы мүмкін. Шығындарды болғызбау үшін конвейердің кері бөлігін тазалау үшін таспалы қырғыштар қолданылады.

      Тозаңның шығуын болғызбау үшін отынның ылғалдылығын бақылауға болады. Құрғақ және жұқа материал пайдаланылған кезде тозаң шығарылуы мүмкін. Мұнда ылғалдылық параметрлерін және ұсақ фракциялардың қолайлы шоғырлануын көрсететін оның спецификациясындағы отынды жеткізуге арналған келісімшартта болуы әсерді азайтуға ықпал етуі мүмкін.

      Су немесе байланыстырғыш заттар (мысалы, поливинилацетат немесе меласса) желдің әсерінен тозаң пайда болуын және отынның бетінің тотығуын болғызбау үшін кейде ашық қабаттардың үстіне шашырайды. Қатты бөлшектер дренаж жүйелеріне жуылуы мүмкін болғандықтан, ашық қатарлардан ағындардың ластануын болғызбау үшін осы ағындарды тұндыру жиі қолданылады.

      Қатты отынды учаскенің айналасында жүк көліктері, конвейер, пневматикалық жүйелер арқылы тасымалдауға болады. Силостар немесе бункерлер көбінесе уақытша немесе резервтік қоймалар ретінде пайдаланылады.

      Бұл жүйелерге әдетте тозаң жинау және сүзу жабдықтары кіреді.

      Пайдаланылатын реагенттер

      Қышқылдар, сілтілер және басқа химиялық заттар көбінесе металды шаймалау, құрама тұндыру немесе тазарту жабдығы үшін негізгі процестерде қолданылады, сонымен қатар негізгі процесте өндірілуі мүмкін.

      Жеткізуші, әдетте, мұндай материалдарды сақтау шарттарына қойылатын талаптарды белгілейді. Бұл реагенттердің көпшілігі бір-бірімен әрекеттесе алады, бұл оларды сақтау және өңдеу әдістерін анықтау кезінде ескеріледі: әдетте реактивті материалдарды бөлек сақтау қолданылады. Сұйықтықтарды әдетте бөшкелерде немесе резервуарларда ашық немесе жабық қоршалған жерлерде сақтайды; сонымен қатар мұндай аймақтар үшін қышқылдар мен химиялық заттарға төзімді жабындар қолданылады. Қатты материалдар әдетте барабандарда немесе МКР қапшықтарында (биг-бэг) оқшауланған дренаж жүйесі бар бөлмелерде сақталады; силостар кейбір материалдарды, мысалы, әкті сақтау үшін пайдаланылады. Пневматикалық тасымалдау жүйелері қолданылады.

      Қорғасын, сондай-ақ басқа да түсті металдар өндірісінде газдар әртүрлі мақсаттарда қолданылады. Атап айтқанда, технологиялық газдарды үлкен көлемде пайдалануға болады. Газдардың белгілі бір түрлерін тұтыну оларды тасымалдау және тарату әдістеріне әсер етеді.

      Оттегі жануды жақсарту, тотығуды қамтамасыз ету және түрлендіру процесін жақсарту үшін қолданылады; металл оксидтерін азайту үшін табиғи газ, бутан немесе пропан қолданылады. Көмірқышқыл газы, азот және аргон инертті атмосфераны қамтамасыз ету және балқытылған металды газсыздандыру үшін қолданылады. Көміртек тотығы мен сутегі негізгі технологияларда қолданылады. Сутегі мен күкірт диоксиді оксидтер мен тұздарды тотықсыздандыру үшін қолданылады. Шаймалау процесінде хлор мен оттегі қолданылады.

      Оператор газды өз алаңында өз қажеттіліктері үшін өндіре алады, дегенмен басқа учаскелерге жеткізуге арналған келісімшарттар бойынша газдарды шығару жағдайлары белгілі. Кейбір қондырғылар жануды жақсарту үшін оттегін және жанғыш материалдардан шыққан ұшқындарды басу үшін азотты пайдаланады. Осы газдардың екеуін де өндіру үшін бірдей криогендік немесе қысымның ауытқу процестері қолданылады; өндірілген төмен сапалы азот инертті атмосфераны қажет ететін бірқатар операцияларда қолданылуы мүмкін. Сол сияқты, өздігінен жануды болғызбау үшін оттегі аз түтін газдарын пайдалануға болады.

      Газдарды цистерналарда немесе құбырларда тасымалдауға болады. Көлем мен қысымды бақылау барлық газдар үшін ағып кетуді анықтауды қамтамасыз етеді.

      Газдарды араластыру үшін (мысалы, аргон мен хлор қоспаларын дайындау) теңестіру және біріктіру ағындары қолданылады. Кішірек талаптар үшін алдын ала араластырылған газдарды беруге болады.

      Газдардың учаскедегі таралуы әдетте сенімді зақымданудан қорғау жүйелерімен жабдықталған ауа құбырларымен қамтамасыз етіледі.

4.6. Эмиссияларды мониторингтеу мен бақылаудың жалпы қағидаттары

      Мониторинг – құжатталған және келісілген процедураларға сәйкес қайталанатын өлшеулер немесе тұрақты аралықтағы бақылаулар негізінде әртүрлі орталарда химиялық немесе физикалық параметрлердің өзгеруін жүйелі түрде бақылау.

      Қоршаған ортаға ықтимал әсерлерді бақылау және болжау үшін қалдықтар ағынындағы (шығарындылар, төгінділер) ластағыш заттардың құрамы туралы сенімді (дәл) ақпарат алу мақсатында жүргізіледі. Ең маңызды мәселелердің бірі қойылған экологиялық мақсаттарға қол жеткізу, сондай-ақ ықтимал авариялар мен оқыс оқиғаларды анықтау және жою туралы талдау жүргізуге мүмкіндік беру үшін шығарындыларды тазалаумен, қалдықтарды жоюмен және қайта өңдеумен байланысты процестердің тиімділігін бақылау болып табылады.

      Мониторинг жүргізу жиілігі ластағыш заттың түріне (уыттылығы, ҚО және адамға әсері), пайдаланылатын шикізат материалының сипаттамасына, кәсіпорынның қуатына, сондай-ақ эмиссияларды қысқартудың қолданылатын әдістеріне байланысты, бұл ретте ол мониторингі жүргізілетін параметр бойынша репрезентативтік деректер алу үшін жеткілікті болуы тиіс. Көп жағдайда сарқынды судағы ластағыш заттардың шоғырлануы туралы ақпаратты алу үшін орташа тәуліктік көрсеткіштер немесе сынама алудың белгілі бір кезеңіндегі орташа мән қолданылады.

      Бақылау, өлшеу құралдарын, жабдықтарды, рәсiмдер мен құралдарды қолдану үшiн қолданылатын әдiстер Қазақстан Республикасының аумағында қолданылып жүрген стандарттарға сәйкес болуы тиiс. Халықаралық стандарттарды қолдану Қазақстан Республикасының нормативтік құқықтық актілермен реттелуі керек.

      Өлшеулерді жүргізу алдында қондырғыны пайдалану режимі (үздіксіз, үздіксіз, іске қосу және тоқтату операциялары, жүктеменің өзгеруі), газды немесе ағынды суларды тазалау қондырғыларының пайдалану жай-күйі, ықтимал термодинамикалық әсер ету факторлары сияқты көрсеткіштер ескерілуі тиіс мониторинг жоспарын жасау қажет.

      Өлшеу әдістерін анықтау кезінде, сынама алу нүктелерін, сынамалардың санын және олардың сынама алу ұзақтығын анықтау кезінде келесі факторларды ескеру қажет:

      қондырғының жұмыс режимі және оны өзгертудің ықтимал себептері;

      шығарындылардың ықтимал қаупі;

      репрезентативті деректерді алу үшін үлгілерді алуға қажетті уақыт.

      Әдетте, өлшеу үшін жұмыс режимін таңдаған кезде, қоршаған ортаға максималды әсерді (максималды жүктеме) атап өтуге болатын режим таңдалады.

      Атмосфералық ауаны бақылау кезінде белсенді ластану аймағындағы қоршаған ортаның жай-күйіне (ауаны ластау көздері бойынша) басты назар аудару керек.

      Технологиялық газдың мониторингі технологиялық газдардың құрамы және тозаң, ауыр металдар және SOx сияқты технологиялық газдың жануынан болатын жанама шығарындылар туралы ақпаратты қамтамасыз етеді.

      Сарқынды сулардағы ластағыш заттардың шоғырлануын анықтау үшін ағынға пропорционалды немесе орташа уақыт бойынша сынама алу негізінде кездейсоқ сынамаларды немесе біріктірілген күнделікті сынамаларды (24 сағат ішінде) пайдалануға болады.

      Сынама алу кезінде газдарды немесе сарқынды суларды сұйылтуға болмайды, өйткені бұл жағдайда алынған көрсеткіштер объективті деп саналмайды.

      Шығарындыларды бақылау тікелей әдіспен де (аспаптық өлшеулер) және жанама әдіспен де (есептеу әдістері) жүзеге асырылуы мүмкін. Бұл жағдайда аспаптық өлшеулерге негізделген әдіс сынама алу жиілігіне байланысты және мерзімді немесе үздіксіз болуы мүмкін. Жоғарыда аталған әдістердің әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. 4.1-кестеде үздіксіз және кезеңдік өлшемдердің негізгі ажыратушы сипаттамалары көрсетілген.

      4.1-кесте. Үздіксіз және кезеңдік өлшемдерді салыстыру

Р/с №

Сипаттама

Үздіксіз өлшеулер

Кезеңдік өлшемдер

1

2

3

4

1

Сынама алу кезеңі
ластағыш заттардың шығарындылары/разрядтары

Өлшемдер шығарындылар/разрядтар орын алатын уақыттың барлығын немесе айтарлықтай бөлігін қамтиды

Жеке өлшемдер ұзақ уақыт бойы шығарындылар деректерінің көрінісі ретінде қызмет етеді

2

Жылдамдық

Нәтижелерді онлайн алу мүмкіндігі

Нақты уақыттағы нәтижелер тек аспаптық анализаторларды пайдаланған кезде қол жетімді.
Кешіктірілген нәтижелер қолмен сынама алу, содан кейін зертханалық талдау арқылы алынады

3

Нәтижелерді орташалау

Нәтижелерді кез келген қалаған кезеңде (30 мин, 1 сағат, 24 сағат, т.б.) орташалауға болады.

Нәтижелердің орташа мәні сынама алу кезеңінің ұзақтығына байланысты (30 минуттан бірнеше сағатқа дейінгі аралық)

4

Өлшемдерді калибрлеу және бақылау

Автоматтандырылған бақылау жүйелері (ACM) техникалық қызмет көрсету кезеңінде сертификатталған анықтамалық материалдарға сәйкес калибрлеуді және реттеуді талап етеді.

Қолмен немесе автоматтандырылған әдістерді қолдануға болады

5

Жабдықты сертификаттау

Жабдықтың сертификаты бар

Портативті жабдықтың сертификаты бар

6

Орнату және техникалық қызмет көрсету шығындары

Әдетте мерзімді өлшеу құнынан жоғары,
Жылына 32 800 еуро

Әдетте ACM бағасынан төмен баға жылына € 4000 құрайды

4.6.1. Мониторинг компоненттері

      Өндіріс мониторингінің құрамдастары – бекітілген әдістемелік құжаттар негізінде өлшенетін немесе есептелетін қоршаған ортаға эмиссияларда (шығарындылар, төгінділер, қалдықтар және т.б.) болатын бақыланатын ластағыш заттар.

      4.2-кесте. Ластағыш заттардың тізбесі

Р/с №

Компонент/зат

Анықтама

1

2

3

1

Тозаң (жалпы)

Газ фазасында дисперсті кез келген пішіндегі, құрылымдағы немесе тығыздықтағы субмикроскопиялықтан макроскопиялыққа дейінгі өлшемдері бар қатты бөлшектер

2

Металдар және олардың қосылыстары

Zn, Cd, Pb, Hg, Se, Cu, As

3

SO2

Күкірт диоксиді

4

NO

Азот тотығы

5

NO2

Азот диоксиді

6

CO

Көміртек тотығы

7

ҰОҚ*

Ұшпа органикалық қосылыстар

8

ПХДД/Ф*

Полихлорид дибензопародиоксин/фтор

9

HCl**

Газ тәрізді хлоридтер HCl түрінде көрсетілген

10

HF**

Газ тәрізді фторидтер HF түрінде көрсетілген

11

H2SO4***

Күкірт қышқылы

      * екінші қорғасын өндірісі кезінде шығарылады;

      ** өндірісте қолданылатын белгілі бір процестерге және/немесе реагенттерге тән өте төмен концентрацияларда шығарылады;

      *** күкірт қышқылы өндірісінде күкірті бар газдарды пайдалану кезінде.

4.6.2. Бастапқы шарттар мен параметрлер

      Атмосфералық ауаның жай-күйін зерттеген кезде метеорологиялық жағдайларды ескеру қажет:

      қоршаған ортаның температурасы;

      салыстырмалы ылғалдылық;

      желдің жылдамдығы мен бағыты;

      атмосфералық қысым;

      жалпы ауа райы жағдайлары (бұлттылық, жауын-шашын).

      Газ-ауа қоспасының технологиялық параметрлері:

      көлемдік ағынның түтін газының температурасы (концентрация және массалық шығынды есептеу үшін);

      су буының құрамы;

      статикалық қысым, пайдаланылған газ арнасындағы ағынның жылдамдығы;

      оттегі мөлшері.

      Бұл параметрлер ағынды газда белгілі бір компоненттердің болуын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін, мысалы, температура, оттегі және газдағы тозаңның құрамы ПХДД/Ф деградациясын көрсете алады. Сарқынды сулардың рН мәнін металдың жауын-шашынның тиімділігін анықтау үшін де пайдалануға болады.

      Қалдық ағындарының сапалық және сандық көрсеткіштерін бақылаудан басқа, негізгі өндірістік процестердің технологиялық параметрлері мониторингке жатады, оларға мыналар жатады:

      тиелген шикізат көлемі;

      өнімділік;

      жану температурасы (немесе ағын жылдамдығы);

      катализатор температурасы;

      қосылған сору қондырғыларының саны;

      ағынның жылдамдығы, кернеуі және тозаң шоғырлануының орнына электросүзгімен шығарылған тозаңның мөлшері;

      тазалау сұйықтығының (фильтраттың) шығыны мен қысымы және дымқыл скруббер ішіндегі қысымның төмендеуі;

      тозаңды және газды тазарту жабдығына орнатылған ағып кету датчиктері (мысалы, қап сүзгілерінің сүзгі матасы сынған кезде концентрациядан асып кетуі мүмкін).

      Жоғарыда көрсетілген параметрлерден басқа кейбір параметрлердің (мысалы, кернеу мен электр қуаты (электр сүзгілері), қысымның төмендеуі (қап сүзгілері), суару суының рН (скрубберлер)) және газдағы әртүрлі қондырғылардағы ластағыш заттардың шоғырлануын қосымша өлшеу арналар (мысалы, тозаң мен газды тазалауға дейін және кейін).

4.6.3. Кезеңдік монитоинг

      Кезеңдік монитоинг – аспаптық өлшеулерді қолдану арқылы белгілі бір уақыт аралықтарында жүргізілетін өлшеулер (бақылаулар). Сынамаларды іріктеу аралығы өлшеу мақсатына және өлшеулер жүргізілетін өндірістік объектінің жұмыс жағдайларына (қалыпты жұмыс жағдайлары және/немесе алдын ала белгілі болса, қалыпты емес жұмыс жағдайлары) негізінде белгіленеді.

      Көптеген жағдайларда өлшеу жиілігі тұрақты – айына бір рет, тоқсанына бір рет немесе жылына бір рет / екі рет. Алынған үлгілердің саны талданатын затқа, сынама алу шарттарына байланысты өзгеруі мүмкін, дегенмен тұрақты босатудың объективті көрсеткіштерін алу үшін ең үздік ұсынылатын тәжірибе бір өлшеу сериясында қатарынан кемінде үш үлгіні алу болып табылады.

      Сынамаларды алудың ұзақтығы мен уақыты, сынама алу нүктелері, талданатын заттар (ластағыш заттар мен жанама параметрлер) де мониторинг мақсаттарын анықтау кезінде бастапқы кезеңде белгіленеді. Сынама алу ұзақтығы сынама алынатын уақыт кезеңі ретінде анықталады. Көп жағдайда сынамаларды іріктеу ұзақтығы 30 минутты құрайды, бірақ ол ластағыш затқа, шығарылу қарқындылығына, сондай-ақ сынама алу орындарының орналасуына (датчиктердің орындары – автоматтандырылған жүйелер жағдайында) байланысты 60 минутты құрауы мүмкін. ).

      Мысалы, тозаң шоғырлануы төмен немесе ПХДД/Ф анықтау қажет болған жағдайларда сынама алу уақыты көбірек қажет болуы мүмкін.

      Түтін құбырларынан шығарындылар шығарындылардың репрезентативтік мәнін алу үшін жеткілікті ұзақ мерзім ішінде тиісті бағытталған шығарындылар көздерінде тұрақты мерзімді өлшеу жолымен өлшенуі мүмкін.

4.6.4. Үздіксіз мониторинг

      Үздіксіз бақылау автоматты өлшеу жүйелері арқылы өлшеуді қамтиды.

      Түтін газдары немесе сарқынды сулардағы бірнеше компоненттерді үздіксіз өлшеуге болады. Кейбір жағдайларда дәл концентрациялар үздіксіз немесе келісілген уақыт кезеңдері (30 минут, күн, тәулік және т.б.) бойынша орташа мәндер ретінде тіркелуі мүмкін. Бұл жағдайларда 24 сағаттық жарты сағаттық және сағаттық орташа көрсеткіштерді талдау, сондай-ақ пайыздық дисплей деректерін пайдалану алынған рұқсаттар шарттарына сәйкестікті ұсынудың икемді әдісін қамтамасыз ете алады, өйткені орташа мәндерді оңай бағалауға болады.

      Үздіксіз мониторингті қоршаған ортаға айтарлықтай әсер ететін шығарындылар көздері мен құрамдас бөліктері және/немесе шығарындылар мөлшері уақыт бойынша айтарлықтай өзгеретін көздер үшін анықтауға болады. Мәселен, мысалы, сағатына қондырғының жалпы массалық ағынындағы үлесі 20 %-дан астам негізгі көздерде үздіксіз өлшеулер жүргізілуі мүмкін. Және керісінше, егер бастапқы шығарындылар ластағыш заттардың жылдық шығарындыларының 10 %-нан аз болса.

      Металлургия өнеркәсібінде тозаңның құрамында улы компоненттер болуы мүмкін, сондықтан тозаңды үздіксіз бақылау тек сәйкестікті бағалау үшін ғана емес, сонымен қатар тозаң мен газды тазарту жабдығының жұмысында қандай да бір ақаулар болғанын бағалау үшін маңызды.

      Абсолютті мәндерді сенімді деп санауға болмайтын жағдайларда да, шығарындылардағы үрдістерді анықтау және технологиялық немесе тазарту қондырғыларын бақылау үшін үздіксіз бақылауды пайдалануға болады.

4.6.5. Атмосфералық ауаға шығарындыларды мониторингтеу

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды бақылау өндірістік экологиялық бақылаудың, сондай-ақ экологиялық тиімділікті арттыру бағдарламасының ажырамас бөлігі болып табылады. Өндірістік мониторингтің түрлері мен жүргізілуін ұйымдастыру Экология кодексінің 186-бабында регламенттелген.

      Шығарындылардың мониторингі келесі мақсаттар үшін технологиялық жабдықтың пайдаланылған газдарындағы ластағыш заттардың шоғырлануын (мөлшерін) анықтау үшін жүргізіледі:

      мемлекеттiк органдар белгiлеген және келiсiлген шектi жол берiлетiн концентрацияларға эмиссиялық көрсеткiштердiң сақталуы;

      белгіленген стандарттарға сәйкес өндірістің технологиялық процестерінің (шикізаттарды жинау, сақтау және дайындау, термиялық өңдеуге (қуыру/балқыту) байланысты процестер), дайын өнімді алумен байланысты процестердің ағымын бақылау;

      тозаң-газ тазарту қондырғыларының жұмыс тиімділігін бақылау;

      табиғатты пайдалану саласында жедел шешімдер қабылдау, ал болжау - ұзақ мерзімді шешімдер қабылдау үшін.

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды бақылау үшін қолданылатын барлық әдістер мен құралдар тиісті ұлттық ережелермен белгіленеді және анықталады.

      Шығарындыларды бақылау тікелей өлшеулер арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, олар мыналарды қамтиды:

      бақыланатын көздерден шығарындылардағы ластағыш заттардың шоғырлануын үздіксіз өлшейтін автоматты газ анализаторларын қолдануға негізделген аспаптық әдіс (үздіксіз өлшеулер);

      аспаптық-зертханалық – бақыланатын көздерден пайдаланылған газдардың сынамаларын іріктеуге, оларды кейіннен химиялық зертханаларда талдауға негізделген (мерзімді өлшеулер), сондай-ақ шығарындыларды өлшеу техникалық мүмкін емес немесе экономикалық мақсатқа сай болмаған жағдайларда әдістемелік деректерді пайдалануға негізделген есептеу әдістерін пайдаланады.

      Атмосфералық ауадағы шығарындылардың мониторингі ұйымдастырылған шығарындылар көздері үшін де, ұйымдастырылмаған көздер үшін де жүргізілуі мүмкін.

      Түтін газдарындағы ЛЗ шоғырлануын бақылау мерзімді немесе үздіксіз өлшеулер түрінде жүзеге асырылады. Мерзімді өлшеуді мамандандырылған қызметкерлер түтін құбырындағы қысқа мерзімді түтін газының сынамаларын алу арқылы жүзеге асырады. Өлшеу үшін түтін газының үлгісі түтін құбырынан шығарылады және ластағыш зат портативті өлшеу жүйелерін (мысалы, газ анализаторлары) немесе кейіннен зертханада талдайды. Үздіксіз өлшеулер арқылы шығарындыларды бақылау (автоматтандырылған бақылау) Қазақстан Республикасында қолданыстағы сынамаларды іріктеу нормаларын сақтай отырып, тікелей мұржада, сондай-ақ түтін құбырында орнатылған өлшеу жабдығы арқылы жүзеге асырылады.

      Қорғасын өндірісінің ластағыш заттар шығарындыларының басым көздері балқыту және күкірт қышқылы зауыттары кешенінің аспирациялық газдары болып табылады.

      Бақыланатын заттардың тізіміне стационарлық көздердің шығарындыларында болатын және оларға қатысты технологиялық нормативтер белгіленген ластағыш заттар (оның ішінде маркерлік заттар), бақылаудың пайдаланылатын әдістерін (аспаптық) көрсете отырып, рұқсат етілген шекті шығарындылар енгізілуі тиіс.

      Ұйымдастырылмаған шығарындылардың мониторингіне ерекше назар аудару керек, өйткені оларды сандық анықтау үлкен еңбек және уақытша шығындарды талап етеді. Тиісті өлшеу әдістемелері бар, бірақ оларды қолдану арқылы алынатын нәтижелердің шынайылық деңгейі төмен және әлеуетті көздер санының ұлғаюына байланысты жиынтық ұйымдастырылмаған шығарындыларды/төгінділерді бағалау нүктелік көздерден шығарындылар/төгінділер жағдайына қарағанда неғұрлым елеулі шығындарды талап етуі мүмкін.

      Төменде ұйымдастырылмаған шығарындыларды сандық бағалаудың кейбір әдістері берілген:

      заттың ағыны өлшенетін "эквивалентті бетті" анықтауға негізделген ұйымдастырылған шығарындыларға ұқсастық әдісі;

      жабдықтан ағып кетуді бағалау;

      тиеу-түсіру операциялары кезінде сақтауға арналған ыдыстардан шығарындыларды, сондай-ақ қосалқы учаскелердің (тазарту құрылыстарының және т.б.) қызметі нәтижесінде туындайтын шығарындыларды айқындау үшін коэффициенттер көмегімен есептеу әдістерін пайдалану;

      оптикалық мониторинг үшін құрылғыларды пайдалану (ластағыш заттармен сіңірілетін және/немесе шашырайтын электромагниттік сәулені пайдалана отырып, кәсіпорыннан жел соғатын жақтан ағу нәтижесінде ластағыш заттардың шоғырлануын табу және айқындау);

      материалдық баланс әдісі (заттың кіріс ағынын есепке алу, оның жинақталуы, осы заттың шығу ағыны, сондай-ақ оның технологиялық процесс барысында ыдырауы, одан кейін қалдық қоршаған ортаға шығарындылар түрінде түскен болып есептеледі);

      газ-трассерді кәсіпорын аумағындағы түрлі таңдалған нүктелерге немесе аймақтарға, сондай-ақ осы учаскелерде әртүрлі биіктікте орналасқан нүктелерге шығару;

      ұқсастық қағидаты бойынша бағалау әдісі (метеорологиялық деректерді ескере отырып, жел жағындағы ауа сапасын өлшеу нәтижелерін негізге ала отырып, шығарындыларды сандық бағалау);

      кәсіпорыннан желге қарай ластағыш заттардың ылғалды және құрғақ шөгуін бағалау, бұл кейіннен осы шығарындылардың динамикасын бағалауға мүмкіндік береді (бір ай немесе бір жыл ішінде).

      Барлық учаскелерде жалпы пайдалану үшін қолданылатын өлшеу әдістері жоқ және өлшеу әдістемелері әр учаскеде әртүрлі. Учаскенің маңайындағы қосалқы өндірістер, көлік және басқа көздер сияқты басқа көздерден айтарлықтай әсерлер бар, бұл экстраполяцияны өте қиындатады. Демек, алынған нәтижелер салыстырмалы немесе бақыланбайтын шығарындыларды азайту бойынша қабылданған шаралардың көмегімен қол жеткізілген төмендеуді көрсете алатын бағдарлар болып табылады.

      Сынамаларды іріктеу нүктелері өндірістік гигиена және қауіпсіздік техникасы стандарттарына жауап беруі, жеңіл және тез қол жеткізілуі және тиісті мөлшерлері болуы тиіс.

      Алаңдық көздерден ұйымдастырылмаған шығарындыларды өлшеу неғұрлым күрделі болып табылады және неғұрлым мұқият әзірленген әдістерді талап етеді, өйткені:

      шығарындылардың сипаттамалары метеорологиялық жағдайлармен реттеледі және үлкен ауытқуларға ұшырайды;

      шығарындылар көзі үлкен алаңға ие болуы мүмкін және дәлсіздікпен анықталуы мүмкін;

      өлшенген деректерге қатысты қателіктер елеулі болуы мүмкін.

      Технологиялық жабдықтың тығыз болмауынан атмосфераға түсетін ұйымдастырылмаған шығарындылардың мониторингі ұшпа органикалық қосылыстардың (ҰОҚ) ағып кетуін анықтауға арналған жабдықтың көмегімен жүргізілуі тиіс. Егер ағу көлемі аз болса және оларды аспаптық өлшеулермен бағалау мүмкін болмаса, онда ластағыш заттар концентрациясының жекелеген өлшемдерімен үйлестіре отырып, жаппай баланс әдісі қолданылуы мүмкін.

      Ұйымдастырылмаған шығарындылардың мониторингі үшін сипатталған әдістер халықаралық тәжірибені ескере отырып әзірленді және олар нақты және сенімді нақты көрсеткіштерді бере алмайтын сатыда, алайда олар шығарындылардың болжамды деңгейлерін немесе белгілі бір уақыт кезеңінде шығарындылардың ықтимал ұлғаю үрдісін көрсетуге мүмкіндік береді. Бір немесе бірнеше ұсынылатын әдістерді қолданған жағдайда жергілікті пайдалану тәжірибесін, жергілікті жағдайларды білуді, қондырғының ерекше конфигурациясын және т.б. ескеру қажет.

4.6.6. Су объектiлерiне төгінділер мониторингi

      Су ресурстарының өндірістік мониторингі – болып жатқан өзгерістерді уақтылы анықтау және бағалау, су ресурстарын ұтымды пайдалануға және қоршаған ортаға әсерді жұмсартуға бағытталған іс-шараларды болжау үшін кәсіпорын қызметін бақылаудың және бақылаудың бірыңғай жүйесін білдіреді.

      Үздіксіз өлшеу әдісі атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындыларын бағалаумен қатар өнеркәсіптік кәсіпорындардың сарқынды суларының параметрлерін айқындау үшін де кеңінен қолданылады. Өлшеулер тікелей сарқынды су ағынында жүргізіледі.

      Үздіксіз өлшеу барысында әрдайым белгіленетін негізгі параметр сарқынды сулардың көлемді шығыны болып табылады. Ағынды сулар ағынындағы үздіксіз мониторинг процесінде қосымша мынадай параметрлер анықталуы мүмкін:

      рН және электр өткізгіштігі;

      температура;

      бұлыңғырлық.

      Төгінділерді үздіксіз бақылауды пайдалануды таңдау мыналарға байланысты:

      жергiлiктi жағдайлардың ерекшелiктерiн ескере отырып, сарқынды сулардың төгiлуiнiң қоршаған ортаға күтiлетiн әсерi;

      тазартылған судың параметрлерінің өзгеруіне жылдам әрекет ету үшін сарқынды суларды тазарту қондырғысының жұмысын мониторингтеу және бақылау қажеттілігі (бұл ретте өлшеулердің ең аз жиілігі тазарту қондырғысының дизайнына және сарқынды суларды төгу көлемі);

      өлшеу құралдарының болуы мен сенімділігі және сарқынды сулардың ағу сипаты;

      үздіксіз өлшеулер құны (экономикалық орындылығы).

4.6.7. Қалдықтарды басқару

      Экология кодексіне, Қазақстан Республикасында қабылданған нормативтік құқықтық актілерге сәйкес, барлық өндіріс және тұтыну қалдықтары қоршаған ортаға әсерін ескере отырып, жиналуы, сақталуы, залалсыздандырылуы, тасымалдануы және жойылуы тиіс.

      Табиғи ортаның құрамдас бөліктерінің ластануын болғызбау мақсатында қалдықтарды жинақтау және кәдеге жарату халықаралық стандарттарға және Қазақстан Республикасының қолданыстағы нормативтік-құқықтық актілеріне, сондай-ақ ішкі стандарттарға сәйкес жүзеге асырылады.

      Қалдықтармен жұмыс істеу, сондай-ақ жоспарланған жұмыстарды жүргізу кезінде оларды орналастыру өнеркәсіптік алаңда өндірістік қалдықтарды уақытша жинақтау қажет болған кезде (қалдықтарды кейінгі технологиялық процесте пайдалану немесе орналастыру үшін объектіге жіберу сәтіне дейін) қалыптасқан қалдықтар қоршаған ортаның жай-күйіне және кәсіпорын персоналының денсаулығына зиянды әсер етпейтін жағдайларды қамтамасыз етуі тиіс.

      Қалдықтарды басқару жүйесі мынадай:

      түзілетін қалдықтарды сәйкестендіру;

      қалдықтарды одан әрі жоюдың, сондай-ақ қалдықтардың белгілі бір түрлерін қайталама пайдаланудың тәсілдерін оңтайландыру мақсатында түрлердің дәрежесі мен қауіптілік деңгейі бойынша орынды бірігуін ескере отырып, олар пайда болған жерлерде қалдықтарды бөлек жинау (сегрегациялау);

      қалдықтарды жинақтау және мақсатқа сай жойылғанға дейін уақытша сақтау;

      таңбаланған жабық контейнерлерде сақтау;

      қалдықтарды арнайы бөлінген және жабдықталған орындарда жинау;

      барлық қалдықтардың қозғалысын тіркеумен қатаң бақылауда тасымалдау.

      Қалдықтарды контейнерлерде сақтау төгілудің алдын алуға, олардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға және ауа райы жағдайларының қалдықтардың күйіне әсерін азайтуға көмектеседі.

      Қорғасын өндірісіне тән қалдықтар мен жанама өнімдер:

      балқыту, шахталық балқыту, фьюмингтеу, тазарту, электр балқыту процестерінде пайда болатын құрамында жоғары металдар бар қатты қалдық өнімдер (бұл өнімдер өнеркәсіптік өнімдер болып есептеледі және әдетте технологиялық процестің тиісті кезеңінде қайта өңделеді немесе шикізат ретінде немесе өзге өндірістерге кәдеге жаратуға жіберіледі);

      тікелей балқыту пештері де қатты қож түзудің маңызды көздері болып табылады; мұндай қож әдетте жоғары температураға ұшыраған және әдетте аз мөлшерде шайылатын металдардан тұрады (кейіннен белгілі бір сынақтардан кейін оларды құрылыс материалдары ретінде пайдалануға болады);

      қатты қалдық өнімдер де сарқынды суларды қайта өңдеу нәтижесінде алынады; ағынды бейтараптандыру қондырғысында пайда болатын гипс қалдықтары (CaSO4) және металдардың гидроксидтері негізгі ағындар болып табылады (осы материалдар тазалаудың осы әдістерінің жанама әсерінің көрінісі ретінде қарастырылады, олардың көбі олардан металдарды одан әрі алу үшін пирометаллургиялық процеске қайтарылады);

      газды тазалау кезінде пайда болатын тозаң немесе шлам (Ge, Ga, In және As және басқалары сияқты басқа металдарды өндіру үшін шикізат ретінде пайдаланылады немесе мырышты қалпына келтіру үшін балқыту немесе сілтілеу цикліне қайтарылады);

      құрамында сынап пен селен бар өнімдердің қалдықтары газды тазалаудан сынап және селен бар ағындарды алдын ала өңдеу сатысында түзіледі.

      Құрамында қорғасыны бар тозаңды өңдеу кезінде түзілетін, құрамында күшән бар ортаңғылар құрамында күшән бар қалдықтардың (әк-күшән феррит, күшән-темірлі қалдықтар) көзі болып табылады. Құрамында күшән бар қалдықтар қаптамадан кейін мамандандырылған орындарда кәдеге жарату үшін тасымалдауға жатады.

      Құрамында шикізат бар қорғасын қалпына келтіріп балқыту кезінде, сондай-ақ фьюмингтеу процестері кезінде пайда болатын кедей түйіршіктелген шикізат техногендік минералдық түзілім бола отырып, қайта салу қоспасында пайдалану мүмкіндігімен мамандандырылған алаңдарда жинақталады немесе мүдделі тараптарға, мысалы, цемент өндіру кезінде одан әрі пайдалану үшін беріледі.

      Қалдықтарды басқару саласындағы бақылау жүйесі негізгі стандартталған параметрлер мен сипаттамаларға негізделген, мысалы:

      қалдықтардың пайда болуымен байланысты технологиялық процестер мен жабдықтар;

      қалдықтарды тасымалдау, өңдеу, қайта өңдеу және кәдеге жарату жүйелері;

      өндірістік алаңда орналасқан және/немесе кәсіпорынның бақылауындағы қалдықтарды жинақтау және кәдеге жарату объектісі.

      Өндіріс және тұтыну қалдықтарының қоршаған орта компоненттеріне әсері жанама болып табылады және жел әсерінен қалдықтар компоненттерінің тозаңдануы немесе таралуы кезінде атмосфералық ауа мен топырақ ресурстарының ластануынан, қалдықтардың құрамдас бөліктерінің еріген сулары және атмосфералық жауын-шашыны бар су объектілеріне түсуінен, қалдықтардың құрамына кіретін микрокқұрамдардың жоғары болуынан, өндірістік объект орналасқан аумақтың өсімдіктерінде жоғары болуынан көрінеді.

4.7. Су ресурстарын басқару

      Су тұтыну

      Суды пайдалану жүйесін ұйымдастыру кәсіпорынның экологиялық саясатын қалыптастыру үшін қажетті ажырамас қадам болып табылады, бұл ретте кәсіпорында бар процестерді, бастапқы тұтынылатын судың сапасы мен қолжетімділігін, тұтыну көлемін ескеру қажет, климаттық жағдайлар, белгілі бір технологияларды қолданудың қолжетімділігі мен мақсаттылығы, қоршаған ортаны қорғау және өнеркәсіптік қауіпсіздік саласындағы заңнама талаптары, сондай-ақ басқа да аспектілер кешені. Сыртқы көздерден алынатын суды тұтынуды азайту суды пайдалану жүйесінің негізгі мақсаты болып табылады, оның өнімділік көрсеткіштері кәсіпорындағы үлестік және жалпы су тұтыну деректері болып табылады.

      Өнеркәсіптік кәсіпорындардың суы мақсатына қарай: салқындату, технологиялық және энергетикалық болып бөлінеді.

      Салқындату суы металлургиялық жабдықтың салқындату контурларында, сонымен қатар әртүрлі операциялар мен сатыларда аралық және дайын өнімдерді салқындату үшін қолданылады. Ол байланыссыз салқындатқыш суға және тікелей байланыстағы салқындатқыш суға бөлінуі мүмкін.

      Байланыссыз салқындатуға арналған су пештерді, пеш каминдерін, құю механизмдерін және т.б. салқындату үшін қолданылады, Қондырғының орналасу орнына байланысты салқындатуға тікелей ағынды немесе буландырғыш градирнялары бар айналым жүйесімен қол жеткізілуі мүмкін. Тікелей ағынды суыту жүйесінен су әдетте табиғи көзге, мысалы өзенге немесе тоған-салқындатқышқа кері ағызылады. Бұл жағдайда температураның әлеуетті өсуі табиғи су объектісіне су ағызылғанға дейін ескерілуі тиіс. Салқындатуға арналған байланыссыз су, сондай-ақ градирналар арқылы айналуы және қайта пайдаланылуы мүмкін.

      Тікелей байланыста болатын салқындатқыш су әдетте металдармен және суспензиялы заттармен ластанған және жиі көп мөлшерде пайда болады. Арнайы сызбаға байланысты және сұйылту әсерлерін болғызбау үшін тікелей байланыста салқындату үшін су негізінен басқа сарқынды сулардан бөлек тазартылуы керек.

      Технологиялық су орта түзуші, жуу және реакциялық су болып бөлінеді. Қоршаған ортаны түзетін су пульпаларды еріту және қалыптастыру, кендерді байыту және өңдеу, өнімдер мен өндіріс қалдықтарын гидротасымалдау үшін пайдаланылады. Шаю суы газ тәріздес, сұйық және қатты өнімдерді жуу үшін қолданылады. Реакциялық су – реагенттерді дайындау үшін қолданылатын су.

      Энергетикалық су бу өндіру үшін, сонымен қатар жылу жүйелерінде жылу тасымалдағыш ретінде пайдаланылады.

      Су бұру

      Құрамында сульфидті кендер мен концентраттарды өңдеу және байыту әр түрлі сарқынды сулардың пайда болуымен байланысты.





      4.1-сурет. Сарқынды сулар және оларды тазарту әдістері

      Жоғарыда аталған сарқынды сулардың құрамында металл қосылыстары болуы мүмкін, олардың құрамы олардың технологиялық процестерінің болуымен анықталады. Тіпті сарқынды суларда металдардың болмашы болуы (аз шоғырлануы) қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

4.8. Технологиялық қалдықтарды басқару

      Бастапқы және қайталама шикізаттан қорғасын өндірісі жанама өнімдердің, аралық өнімдердің және қалдықтардың кең ассортименті потенциалымен байланысты. Бұл қалдықтар металлургиялық операциялар мен балқыту процесінде, сондай-ақ шығарылатын газдар мен сарқынды суларды тазарту сияқты өндірістік процестің әртүрлі кезеңдерінде пайда болады [60,61]. Қалдықтардың құрамындағы элементтердің мазмұны мен құндылығы олардың қайта пайдалануға жарамдылығына әсер етеді. Қалдықтарды кәдеге жаратуға арналған қалдықтар ретінде кез келген жіктеу осыны ескеруі керек. Заттың түзілу, тасымалдау және пайдалану немесе қалпына келтіру ерекшеліктеріне қарай оны қалдық немесе қайталама шикізат ретінде сипаттауға болады.

      Процесті оңтайландыру және қалдықтар мен қалдықтарды мүмкіндігінше көбірек пайдалану арқылы қалдықтарды азайту бүгінгі күні көптеген зауыттардағы қазіргі тәжірибе болып табылады.

      Көптеген онжылдықтар бойы көптеген қалдықтар басқа процестер үшін шикізат ретінде пайдаланылды және металл алуды арттыру және кәдеге жаратылатын қалдықтардың мөлшерін азайту үшін балқыту зауыттарының кең желісі бұрыннан құрылған. Сондай-ақ металл өндіруші өнеркәсіптер кез келген саладағы қайта пайдаланудың ең жоғары көрсеткіштерінің біріне ие екендігі кеңінен белгілі: жанама өнімдердің, аралық өнімдердің және түзілетін қалдықтардың көпшілігі өндіріске қайтарылады немесе түсті металлургияның өзінде де, басқа салаларда да қайта пайдаланылады.

      Мәселен, отандық қорғасын зауытында қож шахталардың өңделген қуыстарына бетон құю қоспасы ретінде пайдаланылады немесе қажет болған жағдайда цемент қоспасындағы темір-кальций реактиві ретінде цемент зауыттарына жіберіледі. Жалғыз қалдық мамандандырылған алаңдарға жіберілетін темір-күшән феррит болып табылады.

      Әлемдік өндірістік алаңдардың ғана емес, сондай-ақ отандық кәсіпорындардың да қол жеткізілген артықшылықтарына қарамастан, өндірістік объектілердегі қалдықтар проблемасы және осы материалдардың кейбіреулерін жіктеу де болашақ рұқсаттар үшін маңызды рөл атқаратын болады.

4.9. Шу

      Шу мен діріл осы саладағы көп таралған проблема болып табылады және олардың көздері барлық салаларда кездеседі.

      Шудың пайда болуы шикізатты дайындаудан бастап дайын өнімді қабылдау, сақтау, түсіру және жөнелту процесіне дейінгі өндіріс процесінің барлық сатыларында жүреді. Түсті металлургия кәсіпорындарында шудың пайда болуының негізгі көздері:

      шикізат пен материалдарды түсіру және тиеу үшін пайдаланылатын көлік;

      пирометаллургиялық операциялармен және материалдарды ұнтақтаумен байланысты өндірістік процестер;

      автокөліктер мен арнайы техниканың қозғалтқыштары;

      трансформаторлар мен түзеткіштер;

      желдеткіштер (желдеткіш камералар);

      компрессорлар;

      сорғы жабдықтары;

      оңтайлы өлшемдері жоқ жүйелерде (конвейер ленталары және т.б.) тасымалдағыштарды тасымалдау;

      теміржолды қоса алғанда, объект ішінде және оның маңында тасымалдау;

      технологиялық жабдықты тазалау;

      автоматты дабыл жүйелерін қосу және т.б.

      Шу мен дірілді бірнеше тәсілдермен өлшеуге болады, бірақ олар әдетте аймаққа тән және дыбыс жиілігі мен елді мекендердің орналасуын ескеруі керек.

      Жаңа қондырғылар төмен шу мен діріл деңгейлерімен сипатталуы мүмкін. Тиісті техникалық қызмет көрсету жабдықтың теңгерімсіздігін болдырмайды (желдеткіштер, сорғылар). Жабдық арасындағы қосылымдар шудың таралуын болғызбау немесе азайту үшін арнайы жобалануы мүмкін.

      Шуды азайту үшін келесі әдістер қолданылады:

      оның пайда болу көзіндегі шудың себептерін жою (шу шығаратын қондырғыларды мұқият реттеу);

      сәулелену бағытын өзгерту – шу көзін қалқалау үшін үйінділерді пайдалану;

      кәсіпорындар мен цехтарды ұтымды жоспарлау;

      дыбыс өткізбеу (жабдық үшін дірілге қарсы тіректер мен қосқыштарды пайдалану);

      дыбысты тұншықтыру (шу шығаратын қондырғылар немесе бөлшектер үшін дыбыс жұтатын құрылымдардан жасалған қоршауларды пайдалану);

      жеке және ұжымдық қорғаныс құралдарын пайдалану.

      Шумен күресудің ең тиімді жолы – технологиялық және конструкторлық шараларды қолдану, жабдықты дұрыс баптау мен пайдалануды ұйымдастыру арқылы оны пайда болу көзінде азайту. Шу деңгейі төмен механизмдер мен агрегаттарды жасауға мүмкіндік беретін конструкторлық және технологиялық шараларға кинематикалық сызбаларды жетілдіру кіреді. Уақытында майлау, мұқият реттеу, болттармен біріктірулерді қатайту, тозған бөлшектерді, нашар фланецтерді және резеңке тығыздағыштарды ауыстыру да шуды азайтуға әкеледі. Өндірістегі шудың зиянды әсерлерімен күресуде жұмыста мерзімдік үзілістерді дұрыс ұйымдастырудың маңызы зор.

      Шу шығару бағытын өзгерту қондырғылардың жұмыс орындарына қатысты сәйкес бағдарлануымен жүзеге асырылады.

      Ұтымды жоспарлау кезінде ең шулы көздерді басқа жабдықтан мүмкіндігінше алыс орналастыру керек. Бұл ретте шулы көздер тұрғын алаптарға барынша аз әсер етуі тиіс. Шуды азайтуға ұжымдық және жеке қорғаныс құралдарын қолдану арқылы да қол жеткізіледі. Ұжымдық қорғаныс құралдары жұмыс үй-жайларын акустикалық өңдеу, есіктер мен басқа саңылаулардың герметикалығын жақсарту болып табылады, бұл үй-жайлардан шудың енуін азайтады.

      Кәсіпорындарда шуды азайтудың практикада кеңінен қолданылатын әдістерінің бірі шу көзі бар бөлмелерде және одан оқшауланған бөлмелерде дыбысты жұтуға қызмет ететін дыбыс жұтатын төсемдерді қолдану болып табылады.

      Шудың әсер ету деңгейін төмендету үшін жоғарыда көрсетілген шаралардың бірін немесе комбинациясын қолдануға болады.

      Қондырғының ішіндегі операторларға шудың әсері осы құжаттың шеңберінде қарастырылмайды.

4.10. Иіс

      Иістерді дұрыс жобалау, сәйкес реагенттерді таңдау және материалдарды дұрыс өңдеу арқылы болғызбауға болады.

      Осы тарауда бұрын сипатталған ластануды бақылау әдістері де иістерді болғызбауға немесе жоюға көмектеседі.

      Тазалықтың жалпы қағидаттары мен дұрыс күтім жасау тәжірибесі де иістің алдын алу мен бақылауда маңызды рөл атқарады.

      Иістерді бақылау үшін қолданылатын әдістер:

      өткір иісі бар материалдарды қолдануды болғызбау немесе азайту;

      дисперсті және сұйылту алдында иісті материалдар мен газдарды ұстау және жою;

      мүмкін болса, материалдарды жанудан кейінгі немесе сүзу арқылы өңдеу.

      Өткір иісті материалдарды сұйылту кезінде иістерді кетіру өте қиын және қымбат болуы мүмкін. Хош иісті заттардың төмен шоғырлануы бар өте үлкен көлемдегі газды өңдеу үшін үлкен технологиялық қондырғы қажет.

5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қарастырылатын техникалар

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде ЕҚТ анықтау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын нақты қолдану саласына арналған қолданыстағы техниканың сипаттамасы берілген.

      Техниканы сипаттау кезінде қоршаған орта үшін ЕҚТ енгізудің артықшылықтарын бағалау ескеріледі, ЕҚТ қолданудағы шектеулер туралы деректер, ЕҚТ-ны сипаттайтын экономикалық көрсеткіштер, сондай-ақ ЕҚТ-ны практикалық қолдану үшін маңызы бар өзге де мәліметтер келтіріледі.

      Осы бөлімде сипатталатын әдістердің негізгі міндеті қоршаған ортаның ластануын кешенді болғызбау мақсатында бір немесе бірнеше техниканы қолдана отырып, шығарындылардың, төгінділердің, қалдықтардың пайда болуының ең төменгі көрсеткіштеріне қол жеткізу болып табылады.

5.1. Шикізатты қабылдау, тасымалдау және сақтау

      5.1.1. Шикізаттар мен материалдарды сақтау кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаты

      Шикізат пен материалдарды сақтау кезінде бос шығарындылардың алдын алу әдістері немесе әдістердің жиынтығы

      Техникалық сипаты

      Сақтау кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау/азайту әдісін таңдау кезінде бөлшектердің мөлшері, улылығы, ылғалдың құрамы және т.б. сияқты материалдың физикалық-химиялық қасиеттерін ескеру қажет. Ұсынылған әдістер (конструкторлық және техникалық шешімдер) олар жалпыға бірдей қолданылады және жеке де, жиынтықта да қолданылуы мүмкін.

      Шикізат пен материалдарды сақтау кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды азайтудың бірінші дәрежелі әдістеріне (кендер, қорғасын концентраттары, флюстер, кокс, жіңішке дисперстік материалдар, агломерация процесінің өнімдері, еріткіштер мен қышқылдар, сондай-ақ құрамында суда еритін органикалық қосылыстар бар заттар) ашық алаңдарда экрандау, қоршаулар орнату немесе тік өсімдіктер жолақтарын түсіру арқылы осы көздерді оқшаулау қажеттілігі болып табылады тозаңның желмен үрлеуіне кедергі жасау үшін (табиғи немесе жасанды екпелер), сондай-ақ тозаңданбайтын материалдарға арналған паналар салу. Шығарындыларды болғызбау үшін материалдарды сақтау үшін жабық үй-жайларды (қоймаларды), жабық ыдыстарды (бункерлерді, сүрлемдерді) немесе толық автоматтандырылған сақтау жүйелерін пайдалану тиімді шешім болып табылады. Бұл ретте мынадай аспектілерді ескеру қажет:

      сақтау орындарын жобалау және салу белгіленген нормаларға сәйкес жүргізілуі керек;

      жөндеу жұмыстары мен техникалық қызмет көрсету белгіленген жұмыс кестесіне сәйкес жүргізілуі керек;

      сақтау орындарын жобалау кезінде ықтимал ағып кетудің алдын алу және анықтау мақсатында сақталатын материалдарды бақылау және тексеру жүйелерін ескеру қажет;

      жабық қаптаманы пайдалану;

      ерімейтін материалдарды сақтайтын орындарда топырақ жамылғысының ластануын болдырмайтын су өткізбейтін және герметикалық беттері (бетон алаңдары) болуы керек, сонымен қатар дренаждық жүйелермен жабдықталуы керек;

      кокс сияқты тотықсыздандырғыштарды сақтайтын орындар сақталған материалдың жанғыш қасиеттерін ескере отырып жобалануы керек. Өздігінен жанудың ықтимал жағдайларын болғызбау үшін мұндай аумақтарды жүйелі түрде тексеру қажет;

      қауіпті материалдарды (қышқылдар, сілтілер) сақтайтын жүйелер габариттері ең болмағанда бау ішіндегі ең үлкен сыйымдылық көлемін сыйдыра алатын су өткізбейтін баулармен қоршалу керек;

      үйлесімсіз материалдарды бөлек сақтау (мысалы, тотықтырғыштар және органикалық материалдар);

      тозаңды басу үшін су тозаңдатқыштарын немесе тұманды тозаңдатқыштарды пайдалану (материалды ЕҚТ пақсыз су тұманын жасау). Бүріккіштерді пайдаланған кезде негіздің бетін нығыздап, артық судың жиналуын қамтамасыз ету қажет, оны кері циклде қолдануға болады. Сусымалы материалдарды, кендерді және тозаңды ылғалдандыру барлық қозғалыс және сақтау жолдарындағы тозаңды күрт төмендетеді. бұл материалдар. Тозаңды басу жұмысы үшін автоматты стационарлық бүріккіштер және арнайы машиналар қолданылады. Біркелкі ылғалдандыру саптамалардың орналасуы мен таңдауымен, судың қысымымен, бүріккіш биіктігімен қамтамасыз етіледі. Әрбір материалдың өзіндік шекті ылғалдылығы бар, бұл кезде тозаңның шығуы болмайды, тозаң үшін ол 18-20 % құрайды;

      резервуарларды жасау үшін қолданылатын материалдар олардың құрамындағы материалдарға төзімді болуы керек, балама әдіс – қос қабырғалы резервуарларды пайдалану;

      ағып кетуді анықтаудың сенімді жүйелерін пайдалану және олардың толып кетуіне жол бермеу үшін сигнал беру арқылы контейнерлердің толтыру деңгейін көрсету;

      тозаң мен газды жинау жүйелерімен тиеу және қайта тиеу орындарының ең көп тозаң түзу көздері ретінде жабдықталуы (шеберхана шамдарын, қолшатырларды, жергілікті баспаналарды (қақпақтарды), қорғаныс қақпақтарын пайдалана отырып, тозаң мен газ шығарындыларын ұстау);

      сақтау орнын үнемі тазалау.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаңның, металдардың және басқа қосылыстардың бос шығарындыларының алдын алу.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Әдетте қорғасын зауыттарында концентраттарды сақтау үшін ені 24–30 м және орталық теміржол түсіру тірегі бар бір қабатты төртбұрышты қоймалар кеңінен қолданылады. Қойма ұзындығы 18 м болатын бөлімдерге бөлінген. Әрбір бөлім белгілі бір материалды сақтауға арналған және сыйымдылығы 950– 1300 м3. Бөлімшелердегі қыздырылған түбі мұздатылған концентраттарды ерітуге мүмкіндік береді [32].

      Қоймалар контейнерлердегі концентратты ерітуге және босатылған контейнерлерді жууға арналған құрылғылармен және жөнелтуге дайындалған бос ыдыстарды төсеуге арналған орындармен жабдықталған.

      Концентраттары бар контейнерлерді түсіру, оларды тасымалдау және бос контейнерлерді теміржол платформаларына тиеу операциялары аспалы кран арқылы орындалады.

      Концентраттарды қатарлап жинап және қоймадан қысқыш крандар арқылы шығарады. Кран концентратты шағын қабылдау бункеріне береді, одан концентрат таспалы қоректендіргіштің көмегімен көлбеу таспалы тасымалдағышқа түседі және шикіқұрамды дайындауға жіберіледі.

      Сақтау орындарының сыйымдылығы оларда зауыт жұмысының 10–30 күні ішінде шикізаттың, флюстердің және басқа материалдардың қорын сақтайтындай болуы керек.

      Сынамаларды іріктеудің кешенді жүйелерін қолдану сақтауға себілген шикізаттың сапасын анықтауға және бақылауға мүмкіндік береді.

      "Umicore" Хобокен компаниясында шикізат қоймасы толығымен жабылған. Өндіріс орындары мен жақын маңдағы жолдар мен аумақтарды тазарту жұмыстары қарқынды жүргізілуде. Қарқынды тозаңды басу аймақтары сумен суарылады, жел барометрі қолданылады, оған сәйкес шикізатты өңдеу және орнын ауыстыру ауа райына байланысты шектеледі немесе кейінге қалдырылады [85].

      2021 жылдың наурыз айында KGHM (Глогов) металлургиялық зауытында қорғасыны бар материалдар қоймасы салынып бітті, ол ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау үшін сумен суару жүйелерімен және сүзгіні жинаудың жабық жүйесімен жарақтандырылған [86].

      2020 жылы "ММК" ЖАҚ-ның ашық және жабық темір кені шикізат қоймасында тозаңды басатын жүйенің енгізілуі ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларын 200 тоннаға азайтуға көмектесті. Агломерациялық шихтаны дайындау цехтарында орнатылған тозаңды басу жүйесі екі кезеңнен тұрады: бастапқы тозаңды басу қойма ішінде тозаңды локализациялауды қамтамасыз ететін саптамалық жүйелердің арқасында жүзеге асырылады, осылайша материалды түсіру кезінде тозаңның енуіне жол бермейді. Қайталама тозаңды басу қар генераторлары арқылы жүзеге асырылады. Жүйені пайдалану тиімділігі 70 %-дан астам. Көмір дайындау цехында, ең тозаңды жерлерде жергілікті тозаңды басу жүйесі қолданылды. Бүгінгі күні цех бес тозаңды басу жүйесімен жабдықталған, бұл 80 % мәлімделген тиімділікке қол жеткізуге мүмкіндік берді [87].

      2021 жылы Среднеуральский мыс қорыту зауытының аумағында (ӨМК металлургиялық кешенінің кәсіпорны) интеллектуалды басқару жүйесі бар автоматты ауа айдау функциясы бар мыс концентратын сақтауға арналған пневмокаркас ангары орнатылды. Үрлемелі ангарды орнату қажеттілігі мыс балқыту зауытында күрделі жөндеу кезеңінде концентраттарды сақтайтын қосымша орындардың қажеттілігімен негізделді [88].

      Кросс-медиа әсерлер

      Энергия ресурстарының қосымша көлеміне қажеттілік:

      тозаң мен газ жинау жүйелерінің жұмысын;

      тозаңды басу процесінде ылғалдандырылған шикізатты су бүріккішін пайдалану кезінде кептіру қажеттігі.

      Материалдарды ылғалдандыруға арналған қосымша су шығындары.

      Жабдыққа техникалық қызмет көрсету кезінде пайда болуы мүмкін қосымша қалдықтардың ықтималдығы.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Жабық қоймаларда материалдардың жоғалуы, тиімсінше, ондағы құндылықтар минимумға дейін төмендейді, бұл олардың құрылысына кеткен шығындарды тез өтейді.

      2007–2008 жылдары Бельгиядағы "Metallo-Chimique" зауыты тозаңды материалдарды сақтайтын жабық алаңға 6,5 миллион еуро инвестициялады. Қойма алаңы 8000 м2 және 180000 м3 құрайды және максималды сақтау сыйымдылығы 20 000 тонна. Қойманың максималды сыйымдылығы – жылына 50000 тонна.

      2020 жылы "ММК" ЖАҚ темір кені шикізатының ашық және жабық қоймасында тозаңды басатын жүйені енгізу 60 миллион рубль инвестицияны қажет етті [87].

      Сренднеуральский мыс қорыту зауытында үрлемелі рамалық ангарды орнату жобасының құны мен жүзеге асырылуы кәдімгі қойманың күрделі құрылысы кезінде қажет болатындардан 80 %-дан астам төмен болып шықты [88].

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

      Шикізатты үнемдеу – ұсталған бөлшектерді өндірістің технологиялық цикліне қайтару.

5.1.2.      Тасымалдау, тиеу және түсіру операциялары кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбауға және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаты

      Шикізатты тасымалдау, сондай-ақ тиеу-түсіру жұмыстары кезінде атмосфераға ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау үшін қолданылатын әдістер немесе әдістер кешені.

      Техникалық сипаты

      Шығарындылардың негізгі көздеріне мыналар жатады:

      шығарындылары желдің қарқындылығына тура пропорционалды тасымалдау, түсіру жүйелері;

      көлік құралдарын пайдалану кезінде көтерілген жол тозаңын тоқтата тұру;

      сұйықтармен (отындар, реагенттер, қышқылдар және сілтілер) және газдармен байланысты операциялардан органикалық қосылыстардың шығарындылары, оның ішінде олардың құбырлар жүйелеріндегі ағып кетулер.

      Тиеу және түсіру операциялары кезінде ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларының алдын алу және/немесе азайту үшін алаңдар әдетте бір немесе бірнеше тозаң мен газды тазарту құрылғыларымен (мысалы, қапшық сүзгі) жабдықталған.

      Үйінділерден тозаңның шығуын азайту үшін тиеу-түсіру алаңдарының бетін сулау, сондай-ақ конвейерлердің биіктігін реттеу қолданылады. Тозаңның ұйымдастырылмаған шығуын болдыртпау мүмкін болмаған жағдайда, олардың деңгейін материалды түсіру биіктігін, сондай-ақ үймелердің биіктігін таңдау арқылы азайтуға болады. Барлық операциялар автоматты режимде немесе түсіру жылдамдығының төмендеуімен жүзеге асырылады.

      Шикізат пен материалдарды тасымалдау/орнын ауыстыру кезінде қоршаған ортаның ластануын болғызбау үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

      ауаны алу және тазарту үшін желдету жүйесімен жабдықталған вакуумдық жүйелерді пайдалану;

      тозаңды концентраттарды, флюстерді, целлюлозаны түсіру, қайта тиеу, тасымалдау және өңдеу орындарында тозаңның шығуын болғызбау үшін тиімді тозаң жинау жүйелерімен, сору және сүзу жабдықтарымен жабдықталған ұсақ және тозаңды материалдарды тасымалдау үшін пневматикалық жүйелерді немесе жабық конвейерлерді пайдалану, аралық өнімдер;

      ықтимал ағып кетулерді уақтылы анықтау және олардың салдарын жою үшін жер бетінен қауіпсіз, ашық учаскелерде қайта тиеу конвейерлері мен құбырларды орналастыру;

      төгілген материалды жинау мүмкіндігі үшін түсіру алаңдарын үйінділер шегінде орналастыру;

      баспанасыз таспалы конвейерлердің қозғалыс жылдамдығын реттеу (<3,5 м/с);

      тозаңсыз қатты материалдарға арналған конвейерлерді қалқалардың астына орналастыру;

      конвейер таспаларынан түсетін материалдың биіктігін реттеу (азайту);

      тозаңды материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын автокөлік құралдарын тазалау (шанағын, дөңгелектерін жуу);

      өңдеу орындарындағы материалдарды ылғалдандыру, сондай-ақ тұнған тозаңды кетіру және суды шашу;

      учаскелердің бетіндегі тозаңды жуатын жасанды және табиғи (жаңбыр суы) сарқынды сулар түсті металдарды максималды алу үшін табиғи су объектілеріне түсер алдында жиналып, тазартылуы керек;

      процестер арасындағы материал ағындарын азайту;

      ең қысқа тасымалдау жолдарын пайдалану.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаңның, металдардың және басқа қосылыстардың бос шығарындыларының алдын алу.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тасымалданатын материалдың сапасын анықтау, одан әрі өңдеуге операцияларды жоспарлау және дайындау үшін сынамаларды іріктеу және талдаудың біріктірілген жүйелерін пайдалану.

      5.1-кесте. Механикалық конвейерлердің және пневматикалық тасымалдаудың әрқилы түрлері

Р/с №

Тасымалдағыштың атауы

Кеңістікте бағдарлау

Экологиялылық

Қуаттылығы 50 т/сағ энергия шығыны

Сенімділік

1

2

3

4

5

6

1

Таспалы конвейер

Көлденең және көлбеу бағыт.
Максималды бұрыш 25 ° дейін.
Жүктеу аймағының ерікті мөлшері. Икемді емес

Жұмыс кезінде тозаңды тазалау. Ашық тасымалдау

15 кВт дейін

Таспаның қызмет ету мерзімі материалға және жұмыс режиміне байланысты 3-6 ай.

2

Пластиналық конвейер

Көлденең және көлбеу бағыт 45 ° дейін

Жұмыс кезінде тозаңды тазалау. Ашық тасымалдау

20 кВт дейін

Көлік элементтерінің қызмет ету мерзімі бірнеше жыл.

3

Шөміш конвейері

40 м-ге дейін тік немесе көлбеу (көлденеңге қарай 60-82°) қозғалыс. Түсіру/түсіру аймақтарының шектеулі саны.

Тасымалдау және тиеу жұмыстары кезінде тозаңды тазалау

33 кВт бастап

Белдіктің немесе шынжырдың 0 тартқыш корпусының қызмет ету мерзімі жұмыс режиміне байланысты бірнеше айдан бірнеше жылға дейін.

4

Бұрандалы конвейер

Көлденең немесе тік қозғалыс.
Тиеу/түсіру аймақтарының ерікті саны. Икемді емес.

тозаң өткізбейтін

22-30 кВт

Тасымалданатын бұранда корпусының қызмет ету мерзімі бірнеше ай.Материалға қатты элементтердің түсуі конвейердің істен шығуына әкелуі мүмкін.

5

Пневматикалық көлік

Көлденең немесе тік қозғалыс.
Ұзын тасымалдау секцияларын бір тасымалдау жүйесіне қосу мүмкіндігі.
Түсіру алаңының ерікті саны.

Аспирациялық жүйенің міндетті болуы.

Қуаты 55 кВт дейін.

Абразивті материалдармен жұмыс істегенде трассаның радиус бөліктерінде жұмыс қалыптасады.

6

Құбырлы тізбекті конвейер

Көлденең (50 м дейін), тік (30 м дейін) және аралас тасымалдау мүмкін. Ұзын тасымалдау секцияларын бір тасымалдау жүйесіне қосу мүмкіндігі. Тиеу/түсіру аймақтарының ерікті саны.

Барлық аумақтарда тозаңды өткізбейтін

Қуаты 11 кВт дейін

Тізбектің тартқыш элементінің қызмет ету мерзімі жұмыс қарқындылығына байланысты бір жылдан бірнеше жылға дейін

7

Құбырлы таспалы конвейерлер

Ол қосымша бос кеңістікті және тасымалдау станцияларын салуды қажет етпей, маршрут бойынша көлденең және тік қисық иілулерді жүзеге асыруды қамтамасыз етеді.

Тасымалданатын жүкті жел мен жауын-шашыннан қорғайды, тозаңның пайда болуын толық болдырмайды

Жабдықтың өнімділігі мен өлшемдері қажеттіліктерге байланысты таңдалады

Қызмет ету мерзімі қолданылатын көлік материалдарының сипаттамаларымен анықталады.

      2019 жылы "KGHM" зауытында (Польша) концентраттарды және ұсақ түйіршікті материалдарды тасымалдауға және өңдеуге арналған пневматикалық көлік жүйелерін пайдалана отырып, концентрат таспалы конвейерлер мен араластыру қоймасының кернеу станцияларын тығыздау жұмыстары жүргізілді [86].

      Кросс-медиа әсерлер

      Энергия ресурстарының қосымша көлеміне қажеттілік:

      тозаң мен газ жинау жүйелерінің жұмысын;

      тозаңды басу процесінде ылғалдандырылған шикізатты су бүріккішпен кептіру қажеттілігі.

      Материалдарды ылғалдандыруға арналған қосымша су шығындары.

      Жабдыққа техникалық қызмет көрсету кезінде пайда болуы мүмкін қосымша қалдықтардың ықтималдығы.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Әрбір жағдайда жабдықтың құны жеке болып табылады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Шикізатты үнемдеу – ұсталған бөлшектерді өндірістің технологиялық цикліне қайтару.

5.1.3. Ұйымдастырылған тозаң шығарындыларының алдын алу және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      5.1.3.1. Циклондар

      Сипаттама

      Орталықтан тепкіш күштерді қолдануға негізделген технологиялық газдан немесе газдан тыс ағыннан тозаңды кетіруге арналған жабдық.

      Технологиялық сипаттама

      Циклондар дайындық, пирометаллургиялық процестер (шикізаттарды алдын ала қайтару, балқыту/күйдіру, агломерация және т.б.) кезінде бөлінетін газдарды құрғақ тазалауға, сондай-ақ аспирациялық ауаны тазартуға арналған. Пайдаланылған газ ағынынан бөлшектерді жою үшін центрден тепкіш күштердің әсерінен циклон денесінің ішінде қос құйынды шұңқыр құруға негізделген инерция қағидаты қолданылады. Кіретін газ циклондық түтіктің ішкі бетіне жақын циклон бойымен айналмалы қозғалыспен қозғалады. Төменгі жағында газ бұрылып, түтіктің ортасынан жоғары айналады және циклонның жоғарғы жағынан шығады. Газ ағынындағы бөлшектер айналмалы газдың центрден тепкіш күшімен циклон қабырғаларына итеріледі, бірақ циклоннан өтетін және одан шығатын газдың сұйық кедергі күшімен қарсы тұрады. Үлкен бөлшектер циклон қабырғасына жетеді және төменгі бункерге жиналады, ал ұсақ бөлшектер циклоннан шығатын газбен бірге кетеді және оларды қап сүзгілері, электросүзгілер, скруббер жүйелері сияқты басқа тазалау әдістерімен жоюға болады.

      Ылғалды циклондар қатты заттардың салмағын жоғарылату үшін пайдаланылған газ ағынына суды атомизациялайтын және осылайша ұсақ тозаң бөлшектерін кетіретін жоғары тиімді құрылғылар болып табылады.

      Үлкен көлемдегі тозаң мен газ ағындарын тазалау үшін жалпы тозаң жинағышпен біріктірілген және газ ағынын айналдыруға арналған арнайы құрылғылары бар көптеген циклон элементтерінен тұратын аккумуляторлық циклондар (мультициклондар) қолданылады. Тазалау газы тангенциалды немесе осьтік бағытта беріледі, содан кейін газ қалақтардың көмегімен айналуға беріледі. Мультициклонның циклон элементтері арасында газды дұрыс бөлу өте маңызды фактор болып табылады, өйткені газдың біркелкі емес таралуы кезінде кері немесе газ бітелуі мүмкін. Мультициклондардың тиімділігі бөлшектердің мөлшеріне байланысты және 99 %-дан астамға жетуі мүмкін.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға қатты бөлшектердің шығарындыларын азайту. Келесі тазалау қадамдарына дейін (қажет болса) ластағыш заттардың жүктемесін азайту. Циклондар 5-25 мкм (мультициклондармен 5 мкм) аралығындағы бөлшектерді ұстау үшін қолданылады. Бөлшектердің өлшеміне және циклон дизайнына байланысты тиімділік 60 %-дан 99 %-ға дейін ауытқиды.




      5.1-сурет. Циклонның конструкциясы

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тозаңды ұстау дәрежесі бөлшектердің өлшеміне және циклон дизайнына өте тәуелді және ластағыш заттардың жүктемесі артқан сайын артады: стандартты жеке циклондар үшін бұл мән жалпы тоқтатылған бөлшектер үшін шамамен 70–90 %, 30–90 % құрайды.

      Циклондардың жұмыс істеуінің негізгі шарттары:

      1) циклонның конустық бөлігінде тозаң жиналмауын қамтамасыз ету керек. Циклон астында оны жинау үшін арнайы бункер қарастырылған;

      2) циклонның төменгі жағындағы ауаның ағып кетуіне жол берілмейді. Тозаң жинағыш ауа өткізбейтін болуы керек. Бункерден тозаңның түсуі клапандар кезектесіп жұмыс істейтіндей реттелетін қос жарқылды жапқышы бар салалық құбыр арқылы жүзеге асырылады;

      3) циклондардың стандартты конструкциялары 400 °C жоғары емес газ температурасында және 2,5 кПа артық емес қысымда (вакуумда) жұмыс істей алады;

      4) температурасы жоғары газда жұмыс істегенде, циклондар ішінен отқа төзімді плиткамен қапталған, ал сору құбыры ыстыққа төзімді болаттан немесе керамикадан жасалған. Төмен сыртқы температурада циклон қабырғасының ең төменгі температурасы шық нүктесінің температурасынан кем дегенде 20–25 °C жоғары болуы керек. Бұл жағдайды қамтамасыз ету үшін циклондардың қабырғалары кейбір жағдайларда жылу оқшаулаумен сыртынан жабылған;

      5) диаметрі 800 мм және одан жоғары циклондардағы жабыспайтын тозаңның бастапқы шоғырлануы 400 г/м3 дейін рұқсат етіледі. Тозаңдар мен кішірек циклондарды жабыстыру үшін тозаң шоғырлануы 2-4 есе төмен болуы керек;

      6) циклон тұрақты газ жүктемесімен жұмыс істеуі керек. Ағынның айтарлықтай ауытқуы кезінде жекелеген элементтерді өшіру мүмкіндігімен циклон топтарын орнату керек;

      7) соңғысы тазартылған газда жұмыс істейтін және абразивті тозуға ұшырамайтындай етіп желдеткіштердің алдына циклондарды орнату ұсынылады.

      Циклондар ауаның жоғары жылдамдықтарында, кіші диаметрлерде және ұзын цилиндр ұзындықтарында ең тиімді. Циклондағы ауаның жылдамдығы 10 м/с-тан 20 м/с-қа дейін, ал орташа жылдамдығы шамамен 16 м/с. Жылдамдық мәнінің ауытқуы (жылдамдықтың төмендеуі) тазалау тиімділігінің күрт төмендеуіне әкеледі.

      Түсіру тиімділігін арттыру арқылы арттыруға болады:

      бөлшектердің мөлшері және/немесе тығыздығы;

      кіріс арнасындағы жылдамдық;

      циклонның корпус ұзындығы;

      циклондағы газдың айналымдар саны;

      циклон корпусының диаметрінің шығыс диаметріне қатынасы;

      циклонның ішкі қабырғасының тегістігі.

      Тиімділік мына жағдайда төмендейді:

      газдың тұтқырлығын арттыру;

      циклондық камераның диаметрін ұлғайту;

      газ тығыздығының жоғарылауы;

      газ кірісіндегі арнаның көлемін ұлғайту;

      ауа тозаң шығатын тесікке ағып кетеді.

      Циклондарға техникалық қызмет көрсету талаптары төмен; циклонды эрозияға немесе коррозияға тексеру үшін оңай қол жеткізу қамтамасыз етілуі керек. Циклондағы қысымның төмендеуі жүйелі түрде бақыланады және тозаң жинау жүйесі бітеліп қалмауы үшін тексеріледі.

      5.2-кестеде "Казцинк" ЖШС ӨМК қорғасын зауытында қолданылатын циклондар арқылы тозаң мен газ ағындарын тазалаудың кейбір көрсеткіштері келтірілген.

      5.2-кесте. Циклондарды пайдалану кезіндегі тазалау тиімділігі


Р/с №

Процесс/тозаң көзі

Қолданылатын жабдық

Саны, дана

Тазарту алдындағы концентрация, г/Нм3

Тазалаудан кейінгі концентрация, г/Нм3

Тиімділік, %

1

2

3

4

5

6

7

1

Шихта материалдарын дайындау және тасымалдау

TsN-15

6

1.29

0,36

70.4

2

Қайта өңделген агломераны тасымалдау және тасымалдау

TsN-15

8

0,762

0,265

62.1

3

Агломерациялық машинаның газдарын тазарту

TsN-24

2

14.8

9.4

36

4

Білік пешінің технологиялық газдарын тазарту

TsN-24

2

12.45

8.3

30.7

5

Электртермиялық пештен газдарды тазарту

б/н

6

12.5

4.28

55.4

      Мониторинг

      Циклон өнімділігінің деңгейі УС, бета-сәулелер негізінде сынама алу үшін изокинетикалық зонд немесе өлшеу аспабын пайдалана отырып, кіріс және шығатын газ ағынындағы қатты бөлшектердің шоғырлануын мониторингтеу жолымен анықталуы мүмкін.

      Кросс-медиа әсерлер

      Егер қайта пайдалану/рециркуляциялау мүмкін болмаса, тозаң қалдықтарын кәдеге жарату қажеттігі. Қосымша энергия шығыны 0,25 – 1,5 кВт*сағ/1000 Нм3. Циклондардың жұмысы шудың көзі болып табылады, ол жабдықты қоршау арқылы жойылуы керек.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Циклондар қатты бөлшектерді жою үшін қолданылады, өлшемі PM10. Ұсақ бөлшектерді (PM2.5) жою үшін жоғары тиімді мультициклондар қолданылады.

      Көп жағдайда циклондар, әдетте, ауаның ластану нормаларына жауап бермейтін тиімділік көрсеткіштерінің төмен болуына байланысты, қап сүзгілер (5.1.3.2-бөлімді қараңыз) және электр сүзгілер (5.1.3.3-бөлімді қараңыз) сияқты неғұрлым тиімді жүйелер үшін алдын ала тазартқыштар ретінде қолданылады.

      Қолданудың артықшылықтары:

      шикізатты қалпына келтіру (ұстап қалған тозаң бөлшектерін технологиялық процеске қайтару);

      қозғалмалы бөліктердің болмауы, сондықтан техникалық қызмет көрсетудің төмен талаптары;

      төмен операциялық шығындар;

      төмен инвестициялық шығындар;

      дымқыл циклондарды пайдалануды қоспағанда, құрғақ жинау және жою;

      орналастыру алаңына салыстырмалы түрде аз талаптар.

      Қолдану мүмкіндігі шектеулі болуы мүмкін:

      ұсақ бөлшектерді тазалаудың салыстырмалы төмен тиімділігі;

      салыстырмалы жоғары қысымның төмендеуі;

      тазартылатын газдардың құрамында жабысқақ немесе жабысқақ материалдардың болуы;

      жабдықтың шуы.

      Экономика

      Тұтастай алғанда, жоғары шоғырлануы бар газ ағынын тазалауға арналған ірі қондырғыға қарағанда, қатты бөлшектердің шоғырлануы төмен газдарды тазарту үшін қолданылатын жалғыз конструкциялар қымбатырақ болады (бірлік ағын жылдамдығына және тазартылған ластағыш заттардың мөлшеріне).

      Осылайша, өткізу қабілеті 1800-43000 нм3/сағ және қалдық тозаң мөлшері 2,3 және 230 г/Нм3 аралығындағы бір циклон үшін жинау тиімділігі 90 % құрайды. 36 000 Нм3/сағ және 180 000 Нм3/сағ арасындағы қуаттылығы бар мультициклон үшін қалдық тозаң мен тиімділік бір циклонға ұқсас.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қалпына келтіру (шикізат ретінде қайта пайдалану) мүмкіндігімен қатты бөлшектер шығарындыларын қысқарту енгізудің негізгі қозғаушы күштері болып табылады.


5.1.3.2. Қапшық сүзгілер

      Сипаттама

      Шығарылатын газдарды тығыз тоқылған немесе киізден жасалған матадан өткізу арқылы тозаңнан тазарту, оның көмегімен қатты бөлшектер матаға електен немесе басқа әдістермен жиналады.

      Технологиялық сипаттама

      Металлургиялық өндірісте қапшық сүзгілерді пайдалану өндірістік циклдің әртүрлі кезеңдерінде (шикізат дайындау, балқыту, балқыту өнімдерін өңдеу) түзілетін тозаң мен оның құрамындағы металдардан тазартудың жоғары тиімділігіне байланысты. Қапшық сүзгілер кеуекті тоқылған немесе киізден жасалған матадан жасалған, олар арқылы бөлшектерді кетіру үшін газдар өтеді. Мата сүзгісін пайдалану пайдаланылған газ сипаттамаларына және максималды жұмыс температурасына сәйкес келетін матаны таңдауды талап етеді. Шөгу және салқындату камералары, қалдық жылу қазандықтары сияқты қапшықтардың жоғары ағынына қосымша жабдықты орнату тозаңды тазарту алдында өрттердің шығу ықтималдығын, бөлшектерді кондиционерлеуді және қалдық газдың жылуын қалпына келтіруді азайтады.

      Әдетте, қапшық сүзгілері сүзгі ортасын тазалау әдісіне сәйкес жіктеледі. Шығару тиімділігін сақтау үшін матадан тозаңды үнемі алып тастау керек.

      Тазартудың кең таралған әдістері: кері ауа ағыны, механикалық сілкіну, діріл, төмен қысымдағы ауаның пульсациясы және сығылған ауаның пульсациясы. Акустикалық шөміштер сүзгіш қаптарды тазалау үшін де пайдаланылады. Стандартты тазарту механизмдері қапты бастапқы күйге қайтаруды қамтамасыз етпейді, өйткені мата тереңдігінде қалған бөлшектер талшықтар арасындағы уақыт мөлшерін азайтады, бірақ бұл субмикронды буларды тазалаудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етеді.

      Қапшық сүзгілердегі тазалау тиімділігі негізінен аппараттың қапшықтары жасалатын сүзгіш матаның қасиеттеріне, сондай-ақ бұл қасиеттер тазартылатын ортаның және ондағы ілінген бөлшектердің қасиеттеріне қаншалықты сәйкес келетініне байланысты болады. Матаны таңдау кезінде газдардың құрамын, тозаң бөлшектерінің сипаты мен мөлшерін, тазалау тәсілін, қажетті тиімділік пен экономикалық көрсеткіштерді ескеру қажет. Сондай-ақ газдың температурасы, егер ондай болса, газды салқындату әдісі, пайда болатын су буы және қышқылдың қайнау температурасы да ескеріледі.

      5.3-кестеде тазалау кезінде кеңінен қолданылатын маталардың түрлері берілген.5.3-кесте. Қапшық сүзгілерге қолданылатын кең таралған маталар


Р/с №

Бастапқы полимер немесе шикізат

Талшық атауы

Тығыздығы, кг/м3

Ыстыққа төзімділік, °С

Әртүрлі ортадағы химиялық төзімділік

Қоршаған ортадағы тұрақтылық

жанғыштық

Созылу беріктігі, МПа

Үзілу ұзындығы, %

Тозуға төзімділік

Ылғал сыйымдылығы, %, 20°С

ұзақ экспозициямен

қысқа экспозициямен

қышқылдар

сілтілер

тотықтырғыштар

еріткіштер

f= 65 % кезінде

f = 90–95 % кезінде

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1

Целлюлоза

Мақта

1520

65-85

90-95

ОП

X

У

ОХ

Иә

360-530

7-8

У

7-8,5

24-27

2

Протеиндер

Жүн

1320

95-100

120

У

ОП

У

X

Иә

130-200

30-40

У

13-15

21.9

34

Полиамид

Капрон

1140

80-90

120

ОП

ох

У

X

Иә

450-600

18-32

ОХ

3,5-4,5

7-8,5

Номекс

1380

220

260

У

ох

X

X

Жоқ

400-800

14-17

ОХ

-

-

5

Полиэфир

Лавсан

1380

130

160

X

У-П

X

X

Иә

450-700

15-25

ОХ

0.4

0,5

6

Полиакрилонетрилетрил

Нитрон

1170

120

150

X-У

У

X

-

Иә

300-470

15-17

У

0,9-2

4,5-5

7

Полиолефин

Полипропилен

920

85-95

120

ОХ

ОХ

X

X

Иә

440-860

22-25

ОХ

0

0

8

Поливинилхлорид

Хлор, ацетохлор, ПВХ

1380–1470

65-70

80-90

ОХ

ОХ

ОХ

У-X

Жоқ

180-230

15-30

ОП-П

0,17-0,3

0,7-0,9

9

Политетрафаторэтилен

Фторопласт, кептіру майы

2300

220

270

ОХ

ОХ

ОХ

ОХ

Жоқ

350-400

елу

У-П

0

0

1

Полиоксидиазол

Оксалон

-

250

270

X


-

-

-

-

-

X

-

-

11

Алюминоборосиликатты шыны

шыны талшық

2540

240

315

X

У-П

ОХ

ОХ

Жоқ

1600-3000

3-4

ОП

0.3

-

Керамикалық талшық

-

760

1204

OX

Х

ОХ

ОХ

Жоқ

-

-

-

-

-

      OХ - өте жақсы; X - жақсы; У – қанағаттанарлық; П - нашар; ОП - өте нашар.


      Сүзгі материалдарының әртүрлі түрлері қолданылатын қапшық сүзгілерінің бірнеше түрлі конструкциялары бар.

      Мембраналық сүзу технологияларын қолдану (үстінгі сүзгі) қызмет ету мерзімін қосымша ұлғайтуға, температура шегін арттыруға (260 °C дейін) және техникалық қызмет көрсетуге салыстырмалы түрде төмен шығындарға әкеледі. Мембраналық сүзгі қалталары негізгі материалға ендірілген ультра жұқа кеңейтілген политетрафторэтилен (ПТФЭ) мембранадан тұрады. Шлангтың бетінде шығарылатын газ ағынындағы бөлшектер ұсталады. Бөлшектер қаптың ішкі жағына немесе матасына енудің орнына мембранадан ығыстырылады, осылайша кішірек шөгінді құрайды.

      Тефлон/шыны талшықтары сияқты синтетикалық сүзгі маталары қап сүзгілерін ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ететін кең ауқымды процестерде пайдалануға мүмкіндік береді. Жоғары температурада немесе абразивті жағдайларда заманауи сүзгі құралдарының өнімділігі жеткілікті жоғары, сондықтан мата өндірушілері белгілі бір қолдану үшін материалды анықтауға көмектесе алады. Тозаңның тиісті түрі үшін қолайлы конструкцияны пайдалану кезінде ерекше жағдайларда тозаң шығарындыларының өте төмен деңгейі қамтамасыз етілуі мүмкін. Жоғары сенімділік пен ұзағырақ қызмет ету мерзімі заманауи қап сүзгілерінің құнын өтейді. Тозаң шығарындыларының төмен деңгейіне қол жеткізу өте маңызды, өйткені тозаңда металдардың айтарлықтай мөлшері болуы мүмкін. Тазартылмаған газдардың атмосфераға ағып кетуін болғызбау үшін тарату коллекторларының деформациясының әсерін және шлангтарды дұрыс герметикалауды ескеру қажет.

      Белгілі бір жағдайларда сүзгілердің бітеліп қалуы мүмкін болғандықтан (мысалы, жабысқақ тозаң болған жағдайда немесе конденсациялық температурада ауа ағындарында пайдаланған кезде) және олардың отқа сезімталдығына байланысты олар барлық қолданбалар үшін жарамсыз. Сүзгілер сондай-ақ қолданыстағы қапшық сүзгілермен бірге пайдаланылуы мүмкін және жаңғыртуға ұшырауы мүмкін. Атап айтқанда, жыл сайынғы техникалық қызмет көрсету кезінде қапшықты тығыздау жүйесін жақсартуға болады, ал сүзгі қаптарын стандартты ауыстыру кестелеріне сәйкес неғұрлым жетілдірілген материалдармен ауыстыруға болады, бұл сонымен қатар болашақ шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

      Пайдаланылатын сүзгілердің ең көп тараған түрі бірнеше жеке мата сүзгі элементтері топта бірге орналастырылған қап түріндегі қапшық сүзгілер болып табылады. Сүзгіде пайда болған тозаң феррит жинау тиімділігін айтарлықтай арттырады. Қапшық сүзгілер парақ немесе картридж түрінде де болуы мүмкін.

      Сүзгі бірнеше бөлімдерден тұрады; қаптарға түскен тозаңды кетіру. Тазалау режимінде тозаңды газ қаптың саңылаулары арқылы сүзіледі, ал тозаң оның бетіне қойылады. Уақыт өте келе, гидравликалық кедергісі бар қапта жиналған тозаң қабаты артады және тұндыру тиімділігі артады. Бұл жағдайда сүзгінің газ өткізу қабілеті айтарлықтай төмендейді, ал механикалық (шайқау, бұрау) және (немесе) аэродинамикалық (сығылған ауамен импульстік үрлеу) әдістермен тозаңды тазарту үшін регенерацияға арналған секция өшіріледі. Өңделетін газдың ағыны қапщықтың ішкі жағынан сыртқы жағына немесе қапшықтың сыртынан ішкі жағына бағытталуы мүмкін.

      5.2-суретте қапшық сүзгіні пайдалана отырып газды тазарту схемасы (қағидаттары) көрсетілген.





      5.2-сурет. Қапшық сүзгінің жұмыс істеу қағидаты

      Егер кіретін қалдықтардың құрамында салыстырмалы түрде үлкен бөлшектер болса, қапшық сүзгіге түсетін жүктемені азайту үшін, әсіресе кірістегі бөлшектердің жоғары шоғырлануы кезінде қосымша алдын ала өңдеу үшін механикалық коллекторларды (циклондар, электростатикалық сүзгілер және т.б.) пайдалануға болады.

      Мониторинг

      Сүзгінің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін келесі функциялардың бірін немесе бірнешеуін пайдалану қажет.

      Сүзгі материалын таңдауға және монтаждау және тығыздау жүйесінің сенімділігіне ерекше назар аударылады. Қазіргі заманғы сүзгі материалдары әдетте ұзаққа созылады және қызмет мерзімі ұзағырақ болады. Көптеген жағдайларда заманауи материалдардың қосымша құны ұзақ қызмет мерзімімен өтеледі.

      Жұмыс температурасы газдың шық нүктесінен жоғары. Жоғары жұмыс температурасында ыстыққа төзімді гильзалар мен бекіткіштер қолданылады.

      Сүзгі ақауларын анықтау үшін оптикалық немесе трибоэлектрлік құрылғыларды түсіру және пайдалану арқылы тозаң құрамын үздіксіз бақылау. Қажет болса, тозған немесе зақымдалған қапшықтар бар жеке бөліктерді анықтау үшін құрылғы сүзгіні тазалау жүйесімен байланысуы керек.

      Қажет болса, газды салқындату және ұшқынды сөндіруді пайдалану. Циклондар ұшқынды сөндіруге қолайлы құрылғылар болып саналады. Көптеген заманауи сүзгілер бірнеше бөліктерде орналасқан, сондықтан қажет болған жағдайда зақымдалған бөлімдерді оқшаулауға болады.

      Өртті анықтау үшін температура мен ұшқынды бақылауды пайдалануға болады. Тұтану қаупі болған жағдайда инертті газ жүйелері қамтамасыз етілуі немесе шығарылатын газға инертті материалдар (мысалы, кальций гидроксиді) қосылуы мүмкін. Тіндерді жобалау шегінен тыс шамадан тыс қыздыру улы газды шығарындыларды тудыруы мүмкін.

      Тазалау механизмін басқару үшін дифференциалды қысымды бақылау қажет.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Өлшемі 2,5 микронға дейінгі қатты бөлшектерді жою. Белгілі бір газ тәріздес ластағыш заттарды жою оларды қапшык сүзгілермен тозаң ұстау камерасынан кейін орналасқан және қосымша материалдарды енгізумен байланысты жүйелермен, оның ішінде адсорбциямен және натрий әк/бикарбонатын құрғақ үрлеумен ұштастырған жағдайда мүмкін болады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Өнімділік пайдаланылатын тазалау жабдығының түріне байланысты және 99 %-дан 99,9 %-ға дейін болуы мүмкін. Орташа сүзгілеу жылдамдығы 0,5 және 2 м/мин аралығында. Тозаңнан басқа, қапшык сүзгі металдар мен диоксиндер сияқты тозаң бөлшектерінде адсорбцияланған бар заттарды алып тастайды.

      Электростатикалық сүзгіден төмен қарай қапшық сүзгіні қосу өте төмен бөлшектер шығарындыларына қол жеткізуге мүмкіндік береді.

      Сүзгілер арнайы құрылғылардың көмегімен тұрақты бақылауда болуы керек.

      Сүзгі қаптарының тозуы өнімділіктің біртіндеп төмендеуіне әкеледі, бұл өлшеуге болады. Бірнеше шлангтардың зақымдануы немесе апатты істен шығуы коррозияға, абразивті материалдың сүзілуіне немесе өрт қаупіне әкеледі. Қысымның төмендеуі индикаторлары немесе тозаң мониторлары сияқты қарапайым үздіксіз бақылау жүйелері өнімділіктің өрескел көрсеткішін ғана қамтамасыз етеді. 5.4-кестеде әртүрлі сүзгілердің жиі қолданылатын параметрлері салыстырылады.

      5.4-кесте. Әртүрлі қапшық сүзгі жүйелерін салыстыру

Р/с №

Параметр

Өлшем бірлігі

Импульстік сүзгі

Шыны талшықты мембраналық сүзгі

Шыны талшықты сүзгі

1

2

3

4

5

6

1

Жең түрі

-

Полиэстер

мембрана/
шыны талшық

Шыны талшық

2

Жең өлшемі

м

0,126 x 6

0,292 x 10

0,292 x 10

3

Бір жеңдегі матаның ауданы

м 2

2

9

9

4

Жақтау

-

Иә

Жоқ

Жоқ

5

Қысымның төмендеуі

кПа

2

2

2.5

6

Ауаның матаға қатынасы

м/сағ

80 - 90

70 - 90

30 - 35

7

Жұмыс температурасының диапазоны

°C

250

280

280

8

Жеңнің қызмет ету мерзімі

айлар

30-ға дейін

72 - 120

72 - 120

      Қапшық сүзгілерін пайдаланған кезде тұнба мен сарқынды суларды тазартудың қажеті жоқ

      Кросс-медиа әсерлер

      Сүзгіш матаны, егер оны қалпына келтіру мүмкін болмаса, феррит түзілуін болғызбау үшін әрбір 2 – 4 жыл сайын ауыстыру қажет (қызмет ету мерзімі әртүрлі факторларға байланысты). Сорғы арқылы өтелуі керек қысымның төмендеуі, нәтижесінде қосымша энергия шығыны. Қапшық сүзгілер ұсақ бөлшектерді ұстауда өте тиімді болғандықтан, олар субмикронды бөлшектер түріндегі түтін газдарының тозаңында болатын ауыр металдардың шығарындыларын азайтуда да тиімді.

      Бұған қоса, тазалау циклі үшін сығылған ауаны тұтынуды арттыруға болады.

      Техникалық қызмет көрсету кезінде қосымша қалдықтар пайда болуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты (қолданылатын сүзгі қаптарының түрі мен саны). Сүзгілердің құны жабдықтың тиімділігіне (сүзгі жүктемесі), қолданылатын тазалау жүйелеріне (біріктірілген немесе қайталама), сондай-ақ сүзгінің өзінің дифференциалды қысым көрсеткішіне байланысты. Инвестициялық шығындарды төмендету жоғарыда аталған факторлардың тығыз өзара іс-қимылын ұйымдастыру жолымен, атап айтқанда тазалау кезіндегі дифференциалдық қысымның ең аз мәндері және ауа үшін ең аз мәндері, сондай-ақ ауа-қаптаманың барынша ықтимал қатынастары есебінен мүмкін болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссияларды азайту. Экологиялық заңнама талаптары. Ресурстарды үнемдеу.

5.1.3.3. Электрсүзгілер

      Сипаттама

      Алынатын бөлшектер зарядталады, ал сүзгі корпусында орналасқан арнайы электродтардың заряды басқа. Тозаңды ауаның өтуі кезінде ластағыш заттардың бөлшектері электродтарға тартылып, кейіннен қабылдау бункеріне түседі. Тазалау тиімділігі өрістер санына, тұру уақытына және алдын ала бөлшектерді кетіру құрылғыларына байланысты болуы мүмкін. Электростатикалық сүзгілер электродтардан тозаңды жинау әдісіне байланысты құрғақ немесе дымқыл болуы мүмкін.

      Технологиялық сипаттама

      Электрсүзгінің жұмыс қағидаты коллекторлық пластиналардағы электрлік күштің көмегімен кіретін пайдаланылған газ ағынындағы бөлшектерді ұстау болып табылады. Ұсталған бөлшектер газ тәріздес иондар ағыны ағып жатқан тәж арқылы өткенде электрлік зарядталады. Ағынды жолақтың ортасындағы электродтар жоғары кернеу кезінде ұсталады және бөлшектерді коллектор қабырғасына қарай қозғалуға мәжбүрлейтін электр өрісін құрады (5.3-суретті қараңыз).





      5.3-сурет. Электрсүзгінің жұмыс істеу қағидаты

      Бұл жағдайда тұрақты ток кернеуін 20 – 100 кВ диапазонында сақтау қажет. Иондық тұндырғыштар әдетте жоғары бөлу тиімділігін қамтамасыз ету үшін 100–150 кВ диапазонында жұмыс істейді. Электрсүзгілердің айырықша ерекшелігі тозаңды кетіретін газдардың жоғары температурада (ыстық) және жоғары ылғалдылығында (ылғалды) жұмыс істеу мүмкіндігі болып табылады. Шығарылатын тозаң мөлшері – тозаңды кетіру деп аталатын (өңделген шихтаның массасының пайызымен) немесе металдардың тозаңға айналуы металлургиялық қондырғының түріне, шихтаның физика-химиялық сипаттамаларына (көлемі, беріктігі, жеңіл жанатын металдар мен қосылыстардың құрамы және т.б.), пирометаллургиялық процестің қарқындылығы мен сипаты және басқа да көптеген факторлар. Әсіресе қарқынды тозаң концентраттарды күйдіру және балқыту, сублимация процестері сияқты технологиялық процестерде түзіледі.

      Мониторинг

      Уақытылы бақылау және техникалық қызмет көрсету қажет. Қапшық сүзгінің өнімділігі пайдаланылған газ ағынындағы қатты заттардың шоғырлануын өлшеу арқылы анықталады (бұрын және кейін).

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға тозаң шығарындыларын азайту (1 микроннан аз қатты бөлшектерді ұстау). Қайта өңдеу мүмкіндігі (ұсталған тозаңды қайта пайдалану). Өңдеудің келесі сатыларына жіберілетін ластағыш заттардың жүктемесін азайту.


      5.5-кесте. Тазарту тиімділігі мен электросүзгілерді қолдануға байланысты шығарынды деңгейлері [62]

Р/с №

Ластағыш

Тазалау тиімділігі, %

Ескерту

Құрғақ электрсүзгі

Ылғал электрсүзгі

1

2

3

4

5

1

Тозаң (бөлшектердің мөлшері анықталмаған)

Н/Д

99-99.2


2

Тозаң, аэрозольдер

Н/Д

97-99

Қалдық тозаң мөлшері 5–20 мг/Нм 3

PM1

>97

Н/Д

PM2

>98

Н/Д

PM5

>99 , 9

Н/Д

3

PM5

>99,9

Н/Д

Тиімділік орнатудың нақты конфигурациясына байланысты
және пайдалану шарттары; көрсетілген сандар орташа сағаттық көрсеткіштерге негізделген.

4

PM2,5

Н/Д

97–99,2

5

PM2

>98

Н/Д

6

PM1

>97

Н/Д

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Электрсүзгі тозаңды ғана емес, сонымен қатар диоксиндер мен металдар сияқты тозаң бөлшектеріне адсорбцияланатын заттарды да кетіру үшін қолданылады.

      Электрсүзгінің өлшемі жинау тиімділігін анықтаудың негізгі факторы болып табылады. Жинау тиімділігіне әсер ететін басқа параметрлер:

      бөлшектердің кедергісі;

      бөлшектердің құрамы және газ ағыны;

      бөлшектердің температурасы және газ температурасы;

      бөлшектердің өлшемі және бөлшектердің мөлшерінің таралуы.

      Бөлшектердің кедергісін тазалау процесінің "басына" келесі компоненттердің біреуін немесе бірнешеуін енгізу арқылы азайтуға болады:

      күкірт триоксиді (SO3),

      аммиак (NH3),

      су.

      Дегенмен, жаңа реагенттер немесе су қосылғанда, бөлшектер енді қайта пайдалануға жарамсыз болуы мүмкін.

      Электрсүзгілердің электр энергиясын тұтынуы тазартылған газдағы тозаң мөлшерінің төмендеуімен экспоненциалды түрде өсуде. Электр сүзгісінің тиімді жұмыс істеуі үшін тазартылатын газ ағынының температурасы мен ылғалдылығын бақылау қажет. Оңтайлы ұсынылған жұмыс жағдайларын сақтау және уақтылы қызмет көрсету жұмысы электрсүзгінің қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді.

      Жаңғырту құнын төмендету қолданыстағы қондырғыларды толық ауыстырусыз жақсарту арқылы мүмкін болады.

      Кросс-медиа әсерлер

      Оңтайлы жұмыс жағдайында энергия тұтынуды азайту. Тозаңды қайта пайдалану мүмкін болмаса, кәдеге жарату қажеттілігі тозаңның құрамында ауыр металл қосылыстары мен диоксиндердің болуына байланысты (қайталама энергетикалық ресурстардың жануы кезінде). Бұл заттардың құрамы жиналған тозаңды қауіпті қалдықтарға жатқызуға негіз болуы мүмкін.

      Қызмет көрсету кезінде қосымша қалдықтардың пайда болу мүмкіндігі.

      Қолдануға қатысты техникалық олар

      Электр сүзгілерінің негізгі кемшілігі газдарды электрлік сүзгілеу процесінің технологиялық режимнің берілген параметрлерінен, тозаң құрамының ауытқуларына, сонымен қатар құрылғының белсенді аймағындағы шамалы механикалық ақауларға жоғары сезімталдығы болып табылады. Сондай-ақ, электросүзгілер жұмысы кезінде ұшқын разрядтарының пайда болуы сөзсіз екенін есте ұстаған жөн. Осыған байланысты, егер тазартылатын газ жарылыс қауіпті қоспа болса немесе қалыпты технологиялық режимнен ауытқу нәтижесінде процесс барысында мұндай қоспа түзілуі мүмкін болса, электростатикалық тұндырғыштар қолданылмайды.

      Сондықтан, жоғары өнімділікке қарамастан, қолдану мүмкіндігі көміртегі тотығы шоғырлануының жоғарылауымен өрт пен жарылыс қаупімен шектеледі.

      Электростатикалық сүзгілерді қолданудың негізгі артықшылықтары:

      тіпті ұсақ бөлшектер үшін тозаң жинаудың жоғары тиімділігі (> 97 %) (тиімділікті өрістер немесе аймақтарды қосу арқылы арттыруға болады);

      төмен қысымның төмендеуі, нәтижесінде энергияның төмен сұранысы, әдетте төмен (кейбір жағдайларда жүйедегі қысымның төмендеуін жеңу үшін мәжбүрлі желдеткіш немесе мәжбүрлі сору желдеткіші қажет);

      температураның, қысымның және газ ағынының кең диапазонына жарамды;

      тозаңды құрғақ жолмен кетіруге болады, бұл қайта пайдалануға мүмкіндік береді (құрғақ электрсүзгі үшін);

      қышқыл түтіндерін ішінара жою (дымқыл электростатикалық тұндырғыш үшін);

      ылғкалды электрсүзгілер жабысқақ бөлшектерді, тұмандарды және жарылғыш тозаңды кетіре алады;

      50 кВ жоғары кернеуде тазалау тиімділігі тұру уақытына байланысты емес, бұл ықшам конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді (дымқыл электросүзгі үшін).

      Электрсүзгілерді қолданудың кемшіліктері:

      газ ағындары, температура немесе тозаң шоғырлануы өзгеретін процестер үшін қолайлы емес (компенсация шарасы ретінде автоматты реттеуді пайдалануға болады);

      газдың жоғары жылдамдығына, тазалаудың нашар өнімділігіне немесе нашар газ ағынына байланысты ықтимал қайта түсу;

      техникалық қызмет көрсетуге және реттеуге сезімтал;

      салыстырмалы үлкен кеңістік қажет;

      жоғары білікті кадрларға деген қажеттілік;

      персоналды жоғары кернеуден қорғаудың арнайы шаралары;

      құрғақ электросүзгілерді пайдалану кезінде жарылыс қаупі;

      тазалау қуаты тозаң бөлшектерінің кедергісіне байланысты (құрғақ электросүзгілерді пайдаланған кезде);

      жабысқақ немесе дымқыл бөлшектерді кетіру үшін құрғақ электростатикалық сүзгілер ұсынылмайды;

      ауаның шығып кетуіне және қышқыл конденсациясына байланысты сымдардың үстіңгі жағындағы коррозия (дымқыл электросүзгілер үшін);

      дымқыл электросүзгілердің жоғары құны.

      Экономика

      Қондырғы құны қолданылатын әдіс пен жабдыққа байланысты, әр жағдайда ол бөлек анықталады. Электрсүзгілерде бөлшектерді ұстауға арналған энергия шығындары өте төмен, соның ішінде аппараттың газ-динамикалық кедергісін жеңу үшін 150–200 Па аспайтын энергия шығындары және энергия шығындары, әдетте 1000 м3 газға 0,1–0,5 кВт/сағ.

      Среднеуральск мыс балқыту зауытының конвертерлік газдарын тазалауға арналған ескірген жұқа электросүзгілерді заманауи жабдыққа ауыстыру тозаңның деңгейін 1 г/м3 -тен 0,1 г/м3 дейін төмендетуге мүмкіндік берді [89].

      Ендірудің қозғаушы күші

      Бөлшектердің шығарындыларын қайта пайдалану мүмкіндігімен азайту. Экологиялық заңнама талаптары.

5.1.3.4. Ылғалды электрсүзгі

      Сипаттама

      Тозаңды электродтардың бетінен шашыратқыш сұйықтықпен жуу арқылы жою, көп жағдайда су қолданылады. Газды салқындату және оның температурасын шық нүктесіне дейін жеткізу қажет болса, дымқыл электросүзгілердің алдына ылғалды тозаң жинағыштар – скрубберлер қойылады. Пайдаланылған газды атмосфералық ауаға шығару арқылы су тамшыларын жою үшін арнайы механизм (шашырау-, тұман ұстағыштар) орнатылған.

      Технологиялық сипаттама

      Ылғал электросүзгілер әдетте абсорбциядан кейінгі қалдық тозаң мен тамшыларды жою сатысында қолданылады. Жұмыс қағидаты құрғақ электросүзгілердің жұмыс істеу қағидаттарына ұқсас. Бұл жағдайда жиналған тозаң айналымдағы судың және жиналған қышқыл тұманының әсерінен пайда болған сұйық пленка арқылы коллекторлық тақталардан немесе құбырлардан тазартылады. Құрамында қатты заттар болған жағдайда, сүзгіге суды үздіксіз бүрку үшін кіріктірілген бүріккіш саптамаларды пайдалануға болады, осылайша коллектор электродтарында шөгінділердің жиналуын болдырмайды. Шашырату коллектор электродтарындағы сұйық қабықшаны арттырады және оның қатты заттарының құрамын азайтады. Қатты бөлшектермен бірге ұсақ тұман тамшыларын ұстауға арналған ылғалды типті электростатикалық сүзгілерде ұсталған тозаң электродтардан сумен жуылады және суспензия (шлам) түрінде шығарылады. Мұндай құрылғыларда электрлік кедергісі жоғары тозаң да ұсталады, ол құрғақ типті электросүзгілерде нашар ұсталады. Газды алдын ала ылғалдандырады және шық нүктесінен төмен температураға дейін салқындатады. Сонымен қатар, дымқыл сүзгілер жуу жүйелерімен жабдықталған. Шаю кезеңді түрде жүзеге асырылады. Шаю кезінде жоғары кернеуді беру үзіледі. Бұл сүзгілер стандартты пластиналардағы тозаңның белгілі бір түрлерін кетіруде немесе газ ағынының басқа компоненттері жұмыс істеуге кедергі келтіретін жағдайларда, мысалы, суық, ылғалды газ жағдайында тиімді. Бұл жағдайда одан әрі өңдеуді қажет ететін сұйық сарқынды су пайда болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаңның, металдардың және басқа қосылыстардың шығарындыларын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ылғалды электросүзгілер тозаңның кез келген түрін дерлік ұстауды қамтамасыз ете алады. Электрсүзгілерді қолдану арқылы газды тазалаудың тиімділігі тозаң мен газ ағынының физикалық-химиялық көрсеткіштеріне, электросүзгідегі газдың тұру жылдамдығы мен уақытына байланысты. Әдетте, тиімділік мәні 98 – 99,9 % диапазонында.

      Кросс-медиа әсерлер

      Қуатты айтарлықтай тұтыну. Су ресурстарын қосымша шығындау қажеттілігі. Электродтарда тұнба пайда болған кезде оларды таза ұстау қиын болуы мүмкін, оларды жиі қуатсыз шаю арқылы алып тастау керек, бұл металдар мен басқа заттардың суға түсуіне жол бермеу үшін тазартуды қажет ететін қалдық суды тудырады. Тазартылған газдар жеткілікті ылғалды, соның нәтижесінде пештің түтін газдарында шлейф байқалуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Қолдану мүмкіндігі газ ағындарын шық нүктесіне жақын немесе төмен салқындату қажеттілігімен шектелуі мүмкін. Жоғары температуралы ағындарды тазалау кезінде оларды сумен салқындату олардың көлемін азайтуға көмектеседі. Ылғалды электрсүзгілерді пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктері 5.1.3.4-тармақшасында.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Тозаң және басқа қосылыстардың шығарындыларын азайту. Тозаңды процеске қайтару шартымен шикізатты үнемдеу.

5.1.3.5. Ылғалды скруббер

      Сипаттама

      Газдарды қолайлы сұйықтыққа, көбінесе суға немесе сулы ерітіндіге ауыстыру арқылы технологиялық газдан немесе газдан тыс ағыннан қатты ластағыш заттарды жою.

      Технологиялық сипаттама

      Ылғалды тозаңдандыру, әдетте, орталықтан тепкіш күшпен үлкен бөлшектерді жоюмен бірге, қоректік газды сумен қатты араластыру арқылы тозаңды бөлуді қамтиды. Ол үшін газ тангенциалды түрде енгізіледі (бүйірге бұрышпен). Бөлшектер сұйықтың тамшыларымен немесе басқа бетімен жанасқанда, бір немесе бірнеше физикалық әсерлердің әсерінен (инерциялық әсер, броундық және турбулентті диффузия және т.б.) бөлшектер суланады, көп жағдайда олар шөгеді, нәтижесінде оның ішінде олар ұсталынады. Ылғалды ұстағанда газдар негізінен ірі бөлшектерден (3–5 мкм-ден астам) тазартылады. Ұсақ бөлшектерді (возгондарды) ұстау үшін дымқыл тазалауды қолданудың тиімділігі аз, бұл бөлшек пен ылғалды бет арасында газ немесе ауа қабатының болуымен түсіндіріледі, ал ұсақ бөлшектер (тамшылар) газ ағынымен бірге қозғалады және олар сұйықтықпен кездескен кезде (тамшымен немесе басқа дымқыл бетпен) онымен жанаспайды, бірақ ылғалды бетті айналып өтеді. Бұл факт ылғалды тозаң жинағыштың конструкцияларын жақсартуға ықпал етті. Осыған байланысты жоғары жылдамдықпен қозғалатын газ сұйықтықты ұсақ тамшыларға ыдырататын жоғары жылдамдықты немесе турбулентті ылғалды тозаң жинағыштар жасалды. Бөлшектер кішкентай тамшылармен оңай соқтығысады және толығымен ұсталады (тіпті сублиматтар).

      Каскадты скрубберлер немесе ылғалды Вентури скрубберлері тығыздалған электр доғалы пештердегі СО-мен толтырылған газдардан тозаңды тазалау үшін жиі қолданылады. Содан кейін газ жоғары калориялы газ ретінде пайдаланылады және одан әрі өңдеуден кейін қалпына келтіріледі. Ол сондай-ақ тозаң жоғары абразивті, бірақ оңай суланатын кезде болат таспалы агломератордан газдарды тазалау үшін қолданылады. Бұл скруббер әрекетінсіз қапшық сүзгінің қызмет ету мерзімі өте шектеулі болар еді және матаның жылдам тозуы өнімділікті төмендетеді.

      Скрубберлер тозаңның сипаты немесе газдың температурасы басқа әдістерді қолдануды болдырмайтын жағдайда немесе тозаңның түрі скрубберді кетіруге жарамды болғанда қолданылады. Скрубберлерді пайдалану газдарды тозаңмен бір уақытта жою қажет болғанда немесе олар ластануды бақылау тізбегінің бір бөлігін құрайтын кезде пайдалы, мысалы, күкірт қышқылы зауытына кірер алдында тозаңды тазарту кезінде. Ылғалдандыруды және бөлшектерді ұстауды қамтамасыз ету үшін жеткілікті энергия қажет.

      Ылғалды тазартудан кейін алынған қатты тозаң скруббердің түбінде жиналады. Тозаңнан басқа SO2, NH3, HCl, HF сияқты бейорганикалық заттарды, ұшпа органикалық қосылыстар мен ауыр металдарды да кетіруге болады.

      Сондай-ақ скрубберлер ылғалды электрсүзгілермен бірге күкірт қышқылы қондырғыларында конверсия алдында газдарды салқындату және тазалау немесе қышқыл газдарды сіңіру үшін қолданылады.

      Мониторинг

      Ылғалды скрубберлерде қысымның төмендеуін, тазарту сұйықтығының ағынының жылдамдығын және (қышқыл газды кетіру жағдайында) рН бақылау жүйесі болуы керек. Тазартылған газдар скрубберден ылғалдандырғышқа өтуі керек.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң шығарылуын азайту.

      Ылғалды тазалау әдістерінің тиімділігі қатты бөлшектердің мөлшеріне және жиналған аэрозольдерге байланысты.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Шығарылатын газдарды қатты бөлшектерден тазарту тиімділігі жабдықтың түріне байланысты және 50-99 % диапазонында. Тозаңды дымқыл тазалау (сіңіру) сүзгілеу (мысалы, қап сүзгілері) немесе электростатикалық тұндыру арқылы кейінгі өңдеумен біріктірілуі мүмкін. Бұл жағдайда тазалау тиімділігі 90-нан 99 %-ға дейін.

      Кросс-медиа әсерлер

      Ылғалды тазартылған газдар атмосферасында дисперсиялық жағдайдың нашарлауы мүмкін (қосымша тазарту қажет болуы мүмкін). Жоғары энергия шығындары (әсіресе турбулентті тозаң жинағыштар үшін).

      Суды тұтыну көбінесе газ тәрізді қосылыстардың кіріс және шығыс шоғырлануына байланысты. Булану шығындары негізінен келетін газ ағынының температурасы мен ылғалдылығымен анықталады. Шығатын газ ағыны көп жағдайда су буымен толық қаныққан. Әдетте айналымдағы сұйықтықты оның ыдырауы мен булану шығындарына байланысты өңдеу қажет.

      Абсорбция, әдетте, қайта пайдалану мүмкін болмаса, одан әрі өңдеуді немесе кәдеге жаратуды (әсіресе оның құрамында агрессивті компоненттер болса) қажет ететін қалдық сұйықтықты (ағынды және тұнба түрінде) шығарады. Бұл әдістің проблемасы - арнадағы жоғары жылдамдыққа байланысты пайда болуы мүмкін эрозия. Бұл коррозияға қарсы және кейбір жағдайларда қымбат және тапшы құрылымдық материалдарды қолдануды қажет етеді.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Әдетте, бұл техниканы қолдануда техникалық шектеулер жоқ. Абсорбцияны қолдану қолайлы абсорбенттің болуына байланысты.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту. Экологиялық заңнама талаптары. Экономикалық пайда.

5.1.3.6. Керамикалық және ұсақкөзді металл сүзгілер

      Сипаттама

      Жұмыс принциптері, жалпы дизайн және тазалау мүмкіндіктері бойынша жұқа торлы керамикалық сүзгілер қапшық сүзгілерге ұқсас. Металл жақтаудағы мата қапшықтарының орнына олар пішіні шамға ұқсайтын қатты сүзгі элементтерін пайдаланады.

      Техникалық сипаттама

      Бұл сүзгілер ұсақ бөлшектерді, соның ішінде PM10-ды жояды. Сүзгілер жоғары температураға төзімділікке ие және жиі жұмыс температурасының жоғарғы шегін анықтайтын сүзгі корпусы болып табылады. Тірек құрылымының жоғары температурада кеңеюі де маңызды фактор болып табылады, өйткені бұл корпустағы сүзгі элементтерінің тығыздығын бұзады, бұл тазартылған газ ағынына шикі газдың ағып кетуіне әкеледі. Нақты уақыттағы ақауларды анықтау жүйелері қапшық сүзгілеріне ұқсас қолданылады. Керамикалық және металл сүзгілер қапшық сүзгілері сияқты икемді емес. Мұндай сүзгілерді үрлеу арқылы тазалау кезінде ұсақ тозаң қапшық сүзгідегідей тиімділікпен жойылмайды, бұл сүзгі ішінде ұсақ тозаңның жиналуына және осылайша оның өнімділігінің төмендеуіне әкеледі. Бұл өте жұқа тозаңның жиналуына байланысты.

      Керамикалық сүзгілер алюмосиликаттардан жасалған және химиялық немесе қышқылға төзімділікті жақсарту немесе басқа ластағыш заттарды сүзу үшін әртүрлі сүзгі материалдарымен қапталуы мүмкін. Сүзгі элементтері жаңа болған кезде салыстырмалы түрде оңай өңделеді, бірақ жоғары температураға ұшырағаннан кейін олар сынғыш болады және техникалық қызмет көрсету кезінде немесе абайсыз тазалау әрекеттері кезінде кездейсоқ зақымдалуы мүмкін.

      Жабысқақ тозаңның немесе шайырдың болуы ықтимал мәселе болып табылады, себебі қалыпты тазалау кезінде сүзгіден шығару қиын, бұл қысымның төмендеуіне әкелуі мүмкін. Температураның сүзгі ортасына әсері жиынтық болып табылады, сондықтан орнатуды жобалау кезінде ескеру қажет. Тиісті материалдар мен құрылысты қолдану арқылы өте төмен шығарындыларға қол жеткізуге болады. Шығарындыларды азайту маңызды, өйткені тозаңның құрамында металдардың көп мөлшері бар.

      Жаңартылған металл торлы сүзгі де жоғары температурада ұқсас өнімділікке ие болады. Технологияның жетістіктері аумақты пайдаланудан шығарған кезде, тазалаудан кейін тозаң ферритінің тез пайда болуын қамтамасыз етеді.

      Арнайы қолдану үшін дұрыс өлшемдегі дұрыс жобаланған және өндірілген сүзгілер келесі сипаттамаларға ие болуы керек.

      Корпус, фитингтер және тығыздау жүйесі таңдалған қолдану үшін жарамды, сенімді және ыстыққа төзімді.

      Тозаң жүктемесін үздіксіз бақылау сүзгі ақауларын анықтау үшін шағылыстыратын оптикалық немесе трибоэлектрлік құрылғыларды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Құрылғы, мүмкін болса, тозған немесе зақымдалған элементтері бар жеке бөліктерді анықтау үшін сүзгіні тазалау жүйесімен өзара әрекеттесуі керек.

      Қажет болса, тиісті газды өңдеу.

      Тазалау құрылғыларының күйін бақылау үшін қысымның төмендеуін өлшеуге болады.

      Белгілі бір жағдайларда (мысалы, жабысқақ тозаң немесе шық нүктесіне жақын ауа ағынының температурасы) сүзгі ортасының бітелу ықтималдығына байланысты бұл әдістер барлық жұмыс жағдайларына сәйкес келмейді. Оларды қолданыстағы керамикалық сүзгілерде қолдануға болады және оларды қайта жабдықтауға болады. Атап айтқанда, тығыздау жүйесін жоспарлы жөндеу кезінде жақсартуға болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаңның, металдардың және басқа қосылыстардың шығарындыларын азайту.

      Кросс-медиа әсерлер

      Тозаң жинаудың тиімділігі артқан сайын электр энергиясының шығыны артады. Металлдардың және басқа заттардың су объектілеріне төгілуін болғызбау үшін одан әрі тазартуды қажет ететін сарқынды сулардың пайда болуы.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Қолданылатын

      Экономика

      Әрбір жағдайда жабдықтың құны жеке, бірақ процестер үнемді жұмыс істейді.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Тозаң шығарылуын азайту. Тозаңды процеске қайтару мүмкін болса, шикізатты үнемдеу.

5.2. Шикізатты алдын ала өңдеу

5.2.1.      Бастапқы және қайталама шикізатты (аккумуляторлардан басқа) алдын ала өңдеу кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      Сипаттама

      Шикізатты алдын ала дайындаумен байланысты процестерден ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудың жоғары әлеуеті бар техникалар.

      Техникалық сипаттама

      Бұл бөлімше келесі жабдықты пайдаланумен байланысты әдістерді қарастырады, олар мыналарды қамтиды:

      жабық конвейерлер немесе пневматикалық тасымалдау жүйелері (5.1.1- бөлімді қараңыз);

      жабық жабдық (5.2.2- бөлімді қараңыз);

      тозаңды басатын жүйелер (5.1.1-бөлімді қараңыз);

      шикізатты түйіршіктеу (5.1.1-бөлімді қараңыз);

      циклон (5.1.3.1-бөлімді қараңыз);

      қапшық сүзгілер (5.1.3.2-бөлімді қараңыз).

      Қорғасын өндіруде қолданылатын кен шикізаты (құрамында қорғасын бар концентраттар) басқа балқыту материалдарымен және флюстермен (мысалы, тотыққан руда, әктас, магнитті клинкер фракциясы, магнитті емес клинкер фракциясы) белгілі бір шикізаттың бастапқы материалын алу үшін араластырылады негізгі өндірістік желінің технологиялық регламентіне сәйкес физикалық-химиялық құрамы. Бастапқы қоспаларды дайындау, флюстерді қосу жабық мөлшерлеу жүйелерін (бункерлер), конвейерлік таразыларды немесе массаның жоғалуын бақылау жүйелерін қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Соңғы араластыру және гомогенизация араластырғыштарда, түйіршіктеуіштерде немесе қоректену және мөлшерлеу жүйелерінде болуы мүмкін. Шикізатты тасымалдау үшін жабық жабдықты, жабық және немесе пневматикалық жүйелерді пайдалану дайындық кезеңдерінде тозаңның шығуын болғызбауға көмектеседі.

      Қорғасынның қайталама өндірісінде құрамында қорғасын, күл, штейн, қалдықтар, электронды қалдықтар мен барлық компоненттердің кең ассортименті бар қождың алуан түрін пайдалану бастапқы кезеңде ластағыш заттардың шығарындыларын азайту әдістерін енгізу және пайдаланудың негіздемесі болып табылады. өндіріс кезеңдері. Қажетті құрамның қоспасын алу үшін көптеген жеке фракцияларды бір-бірімен араластыру арқылы қол жеткізуге болады. Араластыру дәстүрлі көлік жүйелерімен (жүк машиналары, доңғалақты тиегіштер) және автоматтандырылған аспалы крандармен, сондай-ақ автоматты өлшеу құрылғыларымен жабдықталған мөлшерлеу бункерлерін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Кейде бұл бункерлерден алынған қоспаны балқытуға құймас бұрын интенсивті араластырғышқа немесе араластырғыш барабанға береді. Араластыруды араластыру алаңы үшін және тұтастай алғанда ғимарат үшін тозаңды басатын жүйелермен жабдықталған үй-жайда жүргізуге болады. Учаскенің кеңістігі шектеулі жерлерде, егер материалдар ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу үшін суды (спринклерлерді) пайдаланатын тозаңды басатын жүйелерді пайдалана отырып сақталса, материалдарды араластыру, сондай-ақ алдын ала өңдеуді ашық ауада жүргізуге болады. Ұсақ түйіршікті материалдарды түйіршіктеуге болады, ал түйіршіктеу орындарын қоршау және жабу керек. Шикізатты тасымалдау үшін жабық типті конвейерлер қолданылады.

      Алдын ала өңдеуге сонымен қатар қайталама шикізаттың көлемін өзгерту үшін ұсақтау, ұнтақтау және сүзгілеу және оны одан әрі өңдеу мүмкіндігі жатады. Осы операциялардың барлығы тозаң шығарындыларының әлеуетті көзі болып табылады және нәтижесінде оларды шешу қажет. Ол үшін сорғыш жүйелері мен скрубберлер пайдаланылады, ал жиналған тозаң процесске қайтарылады.

      Тозаң шығарылуын жою үшін желдету жүйелері қолданылады, содан кейін циклондарда (үлкен бөлшектер үшін) және қапшық сүзгілерде (орташа және ұсақ заттар үшін) тазалау жүргізіледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң мен металл шығарындыларының алдын алу және азайту. Шикізаттың құнын төмендету, бұл ұсталған ағындарды тозаңнан тазартқаннан кейін қайта пайдалану мүмкіндігіне байланысты.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Өскемен қорғасын зауытында шихта дайындау бөлімінде шикізатты алдын ала дайындау жүргізіледі. Ылғалдылығы 14 %-ға дейінгі концентраттарды өңдеу үшін тиеу бункерлерінен, конвейерлерден, қоректендіргіштерден және араластырғыш барабандардан тұратын шихтаны дайындау жүйесі әзірленді. Дайындалған шихтаны автогенді тотықтырғышпен балқытқаннан кейін құрамында қорғасыны жоғары қожды аралық науаға, одан кейін екі жолдан тұратын қож құю машинасына үздіксіз соғып отырады, ол 5.4-суретте көрсетілген.



      5.4-сурет. Қож құю машинасы

      Машинаны пайдалана отырып, қалпына келтіру үшін қолданыстағы шахта пешіне тиеу үшін, қож құймалары шығарылады. Сыйымдылығы 45–60 т/сағ толық автоматты екі қатарлы тарата құюшы машиналар жасалды. Қорғасын қожының құю температурасы шамамен 1150 °C. Қож құю машинасының басында табиғи конвекция арқылы ауамен салқындатылады, содан кейін температураны 500 °C-қа дейін төмендету үшін үрлегіштермен мәжбүрлі конвекциямен және машинаның соңында үстіңгі жағындағы 20 саптама арқылы суды шашырату арқылы, сондай-ақ брикеттерді салқындату үшін түбі 300 °C төмен. Қожды қатаюдың жобалық температурасына дейін салқындатқаннан кейін құймалар қара қорғасын мен қалдық қож алу үшін қалпына келтіру балқыту үшін қолданыстағы шахталы пешке тасымалданады. Аспирациялық газдар көзден алынады және бар қалта сүзгілерінде тазаланады. Қорғасын зауытын жаңғырту қоршаған ортаға зиянды қалдықтарды айтарлықтай азайтты.

      2021 жылғы наурызда бос тозаң шығарындыларының алдын алу үшін KGHM (Глогов) болат зауытында қорғасыны бар материалдарға арналған алаңның құрылысы аяқталды. Алаң сумен суару жүйелерімен және сүзгіні жинаудың жабық жүйесімен жабдықталған порциялық дайындыққа арналған аймақтары бар жабық ғимарат болып табылады [86].

      Кросс-медиа әсерлер

      Энергетикалық ресурстар құнының өсуі:

      жабық типті конвейерлерді немесе пневматикалық көлік жүйесін пайдалану;

      шикізатты араластыру;

      шикізатты түйіршіктеу;

      тозаңды басатын жүйелерді пайдалану;

      жинау жүйелерін пайдалану (шығару жүйелері) және бөлшектердің мөлшеріне байланысты тозаңды кетіру (циклондар, қап сүзгілері).

      Суды тозаңды басу үшін пайдаланған кезде сарқынды сулар пайда болуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Қолдану мүмкіндігі жер көлеміне қойылатын талаптармен немесе бар зауыттарды қайта жабдықтау кезінде ғимаратты дұрыс жобалау қажеттілігімен шектелуі мүмкін.

      Желдету жүйелерін орнатқан кезде бөлшектердің мөлшерін, жабық қойманың өлшемдерін және функционалдығын, сондай-ақ атмосфераға шығатын шығарындылардың ерекшеліктерін ескеру қажет.

      Шикізатты түйіршіктеу пеште және технология түйіршіктелген материалдармен жұмыс істеуге арналған кезде ғана қолданылады.

      Экономика

      "Aurubis", Гамбургте қапшық сүзгімен (70000 Нм3/сағ) біріктірілген ұсақтау, сүзгілеу және тасымалдау қондырғылары бар жабық қойма алаңының (5000 м2) құрылысы 7,5 млн еуро күрделі шығындарды тартты [52].

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Экожүйелерге қысымның төмендеуі (ауа, су, топырақ жамылғысы).

5.2.2. Шикізатты кептіру кезінде атмосфераға шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      Сипаттама

      Балқыту кезінде материалдың құрғақ берілуін немесе бастапқы материалдың ылғалдылығын төмендетуді қажет ететін жағдайларда сульфидті кендер мен қорғасын концентраттарын кептіру кезінде ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудың жоғары әлеуеті бар әдістер.

      Технологиялық сипаттама

      Бұл бөлімше келесі жабдықты пайдаланумен байланысты әдістерді қарастырады, олар мыналарды қамтиды:

      жабық конвейерлер немесе пневматикалық тасымалдау жүйелері (5.1.1 бөлімді қараңыз);

      жабық жабдық (5.1.2- бөлімді қараңыз);

      тозаңды басатын жүйелер (5.1.1- бөлімді қараңыз);

      циклондар (5.1.3.1-бөлімді қараңыз);

      қап сүзгілері (5.1.3.2- бөлімді қараңыз);

      қалпына келтіретін жанарғылар (4.4 бөлімді қараңыз).

      Егер балқыту процесі шикізатты құрғақ жеткізуді немесе шикізаттың ылғалдылығын азайтуды қажет етсе (мысалы, ылғалдылық шектеуші болып табылады) ыстық газды айналмалы кептіргіштерді, бу катушкалы кептіргіштерді немесе ыстық ауа конвейерлі кептіргіштерді немесе вакуумды кептіргіштерді пайдалануға болады. балқыту процесі үшін фактор және азайту қажет болуы мүмкін). Сонымен қатар, шикізатты алдын ала кептіру балқыту кезіндегі энергия шығынын азайтады, өйткені төмен температурада судың булануы жоғары температурада өңдеуге қарағанда аз энергияны қажет етеді. Булы иректеме типті кептіргіштер жылу балансы мүмкіндік берген жағдайда процестің басқа бөліктерінен алынған қалдық жылуды пайдаланады.

      Құрғақ материал әдетте өте тозаңды болады. Жабық жүйелерді, соның ішінде қоректендіргіштерді және шамадан тыс тозаң түзетін орындарды, жабық конвейерлерді немесе пневматикалық тасымалдау жүйелерін пайдалану қоршаған ортаға таралудың алдын алу әдістері болып табылады. Түтін газдарын тазарту жүйелерінің шығарындыларын болғызбау үшін бұл жүйе теріс қысыммен жұмыс істейді. Тікелей құрғақ шикізаттан шығатын тозаң шығарындылары қап сүзгілері арқылы алынады және тозаңсыздандырылады. Барлық тазарту қондырғылары шығарылатын ластағыш заттардың ерекшеліктерін ескере отырып жобаланады.

      Кептіру процесінде ұшпа органикалық қосылыстар (ҰОҚ) және көміртегі қосылыстары (СО) шығарылған жағдайда, күймеген немесе жартылай жанған көміртекті қосылыстарды жою қағидатыне негізделген бақыланатын жүйелер (соңғы жанарғыштар) қолданылады термиялық тотығу реакциясы.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жабдықты және жабық типті конвейерді немесе пневматикалық көлік жүйелерін пайдалану кезінде атмосфераға ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу.

      Қапшық сүзгілерді пайдалану тозаң мен металл шығарындыларын азайтады. Ұсталған бөлшектерді тазалаудан кейін процеске қайта өңдеуге болады (шикізат үнемдеу).

      Жанудан кейінгі жүйелерді пайдалану ҰОҚ және CO шығарындыларын азайтуға ықпал етеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Кептіру процесі құрғақ тозаңды материалдардың түзілуімен және шығарылуымен бірге жүреді, оларды жою пайдаланылған тозаңды газдарды тазарту үшін тозаңды және газды ұстайтын жабдықты орнатуды талап етеді. Қапшық сүзгілері қолдануда ең тиімді болып шықты. Жиналған тозаң процесске қайтарылады.

      5.6-кестеде ЕО зауыттарындағы әртүрлі зауыттарда шикізатты кептіруде қолданылатын технологиялар және олармен байланысты ауа шығарындылары берілген.

      5.6-кесте. Кептіру материалдарының шығарындылары

Р/с №

Зауыт

Пештің түрі

Өндірістік қуат

Жылытуға арналған отын

Қалдық газдарды өңдеу

Шығарындылар

1

2

3

4

5

6

7

1

Металло-Химике, Сыра

Айналмалы кептіргіш

15 т/сағ (2 т су/сағ – кептіруге дейінгі судың салмақтық үлесі 12 %, <1 % кейін)

Табиғи газ

Бастапқы шығарындылар: қап сүзгісі + күйдіргіш + скруббер.
Екінші шығарындылар: қапшық сүзгі

Тозаң: 1–3 мг/ нм3

2

Аурубис, Гамбург

Конвейер түрі Ыстық ауа кептіргіш

10 т/сағ дейін

будан шыққан ыстық ауа

Қапшық сүзгі

Үздіксіз тозаңды өлшеу: Тозаң деңгейлері:
0,5–12 мг/нм3 (орташа жарты сағат)
1,1–4,6 мг/нм3 (тәулігіне орташа)

вакуумды кептіргіш

2 т/сағ

Табиғи газ

Қапшық сүзгі

      2020 жылы ӨМК зауытында (Легниц, Польша) концентрат кептіргіштен келетін газдардан құрамында күшән бар тозаңды тазарту жобасы аяқталды. Қоршаған ортаға әсер ету көрсеткіштері: тозаң үшін 1 мг/Нм3 төмен, күшән 0,002 мг/Нм3 (орташа мән 0,01 мг/Нм3), сынап 0,004 мг/Нм3 төмен (орташа мән 0,002 мг/Нм3) болды [86].

      Кросс-медиа әсерлер

      Қолдану кезінде энергия шығынының артуы:

      жабық типті конвейерлер немесе пневматикалық тасымалдау жүйелері;

      тозаң мен газды жинау жүйелері (шығару жүйелері) және бөлшектердің мөлшеріне байланысты тозаңды кетіру (циклондар, қап сүзгілері).

      Ұсталған тозаңды технологиялық циклге қайтару мүмкін болмаған жағдайларда кәдеге жарату қажеттілігі.

      Кейінгі жанарғыларды пайдаланған кезде NOx шығарындылары ұлғаюы мүмкін, сонымен қатар егер шығарылатын газдың тотығуы нәтижесінде пайда болатын энергия қажетті температураға жету үшін жеткіліксіз болса, қосымша отын ресурстары қажет болуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Кептіру процесі CO және ҰОҚ сияқты ластағыш заттарды шығарса ғана, жанудан кейінгі жүйелердің қолданылуы шектелуі мүмкін.

      Экономика

      Беерсдегі "Metallo-Chimique" компаниясында қап сүзгіні және күйдіргішті орнатуға байланысты шығындардың мысалы келтіріледі. 2007–2008 жылдары бар қап сүзгіні жаңа қуаттылығы 19500 Нм3/сағ ауыстыру үшін пеш газын кептіргіштен өңдеуге 665 мың еуро қажет болды (мұржа, қапшық сүзгі, мұржадағы оттық).

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

5.2.3.      Ұсақтау, қақтау, брикеттеу кезіндегі шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      Сипаттама

      Бірге қолданылғанда технологиялық процестің келесі кезеңдерінде металды алу процесін жақсарту үшін қажетшикізатты ұсақтау, агломерациялау, брикеттеу және түйіршіктеу процестері кезінде ластағыш заттардың шығарындыларын азайтатын жоғары әлеуеті бар техникалар.

      Техникалық сипаттама

      Қарастырылатын технологияларға мыналар жатады:

      жабық жабдық (5.1.2- бөлімді қараңыз);

      қап сүзгілері (5.1.3.2- бөлімді қараңыз).

      Агломерация кейбір балқыту процестері үшін концентраттарды дайындауда қолданылады. Ол үшін жоғары және төменгі агломерациялау машиналарын пайдалануға болады. Бөлшектерді төменгі ағынмен агломерациялау жағдайында түтін газын алу процесінің тиімділігі агломерация процесінің өзінде жоғарылайды.

      Болат конвейері арқылы агломерациялау процесі сияқты соңғы әзірлемелер де қолданылуы мүмкін.

      Негізінен ұсақ бөлшектерден тұратын шикізат үшін брикеттеу және түйіршіктеу қолданылады. Қашқын шығарындыларды болғызбау үшін түйіршіктеу орындары жабық қоршаулармен қоршалған. Материалдарды тасымалдау кезінде жабық типті конвейерлер қолданылады. Тозаңды ұстау және жою үшін желдету жүйелері мен қап сүзгілері қолданылады. Шикізатты ұнтақтау және ұсақтаумен байланысты барлық процестер мен жабдықтар тозаңды жинау және жою жүйелерімен жабдықталған.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Шығару жүйесі бар жабық типті жабдықты пайдалану атмосфералық ауаға тозаңның шығуын болғызбауға көмектеседі.

      Қап сүзгілерін пайдалану тозаң шығарындыларын азайтады, ұсталған тозаң бөлшектерін процесте қайта пайдалануға болады (шикізатты үнемдеу).

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Гамбургтегі Аурубисте ұсақ материалдар мен қож тәрізді материалдар түйіршіктелген. Пеш тозаңы түйіршіктеу алдында жабық силостарда сақталады. Түйіршіктеу аймағы қапталған және жабылған. Жабық типтегі конвейерлер қолданылады. Шығарылған газдар қап сүзгісіне жіберіледі [52].

      Кросс-медиа әсерлер

      Қолдану кезінде энергия шығынының артуы:

      жабық типтегі жабдықтар;

      ұсталған бөлшектердің мөлшеріне байланысты тозаң мен газды ұстайтын жабдық (циклондар, қапшық сүзгілер).

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Ақпарат ұсынылмаған.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

5.2.4.      Аккумулятор батареяларын дайындау кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту

      Сипаттама

      Комбинациясының қайталама шикізатты (аккумуляторлық батареяларды) дайындау кезінде ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудың жоғары әлеуеті бар әдістемелер.

      Техникалық сипаттама

      Бұл бөлімше келесі жабдықты пайдаланумен байланысты әдістерді қарастырады, олар мыналарды қамтиды:

      жабық жабдық (5.1.1- бөлімді қараңыз);

      қап сүзгісі (5.1.3.2- бөлімді қараңыз);

      дымқыл тозаң жинағыштар (5.1.3.5- бөлімді қараңыз);

      қорғаныш, қышқылға төзімді еден және қышқыл жинау жүйелері;

      қышқылды қалпына келтіру және қайта пайдалану;

      сарқынды суларды бөлшектерден, қалдық қышқыл тұмандарының тамшыларынан тазарту.

      Аккумуляторларды алдын ала өңдеу (ұсақтау, іріктеу, жіктеу) кезінде пайда болған тозаң мен қышқыл тұман шығарындылары құрғақ (қап сүзгі) және дымқыл (ылғалды скруббер) әдістерін қолдана отырып ұсталады және өңделеді. Пеш газын және майлы қосылыстардан (бар болса) қышқыл түтіндерін алдын ала өңдеу міндетті қадам болып табылады және қап сүзгілерінен бұрын май сүзгілерін орнату арқылы жүзеге асырылады.

      Тозаң мен қышқыл тұманының шығарындыларын азайту үшін дымқыл скрубберді пайдаланған кезде, тазарту процесінде пайда болған сарқынды су пайдаланылған батарея қышқылынан сарқынды суларды тазарту қондырғысына жіберіледі. Металл қосылыстар бейтараптандыру және Na2CO3 тұндыру немесе флокулянттарды қосу арқылы жойылады. Қалдықтар қайта пайдалану үшін балқыту пешіне жіберіледі.

      Аккумуляторлардағы қышқылдар топырақ пен жер асты суларының ластануына ықпал етуі мүмкін. Бұған жол бермеу үшін қышқылға төзімді қорғаныс қабаты қалдық қышқыл резервуарларына немесе сұйық қалдықтарды өңдеу қондырғысына қосылған аккумуляторды дайындау қондырғысының еден беттерін жабу үшін қолданылады. Технологиялық жабдық жасалатын материалдар да қышқылдарға төзімді болуы керек.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда:

      газ шығарындыларының және қышқылдың ағуының алдын алу (шығару жүйесімен жабдықталған жабық типтегі жабдық);

      тозаң шығарындыларын азайту (қап сүзгісі);

      тозаң мен қышқыл тұмандарының шығарындыларын азайту (дымқыл скруббер);

      топырақ жамылғысының және жер асты суларының ластануын болғызбау (қышқылға төзімді жабын мен жабдықты пайдалану);

      қайта өңделген материалды қайта пайдалану, жер үсті суларына төгілудің алдын алу (қалдық газдардан қышқылды алу);

      жер үсті суларына ластағыш заттардың төгілуін болғызбау (құрамында қышқылдары бар сарқынды суларды тазарту қондырғысында тазарту).

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      5.7-кестеде аккумуляторларды одан әрі өңдеуге дайындау кезінде ластағыш заттардың шығарындыларының, разрядтарының көрсеткіштері көрсетілген.

      5.7-кесте. Аккумуляторды дайындау кезіндегі шығарындылар*


Р/с №

Дереккөз

Сарқынды суларды тазарту

Ластағыш

Дәлдік (%)

Мәндер (кг/тәу)

Бақылау жиілігі

Мин.

Орт.

Макс.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Технологиялық сулар, жер асты сулары, қайталама көздерден қорғасынды алудың технологиялық алаңы

рН реттеу
Темір хлоридінің қосылуы
флокуляция және шөгу
Аниондық/катиондық флокуляция
механикалық сүзгіация

Pb

16

0,06

0,57

1,45

24 сағат ішінде мерзімді аралас үлгі

2

Cd

12

0,003

0,115

0,552

3

Sb

20

0,002

0,212

1,096

4

As

25

0,001

0,018

0,092

5

Cu

10

0,001

0,017

0,046

6

Hg

25

0,001

0,002

0,009

7

Ni

10

0,001

0,130

0,428

8

NH4+

25

0,21

2,478

6,17

      * Дереккөз: [52]

      Кросс-медиа әсерлер

      Энергетикалық ресурстар құнының өсуі:

      тозаң мен газды жинау жүйелерін (қапшық сүзгілерді) пайдалану;

      пайдаланылған газдарды тозаң мен қышқылдардан тазартуға арналған жабдықты пайдалану (ылғалды скрубберлер);

      қайта пайдалану үшін қышқылды қалпына келтіру процестері.

      Ұсталған тозаңды қайта пайдалану мүмкін болмаған жағдайда кәдеге жарату қажеттілігі.

      Ылғалды скрубберлер табиғи су объектілеріне қышқыл мен металдардың түсуіне жол бермеу үшін қосымша тазартуды қажет ететін сарқынды суларды жасайды.

      Сарқынды суларды қышқыл тұмандардан тазарту үшін қолданылатын реагенттерге қосымша шығындар.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      мүмкіндігі қышқылдар мен металдардың су экожүйесіне түсуін болғызбау үшін алынған ластанған суларды қосымша тазарту қажеттілігімен шектелуі мүмкін.

      Сарқынды суларды тазарту қондырғысында қышқыл тұманды өңдеу үшін тиісті реттелген тазарту жүйесі қажет.

      Экономика

      Қосымша құрал-жабдықтар мен инфрақұрылымның қажеттілігіне байланысты инвестициялық шығындар.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

5.2.5.      Түзілген химиялық заттар мен газдарға қолданылатын процестер мен әдістер

      Қышқылдар, сілтілер және басқа химиялық заттар көбінесе металды шаймалау, құрама тұндыру немесе тазарту жабдығы үшін негізгі процестерде қолданылады, сонымен қатар негізгі процесте өндірілуі мүмкін.

      Жеткізуші, әдетте, мұндай материалдарды сақтау шарттарына қойылатын талаптарды белгілейді. Бұл реагенттердің көпшілігі бір-бірімен әрекеттесе алады, бұл оларды сақтау және өңдеу әдістерін анықтау кезінде ескеріледі: әдетте реактивті материалдарды бөлек сақтау қолданылады. Сұйықтықтарды әдетте бөшкелерде немесе резервуарларда ашық немесе жабық қоршалған жерлерде сақтайды; сонымен қатар мұндай аймақтар үшін қышқылдар мен химиялық заттарға төзімді жабындар қолданылады. Қатты материалдар әдетте барабандарда немесе МКР қапшықтарында (үлкен қаптар) оқшауланған дренаж жүйесі бар бөлмелерде сақталады; силостар кейбір материалдарды, мысалы, әкті сақтау үшін пайдаланылады. Пневматикалық тасымалдау жүйелері қолданылады. Басқа түрлі-түсті металдар сияқты қорғасын өндірісінде газдар әртүрлі мақсаттарда қолданылады. Атап айтқанда, технологиялық газдарды үлкен көлемде пайдалануға болады. Газдардың белгілі бір түрлерін тұтыну оларды тасымалдау және тарату әдістеріне әсер етеді.

      Оттегі жануды жақсарту, тотығуды қамтамасыз ету және түрлендіру процесін жақсарту үшін қолданылады; металл оксидтерін азайту үшін табиғи газ, бутан немесе пропан қолданылады. Көмірқышқыл газы, азот және аргон инертті атмосфераны қамтамасыз ету және балқытылған металды газсыздандыру үшін қолданылады. Көміртек тотығы мен сутегі негізгі технологияларда қолданылады. Сутегі мен күкірт диоксиді оксидтер мен тұздарды тотықсыздандыру үшін қолданылады. Шаймалау процесінде хлор мен оттегі қолданылады.

      Оператор газды өз алаңында өз қажеттіліктері үшін өндіре алады, дегенмен басқа учаскелерге жеткізуге арналған келісімшарттар бойынша газдарды шығару жағдайлары белгілі. Кейбір қондырғылар жануды жақсарту үшін оттегін және жанғыш материалдардан шыққан ұшқындарды басу үшін азотты пайдаланады. Осы газдардың екеуін де өндіру үшін бірдей криогендік немесе қысымның ауытқу процестері қолданылады; өндірілген төмен сапалы азот инертті атмосфераны қажет ететін бірқатар операцияларда қолданылуы мүмкін. Сол сияқты, өздігінен жануды болғызбау үшін оттегі аз түтін газдарын пайдалануға болады.

      Газдарды цистерналарда немесе құбырларда тасымалдауға болады. Көлем мен қысымды бақылау барлық газдар үшін ағып кетуді анықтауды қамтамасыз етеді.

      Газдарды араластыру үшін (мысалы, аргон мен хлор қоспаларын дайындау) теңестіру және біріктіру ағындары қолданылады. Кішірек талаптар үшін алдын ала араластырылған газдарды беруге болады.

      Газдардың учаскеде таралуы әдетте сенімді зақымданудан қорғау жүйелерімен жабдықталған үстіңгі құбырлармен қамтамасыз етіледі.

5.3. Металл өндірісінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және шығарылатын газдарды жинау процестері мен әдістері

      Бұл бөлімше металлургиялық процестерден, соның ішінде газды қалпына келтіру жүйелерін жобалаудағы немесе техникалық қызмет көрсетудегі ақаулар нәтижесінде пайда болған ұйымдастырылмаған шығарындыларды қоса алғанда, ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу және шығарылатын газдарды ұстау мәселелеріне арналған. Процестің газдары мен булары жұмыс аймағына, содан кейін қоршаған ортаға түседі. Олар осылайша жұмысшылардың еңбек жағдайларын қамтамасыз етуге әсер етеді, сонымен қатар процестің қоршаған ортаға әсеріне теріс ықпал етеді. Технологиялық газды ұстау әдістері осындай ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу және азайту үшін қолданылады.

      Металлургиялық процестердің тозаңдары, булары және газдары пеш қақпақтарының жүйелерімен, шұңқырларды толық немесе ішінара жабу арқылы, балқымаларды ағызу жүйелерімен, тасымалдау аймақтарымен, басқа ұқсас жүйелермен немесе сорғыштар арқылы ұсталады. Шұңқырлардағы ыстық газдарды ұстап алуға және жануды отынмен қамтамасыз етуге пайдалануға болады, бұл қалдық жылуды қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Қымталанған пештерде жабық оттегі фурмалары мен жанарғылары, қуыс электродтар, сорғыш шатырлары мен торлары немесе тиеу уақытында пештің қымтауын қамтамасыз ететін түйісу жүйелері пайдаланылуы мүмкін. Сорғыштар өндірістік операциялар үшін бос орынды ескере отырып, шығарынды көзіне мүмкіндігінше жақын орналастырылады. Кейбір жағдайларда жылжымалы сорғыштар пайдаланылады, ал кейбір процестер үшін бастапқы және қайталама шығарындыларды ұстау үшін сорғыштар қолданылады.

      Сондай-ақ барлық қалған шығарындыларды жинауға арналған бөлек үшінші деңгейлі ұстау жүйелері бар; оларды жиі "house in house" деп аталады.

      Жоғарыда аталған әдістерден басқа, ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу және металлургиялық процестерден тыс газдарды ұстау үшін келесі шаралар бар:

      пешке немесе ұяшыққа тиелген шихтаның көлемін ұлғайту, жақсырақ нығыздалу және шығарылатын газдарды ұстау үшін;

      шығарылатын газдарды ұстауға және сүзуге арналған жабдықты жаңарту немесе жетілдіру;

      отқа төзімді қаптаманы жақсарту арқылы пештің тоқтап қалуын қысқарту (осылайша шығарындылардың қысқа мерзімді өсуі кезінде қыздыру және өшіру уақыттарын қысқарту);

      өндірістік ғимараттардың төбесін қымталау және сүзгілерді жаңғырту.

      Іс жүзінде барлық түсіру жүйелері түсірілетін материал (бөлшектердің мөлшері, шоғырлануы және т.б.), шектеулі жағдайларда тозаң бұлттарының пішіні және оларға көлемнің, қысымның және температураның өзгеруінің әсері туралы сенімді деректерге негізделген. жүйелер. Ағын динамикасының компьютерлік модельдері дизайнның оңтайлы параметрлеріне және түсіру тиімділігіне қол жеткізу үшін пайдаланылуы мүмкін. Газдың көлемін, температурасын және қысымын дұрыс өлшеу немесе бағалау газ ағындарының шыңында қажетті тазарту дәрежесін қамтамасыз ету үшін жүргізіледі. Тозуды, шөгінділерді, коррозияны немесе конденсацияны болғызбау үшін жақсы дизайн үшін газ және тозаң күйін сипаттайтын кейбір басқа параметрлерді өлшеу қажет. Тағы бір маңызды фактор - сырттағы газды ұстаудың жоғары деңгейін сақтай отырып, материалды тиеу және балқытуды бұру алаңдарына қолжетімділікті қамтамасыз ету; жобалау кезеңінде осы факторды ескеру үшін пештерді басқаратын персоналдың практикалық тәжірибесін пайдалану қажет.

      Ұстау және тазарту жүйелерін жобалау өлшемшарттарын қолдану атмосфераға шығарындыларды болғызбау үшін ғана емес, сонымен қатар энергияны тұтынуды азайту үшін де пайдалы, өйткені газды алу ауаның үлкен көлемінің қозғалысын талап етеді және электр энергиясының үлкен мөлшерін тұтынумен байланысты болуы мүмкін. Заманауи ұстау жүйелерінің дизайны тұтынылатын ластағыш заттардың үлесін арттыруға және қозғалатын ауаның мөлшерін азайтуға бағытталған. Түсіру жүйесінің немесе сорғыштардың дизайны өте маңызды, өйткені заманауи дизайн шешімдері жүйенің қалған бөлігінде шамадан тыс қуат тұтынусыз жоғары түсіру тиімділігін қамтамасыз ете алады. Жабық пештер сияқты жабық жүйелер өте жоғары түсіру тиімділігіне қол жеткізе алады және басқа жартылай қымтаулы пештерге қарағанда артықшылығы бар. Конвертер сияқты үзіліссіз жұмыс істейтін жабдық газ ағындарының жоғары өзгергіштігімен сипатталады; мұндай жабдықты қымталауды қамтамасыз ету қиын, сондықтан оны жиі қайталама сорғыш құрылғыларымен жабдықтауға тура келеді.

      Газ құбырлары мен желдеткіштер алынған газдарды тазарту немесе өңдеу үшін беру үшін қолданылады. Түсіру тиімділігі сорғыш құрылғыларының тиімділігіне, газ құбырларының тұтастығына, қысымды/ағынды басқару жүйесінің тұрақты жұмысына байланысты. Айнымалы жылдамдықты желдеткіштер қуатты тұтынуды азайту үшін өзгеретін жағдайларға (мысалы, түтін газының көлемінің өзгеруі) сәйкес түсіруді қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. Сондай-ақ, жоғарыда айтылған "house in house" жүйесіндегідей, оларды процестің шығарындылар шығаратын кезеңдерінде ғана қосатын автоматты желдеткіш басқару жүйесін пайдалануға болады. Түсіру жүйелері газ тазалау қондырғысы немесе күкірт қышқылы зауыты сияқты олар байланысты қондырғылардың сипаттамалары үшін де жобалануы мүмкін. Басқару жүйелері жүйелерді жоғары сапалы жобалау және техникалық қызмет көрсетуді қамтамасыз ету үшін қолданылады.

5.4. Бастапқы қорғасын өндірісі

      Бастапқы қорғасын өндірісі кендер мен концентраттарды, күрделі қайталама материалдарды (қорғасын феррит, көміртекті қорғасын феррит, глет және т.б.) шикі қара қорғасынға айналдыруға, оны әрі қарай өңдеу қажеттілігіне негізделген.

      Сульфидті шикізаттан немесе аралас шикізаттан қорғасын өндірудің екі негізгі пирометаллургиялық әдісі бар:

      шахталы пеште агломерация немесе агломерация/балқыту;

      шахта пештерімен комбинацияда оттегімен байытылған үрлеуді пайдалануға негізінен бағдарланған тікелей балқыту. Бұл ретте пісіру сатысы бөлек жүргізілмейді/пештер аралас шикізаттан тікелей балқытуды қамтиды.

      Тікелей балқыту әдістерін қолдану арқылы қорғасын өндірісін дамытудың ынталандырушы факторлары қара қорғасынды агломерациялау және кейіннен редукциялық балқыту арқылы өндіруде басым болған классикалық технологиялық сызбаның экологиялық талаптары мен органикалық кемшіліктері болды. Сульфидті шикізаттан қара қорғасынды тікелей алу үшін аутогенді процестерді қолданудың айқындығы агломерация сатысының жойылуымен, коксқа қажеттіліктің айтарлықтай төмендеуімен немесе толық жойылуымен, энергия шығындарының жалпы төмендеуімен, кеңейтумен расталады, отынды таңдауда және күкірт қышқылын өндіру кезінде оларды тұрақты пайдалануға мүмкіндік беретін құрамында күкірт диоксиді жоғары тұрақты технологиялық газдарды өндіру.

      Барлық пештерде аралас сульфидті концентраттар тікелей пешке құйылады, содан кейін балқытады және тотықтырады. Күкірт диоксиді түзіледі, ол жиналып, тазартылып, күкірт қышқылын өндіруге жіберіледі. Тотықсыздандырғыш және балқытуға арналған жылу пешке жүктелген коксты жағу арқылы алынады. Пеш шихтасына көміртек (кокс немесе газ) және флюстер қосылады. Қайталама энергия ресурстары ретінде, сондай-ақ қоршаған ортада жинақталуын болғызбау мақсатында өндіріс қалдықтары шахталық пештерді тиеуге тартылуы мүмкін. Сондай-ақ шахта пештерінде бөлшектелген қорғасын аккумулятор батареяларының сынықтары мен ұсақтарын қайта өңдеу жүзеге асырылады.

      Білік пештерінде түзілген органикалық өнімдерді жою үшін жоғары температурада жұмыс істейтін жанудан кейінгі камера қолданылады, әдетте пайдаланылған газдар тазартылады. Қорғасын оксиді элементтік қорғасынға дейін тотықсызданып, қож түзіледі. Мырыш пен кадмийдің белгілі бір мөлшері сыртқа шығады, ал олардың оксидтері ұсталып, қалпына келтіру үшін басқа өндіріске жіберіледі.

      Концентраттардан қорғасынды балқытудың қолданылатын және жасалған жаңа әдістері екі кезеңді қамтиды: тотығу және тотықсыздандыру. Тотығу сатысы құрамында қоспалардың аздығы бар қара қорғасынды және кейбір жағдайларда қорғасынның шикі металлға төмен тікелей экстракциясы бар "ауыр" (қорғасынға бай) қож алу үшін агломерация/балқыту немесе тікелей балқыту арқылы жүзеге асырылады 50 %-дан аспайды. Қорғасынға бай қожды алу кезеңі металл қорғасынды, мырыш, мыс және бағалы металдарды алу, сонымен қатар технологиялық процесте қорғасын құрамы бойынша үйінді қожын алу мақсатында жүргізіледі.

5.4.1. Тотықтырып балқыту кезінде шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаттама

      Ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудың жоғары әлеуеті бар техникалар.

      Техникалық сипаттама

      Атмосфераға шығарындыларды болғызбау және/немесе азайту үшін мыналар қолданылады:

      шикізатты беру/тиеу үшін қымтауланған жүйелер (қос конусты, жабық типті конвейерлер мен қоректендіргіштер);

      тозаң мен газды ұстау жүйелерімен жабдықталған қымтауланған немесе жабық пештер;

      пеш ішінде қысымның пайда болуына жол бермеу және үрлеу әсерін азайту үшін теріс қысымда және пайдаланылған газдың жеткілікті мөлшерінде жабдықты пайдалану;

      электрсүзгі (5.1.3.3-бөлімді қараңыз);

      ылғалды электросүзгі ( 5.1.3.4-бөлімді қараңыз);

      қапшық сүзгі (5.1.3.2-т бөлімді қараңыз);

      ылғалды тазартқыш (5.1.3.5- бөлімді қараңыз).

      Балқыту пешінен шыққан түтін газдары күкірт қышқылы зауытына (егер қолданылса) тасталмас бұрын тозаң мен газ тәрізді қосылыстардан тазартылады. Бұл катализаторды қорғау және сапа стандарттарына сәйкес күкірт қышқылын өндіру үшін қажет. Тозаңды және газтәрізді қосылыстарды тазалау газды жоғары температурада тазалауға мүмкіндік беретін ыстық электростатикалық тұндырғыштарды, сондай-ақ қап сүзгілерін және дымқыл скрубберлерді қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Газды алдын ала салқындату қатты бөлшектердің айтарлықтай мөлшері бір уақытта шөгетін қалдық жылу қазандықтарында жүзеге асырылады.

      Технологиялық газдарды тиімді ұстау және тазарту үшін бірнеше тазарту қондырғыларын біріктіріп пайдалануды қолдануға болады.

      Сүзгілерде ұсталған тозаң хлоридті немесе кадмийді (қажет болған жағдайда) шаймалаудан кейін процеске қайтарылады.

      Бұған қоса, сынап қосылыстарын кетіру үшін пешті газдан тазарту жүйесіне скрубберді қосуға болады. Бұл қадам күкірт қышқылы зауыттарында балқыту газдарын пайдалану кезінде қажет, өйткені тиісті сападағы күкірт қышқылын алу үшін түтін газдарындағы сынаптың мөлшері өте төмен болуы керек. Сынапты алып тастағаннан кейін скруббер қалдықтары, егер оларды басқа процестер үшін пайдалану мүмкін болмаса, кәдеге жарату керек.

      Күкірт қышқылы цехына баратын газдар скрубберде алдын ала дайындықпен электростатикалық тұндырғыштарда тазартылады. Скрубберлердегі электросүзгідің алдында газдарды салқындату және ылғалдандыру тозаңның жоғары электрлік кедергісіне байланысты қажет. Ылғал тазартқыш күкірт қышқылының немесе SO2 қондырғысының жоғары жағында болса, тозаң шығарындыларын азайту үшін немесе күкірт қышқылы қондырғысының төменгі ағынында орнатылған болса, газды тазартқыш ретінде пайдаланылады (5.3.5- бөлімді қараңыз).

      Қалдық түріндегі бөлінген тозаң/қалдықтарды өндірісте металдарды қалпына келтіру үшін қайта пайдалануға болады. Қажет болса, хлоридтерді, кадмийлерді және/немесе басқа жағымсыз элементтерді жою үшін осы қалдықтарды алдын ала өңдеу қажет болуы мүмкін.

      Электр пештерін пайдаланған кезде пайдаланылған газды күйдіріп, салқындатады, қап сүзгілерінде тозаңнан тазартады, сынаптан тазартады және қосымша жуу және салқындатусыз SO2 экстракциясы үшін күкірт қышқылы зауыттарына жіберіледі.

      Жиналған газдарды тазарту немесе өңдеу сатысына өткізу үшін ауа өткізгіштер мен желдеткіштер қолданылады. Жинау тиімділігі сорғыштардың өнімділігіне, арналардың тұтастығына және жақсы қысымды/ағынды басқару жүйесін пайдалануға байланысты. Айнымалы жылдамдықты желдеткіштерді пайдалану энергия шығынын азайта отырып, газ көлемі сияқты айнымалы жағдайларға сәйкес келетін жылдамдықпен экстракцияның орындалуын қамтамасыз етеді. Желдеткіштерге, клапандарға және демпферлерге арналған интеллектуалды автоматты басқару жүйелері де булардың пайда болуымен байланысты технологиялық қадамдарда оңтайлы жинау тиімділігін қамтамасыз ету үшін қолданылады. Қымтаулықты қамтамасыз ету және ағып кетуді болғызбау үшін пештерді, құбырларды, желдеткіштерді және сүзу жүйелерін жүйелі түрде тексеру және профилактикалық қызмет көрсету жүргізіледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жабық жүйелер мен жабдықтарды пайдалану атмосфераға ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алуға көмектеседі.

      Электр сүзгілер мен қапшық сүзгілерді пайдалану тозаң мен металл шығарындыларын азайтуға көмектеседі. Сүзгілерге түскен тозаң өндірістік циклге қайтарылады.

      Ылғалды скрубберлерді пайдалану тозаң, сынап және күкірт диоксиді шығарындыларын азайтуға көмектеседі.

      SO2 алу арқылы күкірт қышқылын өндіруден шығатын газдарды пайдалану күкірт диоксиді шығарындыларын азайтады. Тағы бір жағымды әсер – күкірт қышқылын өндіруде шикізат көлемінің азаюы.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      ӨМК қорғасын зауытында қорғасын концентраттарын өңдеу Айза пешінде (ISASMELTTM технологиясы ) жүзеге асырылады.

      Пеш астары бар болат корпустан және алынбалы фурмадан (ауа мен оттегі үрлеуін қамтамасыз ету үшін) тұрады. Концентрат пештің төбесіндегі тесік арқылы пешке жүктеледі. Ауа мен оттегі пешке тиеу фурмасының көмегімен беріледі. Пештің негізгі өнімдері – құрамында қорғасын бар қож, технологиялық және аспирациялық газдар. Пеш үздіксіз жүктеледі. Шығарылған газ қалдық газ қазандығында шамамен 1100 °C-тан 350 °C-қа дейін салқындатылады және шығу температурасы шамамен 350–400 °C болатын ыстық электр сүзгіден өтеді. 5.5-суретте ӨМК қорғасын зауытындағы электр сүзгісін көрсетеді.




      5.5-сурет. Мыс зауытындағы электр сүзгі

      SO2 шоғырлануы 3,5-13,5 %-дан аспайды. Қорғасын және мырыш өнеркәсібінің құрамында күкірті бар газдар қоспасынан жанаспалы әдіспен күкірт қышқылын алудың технологиялық процесі келесі кезеңдерден тұрады: газды тозаңнан, күшәннан, сынаптан, селеннен, фтордан, күкірт қышқылы тұманынан тазарту; газдарды тасымалдау және араластыру; күкірт диоксиді (SO2) конверсиясы; күкірт қышқылының конденсациясы. Қорғасын өндірісіндегі күкірті бар газдар қап сүзгідегі тозаңның негізгі мөлшерінен тазартылғаннан кейін тозаңды түпкілікті жою үшін жуу жүйелеріне түседі. Газды тазарту процесі тізбектей орнатылған жуу мұнараларын, скруббер-электр сүзгілерін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Жуу бөлімінде тазалағаннан кейін температурасы 32–50 °С және вакуумы 2,5 кПа аспайтын газдар араластырғышқа 85000 Нм3/сағ, ал SO2 шоғырлануы көп емес көлемде түседі. мырыш өндірісінің тазартылған газдарымен араластыру үшін 12,5 % -дан астам, одан әрі операциялар (қыздыру, тотығу, конденсациялау) және тиісті сападағы күкірт қышқылын алу үшін. 5.8-кестеде "Казцинк" ЖШС ӨМК-да қолданылатын ВСА "ХальдорТопсе" күкірт қышқылы зауытынан шығарындылардағы күкірт диоксидінің шоғырлануы көрсетілген.

      5.8-кесте. SO2 шығарындылары


Р/с №

Атауы

Өлшем бірлігі

Минималды концентрация

Максималды концентрация

Мониторинг жиілігі

Ескертпе

1

2

3

4

5

6

7

1

WSA "Haldor Topse" ылғал катализ қондырғысы

мг/Нм3

629.2

3700

Үздіксіз өлшеулер

Күкірт қышқылы қорғасын мен мырыш өндірісінің аралас газдарын пайдалана отырып өндіріледі.

      Кросс-медиа әсерлер

      Төмендегідер кезінде энергия шығындарының артуы:

      тозаң-газ ұстағыш жабдықты пайдалану (электр сүзгілер, қапшық сүзгілер, ылғалды скрубберлер);

      қайта пайдалану үшін қышқыл алу процестері арқылы артады.

      Ұсталған тозаңды қайта пайдалану мүмкін болмаған жағдайда кәдеге жарату қажеттілігі.

      Ылғалды скрубберлер табиғи су жүйелеріне сынап пен металдардың түсуіне жол бермеу үшін қосымша тазартуды қажет ететін сарқынды суларды жасайды.

      Сынапты жою үшін қолданылатын реагенттерге қосымша шығындар.

      Қатты немесе сұйық қалдықтар түріндегі сынапты жою кезінде пайда болған қалдықтар кәдеге жаратылады. Күкірт қышқылы зауытын пайдалану кезіндегі кросс-медиалық әсерлер тиісті бөлімде берілген.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады. Технологиялардың комбинациясы пеш газының сипаттамаларына байланысты. Күкірт қышқылы зауытының қолдану мүмкіндігі түтін газдарының құрамындағы SO2 мөлшерімен шектелуі мүмкін.

      Экономика

      "Казцинк" ЖШС Өскемен металлургиялық комбинатында (ӨМК) әлсіз күкірт газдарын кәдеге жарату бойынша "Халдор-Топсе" зауытының құрылысы жобасын іске асыруға жұмсалған шығындар ≈ 33 млн долларды құрады.

      Енгізудің қозғаушы күштері

      Экологиялық заңнама талаптары.

      Әлеуметтік-экологиялық аспектілері.

      Одан әрі сату үшін дайын өнім ретінде күкіртті алу.

5.4.2.      Қалпына келтірілетін балқыту кезінде атмосфераға құрамында бөлінетін газдар бар ұйымдастырылған тозаң шығарындылары тасталуын болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаттама

      Балқыту нәтижесіндегі ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудың жоғары әлеуеті бар техникалар.

      Техникалық сипаттама

      Тотықсыздандырғыш балқытуда қолданылатын шахталы пештердің газдары агрессивтілігі төмен болғандықтан құрғақ және ылғалды әдістермен тозаңнан тазартылады. Тікелей пештерде орнатылған циклондарда (5.1.3.1-бөлімді қараңыз) шахталы пештердің газдарын ірі тозаңнан тазартқан жөн. Бұл ұзын газ құбырларын тозаңның бітелу қаупін жояды, сонымен қатар кейде қап сүзгілері сияқты жұқа тозаң жинағыштардың тозаңындағы ұсақ сирек металл фракцияларының құрамын арттырады (5.1.3.2- бөлімді қараңыз). Ұсақ тозаң бөлшектерін жою кезінде дымқыл электростатикалық сүзгілерді пайдалану энергияны аз тұтынуды қажет етеді, бірақ сонымен бірге айтарлықтай жоғары құны бар (5.1.3.4- бөлімді қараңыз).

      Білік пеш газдарының тозаңы жоғары электрлік кедергімен сипатталады (оның құрамында негізінен PbO, PbS және ZnO болады). Сондықтан бұл газдарды дайындау (салқындату және ылғалдандыру) тозаң жинаудың жоғары деңгейіне жету үшін өте маңызды. Тозаңның жоғары дисперстілігі және газдардың айтарлықтай тозаңдылығы кезеңді тазалауды қолдануды және жұқа тазалау құрылғылары ретінде ең озық үлгідегі ұсақ тозаң жинағыштарды орнатуды анықтайды. Білік пештерінің газдарындағы күкірт диоксидінің аз болуы құрғақ қондырғылармен қатар дымқыл газ тазалау аппараттарын пайдалануға мүмкіндік береді.

      Ылғалды скрубберлер пайдаланылған газ ағындарында жоғары ылғалдылық болған кезде (материалдарды кептіру немесе қожды түйіршіктеу кезінде), сондай-ақ өздігінен тұтанатын тозаңы бар жағдайларда қолданылады. Скруббер түрі радиалды немесе шашыратқыш болуы мүмкін. Қатты ластанған пеш газдарын тазалау үшін сәйкес жуу ерітіндісімен (мысалы, сілтілі ерітінді) бірге пайдалануға болады (5.1.3.5-бөлімді қараңыз). Егер ұсталған тозаң (возгондар) орнында гидрометаллургиялық өңдеуге ұшыраса, шахталы пеш газдары үшін ылғалды тозаң жинау әдістерін қолдану әсіресе орынды. Ылғалды жүйелерден алынған тозаң тұнба ретінде бөлек жүйеде немесе сарқынды суларды тазарту қондырғысында жойылады.

      Сынап қоректік материалдардың құрамына немесе басқа технологияларға байланысты сәйкес абсорбенттермен сіңіру әдістерін қолдана отырып жойылады (5.1.3.5-бөлімді қараңыз).

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң мен металл шығарындыларын азайту. Шикізат шығынын азайту, ұсталған заттарды өндіріске қайтару.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Айза пешінің бай қожынан оның оксидтерін азайту арқылы қара қорғасын алу болып табылады. Шихтаның қалпына келуі және балқуы пешке жүктелген кокстың жануынан болады. Білік пештерінде кәдеге жарату сонымен қатар: бөлшектелген, металл қосындыларымен, қорғасын зауытының металлургиялық пештерінің отқа төзімді материалы, пайдаланылған ванадий катализаторы, пайдаланылған керамикалық бұйымдар. Сондай-ақ шахта пештерінде бөлшектелген қорғасын аккумулятор батареяларының сынықтары мен ұсақтарын қайта өңдеу жүзеге асырылады. Шахталық пештерінен шыққан технологиялық газдар кез келген жұмыс жағдайында тазалауға тозаң жинау бөліміне, одан әрі тазарту үшін қапшық сүзгілерге жіберіледі. Тазартылған газдар тазартылғаннан кейін атмосфералық ауаға шығарылады. Ұсталған тозаң шнектер жүйесі мен элеватор арқылы жоғары қысымды камералы пневматикалық сорғыға тиеледі және пневматикалық көлікпен концентрат қоймасына жіберіледі. Төтенше жағдайларда тозаң сыртқы бункерге түсіріледі. Тазартуға жіберілетін шахталы пештерден шығатын газдардың көлемі 260–320 мың м3/сағ.

      "KGHM" зауытында (Польша) шахталы пештердің тозаңсыздандыру жүйесін (қап және картридж сүзгілері) жаңғырту келесі көрсеткіштерге қол жеткізуге мүмкіндік берді: тозаң үшін 1 мг/Нм3 -тен аз және күшән (орташа мән 0,02 мг/Нм3) 0,05 мг/Нм3 -тен аз [86].

      Кросс-медиа әсерлер

      Төмендегілер кезінде энергия шығындарының өсуі:

      қожды силостарда сақтау немесе ашық жерлерде сақтау үшін суару суын пайдалану;

      тозаңнан және металдардан тазалау (құрғақ әдістер – циклондар, қапшық сүзгілер, электрсүзгілер; ылғалды әдістер – сіңіру).

      Ұсталған тозаңды қайта пайдалану мүмкін болмаған жағдайда кәдеге жарату қажеттілігі. Пеш газын қалпына келтіру қоспаларды кетіру үшін ішкі немесе сыртқы өңдеуді қажет етеді.

      Реагенттер ретінде қолданылатын қоспаларды қосымша тұтыну.

      Қалдық ағындарын сынаптан тазарту кезінде қосымша өңдеуді және жоюды қажет ететін қатты немесе сұйық қалдықтар түзіледі.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Циклондардың қолдану мүмкіндігі оларды басқа тазалау жүйелерімен бірге пайдалану қажеттілігімен шектелуі мүмкін.

      Ылғалды скрубберлерді тек ылғалды газ ағындары үшін пайдалануға болады.

      Сынап қосылыстарын жою қажеттілігі шикізаттың құрамына байланысты.

      Экономика

      Мәлімет жоқ

      Енгізудің қозғаушы күштері

      Экологиялық заңнама талаптары. Ұсталған тозаңды қайта қалпына келтіру және қайталама шикізат ретінде пайдалану мүмкіндігі.

5.4.3.      Тиеу, шығару және алдын ала мыссыздандыру ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбауға және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаттама

      Мүмкіндігінше оларды жоюға, жинауға және тазартуға бағытталған технологиялық шешімдерді жобалау және оңтайландыру негізінде бос шығарындылардың алдын алу әдістері.

      Техникалық сипаттама

      Жобалау кезеңдерінде немесе оларды қолданыстағы өндіріс процесіне енгізуде технологиялық процеске біріктірілген шығарындыларды жинау және бақылау жүйелерін пайдалану әдісі немесе әдістерінің жиынтығы. Ұсынылған техникалық шешімдердің құрамдас бөліктеріне жинау жүйелеріне техникалық қызмет көрсету, сондай-ақ қалдықтар ағындарының үздіксіз мониторингі жатады:

      корпустарға салынған тиеу жүйелерін пайдалану;

      жабық өндіріс орындарын пайдалану;

      пештегі температураны оңтайлы төмен қажетті деңгейде тұрақты бақылау және ұстап тұру;

      тозаң жинау жүйелерімен жабдықталған қымтаулы пештерді/беру жүйелерін пайдалану немесе жұмыс істеп тұрған пештер мен басқа технологиялық жабдықтарды сорғыш жүйелерімен жабдықтау;

      тиеу және босату орындарындағы қақпақтар/қоршаулар) алу мақсатында сорғыш құрылғылары мен газ құбырларының конструкциялары мен жұмыс әдістерін оңтайландыру ;

      балқытылған сульфидтерді немесе қожды беру және жылжыту үшін жабық науаларды пайдалану;

      шикізатты пешке беру кезінде және балқыту өнімдерін беру кезінде шығарындыларды ұстау үшін пештердің паналарын, жергілікті аспирациялық жүйелерді пайдалану;

      тозаңды материалдарды қайта тиеу орындарында тозаңды жинау (тиеу-түсіру пештерінің пункттерінде, кіреберістің шығыс саңылауларында);

      тиеу-түсіру пештерінің пункттерінде газ-ауа ағындарын жоюдың қайталама жүйелерін енгізу;

      тұндырылған қоспалардың сипаттамаларын ескере отырып жобаланған шығарылатын газдарды ұстау және тазалау жүйелерін пайдалану;

      пайдаланылатын технологиялық жабдық шеңберінде рұқсат етілсе, шикізатты шағын бөліктерде жеткізуге мүмкіндік беретін жүйелерді пайдалану.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаңның, металдардың, газ тәрізді қосылыстардың бақыланбайтын шығарындыларының алдын алу. Жиналған тозаңның көп бөлігі қайта пайдалану үшін технологиялық циклге қайтарылады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тасымалданатын балқыту өнімдерінде қорғасынның шоғырлануын төмендету бойынша ӨМК қорғасын зауытында жүргізілген зерттеулер шөміштерді тасымалдау немесе тұндыру кезінде балқыма беті салқындап, булану жылдамдығы төмендейтінін көрсетті. Сыртқы температураның төмендеуінің сипаты балқымалардың термофизикалық қасиеттеріне байланысты. Буланудың ең жоғары қарқындылығы шөмішті күңгіртпен толтыру сәтіне сәйкес келеді, бұл жоғары бастапқы температураға байланысты. Қож үшін қорғасынның аз болуына байланысты бастапқы булану жылдамдығы төмен. Ең төменгі булану қарқындылығы шөмішті қара қорғасынмен толтыру сәтінде болады, бірақ булану қарқындылығы баяу төмендейді. Барлық балқымалар үшін булануға байланысты қорғасын аэрозольдарының берілуі шөміштің баспана сыртында болған уақытына байланысты. Осыны ескере отырып, шөміштер баспаналардың астына түскенде, кем дегенде бір минутқа жергілікті сору желдету қоршаған ортаға қорғасынның бөлінуін азайтады деген қорытындыға келді.

      2020 жылы KGHM зауытында (Легниц, Польша) құю машиналары шығаратын газдардан күшән бар тозаңды тазарту жобасы аяқталды. Экологиялық тиімділіктің операциялық көрсеткіштері: тозаң үшін 2 мг/Нм3 -тен аз (орташа мән 1,6 мг/Нм3 ) [86].

      Кросс-медиа әсерлер

      Қосымша энергия ресурстарының қажеттілігі.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пікір

      Қолдану мүмкіндігі бар қондырғылар үшін шектелуі мүмкін (қолданыстағы технологиялық сызба, өндіріс орындарының жобасы). Жабдықты оқшаулау пайдаланылған және қолданыстағы шикізат пен өнімді тиеу/түсіру аймақтары газды ұстау және желдету жүйелерімен жабдықталған жағдайларда қауіпсіздік себептері бойынша шектеулер болуы мүмкін (мысалы, пештің түрі/дизайны, өрт қаупі, ағып кету қаупі).

      Экономика

      Ақпарат жоқ.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

      Шикізатты үнемдеу – ұсталған бөлшектерді өндірістің технологиялық цикліне қайтару.

5.4.4.      Тотықтырып балқыту қожын өңдеу кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды болғызбау және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаттама

      Қожды өңдеу кезінде ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудың жоғары әлеуеті бар техникалар.

      Техникалық сипаттама

      Бұл бөлімше тек шығарындылардың алдын алу және азайту үшін тиісті жабдықты пайдалануға қатысты технологияларға ғана қатысты, олар мыналарды қамтиды:

      қожды сүрлемдерде жабық сақтау немесе ашық жерде сақтау кезінде сумен суаруды пайдалану;

      тозаң мен газдың көп бөлінетін аумақтарындағы жабық типтегі жабдықтар мен сорғыш жүйелері (5.2.2-бөлімді қараңыз);

      қапшық сүзгі (5.1.3.2- бөлімді бөлімді қараңыз);

      ылғалды электрсүзгі (5.1.3.4- бөлімді бөлімді қараңыз).

      Техникалық сипаттама

      Қожды сақтау және тасымалдау кезінде тозаңның шығуын болғызбау үшін материалды ылғалдандыру және оны ылғалды күйде сақтау үшін су бүрку жүйесі қолданылады. Тасымалдау үшін пайдаланылатын жабдық жабылуы керек.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң мен металл шығарындыларының алдын алу.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      ӨМК қорғасын зауытында қожды қожұшыру қондырғысының көмегімен қорғасын балқыту қожынан қорғасын мен мырыш алынады, олар сублиматтарға айналады және мырыш зауытында одан әрі өңделеді.

      Қождарды өңдеу кезінде мырыш пен қорғасын тозаңға айналады. Шығатын тозаңды технологиялық газдар тазалау үшін қапшық сүзгілерге беріледі (тазарту тиімділігі 99,9 %) және қалдық шоғырлануы 5 мг/м3 төмен атмосфераға шығарылады.

      Қожды үрлеу аяқталғаннан кейін түйіршіктеуде су ашылады, шығару науасында бу сору және сору желдеткіші қосылады, содан кейін шығару саңлау ашылады және қож науадан түйіршікке шығарылады және түйіршіктелген зумпфада отырғызылады. Қожды айдау қондырғысына құюға және қожды шығаруға арналған қондырғылар одан әрі атмосфераға шығара отырып, қап сүзгілерде тазалау үшін ары қарай тасымалдайтын сорғыш қондырғылармен жабдықталған. Қож сумен түйіршіктелген. Ыстық қож сумен жанасқанда ол ұсақ түйіршіктерге бөлініп, шұңқырларда тез қатып қалады. Қожды түйіршіктеу қондырғысы ұйымдастырылған көз арқылы буды шығаратын сору қондырғысымен жабдықталған. Ылғалды қож қабылдау шұңқырларынан шығады (оның тозаңдануын жоқка шығарады), кранмен жүк көліктеріне тиеліп қоспаны толтыруға пайдалану үшін төгу орнының аумағына тасымалданады немесе сұраныс болса бөгде ұйымдарға өңдеуге беріледі.

      Кросс-медиа әсерлер

      Төмендегілер кезінде энергия шығындарының өсуі:

      қожды силостарда сақтау немесе ашық жерде сақтау кезінде сумен суаруды пайдалану;

      тозаңды кетіру үшін электрсүзгілерді қолдану.

      тозаңнан және металдардан тазалауға арналған жабдықты пайдалану (ылғалды электросүзгілер);

      Ұсталған тозаңды технологиялық циклге қайтару мүмкін болмаған жағдайларда кәдеге жарату қажеттілігі.

      Ылғалды скрубберлер мен суару жүйелерін пайдаланған кезде табиғи су объектілеріне ластағыш заттардың (металдардың және т.б.) түсуін болғызбау үшін қосымша тазартуды қажет ететін сарқынды сулар пайда болады.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Ақпарат ұсынылмаған.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

5.4.5. SO2 шығарындыларын азайту

      Қорғасын өнеркәсібі үшін SO2 газдарынан күкіртті кәдеге жарату маңызды. Әлемдегі көптеген зауыттарда қорғасын концентраттарын күйдіру кезінде күкіртті пайдалану 40 %-дан аспайды. Күкірт қышқылын өндіру әдетте құрамында кемінде 3,5 % күкірт диоксиді бар газдармен жүзеге асырылады. Атмосфераға құрамында 0,5–1,0 % SO2 бар тұтану камераларының және машиналардың құйрық бөлігінің газдары шығарылады.

      SO2 шығарындыларын қалпына келтіру және/немесе азайту үшін қолданылатын технологиялық ерітінділерді таңдауда түтін ағындарында күкірт диоксидінің шоғырлануын ескеру қажет. 5.9-кестеде SO2 <1 % және >1 % газдарды азайту әдістері келтірілген.

      5.9-кесте. SO2 шығарындыларының алдын алу және/немесе азайту әдістері

Р/с №

SO2 құрамы <1 %

SO2 құрамы>1 %

1

2

3

1

Әкті бүрку, содан кейін қап сүзгілерінде тазалау.
Аминдермен немесе полиэфирлі еріткішпен тазалау
Күкірт қышқылын алу үшін сутегі асқын тотығымен тотығу.
Күкірт қышқылын алу үшін белсендірілген көмір катализаторымен тотығу.
Каустикалық сода сіңіру және гипсті тұндыру арқылы қосарланған сілтілі скраб.
Глиноземді сіңіру және гипсті тұндыру (Dowa процесі)
Mg(OH)2 бар скруббер және магний сульфатының кристалдануы.
Натрий бисульфатын алу үшін натрий сульфаты және сумен әрекеттесу

қышқылын өндіруде күкірті бар қалдық газдарды пайдалану .
Қолданылатын техникалар:
- бір контактілі күкірт қышқылы қондырғылары;
- күкірт қышқылының қос жанасуы;
- ылғалды катализ әдісі (WSA процесі).
 
Суық судағы күкірт диоксидін сіңіру, содан кейін сұйық күкірт диоксиді ретінде вакуумды қалпына келтіру.
 

5.4.5.1. Бір контактілі қондырғылар

      Сипаттама

      Күкірт қышқылын стандартты контактілі тәсілмен алудың технологиялық процесі катализаторлардың бірнеше қабаттарының қатарын пайдалана отырып SO2-ні SO3-ке түрлендіруге негізделген.

      Технологиялық сипаттама

      Күйдіру газдары құрғақ электрсүзгілердегі тозаңның негізгі мөлшерінен тазартылғаннан кейін жууға беріледі. Жуу жүйелерінде тазалаудан кейін күйдіру газдары кептіру бөліміне түседі. Кептірілген газ күкірт диоксиді күкірт диоксидіне тотығуға арналған байланыс аппаратына түседі.

      Күкірт диоксидінің (SO2) триоксидке (SO3) тотығуы келесі реакцияға сәйкес жүреді:


SO2 + 0,5O2 → SO3 + 96,12 кДж/кг

(32)

      Күкірт диоксидінің тотығу процесі ванадий катализаторының төрт қабатындағы жанасу аппараттарында жүреді. Катализатор ретінде түйіршіктер, таблеткалар немесе сақиналар түріндегі әртүрлі дәрежедегі контактілі массалар қолданылады. Күкірт диоксидінің тотығу реакциясы кезінде жылу бөлінеді. Реакция кезінде бөлінетін жылу тотығуға берілген газды қыздыруға жұмсалады.

      Байланыс аппаратынан кейін газ сіңіру бөліміне түседі. Абсорбциялық процестің мәні күкірт қышқылының газ фазасынан күкірт триоксидін сіңіруі болып табылады. Күкірт ангидридін сіңіру 55 – 80 °C температурада суару үшін берілген 97,5-98,3 % концентрацияда күкірт қышқылымен моногидратты сіңіргіштерде жүзеге асырылады.

      Тазартылған газ тұманды сүзгілер арқылы күкірт қышқылының шашырауынан және тұманынан тазартылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Азайтылған SO2 шығарындылары.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Абсорбциялық процестің қалыпты жүруінің қажетті шарты суландырғыш қышқылдың абсорбер қимасына біркелкі таралуы, сонымен қатар қышқылдың шоғырлануы мен температурасының тұрақтылығы болып табылады. Бүріккіш қышқылды мұнараның қимасы бойынша біркелкі бөлу мұнараның ішінде саптама үстінде орналасқан тарату тақтайшасының көмегімен жүзеге асырылады.

      Бір контактілі технология Өскемен металлургиялық комбинатының мырыш өндірісіндегі металлургиялық газдарды өңдеу үшін қолданылады. Байланыс дәрежесі кем дегенде 96 % құрайды. Контактілі аппаратқа дейінгі кірістегі SO2 шоғырлануы кемінде 7 %, шығыста – 0,3 % [13].

      Кросс-медиа әсерлер.

      Газды алдын ала өңдеу сатысы болмаған жағдайда конверсия дәрежесі айтарлықтай төмен.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары.

5.4.5.2. Қос контакт/қос сіңіру

      Сипаттама

      Қос жанасу әдісінің қағидаты күкірт диоксиді күкірт диоксидіне ішінара тотықтырылғаннан кейін технологиялық газды одан әрі тотықтыру үшін жанасу аппаратынан алып тастайды.

      Технологиялық сипаттама

      Күкірт триоксидінің болуы күкірт диоксидінің айналуын тежейді, сондықтан күкірт диоксидін тиімдірек түрлендіруге қол жеткізу үшін газдағы күкірт диоксидінің мөлшері жеткілікті жоғары болған жағдайларда қос контакт/қос сіңіру процесі жиі қолданылады. Бұл жағдайда күкірт триоксиді екінші немесе үшінші өтуден кейін 98 % күкірт қышқылына сіңіп, келесі өтулерде күкірт диоксиді көбірек түрлендіруге мүмкіндік береді. Осыдан кейін күкірт триоксидін сіңірудің келесі кезеңі өтеді. Бұл процесте газдар ванадий пентоксиді катализатор қабаты арқылы өтетін кезде газдың құрамындағы күкірт диоксиді жанасу арқылы күкірт триоксидіне айналады. Бұл процесте ескеру қажет қос контакт әдісінің негізгі ерекшеліктері газдағы күкірт диоксидінің жоғары шоғырлануы және аралық сіңірудің болуы. Қосарланған абсорбциясы бар қос контактілі жүйелердің жалпы артықшылықтары:

      жалпы тиімділік және технологиялық шешімдерді білу;

      сұйық сарқынды сулардың болмауы және сәйкесінше оларды тазарту мен залалсыздандыруға қосымша шығындар;

      технологиялық жүйелер мен жеке жабдықтардың жұмыс уақыты жоғары қорлары;

      жұмыс ортасының салыстырмалы төмен жұмыс температурасы;

      оңай іске қосу және тоқтату.

      Қосарланған жанасу кезінде энергия буының шығымы бір контактілі жүйелермен салыстырғанда газды жанасудың екінші кезеңіне дейін аралық қыздыру үшін жылу шығыны есебінен әлдеқайда төмен.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға күкірт диоксиді шығарындыларын азайту. Шикізат пен материалдардың құнын төмендету. Сарқынды сулардың пайда болуы алынып тасталды, соның салдарынан оларды тазарту қажеттілігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      SO2 құрамын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді, сонымен қатар жанасу және сіңіру бөлімдеріндегі газ көлемі азаяды. Шығарылған газдардағы күкірт диоксиді шоғырлануы 0,03&nbs