ИПС "Әділет"

Настоящий глоссарий предназначен для облегчения понимания информации, содержащейся в настоящем справочнике по наилучшим доступным техникам "Добыча и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов)" (далее – справочник по НДТ). Определения терминов в этом глоссарии не являются юридическими определениями (даже если некоторые из них могут совпадать с определениями, приведенными в нормативных правовых актах Республики Казахстан).

Глоссарий представлен следующими разделами:

термины и их определения;

аббревиатуры и их расшифровка.

Термины и их определения

В настоящем справочнике по НДТ используются следующие термины:

комбинированная разработка	–	разработка месторождения полезных ископаемых с применением подземных и открытых горных выработок;
открытая разработка	–	разработка месторождения полезных ископаемых с применением открытых горных выработок;
справочник по наилучшим доступным техникам	–	документ, являющийся результатом соответствующего обмена информацией между заинтересованными сторонами, разработанный для определенных видов деятельности и включающий уровни эмиссий, объемов образования, накопления и захоронения основных производственных отходов, уровни потребления ресурсов и технологические показатели, связанные с применением наилучших доступных техник, а также заключения, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам и любые перспективные техники;
подземная разработка	–	разработка месторождения полезных ископаемых с применением подземных горных выработок;
бестранспортная система разработки	–	система, при которой отсутствует какой−либо вид транспорта, а перемещение вскрышных пород осуществляется самим выемочным оборудованием и применяется при отработке относительно пологозалегающих залежей при небольшой мощности покрывающих пород;
воздействие на окружающую среду	–	любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся результатом экологических аспектов организации;
карьер	–	производственная единица горного предприятия, осуществляющая добычу полезных ископаемых открытыми горными работами;
квершлаг	–	горизонтальная или наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по вмещающим породам вкрест простирания или под некоторым углом к линии простирания месторождения и используемая для транспортирования полезного ископаемого, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки электрических кабелей и линий связи;
комплексный подход	–	подход, учитывающий более, чем одну природную среду. Преимущество данного подхода состоит в комплексной оценке воздействия предприятия на окружающую среду в целом. Это уменьшает возможность простого переноса воздействия с одной среды на другую без учета последствий для такой среды. Комплексный (межкомпонентный) подход требует серьезного взаимодействия и координации деятельности различных органов (ответственных за состояние воздуха, воды, утилизацию отходов и т.д.).
котел-утилизатор	–	котел, использующий (утилизирующий) теплоту отходящих газов различных технологических установок - дизельных или газотурбинных установок, обжиговых и сушильных барабанных печей, вращающихся и туннельных технологических печей;
неформованные огнеупоры	–	огнеупоры, изготовленные без определенных форм и размеров в виде кусковых, порошковых и волокнистых материалов, а также паст и суспензий;
окружающая среда	–	совокупность окружающих человека условий, веществ и объектов материального мира, включающая в себя природную среду и антропогенную среду;
основные производственные отходы	–	наиболее значимые для конкретного вида производства или технологического процесса отходы, с помощью которых возможно оценить значение основного негативного воздействия на окружающую среду;
удельный расход потребления ТЭР	–	единица измерения, используемая для определения энергетической емкости производственного (технологического) процесса;
анализ жизненного цикла	–	термин употребляется для обозначения анализа воздействия продукта или изделия на окружающую среду на протяжении его жизненного цикла. Анализ жизненного цикла предназначен для оценки суммарного воздействия продукта на окружающую среду в течение всего жизненного цикла этого продукта, то есть, включая сырье, производство, использование, возможную рециркуляцию или повторное использование, а также последующую утилизацию продукта.
рекуперация	–	возвращение части материала или энергии, расходуемых при проведении того или иного технологического процесса, для повторного использования в том же процессе;
технологические показатели	–	уровни эмиссий, связанные с применением наилучших доступных техник, выраженные в виде предельного количества (массы) маркерных загрязняющих веществ на единицу объема эмиссий (мг/Нм³, мг/л) и (или) количества потребления электрической и (или) тепловой энергии, иных ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги, которые могут быть достигнуты при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких наилучших доступных техник, описанных в заключении по наилучшим доступным техникам, с учетом усреднения за определенный период времени и при определенных условиях;
тонна условного топлива (т.у.т.)	–	единица измерения энергии, равная 29,3 ГДж, определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны каменного угля;
шахта	–	производственная единица горного предприятия, осуществляющая добычу полезных ископаемых подземными горными работами;
шахтный ствол	–	вертикальная, реже наклонная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ в пределах шахтного поля, его крыла или блока;
штольня	–	вскрывающая горная выработка, пройденная с поверхности к месторождению и предназначенная для транспортирования полезного ископаемого или вспомогательных целей;
штрек	–	горизонтальная или с углом наклона обычно не более 3° выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по простиранию наклонно залегающего месторождения полезного ископаемого или в любом направлении - при горизонтальном его залегании;
экологическое разрешение	–	документ, удостоверяющий право индивидуальных предпринимателей и юридических лиц на осуществление негативного воздействия на окружающую среду и определяющий экологические условия осуществления деятельности;
эмиссия	–	прямой или опосредованный выпуск в воздушную, водную среду или на земную поверхность веществ, вибрации, высоких температур или шума, возникающих из точечных или рассеянных источников, имеющихся в установке.

Аббревиатуры и их расшифровка

Аббревиатура	Расшифровка
АСУ	автоматизированные системы управления
АСМ	автоматизированная система мониторинга
АО	акционерное общество
ПАВ	поверхностно-активные вещества
ЗСМК	Западно-Сибирский металлургический комбинат
АСДТ	смесь аммиачной селитры с дизельным топливом
ЕС	Европейский союз
СУОТ	система управления охраной труда
НДТ	наилучшая доступная техника
ППР	планово-предупредительный ремонт
ВВ	взрывчатое вещество
ГСМ	горюче-смазочные материалы
ЧРП	частотно-регулируемый привод
ТОО	товарищество с ограниченной ответственностью
ТЭ	тепловая энергия
ТЭЦ	теплоэлектроцентраль
ДВС	двигатель внутреннего сгорания
КТА	комплексный технологический аудит
СУООС	система управления охраной окружающей среды
КГОК	Качканарский горно-обогатительный комбинат
ПСП	плодородный слой почвы
ГВУ	главные вентиляторные установки
НПА	нормативно-правовые акты
НЛМК	Новолипецкий металлургический комбинат
ЮАР	Южно-Африканская Республика
ЮГОК	Южный горно-обогатительный комбинат
ТЭР	топливно-энергетические ресурсы
ЦГОК	Центральный горно-обогатительный комбинат
КПД	коэффициент полезного действия
ПХДД/Ф	полихлорированные дибензопарадиоксины и дибензофураны
УКРМ	устройство компенсации реактивной мощности
СКВ	селективное каталитическое восстановление
СНКВ	селективное некаталитическое восстановление
СУЭК	сибирская угольная энергетическая компания
СМК	система менеджмента качества
ССГПО	Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение
ГОК	горнообогатительный комбинат
ДГД	десульфуризация дымовых газов
ЛОС	летучие органические соединения, не относящиеся к метану
ЦПТ	циклично-поточные технологии
ПДК	предельно-допустимая концентрация
ПДВ	предельно-допустимый выброс
ЭВВ	эмульсионное взрывчатое вещество
СЭМ	система экологического менеджмента
СЭнМ	система энергетического менеджмента
ЭНК	экологический норматив качества
LKAB	Luossavaara-Kiirunavaara AB (шведская горнодобывающая компания)

Предисловие

Краткое описание содержания справочника по НДТ: взаимосвязь с международными аналогами

Справочник по НДТ разработан в целях реализации Экологического кодекса Республики Казахстан (далее - Экологический кодекс).

Разработка справочника НДТ проводилась в соответствии с Правилами разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам, утвержденных Постановлением Правительства Республики Казахстан от 28 октября 2021 года № 775 (далее – Правила).

При разработке справочника по НДТ учтен наилучший мировой опыт и аналогичные и сопоставимые справочные документы по НДТ (Best Available Techniques Reference Document for Iron And Steel Production [1], Best Available Techniques Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries [2], Best Available Techniques Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries [3], официально применяемые в государствах, являющихся членами Организации экономического сотрудничества и развития, с учетом необходимости обоснованной адаптации к климатическим, экономическим, экологическим условиям и сырьевой базе Республики Казахстан, обуславливающим техническую и экономическую доступность НДТ в области применения.

Область применения справочника по НДТ, технологические процессы, оборудование, технические способы, методы в качестве НДТ для конкретной области применения, отнесение техники к НДТ, а также технологические показатели, связанные с применением одной или нескольких в совокупности НДТ для технологического процесса определены технической рабочей группой по разработке справочника по НДТ "Добыча и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов)".

Текущее состояние эмиссий в атмосферу от промышленных предприятий по добыче и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов) составляет порядка 21 600 тонн в год. Готовность предприятий по добыче и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов) к переходу на принципы НДТ составляет порядка 70 % при несоответствии уровням эмиссий, установленных в сопоставимых справочных документах ЕС.

При переходе на принципы НДТ прогнозное сокращение эмиссий в окружающую среду составит 70 %, или снижения порядка 15 000 тонн в год.

Предполагаемый объем инвестиций 20 млрд тенге. Внедрение НДТ предусматривает индивидуальный подход к выбору НДТ с учетом экономики конкретного предприятия и готовности предприятия к переходу на принципы НДТ, выбора страны производителя НДТ, мощностных показателей, габаритов НДТ и степени локализации НДТ.

Модернизация производственных мощностей с применением современных и эффективных техник будет способствовать ресурсосбережению и оздоровлению окружающей среды до соответствующих уровней отвечающих эмиссиям стран Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР).

Информация о сборе данных

В целях разработки справочника по НДТ информация об уровнях выбросов, сбросах, образовании отходов, технологических процессах, оборудовании, технических способах, методах, применяемых при добыче и обогащении руд черных металлов в Республике Казахстан была собрана в процессе проведения КТА, правила проведения которого включаются в Правила. Перечень объектов для прохождения КТА утвержден технической рабочей группой по разработке справочника по НДТ "Добыча и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов)".

Взаимосвязь с другими справочниками по НДТ

Справочник по НДТ является одним из серии разрабатываемых в соответствии с требованием Экологического кодекса национальных справочников по НДТ.

Справочник по НДТ имеет взаимосвязь с:

№ п/п	Наименование справочника по НДТ	Связанные процессы
1	2	3
1	Сжигание топлива на крупных установках с целью производства энергии	Сжигание топлива в процессе обогащения руд и производства окатышей
2	Энергетическая эффективность при осуществлении хозяйственной и иной деятельности	Процессы потребления тепловой и электрической энергии
3	Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)	Процессы добычи и подготовки руд
4	Производство чугуна и стали	Процессы подготовки сырья

Область применения

В соответствии с приложением 3 Экологического кодекса настоящий Справочник по НДТ распространяется на следующие основные виды деятельности:

добыча и обогащение железных руд.

Справочник по НДТ распространяется на производственные процессы добычи и обогащения руд черных металлов (железные руды, хромовые руды), в том числе:

открытая добыча руд черных металлов;

подземная добыча руд черных металлов;

обогащение руд черных металлов;

производство окатышей.

Справочник по НДТ охватывает сопутствующие производственному процессу:

методы предотвращения и сокращения эмиссий и образования отходов;

методы обращения со вскрышными породами, карьерный и сточный водоотлив, рудничная вентиляция;

хранение и транспортировка сырья, продукции, пустой породы и хвостов обогащения;

методы рекультивации земель.

Процессы производства, не связанные напрямую с первичным производством, не рассматриваются в настоящем справочнике по НДТ.

Справочник не распространяется на

добычу и обогащение марганцевых и ванадиевых руд;

производство черных металлов;

обеспечение промышленной безопасности или охраны труда.

Вопросы охраны труда рассматриваются частично и только в тех случаях, когда оказывают влияние на виды деятельности, включенные в область применения настоящего справочника по НДТ.

Рассматриваются вопросы обеспечения при добыче и обогащении руд черных металлов экологически безопасными техниками, а также решениями проблем утилизации различных видов отходов или комплексным использованием техногенных отходов.

Аспекты управления отходами на производстве в настоящем справочнике по НДТ рассматриваются только в отношении отходов, образующихся в ходе основного и вспомогательного технологического процесса.

Принципы применения

Статус документа

Справочник по НДТ предназначен для информирования операторов объекта/объектов, уполномоченных государственных органов, и общественности о НДТ и любых перспективных техниках, относящихся к области применения справочника по НДТ с целью стимулирования перехода операторов объекта/объектов на принципы "зеленой" экономики и НДТ.

Определение НДТ осуществляется для отраслей (областей применения НДТ) на основе ряда международных принятых критериев:

применение малоотходных технологических процессов;

высокая ресурсная и энергетическая эффективность производства;

рациональное использование воды, создание водооборотных циклов;

предотвращение загрязнения, отказ от использования (или минимизация применения) особо опасных веществ;

организация повторного использования веществ и энергии (там, где это возможно);

экономическая целесообразность (с учетом инвестиционных циклов, характерных для отраслей применения НДТ).

Положения, обязательные к применению

Положения раздела "6. Заключение, содержащие выводы по наилучшим доступным техникам" справочника по НДТ являются обязательными к применению при разработке заключений по НДТ.

Необходимость применения одного или совокупности нескольких положений заключения по НДТ определяется операторами объектов самостоятельно, исходя из целей управления экологическими аспектами на предприятии при условии соблюдения технологических показателей. Количество и перечень НДТ, приведенных в настоящем справочнике по НДТ, не является обязательным к внедрению.

На основании заключения по НДТ, операторами объектов разрабатывается программа повышения экологической эффективности, направленная на достижение уровня технологических показателей, утвержденных в заключениях по НДТ.

Рекомендательные положения

Рекомендательные положения имеют описательный характер и рекомендованы к анализу процесса установления технологических показателей, связанных с применением НДТ и к анализу при пересмотре справочника по НДТ:

Раздел 1: представлена общая информация о добыче и обогащении руд черных металлов, о структуре отрасли, используемых промышленных процессах и технологиях по добыче и обогащении руд черных металлов.

Раздел 2: описана методология отнесения к НДТ, подходы идентификации НДТ.

Раздел 3: описаны основные этапы производственного процесса или производства конечного продукта, представлены данные и информация об экологических характеристиках установок по добыче и обогащении руд черных металлов с точки зрения текущих выбросов, потребления и характера сырья, потребления воды, использования энергии и образования отходов.

Раздел 4: описаны методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

Раздел 5: представлено описание существующих техник, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

Раздел 7: представлена информация о новых и перспективных техниках.

Раздел 8: приведены заключительные положения и рекомендации для будущей работы в рамках пересмотра справочника по НДТ.

1. Общая информация

Настоящий раздел справочника по НДТ содержит общую информацию о конкретной области применения, включая описание горнодобывающей и горно-обогатительной отрасли Республики Казахстан, а также описание основных экологических проблем, характерных для области применения настоящего справочника по НДТ, включая текущие уровни эмиссий, а также потребления энергетических, водных и сырьевых ресурсов.

1.1. Структура и технологический уровень отрасли

В Республике Казахстан горнодобывающая и горно-обогатительная отрасль является одной из важнейших и стратегических отраслей экономики ввиду того, что она нацелена на поставку сырья для дальнейшего производства продукции, необходимых в различных секторах экономики страны.

Сырьевая база черной металлургии располагает достаточными запасами, разработка которых способна не только обеспечить эффективную работу металлургических предприятий республики (АО "АрселорМиттал Темиртау" Актюбинский и Аксуский ферросплавный заводы), но и осуществлять поставку их продукции на экспорт.

В зависимости от условий залегания рудных месторождений и мощности залежей их разработку осуществляют открытым (карьеры), подземным (рудники или шахты) или комбинированным открыто-подземным способами. В настоящее время открытым способом добывается около 70 % руд черных и цветных металлов. Подземным способом разрабатывают месторождения на глубинах до 3 – 4 км. Залегание полезного ископаемого на большой глубине, сложный рельеф поверхности, особые климатические условия - основные факторы, которые являются решающими при выборе подземного способа разработки. Комбинированный способ применяют при разработке, как правило, мощных крутых глубоко залегающих месторождений, перекрытых сравнительно небольшой толщей наносов. На некоторых месторождениях применяется комбинированный способ добычи.

По подтвержденным запасам железных руд Республика Казахстан занимает 5, а по их качеству 3 место в мире. Балансовые запасы железных руд составляют около 20 млрд тонн, из них 79 % сосредоточено в Торгайском железорудном районе (Костанайская область). Среднее содержание железа в рудах составляет 39,1 %.

По общим запасам и качеству хромовых руд Республика Казахстан занимает 1 место в мире. Балансовые запасы хромовых руд составляют 362,7 млн тонн. Они сосредоточены в хромитовых месторождениях, расположенных в юго-восточной части Кемпирсайского ультрабазитового массива (Актюбинская область). Однако по качеству руд Республика Казахстан уступает основным мировым производителям. Большая доля запасов низкого качества является основной причиной того, что в эксплуатацию на настоящий момент вовлечены только 35 % разведанных запасов.

Важнейшим фактором размещения предприятий по добыче и обогащению руд черных металлов обычно является близость к источнику сырья – руде. Размещение фабрик по обогащению и производству окатышей осуществляется в первую очередь вблизи источников сырья и дешевой электроэнергии, а также имеющихся производственных мощностей, инфраструктуры и квалифицированных трудовых ресурсов.

Согласно данным Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан (далее – БНС АСПР РК) за 2020 год в горнодобывающей отрасли в натуральном выражении было произведено следующее количество основной промышленной продукции, указанное в таблице ниже [4].

Таблица 1.1. Производство промышленной продукции в натуральном выражении

№ п/п	Наименование продукции	Произведено продукции, тыс. тонн.		Изменение объема промышленной продукции из натуральных показателей, 2020 г. в % к 2019 году
№ п/п	Наименование продукции	2020	2019
1	2	3	4	5
1	Руды железные	62 865,0	62 975,2	99,8
2	Концентраты железорудные	12 673,2	11 642,9	108,8
3	Агломерат железорудный	5 751,1	5 551,1	103,6
4	Окатыши железорудные	4 814,3	5458,4	88,2
5	Руды хромовые	6 326,4	7 018,9	90,1
6	Концентраты хромовые	4 129,3	5 133,1	80,4

Представленная в таблицах № 1.2 и 1.3 информация отражает состояние отрасли с учетом сроков эксплуатации производственных мощностей предприятий по добыче железной и хромовой руды, их географическому расположению, фактической и проектной мощности, видам и объемам выпускаемой продукции.

Таблица 1.2. Основные месторождения железных и хромовых руд и перечень эксплуатирующих их предприятий

№ п/п

Предприятие, структурное подразделение/ месторождение

Основной тип руды

Способ отработки

Общие утвержденные запасы месторождения А+В+С₁, млн т

Среднее содержание железа/ хрома в руде, %

Добыча в 2019 г., тыс. т

1	2	3	4	5	6	7
1	АО "ССГПО"
1.1	Соколовский карьер/ "Соколовское"	Магнетитовые	Открытый	1 008,6	40,9	5 991,8
1.2	Качарский карьер/ "Качарское"	Магнетитовые	Открытый	2 168,6	38,2	12 985,0
1.3	Куржункульский карьер/ "Куржункульское"	Магнетитовые	Открытый	109,6	44,4	3 281,0
1.4	Сарбайский карьер/ "Сарбайское"	Магнетитовые	Открытый	865,5	40,4	7 400,4
1.5	Шахта "Соколовская"/ "Соколовское"	Магнетитовые	Подземный	224,1	40,9	1 861,9
2	ТОО "Оркен", железорудный департамент АО "АрселорМиттал Темиртау"
2.1	Лисаковский филиал/ "Лисаковское"	Бурые железняки, оолитовые	Открытый	1 728,2	35,4	2 344,5
2.2	"Оркен-Кентобе"/ "Кентобе"	Магнетитовые	Открытый	136,8	47,7	530,9
2.3	"Оркен-Атансор"/ "Атансор"	Магнетит-мартитовые	Открытый	45,5	40,0	1 738,9
2.4	"Оркен-Атасу"/ "Западный Каражал"	Магнетит-гематитовые	Подземный	311,6	51,2	985,2
3	ТОО "Металлтерминалсервис"
3.1	"Шойынтас"	Гематит-магнетитовые и гематит-мартитовые	Открытый	2,0	48 – 50	Нет данных
4	ТОО "Bapy Mining"
4.1	Рудник "Бапы"/ "Бапы"	Магнетит-серпентиновые	Открытый	43,8	28,3	3 000
5	АО Горнорудная компания "Бенкала"
5.1	Рудник "Бенкала"/ Бенкалинское"	Магнетитовые	Открытый	27,7	57,6	-
6	АО "ТНК "Казхром"
6.1	Рудник "Донской", карьер "Южный"/ "ХХ лет КазССР", "Геофизический 1"	Магнохромитовые	Открытый	30,6	51,9	748,3
6.1		Магнохромитовые	Открытый	0,5	47,2	748,3
6.2	Шахта "Молодежная"/ "40 лет КазССР"	Магнохромитовые, хромпикотитовые	Подземный	89,5	50,3	2 514,8
6.3	Шахта имени "10-летия Независимости Казахстана"/ "Миллионный", "Алмаз-Жемчужина", "№21", "Первомайское"	Магнохромитовые	Подземный	49,5	48,4	2 338,6
				287,6	51,1
				22,7	47,0
				11,5	43,9
7	ТОО "Восход-Oriel"
7.1	рудник "Восход"/ "Восход"	Магнохромитовые	Подземный	15,03	46,2	850,0

Таблица .. Действующие крупнейшие объекты по добыче руды, по сроку эксплуатации, по производственным мощностям в Республике Казахстан

№ п/п	Предприятие, структурные подразделения	Год введения	Расположение	Проектная мощность, т/год	Объем годового производства, т/год (макс.)
1	2	3	4	5	6
1	АО "ССГПО"
1.1	Соколовский карьер	1955	Костанайская область	7 000 000	7 468 092
1.2	Шахта "Соколовская"	1975	Костанайская область	7 000 000	2 763 018
1.3	Качарский карьер	1985	Костанайская область	23 000 000	12 985 180
1.4	Куржункульский карьер	1983	Костанайская область	3 500 000	3 582 100
1.5	Сарбайский карьер	1961	Костанайская область	10 000 000	7 400 405
2	ТОО "Оркен"
2.1	Лисаковский филиал	1969	Костанайская область	1 700 00	3 227 924
2.2	"Оркен-Кентобе"	1983	Карагандинская область	2 500 000	1 500 000
2.3	"Оркен-Атасу"	1959	Карагандинская область	2 200 000	2 400 000
2.3	"Оркен-Атасу"	1972	Карагандинская область	2 200 000	2 400 000
2.4	ТОО "Оркен-Атансор"	1972	Акмолинская область	1 700 000	1 045 203
3	ТОО "ТНК "Казхром"
3.1	Рудник "Донской" карьер "Южный"	1938	Актюбинская область	700 000	748 500
3.2	Шахта имени "10-летия Независимости Казахстана"	1999	Актюбинская область	1-я очередь 3 000 000 2-я очередь 6 000 000	2 631 581
3.4	Шахта "Молодежная"	1981	Актюбинская область	2 500 000	2 500 000
4	ТОО "Восход-Oriel"
4.1	Рудник "Восход"	2006	Актюбинская область	1 300 000	850 000

Основными используемыми методами обогащения на предприятиях в Республике Казахстан является метод магнитной сепарации (сухой и мокрый), гравитационно-магнитное обогащение с производством железорудных и хромовых концентратов и окатышей.

ССГПО, входящее в состав ERG, выпускает два вида основной товарной продукции - железорудные офлюсованные окатыши и товарный железорудный магнетитовый концентрат, которые являются сырьем для доменного производства. Содержание железа в концентрате - 66,0 %, в окатышах - 63,0 %.

Основным видом выпускаемой продукции Железорудным департаментом ТОО "Оркен" АО "АрселорМиттал Темиртау" является обогащенный железорудный концентрат с содержанием железа 55 – 56 % с поставкой готовой продукции (железорудного концентрата, обогащенной руды) основному потребителю – металлургическому заводу АО "АрселорМиттал Темиртау".

Обогатительный комплекс Донского ГОКа осуществляет переработку хромовой руды в объеме 6,0 млн тонн в год. Основной вид продукции: дробленная товарная руда, концентраты, различного класса крупности, брикеты хромовые, обожженные окатыши.

Обогатительная фабрика ТОО "Восход Хром" производит полный цикл переработки исходной руды, добытой с месторождения "Восход" с выпуском хромового концентрата с содержанием 42 – 52 %.

Представленная в таблицах № 1.4 информация отражает состояние отрасли с учетом сроков эксплуатации производственных мощностей предприятий по обогащению железной и хромовой руды и производству окатышей, их географическому расположению, фактической и проектной мощности, видам и объемам выпускаемой продукции.

№ п/п

Предприятие, наименование объекта

Метод обогащения

Год введения

Проектная мощность, т/год

Объем годового производства

Продукция

1	2	3	4	5	6	7
1	АО "ССГПО"
1.1	Фабрика рудоподготовки и обогащения (ФРПО)	Магнитный способ (сухой и мокрой)	1963 г.	19 368 784	13 599 077	железорудный концентрат
1.2	Фабрика по производству окатышей (ФПО)	Магнитный способ (сухой и мокрой)	-	5 379 160	3 341 197	железорудные окатыши
2	ТОО "Оркен"
2.1	Лисаковский филиал ТОО "Оркен"	гравитационно-магнитное обогащение	1972	940 602	651 123	концентрат железной руды
2.2	Представительство "Оркен-Кентобе"	сухая магнитная сепарация	-	1 000 000	290 000	концентрат железной руды
2.3	Представительство "Оркен-Атасу"	сухая магнитная сепарация	-	2 400 000	2 265 143	концентрат
2.4	ТОО "Оркен-Атансор"	сухая магнитная сепарация	2011	668 763	301 229	концентрат железной руды
3	АО "ТНК Казхром" Донской ГОК
3.1	Дробильно-обогатительная фабрика № 1	гравитационные	1973	788500	397300	хромовый концентрат
3.2	Фабрика обогащения и окомкования руды		1984	975619	556700	хромовый концентрат (обогащение руды 10 – 160 мм)
				840800	636200	хромовый концентрат (обогащение руды 0 – 10 мм)
				982900	743500	окатыши хромовые

1.2. Минерально-сырьевая база

Железные руды.

Основу сырьевой базы железа образуют скарновые месторождения с высококачественными магнетитовыми рудами и бурожелезняковые месторождения, сосредоточенные в Торгайском регионе Северного Казахстана. Кроме того, источником черных металлов являются месторождения Карагандинской области – Кентобе, Атасу.

По состоянию на 1 января 2017 г. государственным балансом Республики Казахстан учтены запасы железных руд по 68 объектам, из них 38 с балансовыми запасами 10,2 млрд тонн переданы недропользователям для проведения разведочных и добычных работ. Основные балансовые запасы железных руд сосредоточены в Костанайской и Карагандинской областях. В 2016 г. ими были вовлечены в разработку объекты с запасами железных руд 5,6 млрд тонн (28 % от запасов республики) [4].

На остальных объектах с балансовыми запасами 4,6 млрд тонн осуществлялись разведочные или подготовительные к эксплуатации работы. В резерве (нераспределенный фонд) находились объекты с балансовыми запасами 9,7 млрд тонн (49 % от запасов республики) [4].

В отличие от большинства родственных железорудных предприятий стран СНГ, добывающих и перерабатывающих магнетитовые кварциты, АО "ССГПО" является единственным предприятием, у которого рудная база для производства окатышей представлена магнетитовыми скарнами.

Общая мощность рудников АО "ССГПО" по добыче сырой железной руды составляет 25 млн тонн руды в год, которую в перспективе планируется довести до 28 – 30 млн руды тонн в год за счет расширения Качарского железорудного карьера. Геологические запасы железных руд в недрах составляют 3,8 млрд тонн, в том числе промышленные в контурах карьеров – 1,3 млрд тонн. Обеспеченность Компании запасами железных руд составляет 126 лет.

Хромовые руды.

Хромиты располагаются на сравнительно небольшой площади в пределах Кемпирсайского дунит-периодитового массива в Западном Казахстане и характеризуются высоким качеством руд.

В Республике Казахстан выявлено запасов хромовых руд более 950 млн тонн. Государственным балансом запасов хромовых руд на 1 января 2017 г. Учтены 17 месторождений. 9 месторождений (с запасами 356,4 млн тонн (98 % от запасов Республики Казахстан) переданы двум недропользователям (АО "Транснациональная компания "Казхром" и ТОО "Восход-Oriel"). Ими в 2016 г. были вовлечены в отработку 7 объектов с запасами 344,8 млн тонн (95 % от запасов республики). В резерве находятся 8 объектов, в том числе 6 с балансовыми запасами.

В результате проведения геологоразведочных работ на участке Дуберсай месторождения 40 лет Казахской ССР получен прирост запасов 321 тысяч тонн. Однако, необходимого восполнения отработанных запасов хромовых руд практически не происходит.

Крупнейшая в отрасли ресурсная база Донского ГОКа – филиал АО "ТНК "Казхром" включает 211,9 млн тонн уникальной по качеству хромовой руды со средним содержанием хрома 50 % и с низким содержанием примесей. Доказанные и вероятные резервы составляют 167,4 млн тонн хромовой руды и способны обеспечить работу рудника на несколько десятков лет при текущем уровне производства, обеспечивая существенный потенциал дальнейшего расширения.

Утвержденные запасы месторождения "Восход" ТОО "Восход-Oriel" на 02.01.2018 г. - 9,7 млн тонн руды.

Поддержание деятельности существующих предприятий горно-металлургического комплекса осуществляется в Северной энергетической зоне, которая является электроизбыточной, что дает возможность полностью обеспечивать производства электроэнергией. Для подключения некоторых предприятий к сетям необходимо строительство линий электропередачи локального значения.

Потребность производств в водных ресурсах Актюбинской области обеспечивается за счет подземных вод Сарыбулакской группы месторождений, в Костанайской области – осуществляется за счет подземных и поверхностных вод Тобол-Торгайского водохозяйственного бассейна.

1.3. Технико-экономические показатели отрасли

По данным БНС АСПР РК со ссылкой на данные Комитета геологии, в 2019 г. в недропользование минерально-сырьевого комплекса (без учета инвестиций в УВС, уран) было инвестировано 2 292,1 млрд тенге, что на 22,8 % выше уровня 2018 г.

Инвестиции в недропользование по различным видам металлов приведены на рисунке ниже.

Рисунок .. Инвестиции в недропользование по различным видам металлов

Из рисунка выше видно, что инвестиции по добыче руд черных металлов не являются приоритетными, в сравнении с цветными и драгоценными металлами, однако их доля все же значительна и в совокупности для железа, марганца и хромитов составляет более 15 % от всех инвестиций.

Горно-металлургический комплекс является одним из главных экспортных секторов Республики Казахстан – его доля в общем объеме экспорта страны составляет около 20 %. Как указывалось выше, в структуре экспорта преобладают сырьевые товары, в частности около 80 % составляют добытые руды и рудные концентраты. Главными потребителями казахстанских металлов являются рынки России и Китая.

Исходные данные по экспорту твердых полезных ископаемых взяты с сайта БНС АСПР РК [5] и Комитета государственных доходов [6].

В 2019 г. экспорт железной руды в натуральном выражении вырос на 7 %, до 10,2 млн тонн, в стоимостном – на 37,5 %, до 664,4 млн долларов. Из Костанайской области в Россию отправлено 8,5 млн тонн, или 83,1 % от общего объема экспорта железных руд.

На стабильную поставку железных руд в Россию способствует экспортный контракт, заключенный в декабре 2016 г. АО "ССГПО" с ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" о поставках более 30 млн тонн железорудного сырья до 1 января 2021 г. В 2019 г. поставки железных руд в Китай в натуральном выражении выросли на 17,9 %, до 1,68 млн тонн. На 43,9 %, до 35,4 тыс. тонн вырос экспорт железных руд в Кыргызстан.

В 2019 г. экспорт хромовых руд сократился как в натуральном, так и в стоимостном выражении. 779 тыс. тонн, или весь объем экспорта хромовых руд из Актюбинской области отправлен в Россию.

1.4. Основные экологические проблемы

Горнодобывающая и горно-обогатительная промышленность неизбежно влияет на окружающую среду. Основными экологическими аспектами предприятий по добыче и обогащении руд черных металлов являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, образование рудничных и шахтных вод, отходов (золошлаков и хвостов обогащения), использование земель, механические нарушения ландшафта.

Таблица .. Воздействие на окружающую среду горнодобывающего предприятия на разных этапах деятельности

№ п/п
№

Воздействие

Открытая добыча

Подземная добыча

Обогащение

Размещение отходов добычи и обогащения

Геологоразведочные работы

Снятие и складирование плодородного слоя почвы

Вскрышные работы

Буровзрывные работы

Добычные работы

Транспортировка

Вскрытие

Подготовка

Добычные работы

Дробление
руды

Сепарация магнитная и электрическая; флотация

Основные эмиссии в окружающую среду

Выбросы в атмосферный воздух

Твердые (пыль)

▼

Газообразные

▼

Сбросы сточных вод

Шахтных и карьерных

▼

От процессов обогащения

▼

Образование отходов

Вскрышные и вмещающие породы

▼

Хвосты обогащения

▼

Физические факторы воздействия (шум и вибрация)

▼

Утрата природной среды

Земельные ресурсы и почвенный покров

▼

Ландшафт

▼

Флора и фауна

▼

1.4.1. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

При добыче и обогащении полезных ископаемых выбросы в атмосферный воздух поступают от взрывных работ, дробления руды, тонкого измельчения и обогащения, сушки и обжига концентрата, теплоснабжения, транспорта и производственных машин, а также отсыпки хвостов и вмещающей породы. Наиболее существенными выбросами являются взрывные газы (CО₂, N₂, CO, NO_x), выхлопные газы (CО₂, CO, углеводороды, NO_x, SO₂, тонкая пыль), производственные газы (в т. ч. от биологического выщелачивания, переработки растворов биовыщелачивания, окисления концентрата под давлением: H₂S, C₂S, SO₂, CO₂, SО и сушки: SO₂), взвешенные вещества и минеральная пыль.

Рисунок .. Основные источники и виды загрязнения атмосферы при производстве горных работ

Воздействие при добыче руды.

При добыче руды независимо от способа отработки месторождения образуются выбросы минеральной пыли, выхлопных газов и взрывных газов. Загрязнение окружающей среды происходит за счет выделения вредных газов и пыли из пылегазового облака и газов из взорванной горной массы. Используемые для добычи руды ВВ (например, эмульсионные ВВ, АСДТ) при взрыве превращаются в водный пар, оксид и диоксид углерода, и оксиды азота. Кроме того, взрывные газы содержат небольшие количества вредных газов, таких как угарный газ и оксиды азота. При взрыве образуется также дым. Объем этих газов составляет 0,7 – 1 м³газа на килограмм ВВ.

Образующийся при взрыве горячий газ захватывает с собой в атмосферу какое-то количество пыли горной породы. При этом объем поднимающейся в атмосферу пыли зависит от заряда и взрываемого материала. Материал горной породы осаждается, в основном, в непосредственной близости от рудника, но тонкая пыль может переноситься на большие расстояния от рудника. Например, графитная пыль распространяется на большую территорию и из-за способности пачкать легко заметна даже в небольших количествах.

При подземном способе добычи руды выбросы, поступающие в атмосферу с воздухом вентиляционной системы рудника, ограничены правилами охраны труда, поэтому уровень выбросов обычно невысок. Влажность воздуха в руднике способствует уменьшению распространения пыли с отработанным воздухом в атмосферу. При открытом способе разработки выбросов пыли и выхлопных газов значительно больше, чем при подземном способе, прежде всего из-за движения автотранспорта.

Воздействие при грохочении и измельчении.

Выбросы от дробления и грохочения во многом зависят от расположения оборудования. Выбросы блока дробления и грохочения, размещенного в помещении или в подземных выработках, обычно не вызывают большой нагрузки на окружающую среду, так как выбросы пыли лимитированы правилами охраны труда. Машины опрокидывают горную массу в загрузочное отверстие дробилки обычно на открытом пространстве, таким образом, пылевые выбросы невозможно полностью собрать для очистки. От полностью или частично на открытом воздухе расположенного блока образуется, как правило, больше пылевых выбросов, чем от оборудования, расположенного в помещении. Объем и состав пылевых выбросов расположенного на открытом пространстве блока зависит от погодных условий, вида руды, применяемой технологии. После дробления и грохочения на стадии размола в атмосферу не поступает большого количества выбросов, так как размол проводится, обычно, в закрытом блоке, в водной среде – пульпе.

Воздействие при обогащении и обжиге концентрата.

В процессе обогащения могут образовываться газовые и пылевые выбросы, например, при сушке концентрата, приготовлении и использовании флотореагентов и химических реагентов или в самом процессе обогащения, при подготовке шихты и обжиге сырых окатышей. В технологических процессах, требующих нагрева и, соответственно, сжигания топлива, выделяются газовые выбросы, в составе которых выхлопные газы и, в зависимости от технологии, оксиды азота, углекислый газ, диоксид серы и взвешенные вещества. Образующиеся в процессе обогащения газы могут иметь неприятный запах, как например, сероводород (H₂S).

Основные факторы, определяющие выбросы ртути – исходные концентрации ртути в различных сырьевых материалах, особенно руде/концентрате и извести, а также количество используемой руды/концентратов. Предполагается, что при обогащении руды значительная часть ртути остается в хвостах, которые размещаются на полигонах [7].

Воздействие при складировании и транспортировке горной массы (вскрышных пород или концентрата).

При складировании, погрузке и транспортировке горной массы образуются выбросы от пыления и выхлопных газов транспортных средств, выделяющихся при сжигании топлива карьерным транспортом.

Транспортировка руды и вскрышных пород происходит на территории предприятий по дорогам без покрытия, на которые попадают перевозимые горные массы. Минеральный материал измельчается в мелкую пыль под колесами тяжелого транспорта, тогда на поверхности дорог часто образуется слой пыли. Объемы транспортных выбросов пыли и выхлопных газов растут при промежуточных погрузках и разгрузках, а также по мере увеличения расстояния от рудника до цеха обогащения.

Места перегрузки горной массы (перегрузка с конвейера на конвейер, разгрузка автосамосвалов в отвал или бункер, разгрузка вагонов в бункер или в приямок экскаватора на отвале и т. д.) являются интенсивными источниками пылевыделения. Причем при работе роторных комплексов, дробильно-перегрузочных пунктов, разработке пород, передвижении автомобильного транспорта и бульдозерном отвалообразовании все операции технологического процесса сопровождаются активным пылевыделением.

Складирование горной массы или готового концентрата на открытом пространстве обычно вызывает пыление, пыль с осадками может попадать в поверхностные и подземные водные объекты. Выбросы пыли могут выделяться от поверхности отвалов вскрышных пород и штабелей складируемой готовой продукции или во время погрузки просыпающегося на землю сухого материала. Объемы пылевых выбросов при складировании зависят от погодных условий, а также от применяемых технологий. Пыление с поверхности отвалов и штабелей уменьшается, если поддерживается достаточная влажность концентрата, и он содержит минимальное количество абсолютно сухого материала. Если концентрат складируется в крытых хранилищах, то выбросы ограничиваются выхлопными газами транспортных средств при погрузке и перевозке.

1.4.2. Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты

На время жизненного цикла горнодобывающего предприятия основным фактором воздействия на водную среду является сброс поверхностных и шахтных вод, загрязненных взвешенными частицами и растворенными химическими веществами, и, кроме того, при осушении карьеров дренажными шахтами в подземных условиях загрязняются дренируемые грунтовые воды, а при откачке шахтной воды образуются депрессионные воронки, радиус которых может достигать десятков километров. Источниками нагрузки на водоемы могут быть процессы обогащения, а также естественный сток с породных и рудных отвалов и хвостов. К тому же водоемы могут загрязняться пылью, а также поверхностным стоком с поверхности водосбора. Ниже более подробно описывается нагрузка на водоемы от процессов добычи и обогащения руды.

Воздействие при добыче руды.

Из карьера (рудника, шахты) откачиваются на поверхность подземные воды и проникающий туда поверхностный сток для поддержания выработок в сухом состоянии. Потребность в откачивании воды зависит от геологических и гидрогеологических особенностей отрабатываемого месторождения. На химический состав откачиваемой воды влияет вещественный состав руды и вмещающих пород и применяемые для извлечения (добычи) полезного ископаемого ВВ.

При добыче руды в зависимости от ее типа в воду могут проникать тяжелые металлы, полуметаллы и сульфаты. Например, при добыче сульфидных руд откачиваемые воды, как правило, вследствие окисления сульфидных минералов кислые и металлосодержащие.

Вода, откачиваемая из горных выработок, может содержать кроме взвешенных веществ и высвобождающихся в реакциях окисления сульфидных минералов металлов и сульфатов еще и остатки ВВ. ВВ обычно выполнены на основе аммиачной селитры, поэтому из них могут попадать в рудничные воды нитраты и ионы аммония, вызывающие эвтрофирование водоемов. ВВ могут содержать также органические соединения (например, минеральные масла), токсичные для водных организмов.

Породные отвалы и открытые склады готовой продукции, расположенные на земельных отводах карьеров, шахт и фабрик при таянии снегов или дождях становятся, источниками загрязнения поверхностных и подземных (преимущественно грунтовых) вод. Атмосферная вода, попадая на отвал и стекая с его боковых поверхностей, загрязняется вследствие эрозии пород, а при фильтрации через породную толщу в большей или меньшей степени минерализуется.

Расширение применения в подземных выработках самоходного оборудования, а в открытых горных выработках – мощного транспортного и технологического оборудования с ДВС привело к повышению загрязнения шахтных и карьерных вод нефтепродуктами. При добыче руды качественное ухудшение состояния водных объектов и почв может быть последствием утечки масел, используемых в технологическом оборудовании, и химических реагентов с мест их хранения. Также рудничные воды могут содержать существенные концентрации ГСМ от горно-шахтного оборудования. В период производственной деятельности утечки нефтепродуктов в водоемы возможны, вследствие повреждения гидравлических и топливных систем горнодобывающей техники. Нефтепродукты или смешиваются с рудой и попадут в цех обогащения, или проникают в откачиваемую из выработок шахтную воду.

Откачиваемая из карьера (рудника, шахты) вода собирается в резервуар (водосборники), затем, исходя из степени загрязнения, направляется в отстойники или пруды-накопители для дальнейшей очистки и выпуска ее в окружающую среду. Дальнейшее воздействие сброса загрязненных сточных шахтных и карьерных вод в поверхностные водные объекты проявляется в изменении гидрологического и температурного режимом водотока, химического состава, повышении мутности и заиливании дна, что негативно сказывается на водном биоразнообразии, а также на возможностях дальнейшего использования водного объекта.

Воздействие при обогащении руд.

Наибольшим потребителем воды в данной отрасли промышленности являются обогатительные фабрики в зависимости от используемого способа обогащения. В процессе обогащения вода загрязняется взвешенными веществами, минеральными солями, химическими реагентами, если таковые используются при обогащении, и превращается в суспензию (шламовую воду, шлам, отходы флотации и др.). Концентрация механических примесей может достигать более 1000 мг/л. Обогатительные фабрики работают, как правило, на оборотном цикле водоснабжения и после очистки снова используется для производственных целей.

В процессе мокрого обогащения происходит растворение минеральных солей, содержащихся в частицах угля и породы, выделение газов и труднорастворимых соединений. При этом возможны следующие случаи изменения общей минерализации воды:

общая минерализация возрастает за счет растворения минералов;

общая минерализация может оставаться постоянной, если происходят только обменные реакции;

содержащиеся в воде вещества выделяются из раствора в виде газов и коллоидов, создавая труднорастворимые соединения. Общая минерализация в этом случае может уменьшаться.

Невзорвавшееся при добыче руды ВВ попадает с рудой в цех обогащения или с пустой породой в отвалы. Содержащаяся во ВВ аммиачная селитра растворяется при обогащении в воде прудов-отстойников или хвостохранилищ и вызывает загрязнение водоемов нитратным и аммиачным азотом.

На фабриках окатышей вода расходуется на увлажнение шихты, охлаждение возврата, охлаждение различных узлов обжиговых машин, эксгаустеров, охлаждение горна и дымососов. Кроме того, вода расходуется на мокрую уборку помещений, мокрую очистку аспирационного воздуха, газоочистку и гидротранспорт пыли.

1.4.3. Воздействие на земельные ресурсы и почвенный покров

Горные работы обычно изменяют окружающий ландшафт, поскольку обнажают ранее нетронутые рыхлые материалы.

Риски для здоровья населения и экологии, связанные с почвами, можно разделить на две категории:

1) загрязнение почвы в результате разноса пыли ветром;

2) загрязнение почвы в результате утечек химических веществ.

Летучая пыль может представлять собой серьезную экологическую проблему на некоторых рудниках. Токсичность пыли зависит от близости добываемой руды к конечным реципиентам. Высокие уровни мышьяка, свинца и радионуклидов в переносимой ветром пыли обычно представляют собой наибольший риск. Почвы, которые подверглись химическому загрязнению в результате разливов на рудниках, могут представлять прямую и непосредственную опасность в случае, если эти материалы используются для возведения насыпей, создания декоративного антропогенного ландшафта или в качестве добавок к почве.[8]

Горнодобывающая деятельность оказывает воздействие на все компоненты окружающей среды: недра, земли, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный и животный мир.

1.4.4. Образование и управление отходами производства

Типичными отходами при добыче металлической руды являются отделяемая при добыче руды вмещающая порода, образующиеся в процессе обогащения хвосты и снимаемый поверхностный слой грунта на этапе строительства (особенно при открытом способе разработки месторождения).

К тому же в производственных процессах может образовываться осадок или ил, приравниваемый к отходам, например, в виде остаточного материала процесса растворения или химических реакций осаждения (например, осадок, состоящий из смеси гипса и гидроксидов металлов) или в виде осаждения взвешенных частиц рудничных вод (например, при осветлении откачиваемых из выработок вод).

Вмещающие породы.

Вмещающие породы извлекаются и удаляются как при открытом, так и подземном способе для обеспечения добычи руды. В подземной добыче доля вмещающих пород обычно меньше, чем в открытой, где объемы изымаемых вскрышных и вмещающих пород могут быть в несколько раз больше, чем объем добываемой руды. Когда месторождение разрабатывается подземным способом, то, как правило, вмещающая порода сразу используется для заполнения выработанного пространства в закладочных смесях, для заполнения провалов и воронок обрушения или же складируется на поверхности земли в период строительства рудника, когда еще нет потребности в закладке выработанных пространств. Тогда пустая порода используется, например, в строительстве дорог. Образующиеся в открытой добыче вмещающие породы складируются на территории рудника, если их применение невозможно в строительстве.

Возможности использования вмещающих пород зависят от их геотехнических особенностей и пригодности для окружающей среды. Вмещающие породы хорошего качества могут быть пригодны для сбыта за пределы рудника как строительный материал либо для до извлечения полезных компонентов/минеральных сырьевых ресурсов, при наличии таковых и при условии экономической эффективности, технической и технологической доступности.

Размещенные на территории рудника временно или постоянно на хранение отвалы пустой породы могут вызывать выбросы минеральной пыли и загрязнение водных объектов. Пустая порода складируется в виде крупнокускового материала, поэтому сильного пыления не происходит. Между крупными кусками может быть мелко измельченный при изъятии минеральный материал, который легко вызывает пыление. Возможное выветривание минерального материала, отсутствие гумусного слоя, обеспечивающего озеленение поверхности отвала, большая высота отвала увеличивают риск ветровой эрозии и вызываемой ею пылевой нагрузки.

Характер выбросов от пустой породы зависит в основном от минералогического и химического состава материала. Если отвал пустой, породы содержат сульфидные минералы и являются кислотообразующими, то кислые и содержащие металлы стоки из отвала могут загрязнять поверхностные и подземные водные источники. Вымываемые с хвостохранилищ воды содержат также ВВ, которые вызывают загрязнение ближайших водоемов азотом.

Хвосты обогащения

Образующиеся в процессе обогащения отходы или хвосты состоят из тонкоизмельченных рудных минералов и вмещающей породы, а также остатков реагентов обогащения (при наличии). Хвосты размещаются на постоянное хранение в виде пульп в хвостохранилище, где твердый материал осаждается на дно бассейна, а осветленная вода подается на обработку, циркуляцию или прямо в водоем. При увеличении объема материала в хвостохранилище (гидроотвале) его дамбы повышаются для увеличения вместимости хвостохранилища.

Из образующихся хвостов большая часть размещается на постоянное хранение в хвостохранилище, так как возможности использования этих отходов ограничены. Применение хвостов ограничивают их физические свойства (например, мелко зернистость, прочность) и химические свойства (например, сульфидные хвосты: кислотный потенциал, экологически вредные металлы). Объемы размещаемых на постоянное хранение хвостов можно уменьшить, используя крупные фракции для заполнения пустот подземного рудника. Для этого к крупной фракции добавляется небольшое количество твердеющей добавки (напр. цемента, доменного шлака, пыли-уноса), чтобы хвосты были более пригодны для укрепления структуры рудника. Использование материала для закладки подземных пустот важно с точки зрения производственной деятельности на многих рудниках. Новая технология пастовой закладки позволяет использовать практически все хвосты для заполнения пустот подземного рудника. При этом хвосты концентрируются, и из них приготавливается пастообразный материал, который накачивается в выработанное пространство [9].

Хвостохранилище может вызвать пылевые выбросы, загрязнение водоемов и иногда распространяет неприятный запах. Поступающие в виде пульпы на хвостохранилище отходы обогащения являются мелкозернистыми и при высыхании могут вызывать сильное пыление. Пылению способствует и большая площадь хвостохранилища и расположение выше уровня земли. В период действия рудника размещение хвостов по всей окружности борта хвостохранилища предотвращает их высыхание. При подаче пульпы с борта хвостохранилища мелкозернистые частицы хвостов перемещаются в центр пруда, более крупные остаются недалеко от места разгрузки. Пыление вероятно, особенно при сухой и ветреной погоде, с сухих бортов ограждающих дамб, а также с участков, ограниченных дамбой обвалования и урезом воды пруда-отстойника. Запах (например, сероводорода) может исходить, например, от реагентов обогащения или возможных химических и биологических реакций, происходящих в пруде-отстойнике.

Загрязняющие вещества поступают от хвостохранилищ в поверхностные и подземные водные объекты с отводом стоков и в результате инфильтрации. Химический состав сточных вод хвостохранилища зависит от состава месторождения, применяемой технологии и реагентов обогащения, а также способа размещения хвостов и строения хвостохранилища.

Объем воды в хвостохранилище регулируется удалением воды из пруда через водосбросный колодец. Вода поступает обычно в отстойник, откуда она после осветления возвращается обратно в технологический процесс или сбрасывается в водоем. Особенно дамбам, построенным из хвостов, необходима широкая сухая полоса (так называемый пляж) между дамбой и урезом воды пруда-отстойника для обеспечения стабильности гидротехнического сооружения. Кроме обычного сброса сточных вод сквозь дамбу может просачиваться инфильтрат (рисунок 1.3).

Рисунок .. Потоки вод в зоне дамбы хвостохранилища, где нет плотного основания

Инфильтрат обычно собирается в обводной канал, откуда вода может подаваться обратно на хвостохранилище, если по своему качеству она не пригодна для сброса в водоем. Через дно пруда возможна также инфильтрация в подземные воды, если основание пруда выполнено из водопроницаемого грунта. Обычно на стадии строительства хвостохранилища изучаются свойства грунта, при необходимости основание уплотняется искусственными противофильтрационными материалами (например, полимерное пленочное покрытие, бентонит и т. п.)

Удаляемые земляные массы.

На начальном этапе деятельности горного предприятия, особенно при строительстве открытого карьера, поверхность месторождения руды очищается от поверхностного слоя земли. Эти земляные массы складируются поблизости и используются по возможности в земляных работах рудника. Сохраненный растительный слой может быть применен для рекультивации участка после закрытия рудника. В этом случае речь идет о длительном хранении почвогрунта. Если данный грунт не подходит для применения в земляных работах во время строительства или после закрытия рудника из-за своих геотехнических особенностей или экологической неприемлемости, то он размещается на участке на постоянное хранение. Объем и состав удаляемых земляных масс зависят от масштабов разработки, толщины и строения поверхностных грунтов.

Осадки и шламы.

В деятельности рудника могут образовываться различные осадки или шламы в процессе обогащения или при обработке воды. Минеральный гидрооксидный осадок образуется при химической обработке воды, например, при нейтрализации или осаждении. Гидрооксидный осадок образуется также в результате аэрации железосодержащей воды в хвостохранилище. Состав осадка зависит от химического состава воды и использованных реагентов.

При обработке воды образуется шлам (ил) в т. ч. при удалении взвешенных веществ из рудничной и технологической воды. Взвешенные вещества удаляются из воды обычно путем отстаивания, осаждения или седиментации в бассейне-осветлителе. При подземной разработке осветлители могут находиться как в очистном пространстве под землей, так и на поверхности. При открытом способе добычи бассейны находятся недалеко от карьера на поверхности земли. Осветление технологической воды проводится чаще всего на территории хвостохранилища до возвращения ее в производственный цикл. На дне бассейнов-осветлителей собирается шлам (ил), который состоит из мелко размолотых рудных минералов и просеянного материала и может содержать также остатки ВВ (ил шахтных и карьерных вод) или реагентов обогащения (ил технологических вод). Осадок и ил размещается на постоянное хранение на территории рудника или на специально созданных для этого полигонах, или вместе с другими отходами рудника. Требования относительно постоянного размещения зависят от состава осадка и ила. В зависимости от состава и размещения осадка и ила, с ними могут быть связаны пылевые выбросы и со стоками рудника попадающие в водоемы сбросы.

Другие отходы.

Кроме вышеперечисленных отходов горного и обогатительного производства образуются:

отходы картона и бумаги;

металлолом;

отходы электрических и электронных приборов;

отходы резины и пластика;

проблемные отходы;

канализационные стоки;

прочие.

Отходы сортируются и направляются на рециклинг или места хранения. Объем вывозимых на полигоны отходов должен быть минимальным.

1.4.5. Потребление энергетических, сырьевых и водных ресурсов

Потребление энергетических ресурсов

Основные производственные процессы горнодобывающего предприятия непрерывно связаны с существенным использованием топливно энергетических ресурсов – моторное топливо, электрическая и ТЭ, котельно-печное топливо.

Наиболее существенное потребление энергии в горнодобывающей отрасли характерно, в частности, для транспортных средств, геологоразведочных работ и таких технологических процессов, как бурение, выемка породы, выемка минерального сырья, размол, дробление, обогащение, водоотлив и вентиляция.

Для технологических и хозяйственных нужд потребляются следующие виды ресурсов:

Котельно-печное топливо (уголь каменный, природный газ) – используется в технологических процессах предприятия, а также для производства тепловой и электрической энергии;

моторное топливо (дизтопливо и бензин) – используется в технологических процессах предприятия, а также для перевозки людей и грузов;

ТЭ (горячая вода и пар) – применяется как в технологических процессах, а также используется для отопления административных и производственных зданий, строений и сооружений;

электрическая энергия;

керосин ТС – 1 (топливо реактивное типа бензина);

вода (техническая, хозяйственно – питьевая);

сжатый воздух;

продукты разделения воздуха (кислород и азот).

Снабжение структурных подразделений предприятия энергетическими ресурсами может осуществляться как от сторонних источников, так и вырабатываться (производиться) самостоятельно структурными подразделениями предприятия.

Потребление энергии сильно зависит от особенностей руды и необходимого технологического процесса. Если руда твердая, то на ее отделение, измельчение и размол требуется значительно больше энергии, чем на обработку мягкой руды. Показателем энергетической эффективности крупных технологических установок и производств является удельный расход энергетических ресурсов на единицу выпускаемой продукции.

Используемое в горном производстве электрическое оборудование можно разделить на следующие группы:

устройства для передачи и распределения электроэнергии: линии электропередачи, трансформаторы, кабели;

электрическое оборудование: электродвигатели, осветители и ручные инструменты;

оборудование для управления, контроля, связи и автоматизации.

В процессе добычи и транспортировки руды электроэнергия расходуется на следующие объекты:

электрогидравлические рабочие машины (напр. Бурильные установки, крепление кровли и стенок выработок, машины для торкретирования бетоном);

транспортеры;

подъемники руды;

производство сжатого воздуха,

вентиляция.

Потребление энергии в обогатительных процессах определяется, в первую очередь, объемом перерабатываемой руды, используемыми процессами обогащения и необходимым для этого оборудованием. Обычно самые мощные электродвигатели используются при измельчении руды. Также дробление руды и грохочение являются энергоемкими этапами, но используемые в работе отдельные электродвигатели и насосы меньшие по мощности.

Водопотребление

Для добычи полезных ископаемых требуется много воды, например, для следующих целей:

вода для бурения;

непосредственно технологическая вода (измельчение и обогащение в пульпе);

питательная вода (насосы, всасывающие устройства и др.);

приготовление химикатов (реагентов);

вода для промывки (например, оборудования и полов);

вода для промывки (например, фильтровальных тканей);

хозяйственно-питьевая вода, и др.

Большая часть требуемой воды обычно восполняется за счет циркуляции в разных технологических процессах, но для работы часто необходима и достаточно чистая свежая вода. Возможности циркуляции воды обуславливаются определенным технологическим процессом, в том числе используемыми в нем химическими реагентами. Циркуляция повышает концентрации содержащихся в воде веществ. В результате этого концентрации веществ могут достигнуть слишком высокого для процесса обогащения уровня, препятствуя использованию технологической воды в процессе. Свежая вода забирается обычно из ближайшего озера или реки.

В некоторых случаях в качестве свежей воды может использоваться карьерная вода или без обработки, или после обработки (например: отстаивание воды, осаждение металлов). На многих обогатительных фабриках потребность в воде можно обеспечить почти полностью за счет рециркуляции и использования карьерной воды. С другой стороны, забор больших объемов свежей воды за пределами рудника практически невозможен. Используемая на руднике хозяйственно-питьевая вода приобретается обычно отдельно по договору у внешнего поставщика. В некоторых процессах (например, промывка фильтровальных тканей, охлаждение компрессоров) можно применять воду, очищенную на предприятии собственными очищающими устройствами (например, песчаными фильтрами).

Потребление вспомогательных производственных материалов

Для горнодобывающего производства кроме ресурсов энергии и воды требуются различные вспомогательные производственные материалы, такие как взрывчатые материалы химикаты, материалы для крепления горных выработок (металлическая арочная крепь, различные типы анкерной крепи, металлическая сетка, торкрет смеси), трубы, буровой инструмент, используемый для бурения скважин различного типа и назначения тела, запасные части для основного и вспомогательного оборудования, мелющие фильтровальные ткани, полимерные и композиционные материалы и т.д.

1.4.6. Факторы физического воздействия

Шум и вибрация

На предприятиях горнодобывающей промышленности в силу специфических особенностей технологии подземной и открытой добычи полезных ископаемых на работников одномоментно действует многообразие неблагоприятных факторов производственной среды (пыль, шум, вибрация, неблагоприятный микроклимат и др.), степень выраженности которых во многом зависит от конкретных климатогеографических и горно-геологических условий на предприятиях.

В деятельности горных предприятий основными являются основными источниками шума и вибрации являются взрывные работы, буровые работы, процессы погрузки и перевозки горной массы, шум от двигателей транспортных средств, конвейерный и железнодорожный транспорт, вентиляторные установки, дробление, раскалывание слишком крупных каменных глыб, связанная с дроблением сортировка, измельчение. Совокупное воздействие от работающих экскаваторов, бульдозеров, взрывных работ, транспорта, дробления и измельчения руды, а также складирования материала в отвалы может значительно повлиять на дикую природу и жителей близлежащих районов. Процессы производственного цикла, начиная с дробления проходят, в основном, в закрытых помещениях. При этом воздействие шума на окружающую среду может быть ограничено с помощью проектных решений. В некоторых случаях источники шума цеха обогащения и вспомогательных операций (воздуходувки и проч.) могут быть существенными из-за их узкополосности.

Вибрация связана с работой разнообразной техники, используемой в добыче полезных ископаемых, но взрывные работы считаются ее основным источником. Вибрация влияет на стабильность инфраструктуры, зданий, человеческого жилья вблизи крупномасштабных горнодобывающих предприятий. При взрывных работах кроме вибрации наблюдается колебание воздуха, которое находится частично в частотном диапазоне слуха человека, а частично ниже его. Это низкочастотное, появляющееся при взрыве колебание воздуха называется волной атмосферного давления. Факторы, влияющие на силу волны, меняются в зависимости от взрыва, что усложняет оценку силы волны атмосферного давления. На распространение волны атмосферного давления в окружающую среду и риск наносимого ею ущерба влияют погодные условия, рельеф, препятствия и направление волны. Другими причинами возникновения волны атмосферного давления являются импульсы атмосферного давления и колебаний земли. Волна атмосферного давления большая, когда взрыв происходит в воздухе или поверхностным зарядом.

Запах

Концентрация сероводорода в цехе обогащения может превысить уровень, безопасный для здоровья, но за пределами рудничной территории беспокоит обычно только неприятный запах. Диоксид азота может высвобождаться при промывке керамических фильтров азотной кислотой, когда концентрированная кислота взаимодействует с сульфидными минералами.

1.4.7. Воздействие при ликвидации и рекультивации

Закрытие добывающего предприятия и рекультивационные работы становятся актуальными, когда экономически выгодные запасы руды истощаются, или, когда горнодобывающая деятельность окончательно прекращается. Целью рекультивации и ликвидации последствий производственной деятельности горнодобывающего предприятия должно быть возвращение участка земли в состояние, максимально идентичное его исходному состоянию с целью предотвращения выделения токсичных загрязняющих веществ из различных производственных объектов.

При выполнении ликвидационных и рекультивационных работ, как и при производственной деятельности, возможно загрязнение атмосферного воздуха твердыми (пыль) и газообразными (выхлопные газы) веществами, образование и размещение отходов от демонтажа зданий и сооружений, образование загрязненного поверхностного стока и сброса шахтных вод в водные объекты, физические факторы воздействия.

Основной угрозой природной среде после закрытия добывающего предприятия являются сточные воды, образующиеся на бывших территориях отработки месторождения и участках размещения горнопромышленных отходов, а также возможно воды, просачивающиеся из выработанного пространства. На территории добычи сульфидных руд кислые рудничные стоки могут загрязнять природную среду годами, если не удается прекратить реакцию окисления сульфидов в выработанном пространстве и на участках размещения отходов. Из хвостохранилищ кислые, загрязненные металлами воды могут просачиваться через дамбу и основание хвостохранилища, попадая в подземные воды или прямо сквозь дамбу в обводный канал и в поверхностные водоемы.

При заполнении выработанного пространства водой абсорбированные на ее стенах продукты ВВ (нитратный и аммиачный азот), использованные в горных работах и образованные во время закладки продукты окисления сульфидов смываются и способствуют распространению загрязненной воды по трещинам в подземные воды или путем поверхностного слива в водоемы.

Кроме нагрузки сточных вод на водные объекты могут наблюдаться пылевые выбросы, в т. ч. из-за пыления поверхности незакрытых отвалов, хвостохранилищ или мест выемки руды. Так же, как и химический состав стоков, состав пыли зависит от минералогического и химического состава месторождения. Пыль может содержать вредные для окружающей среды тяжелые металлы или полуметаллы. Пыль может содержать также сульфидные минералы, окисление которых может вызывать закисление почв, и вследствие этого также закисление поверхностных и подземных вод. В частности, если на поверхность поднята порода с кислой реакцией, то такие отвалы очень долго не покрываются растительностью.

Другими возможными факторами риска для окружающей среды, в т. ч. для здоровья живых существ, после закрытия карьера или рудника могут быть просадки грунта (провальные воронки), оседание земли и обвалы горных выработок или отвалов пустых пород.

Работы по ликвидации и рекультивации последствий деятельности горнодобывающего предприятия должны проводиться в соответствии с требованиями инструкции по составлению плана ликвидации (приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 24 мая 2018 года № 386.) и правил приемки результатов обследования и работ по ликвидации последствий операций по недропользованию.

2. Методология определения наилучших доступных техник

Процедура определения НДТ для области применения настоящего справочника по НДТ организована НАО "Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов" в лице Бюро НДТ (далее – Центр) и технической рабочей группой по вопросам разработки справочника по НДТ в соответствии с положениями Правил.

В рамках данной процедуры, учтена международная практика и подходы к определению НДТ, в том числе основанные на руководстве по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ [10].

2.1. Детерминация, принципы подбора НДТ

Определение НДТ основываются на соблюдении последовательности действий технических рабочих групп:

1) определение ключевых экологических проблем для отрасли с учетом маркерных загрязняющих веществ эмиссий;

Для каждого технологического процесса добычи и обогащения руд черных металлов определен перечень маркерных веществ (более детальная информация приведена в разделе 6 настоящего справочника по НДТ).

Метод определения перечня маркерных веществ основывался преимущественно на изучении проектной, технологической документации и сведений, полученных в ходе проведенного КТА предприятий по области применения настоящего справочника по НДТ.

Из перечня загрязняющих веществ, присутствующих в эмиссиях основных источников загрязнения, для каждого технологического процесса в отдельности был определен перечень маркерных веществ при условии их соответствия следующим характеристикам:

вещество характерно для рассматриваемого технологического процесса (вещества, обоснованные в проектной и технологической документации);

вещество оказывает значительное воздействие на окружающую среду и (или) здоровье населения, в том числе, обладающее высокой токсичностью, доказанными канцерогенными, мутагенными, тератогенными свойствами, кумулятивным эффектом, а также вещества, относящиеся к стойким органическим загрязняющим веществам.

2) определение и описание техник-кандидатов, направленных на комплексное решение экологических проблем отрасли;

При формировании перечня техник-кандидатов рассматривались технологии, способы, методы, процессы, практики, подходы и решения, которые направлены на комплексное решение экологических проблем области применения настоящего справочника по НДТ, из числа имеющихся в Республике Казахстан (выявленных в результате КТА) и в международных документах в области НДТ, в результате чего был определен перечень из (количество) техник-кандидатов, представленный в разделе 5.

Для каждой техники-кандидата приведено технологическое описание и соображения касательно технической применимости техник-кандидатов; экологические показатели и потенциальные выгоды от внедрения техники-кандидата; экономические показатели, потенциальные кросс-медиа эффекты и необходимые условия.

3) анализ и сравнение техник-кандидатов в соответствии с показателями технической применимости, экологической результативности и экономической эффективности.

В отношении рассматриваемых в качестве НДТ техник-кандидатов была проведена оценка в следующей последовательности:

1. Оценка техники-кандидата по параметрам технологической применимости.

2. Оценка техники-кандидата по параметрам экологической результативности.

Был проведен анализ экологического эффекта от внедрения техник-кандидатов, выраженный в количественном значении (единица измерения или % сокращения/увеличения), в отношении следующих показателей:

атмосферный воздух: предотвращение и (или) сокращение выбросов;

водопотребление: сокращение общего водопотребления;

сточные воды: предотвращение и (или) сокращение сбросов;

почва, недра, подземные воды: предотвращение и (или) сокращение влияния на компоненты природной среды;

отходы: предотвращение и (или) сокращение образования/накопления производственных отходов и/или их вторичное использование, восстановление отходов и энергетическая утилизация отходов;

потребление сырья: сокращение уровня потребления, замещение альтернативными материалами и (или) отходами производства и потребления;

энергопотребление: сокращение уровня потребления энергетических и топливных ресурсов; использование альтернативных источников энергии; возможность регенерации и рециклинга веществ и рекуперации тепла; сокращение потребления электро- и теплоэнергии на собственные нужды;

шум, вибрация, электромагнитные и тепловые воздействия: снижение уровня физического воздействия.

Также учитывалось отсутствие или наличие кросс-медиа эффектов.

Соответствие или несоответствие техники-кандидата каждому из вышеперечисленных показателей основывалось на сведениях, полученных в ходе КТА.

3. Оценка техники-кандидата по параметрам экономической эффективности.

Оценка экономической эффективности техники-кандидата не является обязательной, однако, по решению большинства членов технической рабочей группы, экономическая оценка НДТ проводилась членами технической рабочей группы-представителями промышленных предприятий в отношении некоторых техник, имеющих внедрение и эксплуатируемых на хорошо функционирующих промышленных установках/заводах.

Факт промышленного внедрения устанавливался в результате анализа сведений, выявленных в результате КТА.

4. Определение технологических показателей, связанных с применением НДТ.

Определение уровней эмиссий и иных технологических показателей, связанных с применением НДТ, в большинстве случаев использовано в отношении техник, обеспечивающих снижение негативного антропогенного воздействия и контроль загрязнения на конечной стадии производственного процесса.

Так, технологические показатели, связанные с применением НДТ, определялись в том числе и с учетом уровней национальных показателей, что подтверждено отчетами проведенных КТА.

2.2. Критерии отнесения техник к НДТ

В соответствии с п. 3 статьи 113 Экологического кодекса критериями определения НДТ являются:

1) использование малоотходной технологии;

2) использование менее опасных веществ;

3) способствование восстановлению и рециклингу веществ, образующихся и используемых в технологическом процессе, а также отходов, насколько это применимо;

4) сопоставимость процессов, устройств и операционных методов, успешно испытанных на промышленном уровне;

5) технологические прорывы и изменения в научных знаниях;

6) природа, влияние и объемы соответствующих эмиссий в окружающую среду;

7) даты ввода в эксплуатацию для новых и действующих объектов;

8) продолжительность сроков, необходимых для внедрения НДТ;

9) уровень потребления и свойства сырья и ресурсов (включая воду), используемых в процессах, и энергоэффективность;

10) необходимость предотвращения или сокращения до минимума общего уровня негативного воздействия эмиссий на окружающую среду и рисков для окружающей среды;

11) необходимость предотвращения аварий и сведения до минимума негативных последствий для окружающей среды;

12) информация, опубликованная международными организациями;

13) промышленное внедрение на двух и более объектах в Республике Казахстан или за ее пределами.

2.3. Экономические аспекты внедрения НДТ

2.3.1. Подходы к экономической оценке НДТ

НДТ, как правило, широко известны во всем мире, а экономическая оценка является дополнительным критерием для принятия решения о возможности или отказе от внедрения НДТ. НДТ также считается приемлемой, если есть однозначные свидетельства/примеры результатов ее успешной промышленной эксплуатации. Так, странами ЕС при определении НДТ учитываются только технологии, уже вышедшие на промышленную эксплуатацию, и природоохранная эффективность которых подтверждена практически.

Следует понимать, что НДТ не всегда приносят экономический эффект и их применимость определяется инвестиционной обоснованностью использования тех или иных технологических процессов, установок/агрегатов/оборудования, стоимости реагентов и компонентов, соотношения затрат и выгод, стоимости капитала, сроков реализации внедрения НДТ и многих других факторов. Общая экономическая эффективность НДТ определяется финансово-экономическими условиями конкретного предприятия и планово-экономические финансовые службы предприятия проводят самостоятельное технико-экономическое обоснование осуществимости НДТ.

В соответствии с общепринятыми в мировой практике подходами, экономическая оценка эффективности внедрения НДТ может осуществляться различными способами:

по инвестиционной обоснованности затрат;

по анализу затрат и выгод;

по отношению затрат к ряду ключевых показателей предприятия: оборот, операционная прибыль, добавленная стоимость и др. (при доступности соответствующих финансовых данных);

по затратам к достигаемому экологическому результату и др.

Каждый из способов экономической оценки отражает результат реализации мероприятий по охране окружающей среды на различные аспекты финансово-экономической деятельности предприятия и может служить источником принятия решения по НДТ. Оператор объекта применяет к экономической оценке НДТ наиболее приемлемый для него, с учетом отраслевой и производственной специфики, способ оценки или их сочетание.

По результатам общей экономической оценки НДТ могут быть ранжированы, как:

экономически эффективные, когда техника сокращает расходы, дает экономию денежных средств и/или незначительно влияет на себестоимость продукции;

экономически эффективные при определенных условиях, когда техника приводит к увеличению затрат, но дополнительные расходы считаются приемлемыми для экономических условий предприятия и находятся в разумной пропорции к полученным экологическим выгодам;

экономически неэффективные, когда техника приводит к увеличению затрат, а дополнительные расходы не считаются приемлемыми для экономических условий предприятия или несоразмерны полученным экологическим выгодам.

При выборе между несколькими альтернативными НДТ проводится сравнение соответствующих показателей экономической эффективности для определения наименее затратных.

В целом, переход на принципы НДТ должен быть экономически выгоден предприятию и не должен снижать его экономическую эффективность и ухудшать финансовое состояние в долгосрочной перспективе.

При экономической оценке НДТ должны быть также приняты во внимание вопросы возможности реализации проектов НДТ в целом по отрасли с учетом сохранения текущего уровня эффективности и рентабельности производства в долго-, средне- и краткосрочной перспективе.

НДТ может быть признана экономически приемлемой на отраслевом уровне, если возможность ее реализации, с учетом общих финансовых затрат и экологических выгод, подтверждается в масштабе, достаточном для широкого внедрения в данной отрасли.

Для НДТ, требующих существенных инвестиционных капитальных вложений, должен быть определен разумный баланс между запросом гражданского общества на реализацию природоохранных мероприятий в целях снижения негативного воздействия на окружающую среду и инвестиционными возможностями оператора объекта. При этом ответственность за доказательство условий, по которым к процессу внедрения НДТ должен быть применен особый режим, несет оператор объекта.

2.3.2. Способы экономической оценки НДТ

С точки зрения прибыльности и экономичности инвестиции в НДТ оцениваются, как:

прибыльные – в случае получения дополнительных доходов от их реализации или экономии средств;

неприбыльные в доходной части, но допустимые с точки зрения текущего или будущего финансового состояния компании;

неприбыльные и недопустимые по своим финансовым затратам;

достигающие разумной экологической пользы по сравнению с затратами;

имеющие необоснованно высокие затраты по сравнению с достигнутым экологическим эффектом.

2.3.3. Соотношение затрат и ключевых показателей предприятия

Для определения целесообразности инвестиций в мероприятия по охране окружающей среды может быть проанализировано соотношение расходов на НДТ и ряда ключевых экономических результатов деятельности предприятия: валовый доход, оборот, операционная прибыль, себестоимость и др. (при доступности данных).

При данной оценке может стать полезной шкала справочных значений, полученных по данным анкетирования европейских предприятий (Голландия), ранжирующих значения на три категории:

приемлемые затраты – если инвестиции относительно малы по сравнению с ключевыми показателями и можно считать их приемлемыми без дальнейшего обсуждения;

обсуждаемые – средние затраты, когда затруднительно или невозможно дать четкую оценку целесообразности инвестиций;

неприемлемые затраты – если инвестиции чрезмерны по отношению к ключевым результатам деятельности предприятия.

Таблица 2.1. Ориентировочные справочные значения осуществимости инвестиций в охрану окружающей среды ^*.

№ п/п	Соотношение затрат к ключевым показателям	Приемлемые	Обсуждаемые	Неприемлемые
1	2	3	4	5
1	Годовые затраты/оборот	< 0,5 %	0,5 – 5%	> 5 %
2	Годовые затраты/ операционная прибыль	< 10 %	10 – 100 %	> 100 %
3	Годовые затраты/ добавленная стоимость	< 2 %	2 – 50 %	> 50 %
4	Годовые затраты/ общие инвестиционные расходы на НДТ	< 10 %	10 – 100 %	> 100 %
5	Годовые затраты/ годовой доход	< 10 %	10 – 100 %	> 100 %

* Smets, T., S. Vanassche and D. Huybrechts (2017), Guideline for determining the Best Available Techniques at installation level, VITO, Mol, https://emis.vito.be/sites/emis/files/study/resume/en/Leidraad_BBT_op_bedrijfsniveau_English.pdf.

Шкала справочных значений позволяет быстро исключить технологии с явно высокими затратами или определить техники, затраты на внедрение которых можно считать осуществимыми без какого-либо дополнительного анализа.

Вместе с тем, ввиду большого интервала значений внутри категории "обсуждаемые", значительная часть осуществляемых природоохранных инвестиций может попасть в этот диапазон, что делает их слишком неопределенными для однозначного вывода об обоснованности инвестиций.

В этом случае целесообразность вложений должна оцениваться с учетом дополнительных отраслевых аспектов, таких, как период реализации проекта по внедрению НДТ, общий уровень инвестиций в охрану окружающей среды, текущая рыночная и финансовая ситуация и др.

В целом, шкала справочных затрат может рассматриваться как оценочный ориентир, применимый в некоторых случаях оценки НДТ, и использоваться для построения предприятием собственной шкалы значений с учетом своего финансово-экономического состояния, которые могут применяться при рассмотрении вопросов внедрения НДТ.

Также, при наличии данных о годовом объеме производства и доходах от реализации товарной продукции могут быть определены такие важные показатели экономической эффективности, как затраты предприятия на внедрение НДТ по отношению к единице произведенной продукции, то есть объем денежных средств, которые предприятие расходует на внедрение НДТ при производстве единицы продукции, а также прирост себестоимости на единицу продукции.

2.3.4. Прирост себестоимости на единицу продукции

Существенным фактором для определения применимости НДТ являются дополнительные затраты, которые несет предприятие при ее внедрении в текущий производственный процесс. Это увеличивает себестоимость продукции и снижает потенциал НДТ с точки зрения ее экономической эффективности.

Себестоимость производства единицы продукции определяется как отношение общих годовых денежных затрат на производство продукции к годовому физическому объему производства. Процентное соотношение общих годовых затрат на внедрение НДТ и производственной себестоимости выражает прирост затрат на производство с учетом дополнительных расходов предприятия на природоохранные мероприятия.

Например, европейское исследование на автозаправочных станциях показывает, что технология улавливания паров привела к увеличению себестоимости бензина на 0,1 – 0,2 евроцента за литр. По сравнению с операционной маржой в 12,0 евроцентов за литр представляется, что увеличение себестоимости приемлемо с точки зрения эффективности.

2.3.5. Соотношение затрат и экологического результата

Для настоящего справочника основным способом экономической оценки НДТ определен анализ расходования денежных средств предприятия на внедрение НДТ и достигаемый экологический результат от ее внедрения в виде снижения/предотвращения эмиссии загрязняющих веществ и/или сокращения отходов. Соотношение данных величин определяет эффективность вложенных средств на единицу массы/объема сокращаемого загрязняющего вещества и/или отходов в годовом исчислении.

Эффективность затрат =	Общие годовые затраты
	Годовое сокращение эмиссии

Под годовыми затратами понимается сумма капитальных (инвестиционных) затрат (расходов) в годовом исчислении (Пересчет в годовом исчислении производится с коэффициентом годового пересчета, как функции срока службы оборудования и ставки дисконтирования.) и операционных (эксплуатационных) расходов, распределенных по всему сроку службы рассматриваемой техники.

При расчете годовых затрат применяется формула:

где:

I₀– общие инвестиционные расходы в год приобретения,

OС – годовые чистые операционные расходы,

r – ставка дисконтирования,

n – ожидаемый срок службы.

Годовые затраты отражают объем инвестиций на проект внедрения НДТ с учетом временной стоимости капитала и сроком службы соответствующего оборудования.

Для правильного определения годовых затрат на НДТ должна быть применена согласованная ставка дисконтирования с учетом срока службы средозащитного оборудования, а также обеспечена достаточная детализация инвестиционных капитальных вложений и распределение по элементам эксплуатационных затрат.

Результат соотношения годовых затрат к достигнутому экологическому результату выражает объем денежных средств оператора НДТ в годовом исчислении, который расходуется на уменьшение эмиссии загрязняющего вещества на одну единицу массы/объема.

Сравнение полученных показателей соотношения затрат к достигнутому экологическому результату по различным техникам-кандидатам позволяет сделать вывод насколько экономически эффективна, с точки зрения денежных затрат предприятия на НДТ, та или иная техника-кандидат и, соответственно, принять решение об ее использовании или отказа от данной НДТ.

Как правило, перед внедрением НДТ планово-экономические/финансовые службы предприятия проводят технико-экономическое обоснование ее осуществимости. При этом применение НДТ может быть связано с большими затратами и не всегда приносить экономический эффект.

В качестве ориентировочных может быть приведен приемлемый уровень эффективности затрат мероприятий по сокращению выбросов на практике голландских предприятий (European Commission (2006) European IPPC Bureau, "Economics and Cross-Media Effects").

Таблица .. Ориентировочные справочные затраты на внедрение технологии из расчета на единицу массы загрязняющего вещества

№ п/п	Загрязняющее вещество	Евро на 1 кг снижения выбросов загрязняющих веществ
1	2	3
1	ЛОС	5
2	Пыль	2,5
3	NO_X	5
4	SO₂	2,5

2.4. Платежи и штрафы за негативное воздействие на окружающую среду.

При экономической оценке НДТ может оказаться полезным расчет платежей, подлежащих к выплате за негативное воздействие на окружающую среду в соответствии с налоговым законодательством Республики Казахстан и экологических штрафов, установленных Административным кодексом.

В настоящее время на государственном уровне принимаются меры по стимулированию внедрения НДТ, в частности для предприятий, внедряющих НДТ, устанавливается нулевой коэффициент к ставкам платежей в бюджет, уплачиваемых за негативное воздействие на окружающую среду, и достигаемая экономия средств может стать решающим фактором для принятия решения о внедрении НДТ. Кроме того, с 2025 г., в целях активной реализации мер по защите окружающей среды и применения НДТ, к действующим ставкам платы за негативное воздействие на окружающую среду предприятиями I группыбудет применяться повышающий коэффициент 2 (двукратное увеличение платежей), с 2028 г. – коэффициент 4 и с 2031 г. – коэффициент 8.

Кроме ставок платежей, установленных налоговым законодательством на республиканском уровне, местные представительные органы (маслихаты) также имеют право повышать установленные ставки платы (за исключением выбросов загрязняющих веществ от сжигания попутного и/или природного газа в факелах), но не более, чем в 2 раза.

Порядок и ставки платы за негативное воздействие на окружающую среду на основании соответствующего экологического разрешения регулируются налоговым законодательством Республики Казахстан.

Осуществление эмиссий без экологического разрешения на действующий объект, оказывающий негативное воздействие на окружающую среду, влечет штраф в размере десяти тысяч процентов от соответствующей ставки платы за негативное воздействие на окружающую среду в отношении превышенного количества загрязняющих веществ.

2.5. Расчет на установке

Процесс внедрения технологий по снижению содержания загрязняющих веществ, особенно на крупных промышленных предприятиях, часто является составной частью общего процесса модернизации или проведения комплексных мероприятий по повышению эффективности производства.

Для исключения влияния других инвестиционных и операционных расходов, которые оператор объекта несет в ходе своей обычной производственной деятельности или реализации других инвестиционных проектов, сведения о затратах на первичные и вторичные мероприятия по сокращению негативного воздействия на окружающую среду должны представлять только ту часть затрат, которую предприятие расходует на НДТ.

В таких условиях, для исключения влияния инвестиционных и операционных расходов, которые оператор объекта осуществляет в ходе реализации таких мероприятий, объективными данными, используемыми для определения НДТ, являются данные о расходах на природоохранное мероприятие на установке, то есть направленные исключительно на сокращение и/или предотвращение эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду на данном технологическом этапе или средозащитной установке.

В расчетах на установке в общую сумму затрат включается:

стоимость основной технологии/установки/оборудования и других необходимых компонентов, являющихся неотъемлемой частью НДТ;

стоимость дополнительных и вспомогательных пред/после очистных технологий/установок/оборудования и сооружений;

стоимость необходимых расходных материалов, сырья и реагентов, без которых применение НДТ невозможно технологически.

Расчет на установке исключает фактор неопределенности при классификации общих расходов оператора объекта по статьям затрат, а также позволяет сравнить затраты предприятия на альтернативные НДТ по сопоставимым показателям. Такой же принцип используется при расчете выгод НДТ.

Конкретные примеры расчетов, по экономической оценке, НДТ для каждой отрасли просчитываются в рамках технико-экономического обоснования (ТЭО).

3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

Настоящий раздел справочника по НДТ содержит описание основных технологических процессов, в числе которых добыча руд открытым и подземным способами, обогащение руд черных металлов, производство окатышей.

В последующих разделах более подробно описываются этапы горнодобывающей деятельности.

Рисунок .. Схема основных технологических процессов горнодобывающего предприятия

3.1. Открытая добыча руд черных металлов

Основными процессами открытых горных работ являются (рисунок 3.2): снятие ПСП, производство вскрышных работ, буровзрывные работы, добыча руды, транспортировка, первичное дробление, складирование отвальных пород [9].

Рисунок .. Схема технологического процесса открытых горных работ

К основным источникам воздействия на атмосферный воздух, как правило, относят карьеры по добыче железной руды, хвостохранилища, отвалы вскрышных пород и открытые склады готовой продукции.

Рисунок .. Удельные выбросы пыли при открытой добыче на тонну добываемой горной массы (г/т)

При определении удельных показателей принимались выбросы пыли с учетом буровзрывных, пыление отвалов пустых пород и некондиционных руд извлечение руды из массива горных пород, погрузочно-разгрузочные работ, транспортировка горной массы, отвалообразование и складирование, первичное дробление, отгрузка продукции и т.д.

3.1.1. Снятие и складирование плодородного слоя почвы

В соответствии с основными положениями по восстановлению земель предприятия, разрабатывающие месторождения полезных ископаемых открытым способом, а также проводящие другие работы, вызывающие нарушение почвенного покрова (механическое повреждение, загрязнение, затопление), обязаны снимать и транспортировать к месту укладки (или временного хранения) ПСП и наносить его на восстанавливаемые земли или малопродуктивные угодья.

Горнотехническая рекультивация земель, нарушенных горными работами, начинается со снятия ПСП на всех площадях, отведенных под производственные объекты предприятия. Снятие ПСП с использованием бульдозеров различных моделей является наиболее распространенным. Плодородный слой снимается последовательными заходками, и создается временный почвенный штабель. Погрузка почвы производится экскаваторами или погрузчиками в транспортные средства. Бульдозер работает по следующей схеме: машина срезает и перемещает слой почвы в штабель на расстояние, не превышающее оптимальное расстояние транспортировки, исходя из конструктивных особенностей оборудования, а затем возвращается в исходное положение, и цикл повторяется.

а – бульдозером, б – погрузчиком

Рисунок .. Снятие ПСП

При наличии автотранспорта его целесообразно использовать для перевозки плодородного грунта. В этом случае снятый бульдозером плодородный слой собирается в штабель с последующей погрузкой в транспорт погрузчиком. Съем ПСП и погрузку его в автотранспорт можно осуществить погрузчиками на гусеничном или пневмоколесном ходу. Погрузчики обладают большой маневренностью, высокой производительностью и применяются на выемочно-погрузочных работах в карьере. По техническим параметрам погрузчик может снимать ПСП и укладывать их в штабель с последующей погрузкой в транспорт. При использовании погрузчиков площадь, отведенная для съема почвы, разрабатывается отдельными участками. Обычно длина участка не превышает 100 м. Складирование ПСП осуществляется во временные отвалы.

Снятие и складирование ПСП осуществляется в соответствии с требованиями действующего законодательства. Временные отвалы ПСП размещаются в основном поперек склонов, что препятствует выносу ПСП ливневыми потоками за пределы участка, смыву и размыву участка складирования. Снятие, транспортировка и складирование ПСП выполняются в период естественного увлажнения почвы, что исключает пыление. В случае длительного хранения производится засев поверхности отвала семенами многолетних трав.

При движении автотранспорта для снятия, складирования и транспортировки ПСП основным фактором загрязнения атмосферного воздуха является пыление.

В результате проведения КТА были получены данные по выбросам пыли, которые приведены в таблице ниже.

Таблица 3.1. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	макс.	мин.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	203,0	150,4	0,02	0,01
2	А2	12,9	9,0	0,005	0,003
3	А3	94,0	79,1	0,01	0,01
4	А4	64,2	58,3	0,01	0,008

Из таблицы № 3.1 следует, что удельные показатели выбросов пыли при снятии ПСП в процессе добычи варьируются от 0,005 до 0,02 кг/т. Данное расхождение в удельных показателях выбросов на различных предприятиях связанно с особенностями рассматриваемых предприятий, а также с используемым оборудованием и техникой в процессе снятия и складирования ПСП.

3.1.2. Вскрытие карьерного поля

Способ вскрытия определяется рядом признаков, в первую очередь видом вскрывающих выработок. Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется посредством сооружения наклонных (капитальных) открытых выработок с поперечным сечением ступенчатой формы или в виде трапеции (траншей) или треугольника (полутраншей) для обеспечения сформированных на уступах грузопотоков транспортными коммуникациями, позволяющими перемещать грузы с рабочих горизонтов до пунктов приема на поверхности или на промежуточных горизонтах. Вскрывающие выработки начинаются с поверхности или с уже вскрытого промежуточного рабочего горизонта и заканчиваются на отметке рабочей площадки вскрываемого горизонта.

Обычно вскрывающие наклонные траншеи существуют в течение всего времени эксплуатации месторождения и служат для перемещения из карьера пустых пород и полезного ископаемого. Поэтому эти траншеи называются капитальными. Траншеи, предназначенные для движения колесных транспортных средств (железнодорожный и автомобильный транспорт), должны быть наклонными. В зависимости от числа уступов (один, группа или все уступы карьера), обслуживаемых траншеями с общей трассой, различают соответственно отдельные, групповые и общие траншеи.

Рисунок .. Параметры наклонной траншеи

На основании КТА в большинстве случаев на предприятиях Республики Казахстан рабочие горизонты карьера вскрыты траншейным способом (капитальными траншеями или полутраншеями). Например, карьер А1 вскрыт совмещенной северо-западной, временной восточной и юго-западной траншеями. Совмещенная северо-западная автомобильно-железнодорожная траншея служит для связи рабочих горизонтов с отвалом, постами, расположенными на поверхности, а также для заезда автомобильного транспорта и вспомогательной техники в карьер. Восточная траншея обеспечивает прямыми железнодорожными заездами рабочие горизонты южного и северного бортов до поверхности, порода с которых вывозится в железнодорожные отвалы. Схема вскрытия карьера А2 характеризуется наличием двух автомобильных выездов. Первый выезд для технологического автотранспорта организован в северном направлении к отвалу № 1 и № 3. Второй построен по-восточному, юго-восточному бортам и ориентирован выездом на юг в направлении отвала № 4. Месторождение А3 вскрыто двумя капитальными траншеями внешнего заложения. Основной вскрывающей выработкой карьера по разносу южного борта, является юго-восточная траншея глубиной 70 м, соединенная с горизонтами карьера системой двух пересекающихся в разных уровнях железнодорожных съездов, расположенных в восточном борту и связывающей карьер с фабрикой и отвалом. Северной траншеей на глубину 15 м, по которой транспортируется только порода в отвал. Юго-восточная траншея имеет внешнее заложение до кровли скальных пород и затем переходит в систему внутренних траншей. Северная траншея предназначена для вскрытия верхних горизонтов покровной толщи с помощью системы внутренних траншей, расположенных по северному и северо-западному борту. Руководящий уклон северной траншеи 25 %, юго-восточной 20 %. Нижние горизонты вскрыты железнодорожными тоннелями по тупиковой схеме. Для заезда автотранспорта в карьер в восточном и южном бортах его устраивается система автомобильных съездов. Вскрытие месторождения С1 осуществляется траншеями внутреннего заложения со спирально-петлевой формой трассы.

Вскрытие с использованием подземных выработок применяется в особых условиях разработки.

3.1.3. Вскрышные работы

Вскрышные работы – горные работы по удалению покрывающих руду пустых (вскрышных) пород, включают процессы подготовки пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, транспортировку и отвалообразование. Вскрышные работы ведутся для создания первоначального фронта добычных работ при строительстве карьеров и в период эксплуатации для сохранения и развития этого фронта. Вскрышные породы, не содержащие полезных компонентов, удаляются во внешние или внутренние отвалы. В случае если вскрышные породы пригодны в строительной сфере (песок, глина, известняк и так далее), то они могут направляться на дальнейшею переработку в виде дробления и сортировки или реализовываться сторонним потребителям.

Вскрышные работы подразделяются на горно-капитальные и текущие.

Горно-капитальные вскрышные работы в основном выполняются на карьере до его ввода в эксплуатацию на пусковую мощность и к ним относятся работы, связанные с удалением вскрышных пород, а также включают возведение первоначальных отвальных насыпей. После ввода в эксплуатацию к горно-капитальным вскрышным работам также будут относиться работы по проходке капитальных траншей и полутраншей, тоннелей, рудоспусков и т. д. При реконструкции и расширении карьера к горно-капитальным вскрышным работам относятся проходка постоянных вскрывающих выработок и удаление пустых пород в объеме, определенном технико-экономическими расчетами.

Текущие вскрышные работы производятся на предприятии в период его эксплуатации. Это работы по зачистке вскрытых запасов полезных ископаемых, проведению очередных участков разрезных траншей на вскрытых уступах (для увеличения длины фронта работ), удалению покрывающих и вмещающих пустых пород в отвалы.

Таблица .. Общие сведения о технологии отработки и типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд черных металлов

№ п/п

Наименование предприятия/ структурного подразделения

Типы выемочных машин на вскрышных и добычных работах

Технические характеристики, определяющие степень воздействия на окружающую среду

1	2	3	4
1	А1	Экскаваторы ЭШ-10/50, ЭШ-10/70, Hitachi ЕХ5600, Hitachi EX5500-6, Hitachi EX3600-6, Terex RH 170-B, погрузчик CAT-993K	Массогабаритные размеры Давление на грунт Тип, объем и мощность ДВС Тип используемого топлива Расход топлива Угол поворота экскаватора Объем ковша Механизм хода (гусеничный или колесный) Наличие системы пылеподавления Продолжительность рабочего цикл Гидравлическая система Потребляемая мощность электродвигателей Ресурс до капитального ремонта Показатели по шуму, вибрации
2	А2	Экскаваторы ЭКГ-5А, ЭКГ-8И, ЭКГ-10, ЭКГ-12К, ЭШ-10/60, ЭШ-11/50
3	А3	Экскаваторы ЭКГ-6,3УС, ЭКГ-8УС, ЭКГ-8И, ЭКГ-10, ЭКГ-12К, ЭКГ-15М, ЭШ-10/50
4	А4	Экскаваторы ЭКГ- 8И, ЭКГ-10, ЭКГ-15М, ЭШ-10/50
5	В1	Экскаваторы ЭКГ-8И, ЭШ-6-45, ЭШ-5-45
6	В2	Экскаваторы Komatsu РС 750, Komatsu 1250
7	В3	Экскаваторы ЭКГ-5А, Komatsu 1250, CAT-385
8	С1	Экскаваторы ЭКГ-8И и Hitachi

Из таблицы 3.2 видно, что в качестве выемочных машин для разработки месторождений используются экскаваторы типа ЭКГ, ЭШ и гидравлические экскаваторы различных производителей.

В процессе вскрышных работ выделяется пыль. В сухое время года применяется орошение экскаваторного забоя. В таблице 3.3 представлены объемы выбросов пыли при проведении вскрышных и добычных работ. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица .. Выбросы пыли в атмосферный воздух при вскрышных и добычных работах (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	макс.	мин.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	203,0	173,4	0,003	0,002
2	А2	297,1	207,6	0,1	0,1
3	А3	871,7	734,1	0,1	0,1
4	А4	1139,8	1036,3	0,2	0,1
5	В1	9,6	4,7	0,1	0,005
6	В2	86,9	0,5	0,1	0,0005
7	С1	34,1	29,0	0,1	0,03

Из таблицы 3.3 следует, что удельные показатели выбросов пыли колеблются от 0,003 до 0,1 кг/т добываемой руды, на интенсивность пылевыделения оказывают влияние используемых экскаваторов, площади их ковша, продолжительности работы спецтехники, использования орошения экскаваторного забоя в сухое время года.

Таблица .. Технические решения для контроля выбросов загрязняющих веществ (по данным КТА), используемые на предприятиях

№ п/п	Технические решения	Загрязняющее вещество	Применимость	Принцип работы и технические характеристики	КПД факт	Наличие на объекте
1	2	3	4	5	6	7
1	Аспирационные системы	Пыль аспирационная	складирование в хвостохранилище	Корпус дробления АТУ-1	95	В1
				Корпус дробления АТУ-2	92
				Корпус дробления АТУ-3	95
				Корпус дробления АТУ-4а	93
				Корпус дробления АТУ-4б	95
				Корпус дробления АТУ-5а	93
				Корпус дробления АТУ-5б	94
2	Рукавный фильтр	пыль	на буровых станках		94	В2

3.1.4. Системы разработки

Способы вскрытия и система вскрывающих выработок органически связаны с применяемой системой разработки и ее параметрами. Под системой открытой разработки месторождения понимается установленный порядок выполнения во времени и в пространстве горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ и последовательность выполнения открытых горных работ в пределах карьерного поля или его участка. Системы открытой разработки предопределяют тип горнотранспортного оборудования, главные параметры карьера и его основные элементы, а также технико-экономические показатели работы карьера в целом. Правильный выбор системы разработки обеспечивает экономичную и безопасную разработку при рациональном использовании запасов месторождения и охрану окружающей среды.

К элементам системы разработки относят уступы, фронт работ уступа и карьера, рабочую зону карьера, рабочие площадки, транспортные и предохранительные бермы. Параметры элементов системы разработки (высота уступов, ширина рабочих и нерабочих площадок, длина фронта работ, скорость подвигания фронта работ, размеры панелей и заходок и др.) взаимосвязаны с рабочими параметрами и мощностью комплекса оборудования.

Основные показатели системы разработки: скорость подвигания уступов, скорость углубки карьера, производительность с единицы рудного и породного фронтов работ, производительность с 1 м²рабочей зоны (вскрышной, добычной)Основные показатели системы разработки: скорость подвигания уступов, скорость углубки карьера, производительность с единицы рудного и породного фронтов работ, производительность с 1 м²рабочей зоны (вскрышной, добычной).

На горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан наибольшее распространение получили транспортные системы разработки карьеров, при которых перемещение пород во внутренние (расположенные в выработанном пространстве) или внешние (расположенные за границами карьера) отвалы производится железнодорожным, автомобильным, конвейерным, и комбинированным транспортом.

Система разработки месторождения А1 транспортная с перемещением вскрышных пород во внешние отвалы. Проектом горных работ на карьере А1 предусматривается отработка двух верхних уступов рыхлой толщи высотой 13 метров шагающими экскаваторами ЭШ-10/50 с погрузкой в железнодорожный транспорт. Разработка рыхлых пород покрывающей толщи (пески, суглинки, глина чеганская, опоковидная глина с кремнистыми включениями) осуществляется уступами высотой 10-15 м. При разработке песков используются драглайны ЭШ-10/70, при этом высота рабочего уступа составляет 24 м. Углы откосов рабочих уступов при построении промежуточных планов по рыхлым породам приняты до 500. Углы откосов рабочих уступов по скальным породам приняты до 800.

Железорудное месторождение А2 разрабатывается открытым способом с применением автомобильного транспорта. Горно-геологические условия залегания железных руд на месторождении предопределили применение на карьере транспортной системы разработки с вывозом руды автомобильным транспортом на поверхность, где богатая руда перевозится до перегрузочного склада и далее перегружается в думпкары и транспортируется на ДОФ, а бедная руда до приемного бункера комплекса крупнокусковый магнитной рудоразборки.

Система разработки карьера А3 принята транспортная, с применением комбинированного (автомобильного и железнодорожного) транспорта. Вскрышные породы транспортируются на внешний и внутренний отвалы, руда на обогатительную фабрику. Направление горных работ развивается вкрест простирания рудных тел. Элементы системы разработки следующие: разработка рыхлых пород месторождения предусматривается механизированными лопатами ЭКГ-10 с непосредственной погрузкой в железнодорожный транспорт. Высота уступов принята от 10 до 14 м. Скальные породы и руда отрабатываются 20-метровыми уступами с помощью экскаваторов ЭКГ-8И и ЭКГ-10 с погрузкой, как в железнодорожный транспорт, так и в автомобильный с дальнейшей экскаваторной внутрикарьерной перегрузкой в железнодорожный транспорт. По рыхлым породам расчетная ширина рабочих площадок при работе мехлопат на железнодорожный транспорт принята 40 м.

Карьер С1 отрабатывается транспортной системой разработки с внутренним отвалообразованием. Выемка руды проводится на основании проекта с учетом положения забоев и экскаваторов, скважин, количества руды по сортам и очередности выемки разрыхленной горной массы. Вскрышные работы производятся уступами высотой 10 м. Образующаяся после взрывания пустая порода, отгружается экскаваторами ЭКГ-8И и Hitachi в большегрузные автосамосвалы и вывозится на внутренние отвалы вскрышных пород. Руда загружается в большегрузный автотранспорт и перевозится на прикарьерный рудный склад. Далее руда перегружается в железнодорожный транспорт экскаватором ЭКГ или погрузчиком Сat для доставки на фабрики.

3.1.5. Буровзрывные работы

Буровзрывные работы представляют собой комплекс работ, связанных с подготовкой скального массива пород к экскавации.

Ввиду крепости скальных пород их экскавация без предварительного буровзрывного или механического рыхления не может быть произведена, так как современным канатным, реечным или гидравлическим экскаваторам не хватает усилия на ковше для разрушения скального массива пород.

Для подготовки к экскавации плотных, рыхлых, смерзшихся или скальных горных пород к выемке применяется предварительное рыхление или механическим способом (фрезы, рыхлители), или буровзрывным способом. Ввиду большой производительности и конструктивных параметров, таких как высота забоя железорудных карьеров до 15 метров, механическая подготовка массива нецелесообразна и малоэффективна, порой технически невозможна.

Развитие буровзрывных работ в карьерах происходит в зависимости от совершенствования средств взрывания и методов бурения скважин для закладки ВВ. Расчет параметров взрывного рыхления базируется на пропорциональной зависимости разрушенного объема определенной горной породы от массы заряда ВВ. Свойства массива в этом расчете учитываются через удельный расход ВВ, величина которого устанавливается расчетными методами или эмпирически. В настоящее время на всех железорудных карьерах используется буровзрывной способ рыхления массива, основанный на методе скважинных зарядов. ВВ закладывается непосредственно в скважины, пробуренные буровыми станками в массиве пород.

На карьерах предприятий А, В и С горные работы ведутся с предварительной буровзрывной подготовкой. Для обуривания скальной вскрышной породы и руды с учетом физико-механических свойств пород месторождения производится преимущественно станками шарошечного бурения СБШ-190/250-60, СБШ-250МНА32 с диаметром бурения 250 мм которые получили наибольшее распространение на открытых горных работах при добыче железной руды. Также применяются дизельные буровые станки EPIROC DM75 LP с диаметром бурения 150 – 250 мм, ROC L8, Pit Viper 235.

а – СБШ-250МНА32, б – DM75

Рисунок .. Буровые станки, используемые на карьерах

Эффективность буровзрывных работ в значительной мере зависит от правильного выбора ВВ для конкретных горно-геологических условий взрывания. Выбор типа ВВ должен производиться с учетом ряда производственных, геологических, гидрогеологических, технических и экономических факторов. Физико-механические свойства горных пород, их минералогический состав и строение определяют крепость и взрываемость горных пород. Чем выше плотность породы, ее твердость и вязкость, тем больше требуется энергии на ее разрушение и перемещение. В условиях конкретного применения ВВ выбирают с учетом этих соображений, а также практического опыта горного предприятия и технологичности ВВ в соответствии с принятой схемой механизации взрывных работ.

В то же время высокая цена на ВВ заводского приготовления вынуждает предприятия удешевлять буровзрывные работы, повышать эффективность взрывных работ, снижать долю их затрат в себестоимости продукции. Все это достигается за счет применения новых дешевых ВВ, изготавливаемых на местах производства работ, которые просты в изготовлении, безопасны в применении, позволяют использовать существующие зарядно-доставочные машины и механизмы. В качестве ВВ для взрывания скважин в основном применяются гранулит-Э, гранулит-ЭМ и гранулотол. По сравнению с ВВ заводского изготовления гранулит-Э обладает пониженной чувствительностью к механическим, тепловым воздействиям и поэтому менее опасен в обращении. Простота технологии изготовления гранулита-Э позволила осуществить приготовление взрывчатой смеси непосредственно у устья скважины.

Взрывные работы на карьерах осуществляются на основании типового проекта буровзрывных работ. Сущность метода скважинных рядов заключается в размещении ВВ в наклонных или вертикальных скважинах с забойкой (заполнением) верхней части инертными материалами из песка, буровой мелочи или забоечного материала специального состава.

В качестве ВВ для взрывания скважин в основном применяются гранулит-Э, гранулит-ЭМ и гранулотол. Взрывание производится методом многорядных зарядов при помощи детонирующего шнура или систем инициирования неэлектрического взрывания с дублированием сети и применением короткозамедленного способа взрывания. Выход негабарита принят в количестве 1 % от взрываемой горной массы. Дробление негабарита на карьерах предусматривается механическим способом с использованием экскаватора оборудованного бутобоем.

При выборе ВВ учитывается также диаметр скважин и шпуров. Скважины располагаются в один или несколько рядов параллельно верхней бровке уступа и размещаются друг от друга на расчетном расстоянии по прямоугольной сетке или в шахматном порядке. На предприятии С1 взрывные скважины диаметром 245 мм располагаются по прямоугольной сетке в 5 – 12 рядов. Наиболее распространены схемы взрывания "на зажатую среду" или "на подпорную стенку". При заряжании скважин применяется сплошная колонка заряда с двумя боевиками. Верхний боевик имеет замедление 450 мс, нижний – 500 мс. Более 98 % используемых взрывных веществ – гранулит Э, изготавливаемый на месте производства работ и представляющий собой смесь аммиачной селитры и водомасляной эмульсии.

Таблица .. ВВ, используемые на действующих карьерах по добыче руд черных металлов в Республике Казахстан (по данным КТА).

№ п/п

Наименование
структурного подразделения

ВВ

Химический состав, %

Годовой расход ВВ, макс, т

Годовой расход ВВ, мин, т

1	2	4	5	6	7
1	А4	гранулит-Э	Гранулированная аммиачная селитра (NH₄NO₃содержание азота 34,4 % серы 14) до 85 % с водомасляной эмульсией 15 %	6622,9	3425,9
		гранулит-ЭМ		672,0	137,6
		гранулотол	Аммиачная селитра NH₄NO₃содержание азота 34,4% (94,5%±1) индустриальное масло, дизельное топливо (5,5 %±0,5)	122,3	36,5
2	А1	гранулит-Э	Гранулированная аммиачная селитра (NH₄NO₃содержание азота 34,4 % серы 14) до 85 % с водомасляной эмульсией 15%	20833,4	10054,8
		гранулит-ЭМ		1361,9	182
		гранулотол	Аммиачная селитра NH₄NO₃содержание азота 34,4% (94,5%±1) индустриальное масло, дизельное топливо (5,5%±0,5)	182,2	24,7
3	А2	гранулит-Э	Гранулированная аммиачная селитра (NH₄NO₃содержание азота 34,4% серы 14) до 85% с водомасляной эмульсией 15%	7268,2	2820,9
		гранулит-ЭМ		204,6	44,4
		гранулотол	Аммиачная селитра NH₄NO₃содержание азота 34,4% (94,5%±1) индустриальное масло, дизельное топливо (5,5%±0,5)	64,9	18,7
4	А3	гранулит-Э	Гранулированная аммиачная селитра (NH₄NO₃содержание азота 34,4% серы 14) до 85% с водомасляной эмульсией 15%	10510,2	7267,4
		гранулит-ЭМ		562,3	100,4
		гранулотол	Аммиачная селитра NH₄NO₃содержание азота 34,4% (94,5%±1) индустриальное масло, дизельное топливо (5,5%±0,5)	261,6	90,3

Основными эмиссиями при буровзрывных работах являются выбросы газообразных веществ (окислы азота, оксид углерода, диоксид серы) и пыли неорганической SiO₂менее 20 %. Крупные частицы продуктов бурения оседают у устья скважины, а мелкие (в том числе и пылевые) уносятся на расстояние до 10 – 14 м. Пылеподавление и очистка забоя скважин от продуктов разрушения и выноса буровой мелочи осуществляется с помощью воздушно-водяной смеси, так как использование воды при пылеподавлении в технологическом процессе буровзрывных работ самый эффективный и доступный способ снижения загрязнения атмосферного воздуха. Данный метод позволяет снизить объемы пыли неорганической SiO₂менее 20 % в 5 – 7 раз.

Мощные выбросы пыли происходят при массовых взрывах, достигают 100 – 250 тонн. Пылевое облако при массовом взрыве выбрасывается на высоту 150 – 300 м, в своем развитии оно может достигать высоты 16 км и распространяться по направлению ветра на значительные расстояния (10 – 14 км). Гидрообеспыливание для сокращения выделения и рассеивания вредных примесей при взрывных работах осуществляется с помощью водяной забойки (гидрозабойки). Гидрозабойка выполняется с использованием полиэтиленовых емкостей, наполненных водой. Применение гидрозабойки позволяет сократить объемы образующейся пыли в пылегазовом облаке 20 – 30 %, а объем образующихся окислов азота уменьшается в 1,5 – 2 раза [11].

В таблицах 3.6, 3.7, 3.8 представлены объемы выбросов пыли, окислов азота и углерода оксида при проведении буровзрывных работ. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица 3.6. Выбросы пыли в атмосферный воздух при проведении буровзрывных работ (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	399,4	295,9	0,04	0,02
2	А2	7,5	5,2	0,003	0,001
3	А3	63,7	53,7	0,01	0,01
4	А4	46,6	42,4	0,01	0,01
5	В4	747,5	725,5	0,9	0,5
6	С1	13,3	11,3	0,05	0,01

В ходе проведенного КТА было оценено общее воздействие крупных предприятий по добыче и обогащению железной руды, действующих на территории Республики Казахстана. Было установлено, что удельные выбросы пыли в атмосферу от предприятий колеблются в пределах от 0,003 до 0,9 кг/т добытой руды, данное расхождение зависит от физико-механические свойства горных пород и их обводненности, методов взрывания, время производства массового взрыва, метеоусловия на момент массового взрыва и др.

Таблица .. Выбросы окислов азота в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	186,2	137,9	0,02	0,01
2	А2	19,7	13,8	0,008	0,004
3	А3	13,8	11,6	0,002	0,002
4	А4	9,3	8,5	0,002	0,001
5	В3	1,8	1,5	0,002	0,001
6	С1	0,6	0,5	0,002	0,0006

Из таблицы 3.7 следует, что удельные показатели выбросов окислов азота при буровзрывных работах в процессе добычи варьируются в пределах от 0,0006 до 0,02 кг/т добытой руды, это связано с количеством и химическим составом применяемых взрывных веществ, методами взрывания, времени проведения массового взрыва, метеоусловия на момент массового взрыва и др.

Таблица .. Выбросы оксида углерода в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	286,6	212,3	0,03	0,02
2	А2	20,7	14,5	0,01	0,004
3	А3	81,4	68,6	0,01	0,01
4	А4	51,45	46,8	0,01	0,01
5	В3	9,1	8,0	0,01	0,01
6	С1	2,2	1,9	0,01	0,002

Из таблицы 3.8 следует, что удельные показатели выбросов оксида углерода при буровзрывных работах в процессе добычи варьируются в пределах от 0,002 до 0,03 кг/т добытой руды, это связано с химическим составом и количеством применяемых взрывных веществ, методами взрывания, времени проведения массового взрыва, метеоусловия на момент массового взрыва и др.

3.1.6. Добыча руды

Добычные работы представляют собой комплекс процессов по извлечению руды из массива горных пород. На открытых карьерах по добыче черных руд в Республике Казахстан выемка производиться отдельными слоями, формируемыми в виде уступов, глубина горных работ достигает более 500 м (предприятие А3), средняя высота уступов 10 – 15 м. Углы откосов рабочих уступов при построении промежуточных планов по рыхлым породам принимаются до 500. Углы откосов рабочих уступов по скальным породам принимаются до 800.

Добыча руды в карьерах осуществляется экскаваторным способом. Основное распространение на добыче руды получили одноковшовые экскаваторы типа ЭКГ с объемами ковша от 5 до 20 м³и гидравлические экскаваторы типа прямая лопата с вместимостью ковша до 30 м³(перечень применяемых типов и моделей экскаваторов приведен в разделе 3.1.2).

Процесс экскавации руды из массива заключается в срезании стружки режущей кромкой ковша, повороте экскаватора к месту разгрузки, разгрузке ковша и возвращении рабочего органа в забой. Выемка взорванной горной массы крепких пород осуществляется заглублением ковша в развал. Рабочий цикл по добыче экскаватора складывается из операций: черпания, выведения ковша из забоя, поворота его к месту разгрузки, подъема или опускания ковша на уровень разгрузки, возвращения ковша в забой и установки его для черпания.

По средствам перемещения рукояти с ковшом современные экскаваторы разделяются на канатные и гидравлические. Разгрузка у гидравлического экскаватора осуществляется опрокидыванием или раскрытием ковша. У канатного экскаватора разгрузка осуществляется отрыванием днища ковша над местом разгрузки. Разгрузка руды осуществляется в автосамосвалы или железнодорожные думпкары.

При разработке забоя с погрузкой горной массы в средства железнодорожного транспорта ось железнодорожного пути располагают на определенном расстоянии максимального радиуса черпания от оси экскаватора. При автомобильном транспорте автосамосвалы могут располагаться сбоку или позади экскаватора в зоне разгрузки ковша с минимальным углом разворота от места черпания. При конвейерном транспорте горная масса загружается экскаватором в бункер-питатель, который располагается сбоку экскаватора или внутри заходки позади экскаватора.

Текущие объемы потребления энергетических ресурсов (по данным КТА) при проведении вскрышных и добычных работ приведены в таблице 3.16 раздела 3.1.11.

3.1.7. Транспортировка

Для перевозки вскрышных пород, руды и материалов используют транспорт непрерывного действия (конвейерный, трубопроводный) и цикличного действия (железнодорожный, автомобильный) (см. рисунок 3.7). При большой производительности карьеров преимущественно применяется железнодорожный транспорт.

Транспортировка карьерных грузов является наиболее энергоемким производственным процессом на предприятиях по добыче металлических руд. Исходя из существа открытых горных разработок, перевозке подлежат: вскрышные породы, руда и материалы для производства горных работ. Для перевозки карьерных грузов используются почти все известные виды транспорта: непрерывного действия (конвейерный); цикличного действия (железнодорожный, автомобильный). Каждый вид транспорта обладает своей специфичностью, поэтому для эффективного использования в зависимости от горнотехнических условий он может применяться в грузопотоках в единственном виде или в комбинации с другими.

В настоящее время на предприятиях Республика Казахстан вскрышные породы и руда перевозятся автомобильным и железнодорожным транспортом и их комбинацией, в меньшей степени используется конвейерный транспорт.

№ п/п	Наименование предприятия/ структурного подразделения	Технология отработки, типы транспортных машин на вскрышных и добычных работах	Технические характеристики, определяющие степень воздействия на окружающую среду
1	2	3	4
1	А1	Транспортная, комбинированный (автомобильный и железнодорожный) автосамосвалы Hitachi EH3500AC2, Hitachi EH4000 AC-3, БелАЗ-75131, думпкары	Массогабаритные размеры Давление на грунт Тип, объем и мощность ДВС Тип используемого топлива Расход топлива Общий расход материалов, затраченных на рейс Грузоподъемность Объем кузова Высота погрузки Ресурс до капитального ремонта Время разгрузки Показатели по шуму, вибрации
2	А2	Транспортная, автомобильный автосамосвалы БелАЗ-75131
3	А3	Транспортная, комбинированный (автомобильный и железнодорожный) автосамосвалы, думпкары
4	А4	Транспортная, комбинированный (автомобильный и железнодорожный) автосамосвалы, думпкары
5	В1	Транспортная, комбинированный (автомобильный и железнодорожный) автосамосвалы, думпкары
6	В2	Транспортная, автомобильный автосамосвал
7	В3	Транспортная, автомобильный автосамосвалы БелАЗ-7523, Komatsu HD-465 и CAT -773E
8	С1	Транспортная, автомобильный автосамосвалы БелАЗ 130, R-170

Основным же видом транспорта для перевозки руды и пород вскрыши является автомобильный автосамосвалами марки БелАЗ, Komatsu, HOVA, Cat, грузоподъемностью от 35 до 130 тонн.

Конвейерный транспорт обеспечивает поточность производства горных работ, автоматизацию управления и высокую производительность труда. Сочетание его с выемочно-погрузочной и отвалообразующей техникой позволяет создавать полностью автоматизированные высокопроизводительные комплексы для разработки горных пород.

По назначению и месторасположению в карьере конвейерный транспорт разделяется на забойный, сборочный, подъемный, магистральный и отвальный. Забойные конвейеры располагают на рабочей площадке уступа. Сборочные конвейеры перемещают вслед за забойными конвейерами параллельно их оси. Подъемные конвейеры располагают в нерабочей или временно нерабочей зоне карьера и предназначены для доставки горной массы из рабочей зоны карьера на поверхность. Магистральные конвейеры располагают на поверхности карьера и предназначены для транспортировки пород вскрыши к отвалам, а полезного ископаемого – на обогатительную фабрику или к складам. Отвальные конвейеры располагают на отвалах и перемещают вслед за отвальным фронтом.

Железнодорожный транспорт является распространенным транспортом на железорудных карьерах благодаря его высокой надежности в любых климатических условиях, высокой производительности и эффективности в эксплуатации. Принцип работы железнодорожного транспорта заключается в перемещении электровозами или тепловозами горных пород в думпкарах из забоев к месту разгрузки. Железнодорожные пути подразделяются на временные и стационарные. К временным относятся пути на рабочих площадках в карьере и на отвале. К стационарным относятся пути в траншеях, на транспортных бермах и на поверхности карьера.

а – железнодорожным, б- автомобильным и в – конвейерным транспортом

Рисунок .. Транспортировка руды

Движение автотранспорта в пределах добычных участков обуславливает выделение пыли. При взаимодействии колес с полотном дороги и в результате сдувания ее с поверхности транспортируемого материала, находящегося в кузове, загрязняющие вещества выделяются при транспортировке ПСП, пустых пород и забалансовых руд в автосамосвалах.

В таблице 3.10 представлены объемы выбросов пыли при транспортировке. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица 3.10. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6
1	А1	23,9	17,7	0,002	0,001
2	А2	395,6	276,4	0,2	0,1
3	А3	302,4	254,7	0,04	0,04
4	А4	253,9	230,9	0,04	0,03
5	В2	23,1	0,2	0,03	0,0002
6	С1	44,9	38,1	0,2	0,05

Из таблицы 3.10 следует, что удельные показатели выбросов пыли при транспортировке руды в процессе добычи колеблются в пределах от 0,0002 до 0,2 кг/т добытой руды, такое расхождение в удельных показателях может быть связано с мощностью и грузоподъемностью используемой техники, также с природной увлажненностью руды.

Автотранспорт при транспортировке горной массы поднимает большое количество пыли. Автомобильные дороги на карьерах, использующих автотранспорт, занимают одно из первых мест в балансе пылевыделения по всем источникам выделения пыли в карьере. На их долю приходится 70 – 90 % всей выделяемой пыли. Интенсивность выделения пыли карьерных автодорог зависит от состояния дорожного покрытия, скорости движения автотранспорта и климатических условий. Особенно большое пылевыделение на грунтовых дорогах, а также на щебеночно-гравийных, не обработанных специальными составами.

Для борьбы с пылью в теплое время года на автодорогах предусматривается мокрый способ (гидрообеспыливание) – полив проезжей части водой. Наиболее часто для полива автодорог на карьерах используются поливочные машины на базе БелАЗ, КамАЗ. Забор воды на пылеподавление осуществляется из зумпфов-отстойников, находящихся внутри карьера или временного накопителя, расположенного на поверхности

3.1.8. Первичное дробление

Дробление и измельчение выполняют для получения кусков руды, требуемых крупности, гранулометрического состава или степени раскрытия минералов, пригодных для последующих процессов обогащения. По своему назначению процесс дробления может быть подготовительным и самостоятельным. Дробление является первым этапом в процессе измельчения. Условно принято считать, что при дроблении получают частицы крупнее 5 мм, а при измельчении - мельче 5 мм. Размер наиболее крупных зерен, до которого необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при его подготовке к обогащению, зависит от размера включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого, и от технических возможностей оборудования, на котором предполагается проводить следующую операцию переработки раздробленного (измельченного) продукта. В зависимости от крупности исходной руды и крупности дробленого продукта различают три стадии дробления:

1) крупное – от 1500 – 300 до 350 – 100 мм;

2) среднее – от 350 – 100 до 100 – 40 мм;

3) мелкое – от 100 – 40 до 30 – 5 мм.

Дробление проводят на специальных дробильных установках (дробилках). В зависимости от целей дробления и прочности материала дробления применяют дробилки различного типа (щековые, конусные, барабанные, барабанно-молотковые, валковые, зубчатые, молотковые, роторные).

а – щековой, б – конусной

Рисунок .. Принципиальная схема работы дробилки

Под процессом первичного дробления понимается наличие в карьере или на его борту дробильного комплекса, который служит для первичного дробления руды или вскрышной породы. В железорудных карьерах первичное дробление используется для возможности последующей транспортировки дробленого материала конвейерным транспортом или возможности первичного обогащения руды непосредственно в карьере или на его борту. Комплекс первичного дробления состоит из приемных бункеров, принимающих руду или породу от автосамосвалов, под приемными бункерами располагаются дробилки крупного дробления (конусные, реже щековые), позволяющие дробить руду или породу крупностью до 1500 мм. На выходе с дробильных установок крупность руды не превышает 300 – 400 мм, что позволяет производить ее дальнейшую транспортировку конвейерным транспортом.

Рисунок .. Щековая дробилка ЩДП 15х21

Процесс дробления является энергоемким и дорогостоящим, поэтому рекомендуется соблюдать принцип "не дробить ничего лишнего", применяя предварительное или контрольное грохочение.

Для осуществления этого принципа после дробилок первой стадии могут располагаться грохоты или дробилки второй стадии, обеспечивающие дробление руды до крупности 150 – 200 мм, что позволяет транспортировать ее крутонаклонными конвейерами.

В зависимости от сочетания операций дробления и грохочения схема рудоподготовки бывает открытая и замкнутая. При дроблении в открытом цикле каждый кусок руды проходит через дробилку данной стадии только один раз (см. рисунок 3.10). При дроблении в замкнутом цикле наиболее крупные и чаще труднодробимые куски руды выделяются из дробленого продукта на грохоте (контрольное грохочение) и возвращаются на додрабливание в ту же дробилку.

а – в открытом цикле б – закрытом цикле

Рисунок .. Схемы одностадиального дробления

Первичное дробление используется при комбинированном автомобильно-конвейерном транспорте и является частью конвейерного комплекса. Руду или породу из забоя доставляют автомобильным транспортом до дробилки и после нее транспортируют подъемным конвейером на борт карьера и дальше магистральным конвейером на отвал, руду – на обогатительную фабрику.

Таблица .. Дробильно-сортировочные комплексы на действующих карьерах по добыче металлических руд в Республике Казахстан

№ п/п	Предприятие	Дробление и грохочение (классификация)
1	2	3
1	А	1 стадия дробления – конусные дробилки крупного дробления ККД-1500/180 2 стадия дробления – конусные дробилки "Hydrocone" H-8800 3 стадия дробления – КСД 2200А и КСД 2200Т или Н8800, TRIO ТС84Х, METSO НР800 4 стадия дробления – конусные дробилки "Hydrocone" H-6800, в конусных дробилках для мелкого дробления КМД-2200 Т, TRIO ТС 84Х, METSO НР800. 1 стадия грохочения – инерционный грохот SkH×2S 2 стадия грохочения ГИТ-51М
2	В1	1 стадия дробления – дробильно-фрезерная машина ДФМ-11-Г. 2 стадия дробления – молотковая дробилка СМД-102 3 стадия дробления – дробилка СМД-102 1 стадия грохочения – грохота ГИТ-51Н и ГИТ-71Н 2 стадия грохочения – грохот ГИТ-71Н
3	В2	1 стадия дробления – щековая дробилка С-125 2 стадия дробления – конусная дробилка КСД 2200Т 1 стадия грохочения – грохот ГИТ-42М
4	В3	1 стадия дробления – щековая дробилка С140 2 стадия дробления – конусная дробилка NW НР 400 3 стадия дробления – центробежные дробилки BARMAC 9100 1 стадия грохочения – грохот METSO В16-50-3V 2 стадия грохочения – грохот MULTIFLOW 3х8,5 DD 3 стадия грохочения – грохот NW2060 CVB
5	С	1 стадия дробления – щековая дробилка ЩДП 15х21 2 стадия дробления – конусная дробилка КСД 2200Т

Таблица .. Подземные дробильные комплексы первичного дробления руды на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан.

№ п/п	Предприятие	Дробление и грохочение (классификация)
1	2	3
1	А5	Дробильно-бункерный комплекс
2	В4	Два подземных дробильных комплекса с щековыми дробилками СМД-111
3	С2	Два подземных дробильных комплекса с щековыми дробилками СМД-111Д
4	С3	Дробильно-бункерный комплекс

3.1.9. Обращение со вскрышными породами

Отвалообразование и складирование являются заключительными технологическими процессами в разработке горных пород на карьерах. Насыпь пустых пород называется породным отвалом, насыпи пород плодородного слоя, некондиционных руд и полезного ископаемого – складами или спецотвалами.

Породные отвалы обустраивают до начала производственных работ и различают по месторасположению относительно контура карьера, числу ярусов отсыпки и средствам механизации отвальных работ, которые гарантируют безопасное с точки зрения здоровья и окружающей среды складирование производственных отходов. При разработке горизонтальных и пологих месторождений отвалы располагают в выработанном пространстве внутри контура карьера. Эти отвалы называются внутренними. При разработке наклонных и крутых месторождений отвалы располагают на поверхности за контуром карьера, поэтому они называются внешними. Отвалы отсыпают в один или несколько ярусов. Высота яруса определяется устойчивостью, которая зависит от свойств складируемых пород, рельефа поверхности, гидрогеологических, климатических условий и технологии отвалообразования.

Отвалообразование мягких горных пород при конвейерном транспорте производится транспортно-отвальными мостами, консольными отвалообразователями, при железнодорожном транспорте – драглайнами, при автомобильном транспорте – бульдозерами. При бульдозерном отвалообразовании на горнорудных предприятиях Республики Казахстан применяются тяжелые бульдозеры типа Д355, Д155, ТД-40Е, ТД-25, D9R, ТД-20, D10T (класса тяги 25 – 45 тс).

Не отвечающие в настоящее время требованиям кондиций или потребителей, руды укладываются в отдельные отвалы. Технология отвалообразования и комплексная механизация аналогичны отвалообразованию пустых пород. Аналогично складируются попутные полезные ископаемые, не используемые в данный момент потребителем.

Образующиеся отходы вскрышных и вмещающих пород, буровые шламы и другое, размещаются на территории предприятия и могут быть источником загрязнения почвенного и растительного покрова, загрязнения поверхностных водных объектов и грунтовых вод.

Серьезной проблемой всех горно-обогатительных предприятий, имеющих намывные хвостохранилища и шламохранилища, является наличие отработанных сухих пляжей, на которых при скорости ветра более 5 м/с начинается интенсивное пыление.

В настоящее время закрепление сухих пылящих пляжей осуществляется с применением химических и биологических методов. Химическое закрепление заключается в обработке поверхности закрепляющими растворами: например, реагентом Dustbint, бишофит, хлористый кальций. Недостатком этого метода являются сезонность его применения (закрепления возможного только при температуре + 4 °C и выше) и неустойчивость при скорости ветра более 15 – 20 м/с.

Биологическое закрепление пляжей осуществляется путем посева определенных растений, корневая система которых препятствует пылению.

Образующиеся отходы от вспомогательного производства передаются на утилизацию сторонним организациям, либо размещается на полигоне. Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы складируется в отвалы.

В таблице 3.13 представлены данные по отходам производства при открытой добыче железных руд. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Выбросы пыли в атмосферу происходят при формировании отвала и при сдувании твердых частиц с поверхности отвала. Выделение пыли при формировании отвала зависят от типа используемого оборудования, объема и влажности одновременно перегружаемого материала, высоты пересыпа, климатических особенностей местности и эффективности применяемых средств пылеподавления.

Таблица .. Отходы при открытой добыче железных руд.

№ п/п	Наименование отхода	Объем образования отходов, тыс. т/год		Использовано отходов, тыс. т/год		Объем размещения отходов тыс. т/год		Удельные показатели образования отходов на единицу произведенной продукции, кг/тонну продукции		Применение вскрышных пород/ размещение	Размещение/ складирование (варианты указаны ниже, могут быть дополнены)
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	Добыча железных руд открытым способом
1	А1
2	Отходы горнодобывающей промышленности	0,7	0,6	4,9	3,5	4,9	3,5	0,6	0,3	Образующиеся отходы от вспомогательного производства передаются на утилизацию сторонним организациям, либо размещается на полигоне.	Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
3	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	100470	53688	196,1	0,0	100470	53688	10443,8	4134,6	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы складируется в отвалы.	Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
4	А2
5	Отходы горнодобывающей промышленности	0,2	0,06	0	0	0,2	0,06	10232,3	4477,4	Образующиеся отходы от вспомогательного производства передаются на утилизацию сторонним организациям, либо размещается на полигоне.	Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
6	Отходы горнодобывающей промышленности	0,1	0,02	0	0	0	0	0,05	0,01	Используются повторно в полном объеме
7	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	0,2	0,1	0,2	0,1	0,01	0	0,1	0,04		Отвал вскрышных пород
8	А3
9	Отходы горнодобывающей промышленности	299,1	299,1	0,6	0,4	0,4	0,3	0,1	0,1		Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
10	Отходы горнодобывающей промышленности	0,3	0,04	0,00	0,00	0,00	0,00	0,04	0,01	Используются повторно в полном объеме
11	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	20242,3	8901,0	20199,6	8137,4	2684,2	0	3247,7	1202,8		Отвал вскрышных пород
12	А4
13	Отходы горнодобывающей промышленности	12599,8	8697,3	5964,3	1979,2	9058,4	6529,7	0,0	0,0	Отвал вскрышных пород
14	Отходы горнодобывающей промышленности	0,2	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,1	0,0	Используются повторно в полном объеме
15	Отвалообразование в Соколовском месторождении	0,4	0,3	0,3	0,2	0,1	0,03	2222,2	1164,6		Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
16	В1
17	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	396,4	95,0	25,6	0,9	381,6	95,0	328,8	29,4	Пустая порода перемещается во внутренний отвал пустых пород отработанного участка карьера для рекультивации, забалансовая руда на внешний отвал
18	В2
19	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	4965,6	175,3	0,0	0,0	4965,6	175,3	5420,5	167,7	Вскрышные породы по мере образования временно складируются во временный склад вскрышных пород при карьере, затем в полном объеме размещаются на отвале вскрышных пород.	На нужды предприятия
20	В3
21	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	6258,0	6258,0	0,0	0,0	6473,1	6473,1	7822,5	4172,0		Размещение на отвале
22	золошлак	0,1	0,1	0	0	0	0	0	0		Размещение на отвале
23	Летучая зола	0,1	0,1	0	0	0	0	0	0		Размещение на отвале
24	С1
25	Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы	9000,0	2517,0	9000,0	2517,0	0,0	0,0	31066,6	3053,5	Закладка в выработанное пространство карьера	Образующиеся отходы: вмещающая порода – закладывается в выработанное пространство карьеров.

3.1.10. Карьерный водоотлив

Система осушения карьера представляет собой комплекс мер, направленных на удаление из карьерного пространства поступающих подземных вод, атмосферных осадков и инфильтрационных вод (технологические воды).

Рисунок .. Традиционная схема циркуляции воды

При открытой разработке карьерный водоотлив включает в себя устройства для регулирования внутрикарьерного стока, водосборники, карьерные насосные станции с водоотливными установками и с нагнетательными трубопроводами.

Устройства для регулирования внутрикарьерного стока включают пригрузки для предотвращения деформаций рыхлых пород на участках просачивания подземных вод на откосах, систему нагорных и водоотводных канав или труб для сбора воды на всех уступах и в выработанном пространстве и отвода воды вначале к участковым, а затем к главным водосборникам.

В зависимости от местоположения главных водосборников карьерный водоотлив разделяется на открытый, подземный и комбинированный, включающий элементы открытого и подземного.

При открытом водоотливе водосборники с насосными станциями располагают на самых низких отметках карьера. Насосные станции сооружают у водосборников и оборудуют водоотливными установками, производительность которых должна обеспечивать откачку максимального суточного притока воды, дополнительно предусматриваются резервные насосы. В районах, где притоки ливневых вод могут в несколько раз превышать нормальные, насосы главных водоотливов выполняют плавучими. При открытом водоотливе на обводненных карьерах применяют в основном высокопроизводительные низконапорные насосы. Нагнетательные трубопроводы прокладываются на нерабочих бортах карьеров. В зимнее время водоотливные установки, нагнетательные трубопроводы, а также водоотводные канавы защищаются от промерзания.

При подземном водоотливе в карьере вода перекачивается или отводится в специальные дренажно-водоотводные выработки (штреки), пройденные с уклоном в сторону водосборника с насосной камерой, откуда она откачивается насосами на поверхность через водоотливные стволы или скважины в поверхностные водотоки или водоемы. При этом используются в основном те же насосы, что и при шахтном водоотливе.

Карьерные воды могут использоваться предприятием для подпитки системы оборотного водоснабжения.

Качественный состав воды карьерного водоотлива исследуется в ходе проведения аналитического контроля над сбросами сточных вод и оценке их влияния на природные воды.

В результате проведения КТА для предприятий, осуществляющих добычу железных руд открытым способом, были собраны данные по маркерным загрязняющим веществам в сбросах.

Данные по концентрациям, валовым сбросам и удельным значениям наиболее характерных загрязняющих веществ по предприятиям, прошедшим КТА приведены в таблице 3.14

Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья. Представленные в таблице загрязняющие вещества рассматривались с целью определения маркерных веществ.

№ п/п	Наименование вещества	Концентрация загрязняющих веществ, мг/дм³		Сброс загрязняющих веществ, т/год		Удельные показатели сбросов на единицу выпуска конечной продукции или услуги* кг/т
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8
	Добыча железных руд открытым способом
1	А1
2	Взвешенные вещества	359,4	306,6	280,4	231,1	0,03	0,02
3	нефтепродукты	0,3	0,3	0,1	0,1	0,00001	0,000007
4	Нитраты (по NO₃)	635,3	547,7	905,8	739,2	0,1	0,06
5	Нитриты (по NO_2);	25,3	22,1	34,1	27,9	0,004	0,002
6	Сульфаты (по SO₄₎	2501,9	2159,8	4411,7	3679,5	0,9	0,6
7	Марганец	3,8	3,2	3,3	2,7	0,0003	0,0002
8	Цинк	0,8	0,7	0,3	0,2	-	-
9	Свинец	0,03	0,03	0,03	0,03	-	-
10	А2
11	Взвешенные вещества	1208,7	1054,1	280,1	234,6	0,1	0,07
12	нефтепродукты	1,1	0,9	0,3	0,2	0,0001	0,0001
13	Нитраты (по NO₃)	723,5	619,0	376,9	314,9	0,2	0,1
14	Нитриты (по NO₂);	9,6	8,3	6,4	5,4	0,003	0,002
15	Сульфаты (по SO₄)	5047,5	4306,6	2549,7	2112,3	1,02	0,6
16	Железо общее	1,7	1,5	0,6	0,5	0,0003	0,0001
17	Марганец	1,3	1,1	1,3	1,1	0,0005	0,0003
18	А3
19	Взвешенные вещества	216,8	185,5	170,8	146,3	0,03	0,02
20	нефтепродукты	15,0	13,1	0,2	0,2	0,00003	0,00002
21	Нитраты (по NO₃)	41,5	36,2	19,3	15,9	0,003	0,002
22	Нитриты (по NO₂);	1,9	1,6	0,9	0,8	0,0001	0,0001
23	Сульфаты (по SO₄)	3759,8	3245,5	4101,3	3513,3	0,7	0,5
24	Железо общее	0,7	0,6	0,8	0,7	0,0001	0,0001
25	Марганец	0,4	0,4	0,6	0,5	0,0001	0,0001
26	В3
27	Взвешенные вещества	87,5	87	8,5	8,0	0,01	0,01
28	нефтепродукты	0,1	0,1	0,03	0,01	0,00003	0,00001
29	Нитраты (по NO₃)	66,0	37,0	45,0	42,0	0,06	0,03
30	Сульфаты (по SO₄)	1344,0	683,5	336,0	335,0	0,4	0,2
31	Железо общее	0,9	0,9	0,2	0,2	0,0003	0,0001
32	Марганец	1,2	0,5	0,3	0,3	0,0004	0,0002

Удельные показатели сбросов зависят от притока карьерных вод и их качественного состава.

Виды и концентрация загрязняющих веществ в сточных водах зависят главным образом от состава перерабатываемого сырья и применяемых технологических реагентов, а также от качества очистки (обезвреживания) сточных вод.

Европейские справочники не содержат требований к показателям сточных вод. В Российском справочнике ИТС 25 – 2021 концентрации загрязняющих (маркерных) веществ в сбросах в водные объекты при добыче железных руд открытым способом представлены в таблице 3.15

Таблица .. Российские технологические показатели загрязняющих веществ в сбросах в водные объекты

№ п/п	Наименование загрязняющего вещества	Среднегодовая концентрация, мг/дм3
1	2	3
1	Взвешенные вещества	≤26,0
2	Железо общее	≤0,5
3	Цинк	≤0,1
4	Марганец	≤0,4
5	Сульфат-анион(сульфаты)	≤390,0
6	Нитрат-анион	≤85,0
7	Нефтепродукты(нефть)	≤0,05

Загрязняющие вещества в рудничных водах – хлориды, сульфаты, марганец, железо – связаны с высокой минерализацией дренажных палеозойских вод в карьерах. Следует отметить, что высокие концентрации хлоридов и сульфатов характерны так же и для поверхностных вод Северного Казахстана, что не связано с производственной деятельностью предприятий, а является природным фактором региона. Повышенные содержания марганца и железа объясняются геохимической спецификой железорудного месторождения.

С производственной деятельностью машин и механизмов связано присутствие в сточных водах нефтепродуктов, фосфатов и взвешенных веществ. Применение в основном технологическом процессе взрывных работ обусловило наличие в карьерных водах загрязняющих веществ группы азота: нитратов, нитритов и азота аммонийного. Массовые взрывы на карьерах оказывают негативное влияние на окружающую среду. При взрывах выделяются ядовитые газы – оксид углерода, оксиды азота и пыль. Пока не изобретут эффективного и дешевого способа разрушения крепких скальных пород, взрывные технологии в обозримом будущем останутся на карьерах как самые опасные и экологически вредные. Для производства взрывных работ предприятия применяют штатные ВВ, основу которых составляет аммиачная селитра (порядка 90 %). В настоящее время технология производства горных работ с применением ВВ как в Республика Казахстан, так и в мировой практике, не может полностью исключить попадания в дренажные воды остатков ВВ.

Содержание загрязняющих веществ азотной группы в сбрасываемых водах площадок не высокие.

Все сточные воды подвергаются очистке с целью удаления растворенных в них металлов и твердых частиц.

Характеристики приемников сточных вод.

На объекте А1 отвод стоков осуществляется по напорным трубопроводам, сброс сточных рудничных вод проводится через один выпуск в накопитель-испаритель Сорколь-Тызыгун. Как промежуточное звено действует накопитель-испаритель копань Качар. Накопитель-испаритель Сорколь-Тызыгун является конечным водоприемником вод, замкнутого типа, т. е. нет открытых водозаборов воды на орошение, не осуществляется сброс части стоков накопителей в другие природные объекты. Вода из копань Качар насосной установкой производительностью 400 м³/час перекачиваются по напорному трубопроводу в приемник насосной станции рудничных вод и оттуда в накопитель-испаритель Сорколь-Тызыгун.

На руднике А2 для очистки хозяйственно-бытовых стоков работает станция глубокой биологической очистки "Астра-100 лонг" и "Астра-150 лонг", общей производительностью 50 м³/час, жироулавливающей установки и сороудерживающего колодца производительностью 3л/с, резервуара для сточных вод объемом 50 м³.

Очистные сооружения для рудничных вод, сбрасываемых в накопитель-испаритель, не предусмотрены.

Дренажная насосная станция откачивает карьерную воду, поступающую самотеком по дренажным канавам в зумпф.

Откачка воды производиться по трубопроводу, длиной от 600 до 700 м на поверхность в самотечную канаву и далее она поступит в озеро Кужай.

Водоприемником карьерных и сточных вод Куржункульской промышленной площадки является накопитель-испаритель оз. Кужай, где происходит доочистка сточных вод в естественных условиях.

Сточные воды от цехов по системе канализации самотеком поступают на очистные сооружения бытовой канализации, очищаются и затем сбрасываются в накопитель-испаритель. Озеро Кужай является технологическим водоемом и функционирует как накопитель-испаритель сточных вод Куржункульской промышленной площадки.

Объектами А3 водоотведение дренажных вод производится через шахту Южно-Сарбайская сбрасывается на обогатительную фабрику, и затем на хвостохранилище.

На объекте В3 сброс загрязненных подземных вод, отводимых из действующего карьера, вскрывающего железные руды месторождения, производится в пруд-испаритель.

Карьерные воды (водоотлив) карьера С1 отводятся на рельеф местности.

3.1.11. Потребление топливно-энергетических ресурсов

При проведении вскрышных и добычных работ на предприятиях используются следующие сырьевые и энергетические ресурсы:

моторное топливо (дизельное топливо, керосин, бензин);

электрическая энергия;

вода.

В общей доле потребления энергетических ресурсов на добычу открытым способом расходуется от 4 до 10 % от общего потребления. Основными потребителями энергоресурсов при открытой добычи руды являются:

для добычи и экскавации горной массы – применяют бурильные установки и экскаваторы, как правило данная техника потребляет электрическую энергию, также при осложненном доступе к электроэнергии применяют технику, работающую на моторном топливе (до 40 % от потребления электроэнергии карьером);

транспортировка горной массы – применят карьерные самосвалы железнодорожный транспорт (думпкары), при достаточном заглублении карьера могут применять ЦПТ, как наиболее эффективные (до 70 % от потребления электроэнергии карьером).

Также при добычи открытым способом на предприятии могут применять предварительное дробление на карьере (при применении ЦПТ).

В виду того, что на предприятиях в большей степени не налажен раздельный учет потребляемых энергетических ресурсов по технологическим переделам были рассмотрены укрупненные показатели потребления ТЭР и удельных расходов на производимую продукцию.

В таблице 3.16 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов применяемых при открытой добыче руд черных металлов. В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну добытой руды.

Таблица .. Текущие объемы потребления энергетических ресурсов (по данным КТА) при проведении вскрышных и добычных работ

№ п/п	Наименование объекта	Потребляемый ресурс	Целевое назначение использования	Годовое потребление, т.у.т.	Удельное потребление, т.у.т./т
1	2	3	4	5	6
1	А1	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	24824,11	0,00258
2	А2	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	5226,857	0,00146
3	А3	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	7267,56	0,00098
4	А4	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	6486,999	0,00092
5	В1	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	1116,916	0,000839
6	В2	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	290,262	0,000278
7	В3	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	836,4	0,000558
8	С1	Электрическая энергия	Вскрыша и добыча	544,841	0,728
9	В1	Моторное топливо	Вскрыша и добыча	1076,838	0,00062
10	В2	Моторное топливо	Вскрыша и добыча	2555,998	0,00244
11	В3	Моторное топливо	Вскрыша и добыча	3840,4	0,00305

Из представленной таблице видно, что удельный расход электрической энергии на добытую руду может варьироваться в пределах от 0,00092 до 0,728 т.у.т. (1,92 – 20,9 кВт*ч/т) на тонну добытой руды. По данным ИТС НДТ 25 – 2021 на предприятиях горнодобывающей отрасли Российской Федерации удельный расход электрической энергии на тонну добычи горной массы составляет 0,61 – 3,84 кВт*ч/т.

Удельный расход моторных топлив на добытую руду варьируется от 0,00062 до 0,00305 т.у.т. на тонну добытой руды (0,0004 – 0,004 т/т). По данным ИТС НДТ 25 – 2021 на предприятиях горнодобывающей отрасли Российской Федерации удельный расход дизельного топлива на тонну добычи горной массы составляет 0,0004 – 0,002 т/т.

Основные факторы, влияющие на удельный расход электрической энергии и моторного топлива при открытой добычи:

применение экскаваторов (ЭКГ, ЭШ), работающих от электрической сети или экскаваторов, работающих на моторном топливе;

применение железнодорожного транспорта (думпкары) или транспортировка горной массы на карьерных самосвалах;

применение ЦПТ;

предварительное измельчение на карьере (применение щековых дробилок);

глубина разрабатываемого карьера.

Также значительное влияние на удельные расходы энергетических ресурсов оказывает объем вскрышных работ, проводимых на карьере, так как удельные расходы определяются на тонну добытой руды.

Еще одним фактором, влияющим на определение удельных расходов, является особенности учета и распределения потребления энергетических ресурсов на различных предприятиях (отсутствие учета по технологическим переделам, а также по каждой значимой единицы оборудования).

3.2. Подземная добыча руд черных металлов

Подземная разработка месторождений руд черных металлов различных форм, мощности, углов падения, на разных глубинах осуществляется с использованием подземных горных выработок под толщей перекрывающих пород.

Подземная разработка месторождений состоит из трех стадий: вскрытие, подготовка и очистная выемка, которые выполняются последовательно или совмещенно во времени и пространстве с целью обеспечения производства достаточными запасами вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов полезного ископаемого. Планомерная и эффективная разработка месторождения возможна при условии строгой увязки во времени и пространстве вскрытия, подготовки и очистной выемки, и при обеспеченности рудника достаточными запасами вскрытого, подготовленного и готового к выемке полезного ископаемого.

Источниками загрязнения атмосферы являются газопылевые выбросы, образующиеся, главным образом, от ведения буровзрывных и добычных работ. Газы и пыль выделяются также с поверхности породных отвалов и складов полезных ископаемых.

Рисунок .. Удельные выбросы пыли при подземной добыче, г/т

Анализ рисунка 3.12 показывает, что удельные выбросы пыли при подземной добыче на некоторых предприятиях немного завышен требований ИТС-25 Российская Федерация. При определении удельных показателей принимались выбросы пыли без учета буровзрывных работ и выбросов при хранении.

Для казахстанских предприятий, согласно отчетам КТА, при подземной добыче удельные выбросы пыли при дроблении и буровзрывных работах составляют 0,02 – 168 г/т добываемой горной массы.

Так, например, в ИТС 25 – 2021 удельные выбросы взвешенных веществ при добыче железных руд подземным способом составляют 26 г/т добываемой горной массы.

В таблицах 3.24 и 3.27 представлены данные по выбросам загрязняющих веществ, сточным водам и отходам по процессу проведения работ при подземной добыче железных руд, полученные по результатам отчетности КТА в Республике Казахстан.

3.2.1. Вскрышные работы

Вскрытие заключается в проведении горных выработок, открывающих доступ с поверхности к рудному телу и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок.

Вскрывающие выработки – это выработки, предназначенные для вскрытия шахтного поля, на первых и всех последующих откаточных и вентиляционных горизонтах. Проведение вскрывающих выработок называется горно-капитальными работами, а сами выработки – капитальными. К вскрывающим выработкам относятся: вертикальные и наклонные стволы, штольни, квершлаги, околоствольные дворы, капитальные рудоспуски и породоспуски, шурфы, автомобильные съезды и уклоны, обслуживающие основные горизонты и т.д.

Вскрывающие выработки по расположению относительно земной поверхности подразделяются на 2 группы:

основные имеющие непосредственный выход на земную поверхность;

подземные не имеющие непосредственного выхода на поверхность.

По выполняемым функциям вскрывающие выработки подразделяются на:

главные – служащие для транспортировки и подъема руды;

вспомогательные – все остальные выработки.

К основным главным вскрывающим выработкам относятся: вертикальные и наклонные шахтные стволы, штольни, автомобильные съезды, выполняющие основные функции по подъему или транспортировке полезного ископаемого, а к основным вспомогательным – вертикальные и наклонные стволы, штольни, предназначенные для вентиляции, передвижения людей, доставке материалов и т. д.

К подземным главным вскрывающим выработкам относятся слепые вертикальные и наклонные стволы, этажные квершлаги, автомобильные съезды и транспортные уклоны служащие для транспортировки и подъема руды.

Главные вскрывающие выработки служат для транспортировки руды (сырой) и пустой породы на поверхность, вентиляции, перемещения людей, доставки материалов и оборудования. Данные выработки проходят: по месторождению; по пустым породам со стороны лежачего либо висячего бока или с флангов; по пустым породам и руде, пересекая рудное тело.

К подземным вспомогательным вскрывающим выработкам относятся: околоствольные выработки (околоствольные дворы, насосные камеры, водосборники, камеры электроподстанций, обгонные и соединительные выработки), подземные бункера, дозаторные камеры и камеры дробильных установок, капитальные рудоспуски и породоспуски, камерные выработки специального назначения (камеры подъемных машин, электровозное депо, ремонтные и заправочные пункты, склады любого назначения, камеры ожидания, медпункты и т.д.), специальные закладочные, вентиляционные, дренажные и водоотливные выработки, уклоны по доставке самоходного и другого оборудования с основного горизонта на подэтажные горизонты, все выработки концентрационного горизонта. Вспомогательные выработки служат для вентиляции, доставки оборудования, а также в качестве дополнительного выхода на поверхность и других целей.

Форма, размеры, способы проведения, крепления вскрывающих выработок зависят от срока их службы, оптимальной работы транспорта, безопасности передвижения людей, доставки материалов и оборудования, а также пропуска необходимого количества воздуха.

В зависимости от места расположения главных вскрывающих выработок способы вскрытия месторождения разделяют на простые и комбинированные. Существует достаточное разнообразие простых и комбинированных способов вскрытия.

К простым способам относятся вскрытия: вертикальным шахтным стволом по рудному телу, по породам лежачего бока, по породам висячего бока; наклонным шахтным стволом по породам лежачего бока и на флангах месторождения; вскрытие штольней по рудному телу, по породам лежачего бока, по породам висячего бока. Сущность простых способов вскрытия состоит в том, что вскрытие месторождения производится главной вскрывающей выработкой на всю глубину разработки.

Комбинированные способы сочетают два или более способа вскрытия, например: вертикальный шахтный ствол с поверхности с переходом в вертикальный слепой ствол; вертикальный шахтный ствол с поверхности с переходом в наклонный слепой ствол; штольня с переходом в вертикальный слепой ствол; штольня с переходом в слепой наклонный ствол. Сущность комбинированных способов вскрытия заключается в том, что верхнюю часть месторождения вскрывают одной главной выработкой, а нижнюю – другой с выдачей руды на поверхность последовательно по обеим главным выработкам.

Шахта А5 разрабатывает участок железорудного месторождения, который вскрыт с поверхности вертикальными стволами по типовой диагональной схеме проветривания, предусмотренной для рудников со значительной производственной мощностью. Шахтное поле с лежачего бока за зоной сдвижения горных пород вскрыто: по центру двумя стволами: главным и вспомогательным; на северном и южном флангах - по одному вентиляционному.

Вскрытие рудной зоны по каждому горизонту осуществлено двумя квершлагами от центральной группы стволов и по одному вентиляционному квершлагу от фланговых стволов, которые делят шахтное поле на этажи. Подготовка эксплуатационных горизонтов по кольцевой схеме откаточными ортами и штреками делит шахтное поле условно на три участка: северный, центральный и южный.

Шахта С2 вскрыта фланговым способом тремя стволами: скиповой, клетевой и вентиляционный. Шахта С3, вводимая по проекту двумя очередями, вскрыта четырьмя стволами: скипово-клетевой, клетевой, вентиляционный и вспомогательный.

3.2.2. Подготовка

Способы подготовки основных горизонтов определяются технико-экономическим сравнением возможных вариантов, учитывающих геологические, технические, технологические и экономические факторы и зависят от характера рудного тела - его мощности и угла падения, от физико-механических свойств руды и вмещающих пород, принятого порядка очистной выемки в этаже, от способа транспортировки полезного ископаемого.

Назначение подготовительных выработок заключается в следующем:

оконтуривание (выделение) этажа, шахтного поля, блоков или панелей;

создание связи блока (панели) с общерудничной транспортной сетью;

обеспечение эффективного проветривания рабочих мест;

обеспечение свободного доступа в забои и аварийного выхода из них, снабжение забоев оборудованием, материалами, энергией, высокопроизводительная выдача из них добытой руды.

Подготовка рудных месторождений к очистным работам включает проведение подготовительно-нарезных выработок. Подготовительные работы – проведение подготовительных выработок с одной плоскостью обнажения, которые разделяют шахтное поле или его часть на отдельные выемочные блоки (панели) с целью обеспечения транспорта материалов и руды, вентиляции, нарезных и очистных работ.

Принятый способ подготовки, расположение и размеры подготовительных выработок должны обеспечивать: безопасное производство очистных работ; эффективное проветривание очистных забоев; своевременную подготовку этажей и блоков для сохранения постоянного резерва подготовленных и готовых к выемке запасов руды с определенным средним содержанием полезных компонентов; удобные и безопасные условия передвижения людей, доставку материалов и оборудования по выработкам; минимальные потери руды в целиках, предохраняющих подготовительные выработки, удобные и производительные способы доставки руды, погрузки и откатки; минимальные расходы на поддержание выработок и ремонт крепи. В рамках подготовки создаются коммуникации и магистрали для вентиляции, канализации электроэнергии, передвижения людей и транспортировки грузов.

Подготовленные запасы руды – запасы выемочных участков, в которых полностью пройдены подготовительные выработки, предусмотренные принятой системой разработки.

Для разделения шахтного поля на этажи используют подготовительные выработки основного горизонта – откаточные штреки и орты, а разделение этажа на отдельные выемочные участки – блоки используют восстающие. В некоторых случаях этажи делят по высоте на подэтажи. Высота этажа составляет 50 – 100 м (редко более) в зависимости от горно-геологических условий и технологии добычи.

При большой мощности рудных тел в породах лежачего бока проходят полевые восстающие, соединяющие полевые этажные штреки. Помимо этого, проходят вспомогательные восстающие у контакта висячего бока или восстающие, пересекающие рудное тело.

Для передвижения механизмов на участках очистной выемки используют систему горизонтальных выработок откаточного и вентиляционного горизонтов, восстающих и рудоспусков, при подготовке наклонными съездами используют съезды спиральной или иной формы и рудоспуски, сбитые с подэтажами.

По расположению подготовительных выработок относительно рудного тела подготовка месторождений может быть рудной, полевой и смешанной.

Отрезные, рудоспускные, вентиляционно-ходовые, восстающие между подэтажами и дучки проходят буровзрывным способом секционного взрывания скважин, шпуровым или бурением (расширением) скважин большого диаметра. Наибольшее распространение способ проходки восстающих секционным взрыванием получил при оформлении отрезных восстающих или щелей при этажной и подэтажной отбойке руд. Часто проходка восстающих секционным взрыванием осложняется тектоникой и проявлениями горного давления.

Проведение горных выработок, в зависимости от их назначения, горногеологических и гидрологических условий, могут осуществляться различными способами. Выбор способа и оборудования для проведения выработок зависит как от размеров их поперечных сечений, устанавливаемых в зависимости от назначения выработки, так и от крепости и устойчивости горных пород. В настоящее время при подземной разработке рудных месторождений наиболее широкое распространение получили два способа проведения горных выработок буровзрывной и комбайновый.

На шахте А5 горизонтальные горные выработки проводят с помощью БВР с мелкошпуровой отбойкой, вертикальные – с секционной отбойкой пучков глубоких скважин. Удельный объем горно-подготовительных работ составляет 3 м/1000 тонн добытой руды. Уходка забоя за цикл в среднем составляет 1,5 м, продолжительность цикла – одна шестичасовая смена, годовой объем горнопроходческих работ – 13 км.

Проходка восстающих выработок – один из трудоемких и опасных процессов. Для механизации процессов проходки выработок с углом наклона 60 – 90 °С применяют комплексы КПВ. Полок перемещается по монорельсу с помощью приводных звездочек. Бурение с полков осуществляется перфораторами. Однако способ не исключает главного недостатка пребывания проходчиков в опасных условиях и в последнее время применяется все реже.

Рисунок .. Комплекс проходческий КПВ-4А

Способ проходки бурением и расширением вертикальных и наклонных скважин использованием буровых станков – безлюдный и один их самых перспективных. Скорость проходки восстающих увеличивается по сравнению с буровзрывными способами в разы. Станки этого типа предназначены для проведения вертикальных и наклонных выработок диаметром до 3 м, до 100 м в длину и под углом до 70 ° С в породах с коэффициентом крепости до 12 по Протодьяконову, однако применяется и в более крепких породах. Применяют также станки для проходки восстающих снизу-вверх сплошным забоем или в две стадии с первоначальным бурением опережающей скважины. По такому принципу комбайны 2КВ, "Robbins" фирмы "Atlas Copco" (Швеция) и комбайны "Rhino" фирмы "TRB-Raise Borers" (Финляндия). Незначительное место (10 %) в общем объеме проходки рудника А5 занимает комбайновый способ проведения восстающих выработок с применением установки Robbins 44RH.

Горные выработки, проводимые в уже подготовленных участках с одной или двумя плоскостями обнажения в пределах добычных блоков и необходимые для производства очистных (добычных) работ из этих участков, принято называть нарезными выработками, а выполняемые при их проведении работы – нарезными работами. Главной целью этих работ является создание выемочных участков, подэтажных горизонтов, отрезных щелей, выработок подсечки и т. д. После завершения нарезных работ блок считается подготовленным к очистным работам.

Количество и расположение нарезных выработок в пространстве зависит от системы разработки. Нарезные выработки по назначению могут делиться на:

буровые (буровые штреки, орты, восстающие, камеры и заходки);

выпускные (воронки, траншеи, дучки, погрузочные заезды и т. д.);

доставочные (рудоспуски, скреперные штреки или орты, ниши для питателей, конвейерные выработки и т. д.);

подсечные и отрезные (отрезные щели и восстающие, подсечные штреки или орты, и т.д.);

вентиляционные (вентиляционные штреки, орты, восстающие, сбойки и т.д.);

соединительные (ходки, материально-ходовые выработки и т.д.);

выработки для управления горным давлением (используются при производстве закладочных работ и обрушении вмещающих пород и руды).

Нарезные выработки проходят в пределах блоков, панелей непосредственно для очистной выемки:

подэтажные горизонтальные выработки разделяют блок на отдельные выемочные подэтажи;

выработки горизонта скреперования – штреки или орты – служат для доставки отбитой руды до выработок основного горизонта, а также для вторичного ее дробления;

выработки горизонта грохочения – камеры, штреки, орты – служат для вторичного дробления руды и перепуска руды на основной горизонт;

выработки горизонта подсечки служат для подрезки массива руды в днище блока;

отрезные восстающие служат для отрезки массива руды в заданном месте блока;

щели, ходки, сбойки и ряд других выработок обеспечивают оптимальное развитие работ.

Для нарезки днища блоков используют самоходные буровые установки и погрузочно-доставочные машины или перфораторы на пневмоподдержке и скреперные установки различных модификаций.

Готовые к выемке – запасы руды подготовленных выемочных участков, в которых полностью пройдены нарезные выработки, необходимые для производства очистной выемки.

Создание и постоянное сохранение резерва вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов необходимо для того, чтобы:

планомерно и своевременно по мере отработки одних участков месторождения развивать добычу руды на других участках в необходимом количестве;

иметь запас времени для эксплуатационной разведки и дренажа вводимых в эксплуатацию частей месторождения;

поддерживать равномерное содержание полезных компонентов в руде, направляемой на переработку, путем планомерного ввода в очистную выемку участков месторождения с различным составом руды;

иметь резервные участки на случай временного прекращения работ по вскрытию и подготовке или необходимости увеличения добычи руды сверхустановленного плана.

3.2.3. Системы разработки

Система разработки рудных месторождений подземным способом - порядок и технология очистной выемки руды, определяющие совокупность конструктивных элементов выемочного участка, технологических процессов и способ управления горным давлением, увязанных во времени и пространстве.

Во всем многообразии систем каждой системе присущи: конструктивные характеристики; порядок очистной выемки; технология очистной выемки.

В качестве единой классификации систем подземной разработки рудных месторождений устанавливается классификация в основу, которой положен способ управления горным давлением.

Таблица 3.17. Единая классификация систем подземной разработки рудных месторождений

№ п/п	Номер класса	Наименование класса	Системы
1	2	3	4
1	I	Системы с открытым выработанным пространством	Сплошные системы Камерно-столбовые системы Потолкоуступные системы Системы с доставкой руды силой взрыва Системы с подэтажной отбойкой Этажно-камерные системы
2	II	Системы с магазинированием руды	Системы с магазинированием руды блоками Системы с магазинированием и отбойкой руды глубокими скважинами
3	III	Системы с закладкой	Сплошные системы с однослойной выемкой и закладкой Системы разработки горизонтальными слоями с закладкой Столбовые системы с однослойной выемкой и закладкой Системы с камерной выемкой и закладкой
4	IV	Системы с креплением	Системы с распорной крепью Системы с крепежными рамами Сплошные системы с однослойной выемкой и креплением Столбовые системы с однослойной выемкой и креплением
5	V	Системы с обрушением	Системы слоевого обрушения Системы подэтажного обрушения Системы этажного обрушения Столбовые системы с обрушением налегающих пород

Очистная выемка при любой системе разработки представляет собой производственную стадию, которая включает совокупность взаимосвязанных и следующих в определенной последовательности друг за другом комплексов рабочих процессов и операций, классификация которых представлена на рисунке 3.14 : отбойка руды - отделение ее от массива; доставка руды - перемещение отбитой руды от забоя до откаточного горизонта; составной частью этой операции являются выпуск и погрузка руды; поддержание выработанного пространства.

Рисунок .. Классификация комплекса рабочих процессов при производственной стадии очистных работ

Добыча руды подземным способом на шахте А5 производится системами разработки этажного и подэтажного принудительного обрушения с отбойкой руды на компенсационные камеры или в зажиме, а также системой разработки с самообрушением руды и вмещающих пород, с выпуском руды через дучки или торцовым выпуском с помощью самоходной техники.

На шахте В4 применяется этажно-камерная система разработки. Отработка ведется блоками, состоящими, из нескольких камер, междукамерных и междублочных целиков.

На шахтах С₂и С₃все запасы отрабатываются системой этажного и подэтажного самообрушения со скреперной доставкой руды для загрузки в электровозный транспорт через погрузочные полки. Очистные работы включают подсечку блока, проведение отрезной выработки, формирование компенсационной камеры, массовое обрушение руды и вмещающих пород, выпуск и погрузку руды в железнодорожный транспорт на откаточном горизонте. Подсечку рудного массива формируют воронками (высота днища от почвы горизонта скреперования 10 м) и траншеями.

3.2.4. Крепление выработок

Крепление горных выработок, один из основных рабочих процессов при проведении горных выработок и представляет собой совокупность операций по возведению крепи, возводимой в подземных горных выработках с целью предотвращения обрушения окружающего массива горных пород и сохранения необходимых размеров поперечного сечения выработок.

К горной крепи предъявляют следующие требования: крепь должна выдерживать приходящуюся на нее нагрузку, сохранять свое первоначальное положение, обеспечивать рабочее состояние выработки и безопасные условия эксплуатации в течении ее всего срока службы, быть простой в монтаже, воспринимать без опасных деформаций многократное воздействие взрывных работ, занимать в выработке как можно меньше места не мешать выполнению рабочим процессов, не оказывать большого сопротивления движению воздушной струи и быть безопасной в пожарном отношении.

Факторами, определяющими форму поперечного сечения выработки, являются: физико-механические свойства горных пород, назначение и срок службы выработки, материал крепи, положение выработки в пространстве, размеры поперечного сечения выработки, величина и направление горного давления. Форма поперечного сечения выработки определяется удобством ее эксплуатации, материалом и конструкцией крепи, которые в свою очередь должны обеспечить устойчивое ее состояние в течение всего срока службы при минимальных затратах.

По характеру работы различают крепи: жесткая, податливая, шарнирная, комбинированная; по сроку службы: постоянная и временная; по форме сечения выработок: трапециевидная, арочная, кольцевая, эллиптическая, полигональная, сводчатой формы; по виду выработки – для горизонтальных, наклонных и вертикальных горных выработок.

Для крепления капитальных выработок с большим сроком службы применяют крепи: бетонные, железобетонные, сборные металлические и железобетонные (тюбинги), металлические рамы и др., воспринимающие нагрузку в пределах упругих деформаций без изменения формы и размеров.

В настоящее время широкое распространение для крепления горных выработок получили облегченные (упрочняющие) виды крепи: анкерная, набрызг-бетонная и комбинированная – анкера с сеткой, анкера и набрызг-бетон, анкера с сеткой и набрызг-бетонном. Эти виды крепей в подавляющем большинстве применяются на всех рудниках нашей страны при проведении горных выработок.

а – анкера в сочетании с металлической сеткой; б – анкера в сочетании с набрызг-бетонном

Рисунок .. Конструкция комбинированного крепления горных выработок

Основным видом крепи (до 70 % горных выработок) на руднике А5 является арочная металлическая из профиля СВП-22 с железобетонной, металлической или деревянной затяжкой. Применяются также анкерная и деревянная крепи. Фактически закрепляют 80 – 90 % пройденных горных выработок. В зонах концентрации опорного давления вынуждены применять более тяжелые виды крепи, уменьшать ее шаг с переходом на полные дверные оклады, переходить на податливую крепь. Скреперные полки начали крепить с использованием железобетона, так как участились случаи их раздавливания.

Все горизонтальные горно-капитальные выработки подземных предприятий С2 и С3 крепятся металлическими арками из спецпрофиля СВП-22, устанавливаемыми через 0,5 – 1,0 метр, а ходовые восстающие армируют сборными металлическими секциями с лестничным отделением. Основной вид крепления вертикальных выработок – бетон или металлокрепь. В качестве крепи также используют торкретбетон, сталефиброторкрет, анкера, способ нанесения – набрызгбетонирование.

Для повышения безопасности, увеличения производительности и уменьшения трудоемкости при установке анкерного крепления и нанесения набрызг-бетона на кровлю и бока горной выработке используются специальные машины для крепления (рисунок 3.16), которые механизируют операцию по установке анкеров.

а – (DL420) и нанесения набрызг-бетона б – (Spraymec 6050WР)

Рисунок .. Внешний вид машин для крепления выработок анкерами

3.2.5. Отбойка и дробление руд

Отбойкой руды называется отделение части руды от массива и дробление ее до куска определенного размера.

При разработке мощных месторождений, сложенных слабыми или трещиноватыми минералами, способными при обнажении на достаточной площади под действием гравитации и давления налегающей толщи обрушаться, используют феномен самообрушения. Способ характеризуется высокой производительностью и дешевизной, однако условия его применения крайне ограничены.

Взрывная отбойка менее энергоемка, чем другие способы и применяется для отбойки железных и хромовых руд средней и высокой крепости, отбойку ведут с помощью зарядов ВВ в шпурах, взрывных скважинах и минных выработках. На сегодняшний день этот способ является основным. Взрывной способ разрушения основан на применении ВВ, при быстротечном разложении которых освобождающаяся энергия взрыва отделяет от массива и осуществляет дробление горной массы.

Взрывные скважины бурят вертикальными, наклонными и горизонтальными так, чтобы руда перемещалась в сторону обнаженной поверхности.

Для бурения взрывных скважин и шпуров на рудниках Республика Казахстан (рисунок 3.17) используют разнообразные буровые перфораторы (ПТ- 36, ПТ-48, ПП-63), станки (Boomer H-104, НКР-100, БП-100, Sandvik DD 420 – 60 C "Jambo", Sandvik DL-431-7C SOLO).

Применяются каретки и установки добычного бурения, буровые станки с пневматическим или гидравлическим приводом, с электродвигателем, ДВС, дизель-электрическим приводом, самоходные, передвижные на специальных тележках. Бурильные машины с пневматическими двигателями необходимо обеспечивать сжатым воздухом, подаваемым от компрессора по воздуховодам, бурильные машины с электродвигателями снабжаются электроэнергией по кабелям, бурильные машины с ДВС, как правило, потребляют дизельное топливо.

Расположение скважины может быть параллельным, параллельно-сближенным, веерным. Для размещения зарядов ВВ до недавнего времени самыми распространенными были скважины диаметром 105 – 110 мм, которые бурят станками с погружными пневмоударниками производства ближнего зарубежья. В последнее время для подготовки массива к обрушению значительную долю буровых работ производят самоходным импортным оборудованием с диаметром скважин 89 – 102 мм.

Рисунок .. Внешний вид, применяемых на рудниках буровых станков (а – НКР-100, б – Sandvik DL-431-7C SOLO) и телескопных перфораторов (в – ПТ-38; г – ПТ-48)

По условиям технологического процесса отбитая руда должна иметь куски определенной крупности. Размеры максимально допустимого куска во взорванной горной массе определяются параметрами транспортных средств, дробилок и других приемных устройств, а также условиями работы оборудования. Максимально допустимый размер кусков обычно принимают от 300 – 400 до 800 – 1000 мм, при отбойке руды взрывным способом образуется некоторое количество некондиционных кусков – негабаритов. Для дробления негабарита применяют ВВ или механические устройства (дробилки, бутобои).

Для улучшения дробления руды и снижения сейсмического эффекта необходимо использовать дифференцированное распределение ВВ в рудном массиве (геометрию расположения вееров и пучков скважин) и короткозамедленное взрывание зарядов, например, с интервалами: 25, 50, 75, 100 и 150 мс.

Как правило, железорудные и хромовые шахты не относятся к опасным по газу и пыли, на них широко применяются промышленные ВВ для подземных горных работ, отличительной чертой которых является красный цвет оболочки патронов или ярлыков. Распространены аммиачно-селитренные гранулированные, порошкообразные и эмульсионные ВВ.

Аммиачно-селитренные ВВ – механические смеси аммиачной селитры с нитросоединениями или с горючими и разрыхляющими добавками: аммониты, аммоналы, динамоны. Широко применяются: граммониты, гранулиты, аммониты № 6 ЖВ, игданиты, эмульсионные ВВ. В связи с гигроскопичностью аммиачно-селитренных ВВ возникает необходимость в придании им свойства водоустойчивости, которое достигается введением в готовый состав ВВ или в аммиачную селитру небольшого количества специальных добавок. Сорта ВВ, изготовленные из водоустойчивой аммиачной селитры, имеют марку ЖВ.

К водоустойчивым ВВ относятся: аммониты № 6 ЖВ, а также тротил и другие нитросоединения. Для подземных работ применяют ВВ только с кислородным балансом, близким к нулевому (±3 %), при взрывании ВМ по максимуму должно быть сокращено образование оксида углерода СО и оксидов азота NO, NO₂, N₂О₃и прочих вредных газов. Переход на гранулит-Э позволил увеличить плотность заряда в скважине, повысить работоспособность ВВ на шахте А5 в сравнении применяемым ранее гранулитом А-6, упростить процесс его приготовления и снизить себестоимость взрывных работ.

Таблица 3.18. ВВ, используемые на действующих рудниках по добыче руд черных металлов в Республике Казахстан.

№ п/п	Предприятие	ВВ	Химический состав, %	Годовой расход ВВ, макс, т	Годовой расход ВВ, мин, т
1	2	3	4	5	6
1	А5	гранулит-Э	Гранулированная аммиачная селитра (NH₄NO₃содержание азота 34,4 % серы 14) до 85 % с водомасляной эмульсией 15%	1 052,6	629,2
2	С3	аммонит 6ЖВ	Селитра аммиачная водоустойчивая – 79 %, тротил – 21 %.	156,7	113,8

Для заряжания используют специальные самоходные, передвижные и переносные зарядные машины, как правило, с пневматической подачей ВВ. При заряжании ВВ засыпается в загрузочную емкость машины, затем поступает в питатель (барабанный, камерный или эжекторный), далее транспортируется сжатым воздухом (от шахтной пневмосети) по гибкому доставочно-зарядному шлангу в скважины или шпуры.

Механическая отбойка применяется в основном при выемке руд и пород низкой крепости, используются самоходные комбайны с шарошечными рабочими органами.

Наиболее широкое распространение при разработке железных руд получило этажное и подэтажное обрушение с отбойкой руды глубокими скважинами. Системы с принудительным этажным обрушением на вертикальные компенсационные камеры применяют на предприятии А. Размеры целиков принимают больше, чем размеры камер. Последние выполняют функцию компенсационного пространства. Образование компенсационных камер ведется аналогично выемке их в этажно-камерных системах разработки. После проходки отрезного восстающего и расширения его в отрезную щель последовательно отбивают на нее встречными веерами скважин вертикальные слои руды.

Интенсивное пыле- и газообразование происходит во время следующих процессов: бурения шпуров и скважин; взрывания и погрузки взорванной горной массы. Однако запыленный воздух, подвергаясь процессу пылеподавления и гидрообеспыливания и проходя по горным выработкам, почти полностью самоочищается. Пылеподавление и очистка забоя скважин от продуктов разрушения и выноса буровой мелочи осуществляется с помощью воздушно-водяной смеси, так как использование воды при пылеподавлении в технологическом процессе буровзрывных работ самый эффективный и доступный способ снижения загрязнения атмосферного воздуха. Данный метод позволяет снизить объемы пыли неорганической SiO₂менее 20 % в 5 – 7 раз.

Гидрообеспыливание для сокращения выделения и рассеивания вредных примесей при взрывных работах осуществляется с помощью водяной забойки (гидрозабойки). Гидрозабойка выполняется с использованием полиэтиленовых емкостей, наполненных водой. Применение гидрозабойки позволяет сократить объемы образующейся пыли в пылегазовом облаке 20 – 30 %, а объем образующихся окислов азота уменьшается в 1,5 – 2 раза [11].

В таблице 3.19 представлены объемы выбросов пыли при дроблении и буровзрывных работах. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица 3.19. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
	Добыча железных руд подземным способом
	Отбойка и дробление руды
1	С3	60,2	51,2	0,03	0,02
2	В4	34,2	27,4	0,02	0,01
	Буровзрывные работы
3	А5	129,5	151,1	0,07	0,06

Из таблицы 3.19 следует, что удельные показатели выбросов пыли при отбойке и дроблении руды в процессе добычи колеблются в пределах от 0,01 до 0,03 кг/т добытой руды, такое расхождение в удельных показателях может быть связано с проведением плановых ремонтных работ аспирационных систем, использованием разных систем пылеподавления.

На основании отчетов КТА по буровзрывным работам при подземной добыче представлены данные одного предприятия.

Таблица 3.20. Выбросы окислов азота в атмосферный воздух при буровзрывных работах (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А5	4,4	3,8	0,002	0,001

Таблица .. Выбросы оксидов углерода в атмосферный воздух при буровзрывных работах (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А5	11,9	10,3	0,01	0,004

3.2.6. Доставка и выпуск руды

Доставка руды – это перемещение руды в пределах добычного блока от места ее отбойки до места погрузки ее в транспортные средства на основном горизонте. Доставка руды во многом обусловливает уровень конечных технико-экономических показателей, степень проявлений горного давления на выработки приемного горизонта, уровень потерь и разубоживания руды особенно при системах разработки с обрушением.

Различают доставку первичную – от забоя до места погрузки или перепуска и вторичную – по аккумулирующим выработкам. Способ доставки руды тесно связан с системой разработки и выбирается вместе с ней. В основном применяют доставку самотечную и механизированную, ограниченное применение имеют доставка силой взрыва и гидравлическая.

Самотечную доставку руды под действием собственного веса применяют при отработке крутопадающих залежей крепких руд системами разработки с открытым очистным пространством, с магазинированием руды, наклонными слоями с закладкой выработанного пространства и т. д. Под действием собственного веса руда перемещается по почве выработки, рудоспускам, настилам, желобам, трубам с углом наклона выработки от 35 до 50 °.

Механизированная доставка производится скреперами, конвейерами, самоходными вагонетками, погрузочно-доставочными машинами. Традиционно на железодобывающих рудниках используют скреперную доставку и вибровыпуск.

Скреперная доставка используется для доставки руды от забоя до рудоспуска или погрузочного люка, а на горизонте скреперования - от рудоспусков до погрузочных полков. Ее достоинства: простота устройства, небольшая стоимость оборудования, мобильность, возможность совмещения доставки с погрузкой, что обуславливает применение на шахтах ДГОК и ССГПО. Для скреперования применяют лебедки типа 2СМА, 30ЛС, 55ЛС-2СМ и 55ЛС-2П.

а	б

а – 55ЛС и б – 30ЛС

Рисунок .. Внешний вид скреперных лебедок

В настоящее время все большее распространение получает самоходное погрузочное и доставочное оборудование. При добыче руд в основном применяют следующие его виды оборудования: погрузочные машины периодического действия в комплексе с электровозной откаткой, погрузочные машины непрерывного действия в комплексе с автосамосвалами и самоходными вагонами, погрузочно-транспортные машины, погрузочно-доставочные машины в комплексе с автосамосвалами и самоходными вагонами или электровозной откаткой. Применяется такой вид доставки при хорошо раздробленной рудой с любым пределом прочности. Достоинства доставки руды самоходным оборудованием: малый объем нарезных работ, хорошая вентиляция, могут работать в нескольких забоях и транспортировать руду по выработкам с малыми радиусами закруглений, высокая производительность самоходного оборудования при хорошем дроблении руды, высокая оперативность в связи с отсутствием монтажно-демонтажных работ доставочного оборудования, требуют меньшего числа обслуживающего персонала.

а – Schopf SFL, б – 65 T ORO-400

Рисунок .. Внешний вид транспортно-доставочных погрузочных машин

Например, на шахте А5 при применении системы с торцовым выпуском руды отбитая руда погрузочно-доставочными машинами транспортируется до рудоспусков и выгружается. При площадном выпуске руда отбивается непосредственно на развороненные дучки. Далее скреперными лебедками производится погрузка горной массы из дучек (или рудоспусков) в подземный ж.д. транспорт. Руда доставляется до опрокида и через опрокид направляется на комплекс подземного дробления, где дробится и через дозатор загружается в скипы для выдачи нагора.

Сущность доставки руды с помощью вибрационных конвейеров и питателей при подземной разработке рудных месторождений состоит в том, что отбитая руда поступает на лоток вибрационного конвейера или питателя, с помощью которого грузится в вагонетки или в рудоспуск. Отличительной особенностью доставки руды является перемещение материала непрерывным потоком с постоянной производительностью, не зависящей от длины транспортировки.

Выпуск руды – это последовательное извлечение отбитой руды из очистного пространства или аккумулирующей емкости под действием силы тяжести.

При системах разработки с подэтажным или этажным обрушением, обрушенную руду из блоков (панелей) выпускают под налегающими пустыми породами, которые движутся вслед за рудой и заполняют выработанное пространство. Отбитую руду выпускают при наличии верхнего и бокового контактов с обрушенными пустыми породами. Выпуск руды из очистного пространства через выработки днищ блоков, оборудованных вибродоставочными установками, производится непосредственно в откаточные сосуды.

Выпуск на почву выработок обычно сопровождается вторичным дроблением руды, которое зачастую осуществляется вблизи забоя в специальных выработках на горизонте доставки (грохочения). Далее производят перепуск руды через рудоспуски на откаточный горизонт и загрузку в подвижной состав через люки, вибропитатели и другие устройства.

Интенсивное пыле- и газообразование происходит во время транспортировки, погрузки и перегрузки сырой руды и породы.

В таблице 3.22 представлены объемы выбросов пыли при дроблении и буровзрывных работах. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица 3.22. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А5	66,6	57,1	0,1	0,1
2	С3	29,9	25,4	0,02	0,01

Из таблицы 3.22 следует, что удельные показатели выбросов пыли варьируются в пределах от 0,01 до 0,1 кг/т добытой руды, такое расхождение в удельных показателях может зависеть от используемых погрузочно-доставочных машин или оборудования.

3.2.7. Транспортировка и подъем, доставка и выпуск руды

Подземный транспорт – комплекс сооружений и устройств, предназначенный для приема и перемещения различных грузов и людей. В задачи шахтного транспорта входит формирование и реализация встречных грузопотоков. Основная цель – транспортировка руды и породы от пунктов выгрузки из очистных блоков, проходческих забоев до перегрузочных комплексов, околоствольных дворов и рудничного подъема. Кроме того, транспорт осуществляет функцию своевременного и бесперебойного снабжения добычных участков материалами, инструментом, оборудованием и при необходимости для перевозки людей к месту работы и обратно.

На рудниках, добывающих железные и хромовые руды, используют:

рельсовый транспорт (контактные электровозы К-4, К-10, К-14, КР-14, рудничные вагонетки ВГ-4, ВГ-4,5, ВБ-4,5);

самоходное оборудование на пневмошинном ходу (погрузочно-доставочные машины фирмы TORO-400, Sandvik LH514, Schopf SFL 65, автосамосвалы MT-2010, Sandvik TH550 и др.;

конвейерную доставку.

В настоящее время наибольшее распространение находит рельсовый транспорт. Локомотивный транспорт – контактные электровозы, вагонетки с глухим днищем, боковой и донной разгрузкой, саморазгружающиеся сосуды. Большое разнообразие вспомогательных механизмов: опрокидыватели вагонеток, лебедки, толкатели, различное путевое оборудование и т.д. Успешная работа большого числа локомотивов обеспечивается автоматизацией процессов откатки. Она включает сигнализацию, централизацию и блокировку (СЦБ), дистанционное управление локомотивами и диспетчерскую службу.

Безрельсовая транспортировка с использованием самоходного оборудования применяется редко. Основной вид транспорта – автосамосвалы высокой грузоподъемности.

Ленточные конвейеры применяют только для транспортировки руды, прошедшей стадию дробления в подземных комплексах дробления.

Подъем и подземный транспорт – это звенья одной транспортной системы. По типу оборудования рудничный подъем разделяют на клетевой, скиповой, конвейерный, автомобильный, а по назначению – на главный (для выдачи руды) и вспомогательный. Для вспомогательного подъема по вертикальным стволам используют то же оборудование, что и для главного. Его назначение заключается в выдаче на поверхность породы (вагонами в клетях или скипами), спуске-подъеме людей (в клетях), спуске в шахту материалов, инструмента (в клетях), спуске рабочего и подъеме неисправного оборудования (малогабаритное – в клетях, крупногабаритное – на подвеске под клетями, целиком или частями, или на специальных грузовых платформах в неразобранном виде по отдельным стволам).

На рудниках при значительной глубине разработки используют скиповой подъем руды. Высокая производительность скипов объясняется их большей вместимостью (до 50 т), скоростью движения (до 20 м/с и более, тогда как клети движутся со скоростью не более 8 м/с), а также полной автоматизацией погрузочно-разгрузочных операций и подъема – спуска скипов.

Конвейерный подъем эффективно применять на сравнительно неглубоких рудниках (до 400 – 600 м) большой производительности (свыше 4 – 5 млн т/год), а также с меньшей производительностью при доработке глубоких горизонтов для подъема руды на вышележащий комплекс загрузки скипов. Как правило, применяют мощные ленточные конвейеры. Для использования конвейерного подъема необходимо сравнительно мелкое дробление руды на куски размерами не более 0,1 – 0,15 м. Угол наклона ствола не должен превышать 16 – 18°.

Автомобильный подъем руды применяется в нашей стране в единичных случаях. Угол наклона автомобильных уклонов, съездов, стволов составляет 6 – 8 °.

3.2.8. Поддержание выработанного пространства

Поддержание очистного пространства – комплекс рабочих процессов направленных на предупреждение проявлений горного давления в очистных выработках с целью обеспечения безопасных условий труда. Управление горным давлением в очистных выработках при подземной разработке рудных месторождений сводится к поддержанию очистного пространства.

В горной практике на зарубежных и отечественных предприятиях имеют место технологические схемы отработки железорудных месторождений, использующие способы управления состоянием горного массива и поддержание его в устойчивом состоянии за счет оставления рудных целиков и за счет замены рудного массива искусственным (системы с закладкой).

При очистной выемке руды способы поддержания очистного пространства делятся на три класса, представленные в таблице 3.23.

Таблица 3.23. Способы поддержания очистного пространства

№ п/п	Класс	Поддержание очистного пространства	Способ поддержания очистного пространства
1	2	3	4
1	I	Естественное	Рудными целиками
			Породными целиками
2	II	Искусственное	Магазинированием руды
			Крепью
			Закладкой
3	III	Обрушением	Обрушение вмещающих пород
			Обрушение руды и вмещающих пород

Естественное поддержание очистного пространства осуществляется за счет естественной устойчивости налегающих пород, рудных или породных целиков. Горное давление при этом регулируется за счет определения параметров очистного пространства (камеры), расположения и размеров целиков. Поддержание целиками применяется, как самостоятельный способ поддержания, так и в комбинации с креплением, закладкой пустот и магазинированием руды. Целики подразделяют на охранные, междуэтажные, междублоковые и внутрикамерные.

Искусственное поддержание очистного пространства осуществляется с помощью магазинирования руды, крепления или закладки очистного пространства. Искусственное поддержание наиболее трудоемкий и дорогостоящий технологический процесс поддержания очистного пространства. Этот способ поддержания целесообразен тогда, когда другие способы не обеспечивают достаточно полной выемки руд или технически неприемлемы.

Поддержание магазинированной рудой – это временное накопление отбитой рудной массы в очистном пространстве. Поддержание боков очистного пространства происходит за счет самораспора отбитой руды под действием массы сыпучего материала. Ограничивающий фактор применения магазинирования является склонность руды к слеживанию и самовозгоранию. Поддержание рудой осуществляется при разработке крутых и наклонных рудных тел в устойчивых породах.

Поддержание крепью в чистом виде применяется при отработке маломощных залежей. При разработке залежей больше средней мощности и необходимости поддержания очистного пространства после выемки руды ее применяют с закладкой. Поддерживают крепью лишь рабочее пространство у забоя.

Закладка пустот – заполнение их закладочным материалом: пустой породой, хвостами обогатительных фабрик, твердеющими смесями и т.п. Способ используется в подземной разработке металлических руд при необходимости сохранять земную поверхность от разрушения или минимизировать влияние горных работ на важные объекты. Это особенно важно из-за наличия водоносных горизонтов, водоемов или крупных сооружений на поверхности и пр.

Закладочным материалом чаще всего являются попутно или специально добываемые породы, хвосты обогатительных фабрик. По признаку заполнения выработанного пространства закладка может быть полной или частичной. Чаще всего используют:

твердеющую гидравлическую закладку;

закладочный материал включает вяжущие вещества, в результате твердения закладки образуется монолитный массив значительной устойчивости и прочности;

сухую закладку – закладочный материал не содержит воды сверхъестественной влажности.

Расходы на добычу закладочного материала, его подготовку, транспортировку и размещение в очистных выработках в большинстве случаев значительны, однако этот способ обеспечивает безопасность работ, радикальное снижение потерь полезного ископаемого, а также препятствует деформации перекрывающих пород и земной поверхности.

В заключительной стадии выемки запасов очистные выработки погашают или приводят в такое состояние, в котором они будут находиться в течение неопределенно долгого времени.

Система с закладкой выработанного пространства применяется на предприятии С, где на шахте С3 осваивается система закладки с применением нисходящей слоевой, твердеющей закладкой выработанного пространства. Такой способ ведения горных работ позволяет управлять состоянием выработанного пространства, определяющего влияние на земную поверхность, и имеет высокую экологическую значимость.

3.2.9. Шахтный водоотлив

Шахтный водоотлив предназначен для откачки воды из горных выработок шахты. Главный рудничный водоотлив осуществляет откачку общешахтного притока воды посредством подъема воды по трубам на поверхность, участковый водоотлив – перекачку воды из отдельных участков шахты к водосборникам главного водоотлива (реже – непосредственно на поверхность земли). Схема водоотлива определяется проектом в зависимости от способа вскрытия, порядка разработки и гидрогеологических условий месторождения. Большинство рудных шахт имеют значительные глубины, на них применяется ступенчатый водоотлив, когда из нижних горизонтов вода перекачивается в промежуточные водосборники вышележащих горизонтов и затем на поверхность.

В систему шахтного водоотлива входят: водоотводные канавки, водосборники, насосные станции с водозаборными колодцами и водоотливными установками, с всасывающими и нагнетательными трубопроводами. В стволах оборудуются зумпфовые водоотливы, перекачивающие воду в шахтную водоотливную сеть. Шахтные водосборники и насосные камеры располагают с учетом схем вскрытия и других горно-геологических и горнотехнических условий. Для главного водоотлива на шахтах применяются в основном центробежные многоступенчатые секционные насосы в горизонтальном исполнении, допускающие содержание механических примесей в воде (частицы до 0,1 – 0,2 мм) до 0,1 – 0,2 %. Количество насосов строго регламентируется.

Для подачи воды на поверхность в стволе шахты прокладываются несколько ставов нагнетательных труб – рабочие и резервные. Водоотливные установки оборудуются аппаратурой автоматизации, контроля и защиты. Аппаратура автоматизации обеспечивает автоматическую заливку, пуск и остановку насосов в зависимости от уровня воды в водосборнике, поочередную работу насосов, автоматическое включение резервных насосов при аварийном подъеме уровня воды в водосборнике и неисправности работающего насоса, дистанционный контроль и сигнализацию об уровне воды в водосборнике.

Рисунок .. Насосная камера шахтного водоотлива

Основной фактор влияния на водную среду – сброс шахтных вод, загрязненных взвешенными частицами и растворенными химическими веществами, а также поверхностный сток с породных и рудных отвалов. Кроме того, в подземных условиях загрязняются дренируемые грунтовые воды, а при откачке шахтной воды образуются депрессионные воронки, радиус которых может достигать десятков километров.

Шахтный откачиваемый объем довольно стабильный. Количество воды обычно не меняется, но возможны сезонные всплески в период обильных осадков и снеготаяния. Вода, может быть, плохого качества и содержать остатки ВВ, твердых частиц, растворимые соединения металлов и может иметь низкий pH. Потенциально не исключено присутствие нефтепродуктов, обезжиривающих и моющих средств и других вредных веществ, которые могут повлиять на качество воды и водные экосистемы.

По результатам проведения КТА для предприятий, осуществляющих добычу железных руд, были проанализированы данные по загрязняющим (маркерным) веществам в сточных водах.

Данные по концентрациям, валовым сбросам и удельным значениям наиболее характерных загрязняющих веществ по предприятиям, прошедшим КТА приведены в таблице 3.24 Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья. Представленные в таблице загрязняющие вещества рассматривались с целью определения маркерных загрязняющих веществ.

Таблица .. Валовые сбросы и удельные значения основных загрязняющих веществ при добыче железных руд подземным способом (по данным КТА)

№ п/п	Наименование вещества	Концентрация загрязняющих веществ, мг/дм³		Сброс загрязняющих веществ, т/год		Удельные показатели сбросов на единицу выпуска конечной продукции или услуги, кг/т
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8
	Добыча железных руд подземным способом
1	В4
2	Взвешенные вещества	133,2	104,2	369,4	181,9	0,2	0,1
3	нефтепродукты	0,1	0,1	0,2	0,1	0,0001	0,00004
4	Нитраты (по NO₃)	50,0	43,2	138,7	74,2	0,1	0,03
5	Нитриты (по NO₂);	5,0	3,9	13,9	6,5	0,01	0,003
6	Азот аммонийный	2,0	1,4	5,6	2,4	0,003	0,001
7	Сульфаты (по SO₄)	1925,0	1751,0	5338,4	2603,4	2,9	1,1
8	Железо общее	0,4	0,4	1,2	0,7	0,001	0,0003
9	Марганец	1,4	0,9	3,9	1,6	0,002	0,001
10	А5
11	Железо общее	0,04	0,04	0,04	0,04	0,00002	0,00001
12	С3
13	Взвешенные вещества	181,6	169,7	213,8	188,9	0,1	0,07
14	Нитраты (по NO₃)	0,6	0,6	1,9	1,6	0,001	0,001
15	Нитриты (по NO₂);	27,0	22,9	90,3	76,7	0,1	0,03
16	Азот аммонийный	3,5	3,1	6,6	5,6	0,004	0,002
17	Сульфаты (по SO₄)	970,5	829,5	1035,6	854,9	0,6	0,3
18	Железо общее	1,4	1,2	2,7	2,3	0,002	0,001
19	С2
20	Взвешенные вещества	46,7	41,3	65,3	55,5	0,0002	0,0001
21	Азот аммонийный	1,7	1,4	2,4	1,9	0,03	0,02
22	Сульфаты (по SO₄)	239,4	203,5	355,2	301,9	0,0001	0,0001
23	Железо общее	0,3	0,2	0,4	0,3	0,2	0,1

Виды и концентрация загрязняющих веществ в сточных водах зависит главным образом от состава перерабатываемого сырья и применяемых технологических реагентов, а также от качества очистки (обезвреживания) сточных вод.

Удельные показатели сбросов зависят от притока карьерных вод и их качественного состава.

Европейские справочники не содержат требований к показателям сточных вод. В Российском справочнике концентрации загрязняющих (маркерных) веществ в сбросах в водные объекты при добыче железных руд подземным способом представлены в таблице 3.25.

Таблица .. Технологические показатели загрязняющих веществ в сбросах в водные объекты согласно ИТС 25 – 2021

№ п/п	Наименование загрязняющего вещества	Среднегодовая концентрация, мг/дм3
1	2	3
1	Взвешенные вещества	≤27,0
2	Железо общее	≤2,0
3	Цинк	≤0,05
4	Марганец	≤0,4
5	Сульфат-анион(сульфаты)	≤313,0
6	Нитрат-анион	≤43,0
7	Нефтепродукты(нефть)	≤1,17

Все предприятия с подземной добычей железных руд обязаны осуществлять очистку шахтных и сточных вод. Следовательно, устройство оборотных систем водоснабжения, ликвидация отвалов, сокращение поступления примесей в сточные воды путем совершенствования технологических процессов являются первоочередными задачами комплекса мероприятий, предупреждающих загрязнение водотоков и водоемов сточными водами.

Содержание металлов в шахтных водах также напрямую связано с омываемыми породами. Так, повышенное содержание железа и марганца в сбрасываемых шахтных водах объясняется результатом выщелачивания железомарганцевых руд, слагающих толщу месторождения. Марганец сопутствует железу во многих железных рудах.

Учитывая, что повышенное содержание солей и металлов в подземных водах напрямую связано с омываемыми породами и рудами, следовательно, их содержание в подземных водах является фоновым, естественным, поэтому может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону, в зависимости от вскрытия водного горизонта и омываемых им пород.

На объекте В3 шахтные воды первоначально накапливаются и отстаиваются в емкостях водоотливных установок, являющихся первичными отстойниками, где происходит процесс отстаивания вод под действием гравитационных сил. В настоящее время на предприятии нет очистных сооружений шахтных вод и их строительство в ближайшее время не планируется.

Карьерные воды шахты А5 по напорному трубопроводу, подается на фильтровальную станцию и далее на обогатительную фабрику, либо в Васильевский канал, а затем через золоотвал в Васильевский накопитель.

Водоотведение из Соколовского подземного рудника осуществляется через шахты "Южная-Вентиляционная", "Вспомогательная" и "Южная-2". Карьерная вода из шахты Южная-2, по напорному трубопроводу в три нитки Ø 429 мм, подается на фильтровальную станцию и далее – на обогатительную фабрику. При аварийной ситуации на фабрике обогащения воды фильтровальной станции "Южная-2" сбрасываются в специальный накопитель-испаритель, емкостью 120 000 м³, который расположен недалеко от водовода между Соколовским карьером и отвалом.

На объектах С2 и С3 шахтные воды (водоотлив), смешанные (очищенные шахтные воды, очищенные бытовые и очищенные дождевые) сточные воды после очистных сооружений шахты отводятся на рельеф местности.

3.2.10. Рудничная вентиляция

Рудничная вентиляция или проветривание шахт применяется для создания в подземных выработках нормальных атмосферных условий, исключающих вредное воздействие на человека ядовитых газов, высоких и низких температур. Основной принцип организации проветривания горных выработок шахты (рудника) – создание сквозной вентиляционной струи за счет общешахтной депрессии и пропуска этой струи через последовательно соединенные выработки. Используется нагнетательный, всасывающий или нагнетательно-всасывающий способ вентиляции и специальный порядок распределения и движения воздуха по выработкам. Воздух подают в шахту по одним выработкам, а отводят на поверхность по другим. Свежий воздух по выработкам распределяют в соответствии с потребностью с помощью вентиляционных устройств: автоматических вентиляционных дверей, шлюзов и перемычек.

Источником движения воздуха в горных выработках являются шахтные вентиляторы главного и местного проветривания. Наибольшее распространение имеет проветривание горных выработок вентиляторами местного проветривания в сочетании с вентиляционными трубами. Вентиляторы местного проветривания применяются на шахтах и рудниках для подачи воздуха в забои тупиковых горных выработок. В качестве вентиляторов местного проветривания преимущественно используются осевые вентиляторы типа ВМ с электроприводом (ВМЭ) или пневмоприводом (ВМП) и в отдельных случаях центробежные вентиляторы типа ВЦ.

а	б	в

а – ВМЭ-6, б – ВО-5, в – Korfmann

Рисунок .. Типы применяемых вентиляторов местного проветривания на рудниках

Вентиляторы главного проветривания для шахт и рудников предназначены для обслуживания вентиляционной сети всей шахты целиком или большей ее части. Такие установки призваны обеспечивать подачу в шахту необходимого количества воздуха. Используются центробежные вентиляторы типа ВЦ и осевые вентиляторы типа ВОД. Широко применяется частотное регулирование приводных электродвигателей. ГВУ снабжаются системой дистанционного управления приводом вентилятора и контроля параметров работы с пульта горного диспетчера шахты. ГВУ оборудуют системой реверсирования вентиляционной струи. При работе вентиляторов на нагнетание в ГВУ дополнительно устраивается калориферная установка для подогрева воздуха в зимнее время. По типу теплоносителя калориферные установки могут быть с прямым нагревом воздуха с использованием природного газа, электрическими, паровыми или водяными.

При прохождении по подземным выработкам вентиляционной струи к рудничному воздуху примешиваются пыль, различные газы, появляющиеся вследствие производства взрывов, работы дизельных машин, гниения деревянной крепи и т. д. Основная мера борьбы с примесями вредных газов – разбавление их свежим воздухом до ПДК, например, газообразных продуктов взрыва ВВ; выхлопных газов, работающих в выработках машин с ДВС. Все машины с дизельными ДВС должны быть оборудованы двухступенчатой системой очистки выхлопных газов (каталитической и жидкостной).

Для эффективного выноса пыли из забоя скорость воздуха должна быть не менее расчетной, кроме того, для борьбы с запыленностью шахтного воздуха применяют специальный комплекс мер, среди которых наиболее распространено гидрообеспыливание. Пылеподавление у источников образования осуществляется с помощью воздушно-водяной смеси и с помощью водяной забойки (гидрозабойки скважин и шпуров). При подземной добыче руды основными загрязнителями являются газопылевые выбросы в атмосферу – смесь атмосферного воздуха с различными газообразными и пылевыми примесями, выделяющимися при производстве буровзрывных работ, очистной выемки и пр. В периоды проведения массовых взрывов концентрация газопылевых примесей в исходящей струе многократно возрастает.

Для управления эмиссиями применяются следующие технические решения по данным КТА (таблица 3.26).

Таблица 3.26. Технические решения для контроля и предотвращения выбросов загрязняющих веществ (по данным КТА)

№ п/п	Технические решения	Наименование загрязняющих веществ	КПД (факт)	Наличие на объекте
1	2	3	4	5
1	АС Переработка руды на (ДСК) – АТУ-3	пыль	78,93	С3
2	АС Переработка руды на (ДСК) БКЗ – ДСУ-30, рукавные фильтры	пыль	90	С3
3	АС Переработка руды на (ДСК) – АТУ-1	пыль	77,95	С3
4	АС Переработка руды на (ДСК) – АТУ-2	пыль	78,5	С3
5	АС Переработка руды на (ДСК) БКЗ – ДСУ-30, рукавные фильтры	пыль	90	С3
6	АС добычные работы – ШМ АТУ-3	пыль	82,38	С2
7	Циклон ЦН-15-800	Пыль, окислы железа, марганец и его соединения	77,8	В4
8	групповой циклон ЦН-15-500-4УП	пыль	85,9	В4
9	групповой циклон ЦН-15-500-4УП	пыль	85,9	В4
10	групповой циклон ЦН-15-500-4УП	пыль	85,9	В4
11	групповой циклон ЦН-15-500-4УП	пыль	85,9	В4
12	Пылеосадительная камера ЗИЛ-900М	пыль	75	В4

3.2.11. Обращение с пустыми породами

В зависимости от условий залегания извлекают не только полезное ископаемое, но и пустые породы или некондиционную руду. Кроме того, создание и постоянное сохранение резерва вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов требует значительных объемов проходческих работ. Это существенные объемы горной массы при годовой добыче в несколько миллионов тонн железной руды. Удельный расход выработок на 1000 тонн сырой руды: горно-подготовительных выработок может достигать 2 – 6 м³, нарезных – 8 – 14 м³. Во время эксплуатации месторождения большую часть нарезных выработок проводят по рудному массиву (попутная добыча), капитальные и горно-подготовительные выработки, как правило, проходят по вмещающим породам. Пустые породы из добычи и от проходки горных выработок необходимо транспортировать отдельным потоком, выдавать на поверхность и складировать в отвалы. Для этого используется рудничный транспорт и подъем, на поверхности используется автомобильная и бульдозерная техника. Технология отвалообразования и комплексная механизация аналогичны процессам отвалообразования пустых пород на открытых горных работах. Руды, по своим кондициям не отвечающие в настоящее время требованиям переработки или потребителей, попутные полезные ископаемые, не используемые в данный момент, укладываются в отдельные отвалы. Существует положительная практика применения пустых породы в качестве сухой закладки подземного выработанного пространства, зон сдвижения и воронок обрушения на земной поверхности.

Система с закладкой выработанного пространства применяется на шахте С3 осваивается система закладки с применением нисходящей слоевой, твердеющей закладкой выработанного пространства. Такой способ ведения горных работ позволяет управлять состоянием выработанного пространства, определяющего влияние на земную поверхность, и имеет высокую экологическую значимость.

В таблице 3.27 представлены данные по отходам производства при подземной добыче железных руд. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица .. Отходы производства при подземной добыче железных руд, их применение и методы размещения

№ п/п	Наименование отхода	Объем образования отходов, тыс. т/год		Использовано отходов, тыс. т/год		Объем размещения отходов. тыс. т/год		Удельные показатели образования отходов на единицу произведенной продукции, кг/тонну продукции		Применение вскрышных пород/ размещение	Размещение/ складирование
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	Добыча железных руд подземным способом
1	А5
2	Отходы горнодобывающей промышленности	0,2	0,03	0	0	0	0	0,1	0,00001	Используются повторно в полном объеме
3	Отходы горнодобывающей промышленности	0,4	0,1	0,1	0,1	0,3	0,05	0,2	0,05		Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
4	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	79,6	58,2	79,6	58,2	0	0	42,8	21,1	Используется повторно в полном объеме
5	В4
6	Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы	41,1	28,1	41,1	28,1	0	0	23,1	11,7		На рекультивацию отработанного карьера "Западный Каражал"
7	С2
8	Отходы горнодобывающей промышленности	765	264,9	765	264,9	0	0	851,5	219,5	Отходы обогащения кусковые – закладка в выработанное пространство карьеров	вмещающая порода – закладывается в выработанное пространство карьеров
9	Аспирационная пыль	4	2,8	4	2,8	0	0	12,6	5,1	Использовано в производстве	аспирационная пыль возвращается в производство
10	С3
11	Аспирационная пыль	0,06	0,01	0,06	0,01	0	0	66,4	30,2	Аспирационная пыль возвращается в производство	Использовано в производстве
12	Отходы горнодобывающей промышленности	120	79,4	120	79,4	0	0	0,03	0,005	Вмещающая порода – закладка в выработанное пространство карьеров	вмещающая порода – закладывается в выработанное пространство карьеров

3.2.12. Потребление топливно-энергетических ресурсов

При подземной добыче руд черных металлов на предприятиях могут использоваться следующие энергетические ресурсы:

моторное топливо (дизельное топливо);

электрическая энергия;

ТЭ.

В общей доле потребления энергетических ресурсов на добычу подземным способом расходуется от 10 до 15 % от общего потребления горно-обогатительных предприятий. Основными потребителями энергоресурсов при подземной добыче руды являются:

водоотливные установки – от 20 до 25 % от общего потребления электроэнергии шахты;

вентиляционные установки – от 15 до 25 % от общего потребления электроэнергии шахты;

добычные установки – от 10 до 15 % от общего потребления электроэнергии шахты;

подземный транспорт – от 10 до 15 % от общего потребления электроэнергии шахты;

компрессорные установки – от 5 до 10 % от общего потребления электроэнергии шахты;

подготовительные участки – от 8 до 15 % от общего потребления электроэнергии шахты;

подъемные установки – от 5 до 10 % от общего потребления электроэнергии шахты;

объекты, расположенные на поверхности до 10 % от общего потребления электроэнергии шахты.

В таблице 3.28 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов применяемых при подземной добыче руд черных металлов. В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну добытой руды.

Таблица 3.28. Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

№ п/п

Наименование объекта

Потребляемый ресурс

Целевое назначение использования

Годовое потребление, т.у.т.

Удельное потребление, т.у.т./т

1	2	3	4	5	6
1	А5	Электрическая энергия	Добыча	10 867,88	0,00572
2	В4	Электрическая энергия	Добыча	5 246,959	0,00221
3	С3	Электрическая энергия	Добыча	4 232,43	0,00181
4	С2	Электрическая энергия	Добыча	4 709,326	0,00187
5	В4	Моторное топливо	Добыча	626,222	0,000261
6	В4	ТЭ	Отопление и вентиляция	926,068	0,000386

Из представленной таблицы видно, что удельный расход электрической энергии на добытую руду может варьировать в пределах от 0,00221 до 1,873 т.у.т. на тонну добытой руды (13,19 – 46,51 кВт*ч/т). По данным ИТС НДТ 25 – 2021 на предприятиях горнодобывающей отрасли Российской Федерации удельный расход электрической энергии на тонну добычи горной массы при подземной добыче составляет от 28 – 33кВт*ч/т.

Основные факторы, влияющие на удельный расход электрической энергии при подземной добыче:

объем проводимых подготовительных работ;

глубина разрабатываемых горизонтов;

особенность системы обеспечения сжатым воздухом шахт (централизованная или распределенная системы);

объем подземных вод.

Также значительное влияние на удельные расходы энергетических ресурсов оказывает объем вскрышных работ, проводимых на шахте, так как удельные расходы определяются на тонну добытой руды.

3.3. Обогащение руд черных металлов

Обогащение руд представляет собой совокупность методов разделения металлов и минералов друг от друга по разнице их физических и/или химических свойств. Технологическая схема обогащения руд с магнитными свойствами приведена на рисунке 3.22.

Рисунок .. Технологическая схема обогащения магнетитовых руд

Процессы обогащения полезных ископаемых сопровождаются выбросами загрязняющих веществ, образованием сточных вод, отходов и другими воздействиями на окружающую среду, зависящими от состава обогащаемого минерального сырья, выбранного метода обогащения, применяемых технических и технологических решений.

Наиболее значимое негативное воздействие на компоненты окружающей среды оказывают операции по размещению отходов обогащения.

Отходы обогащения (порода, хвосты (шламы)) представляют собой мелкофракционный материал, в т. ч. содержащий остатки применяемых реагентов, размещаемые на объектах размещения отходов (отвалах, хвостохранилищах (шламонакопителях)). Воздействие от объектов размещения отходов обогащения проявляется в виде изъятия земель, трансформации естественных ландшафтов, статической нагрузки на грунты, загрязнении компонентов окружающей среды.

Непосредственное загрязнение приземной атмосферы взвешенными веществами (пылью) при обогащении железных руд происходит:

при конвейерном транспорте рудной массы;

при ее грохочении и дроблении;

при загрузке приемных воронок дробилок крупного дробления обогатительных фабрик;

в процессах сухой магнитной сепарации;

в процессах сушки концентрата и аглоруды;

при пылении с хвостохранилища.

Интенсивность пылевыделений зависит как от вида технологических операций и физико-механических свойств перерабатываемого материала, так и от наличия средств борьбы с пылевыделениями.

Корпуса дробления руды и сушки концентрата, как правило, обеспечиваются аспирационными установками, в которых используются электрофильтры, мокрые газоочистные установки с эффективностью пылеочистки выше 95 %.

Рисунок .. "Удельные выбросы пыли (г/т) при обогащении"

Анализ диаграммы показывает, что удельные выбросы пыли при обогащении на некоторых предприятиях немного выше требований ИТС – 25 Российской Федерации. При определении удельных показателей принимались выбросы пыли без учета вспомогательных работ. В ИТС 25 – 2021 удельные выбросы взвешенных веществ (все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием SiO₂менее 20, 20 – 70, а также более 70 %) составляют 60 г/т, для очистки используются циклоны, скруббер Вентури, электрофильтры.

Очищенные сточные воды карьеров используется для обеспечения оборотного цикла – "фабрика-хвостохранилище" и покрытия безвозвратных потерь.

3.3.1. Основные методы обогащения

Технология обогащения руды представляет собой ряд последовательных операций (процессов), в результате которых происходит отделение одного или нескольких полезных компонентов от примесей.

Процессы обогащения по своему назначению делятся на подготовительные, основные (процессы разделения минералов) и вспомогательные (см. рисунок 3.24).

Подготовительные процессы – дробление, измельчение, грохочение и классификация – предназначены для получения продукта заданной крупности, требуемой для последующего процесса. Дробление и измельчение – процессы уменьшения размеров кусков полезных ископаемых под воздействием внешних сил. При дроблении получают продукты крупнее 5 – 8 мм, при измельчении – менее 5 мм. Для разделения руды, дробленого или измельченного материала на продукты различной крупности применяют грохочение и классификацию. Грохочение – рассев руды на классы крупности на решетах или ситах с калиброванными отверстиями. Классификация – разделение дробленой или измельченной руды по крупности, основанное на выносе мелких частиц движущимся водным или воздушным потоком.

Рисунок .. Обобщающая схема технологического процесса обогащения

К основным относятся процессы собственно обогащения – разделения минералов, в результате которых полезные компоненты выделяются в виде концентратов, а порода и примеси удаляются в виде хвостов. Процессы обогащения (разделения) основаны на различиях в физических или физико-химических свойствах разделяемых минералов: крупности, форме, плотности, магнитной восприимчивости, электропроводности, смачиваемости и др.

3.3.1.1. Гравитационные методы обогащения

Гравитационные методы обогащения - обогащение в жидкой или газообразной среде под действием сопротивления среды и сил тяжести разделяемых частиц - основаны на использовании различий преимущественно плотности.

При гравитационном обогащении используются также центробежные силы, возникающие в результате вращения частиц и среды, а также электрическое и магнитное воздействие на разделяющую среду. Гравитационные методы широко применяют при обогащении руд и россыпей редких и благородных металлов, железных руд и угля.

Из гравитационных методов в промышленности наиболее распространены процессы отсадки, концентрации на столах, обогащения в винтовых, конусных струйных сепараторах, в тяжелых суспензиях и жидкостях, а также на шлюзах.

3.3.1.2. Магнитные методы обогащения

Магнитное обогащение - процесс обогащения в магнитном поле, основанный на использовании различий магнитных свойств разделяемых компонентов ископаемого сырья. В магнитном поле, создаваемом магнитом сепаратора, магнитные минеральные частицы намагничиваются и притягиваются полюсами магнитов; частицы немагнитных минералов не намагничиваются и свободно выводятся из магнитного поля.

Источником создания магнитного поля служат постоянные магниты (намагниченные тела) и электромагниты (соленоиды); постоянные магниты применяются для сепараторов со слабым магнитным полем напряженностью не более 10•104 А/м.

Магнитную сепарацию широко применяют при обогащении железных, хромовых руд, медно-никелевых руд и руд редких металлов (преимущественно в перечистных операциях черновых концентратов и при доводке коллективных концентратов).

Крупность частиц, подвергаемых магнитному обогащению, равна 100 – 0,044 мм. Процесс осуществляется в водной или воздушной среде. По магнитным свойствам минералы в практике делят на четыре группы: сильномагнитные, магнитные, слабомагнитные и немагнитные.

3.3.1.3. Флотационные методы обогащения

Флотационное обогащение или флотация - процесс обогащения, основанный на физико-химических явлениях, происходящих на границе различных фаз: твердой (минеральные частицы), жидкой (вода) и газообразной (воздух).

Главную роль при флотационной минерализации пузырьков воздуха в воде играют процессы смачивания, происходящие на границе раздела флотационных фаз вдоль периметра их соприкосновения (периметр смачивания).

Процессы смачивания определяются свойствами гидратных слоев, покрывающих минеральную частицу и пузырек воздуха. С увеличением гидратации поверхности увеличивается ее смачиваемость (гидрофильность), а при уменьшении поверхность становится менее смачиваемой (гидрофобной).

Гидратированность поверхности минералов (степень их смачивания водой) характеризуется краевым углом смачивания, от величины которого зависит флотируемость минералов.

Природная гидратированность поверхности минералов, а также гидратация поверхности воздушных пузырьков в условиях флотации направленно изменяется с помощью флотационных реагентов. Результат прилипания минеральных частиц к пузырькам воздуха в реальных флотационных условиях определяется кинетикой прилипания, которая определяется кинетикой разрушения прослойки воды, разделяющей пузырек и частицу. Чем гидрофобнее поверхность частицы минерала, тем меньше сила столкновения и время контакта, необходимые для закрепления частицы на пузырьке воздуха в воде. Существенное влияние на прилипание в кинетических условиях оказывают также размер и форма частицы, шероховатость поверхности и др. Вероятность флотации для малых частиц зависит в основном от вероятности их столкновения с пузырьками, а для крупных - от вероятности устойчивого закрепления частицы на пузырьке. Отсюда в более плотной пульпе лучше флотируются шламы, в более разбавленной - крупные частицы. Существуют следующие разновидности флотации: пленочная, масляная и пенная.

3.3.1.4. Электрические методы обогащения

Электрическое обогащение - процесс обогащения в электрическом поле, основанный на использовании различий электрических свойств разделяемых компонентов ископаемого сырья. На различные минералы, проходящие через электрическое поле, действуют электрические силы, обусловливающие различную траекторию движения частиц и их разделение.

Электрическую сепарацию применяют при обогащении руд редких металлов (перечистка черновых и доводка коллективных концентратов). Электрическое обогащение часто применяют для отделения ильменита и рутила от циркона, монацита, ставролита; касситерита и вольфрамита - от турмалина, граната, монацита, циркона; колумбит-танталита - от касситерита и циркона. Электрические методы можно также использовать при сепарации угольной мелочи. Крупность подвергаемых электрическому обогащению руд обычно не превышает 2 (6) мм.

По электропроводности минералы делят на три группы:

хорошо проводящие электрический ток - проводники;

слабо проводящие (полупроводящие) - полупроводники;

не проводящие электрический ток (диэлектрики).

По электропроводности минералы разделяют в электрических сепараторах. Хорошо отделяются минералы первой и второй группы от минералов третьей; сложнее (иногда невозможно) отделить минералы первой группы от минералов второй группы.

3.3.1.5. Специальные методы обогащения

К специальным и комбинированным методам обогащения относятся:

сортировка полезных ископаемых, ручная сортировка и радиометрические методы обогащения;

методы обогащения по крупности, трению, форме и прочности;

пирометаллургические процессы - обжиг, декрипитация;

химические процессы переработки минерального сырья;

гидрометаллургические процессы – выщелачивание ценных компонентов, цементация, электролиз, осаждение, сорбция, экстракция;

геотехнологические процессы - газификация угля, серы, сланцев; выплавка бишофита, серы, битума; растворение калийных солей; скважинная гидродобыча.

Цель специальных и комбинированных методов обогащения - извлечение ценных компонентов из труднообогатимых руд, переработка черновых и коллективных концентратов, предварительное обогащение руд, обогащение бедных забалансовых руд и отходов из хвостохранилищ обогатительных фабрик.

3.3.2. Дробление, измельчение, классификация

Дробление и измельчение - процессы уменьшения размера кусков под действием внешних механических усилий для получения продукта преимущественно крупностью 5 мм и более (дробление), и менее 5 мм (измельчение). Крупность граничной частицы, равная 5 мм, принята условно и может колебаться в некоторых пределах в зависимости от рода ископаемого сырья. При неоднородном по твердости ископаемом сырье можно получить продукты различной крупности и минералогического состава.

Физическая сущность процессов дробления и измельчения одинакова. При дроблении и измельчении горные породы разрушаются в результате различных деформаций (сжатия, растяжения, изгиба истирания и сдвига) при переходе напряжений за предел прочности материала (предел временного сопротивления).

Выбор способа дробления зависит от физических свойств полезного ископаемого и крупности исходного материала. Для очень твердых материалов наиболее рационален удар или раздавливание, для вязких - раздавливание или удар в соединении с истиранием, хрупкие материалы дробят способом раскалывания. Для крупного дробления чаще всего применяют раздавливание и раскалывание, тонкое измельчение осуществляется главным образом ударом и истиранием. Наиболее простым и дешевым способом дробления является раздавливание, наиболее дорогим - истирание, связанное с большим расходом энергии и материалов.

Процессы дробления и измельчения сопровождаются образованием новых поверхностей и, как следствие, увеличением потенциальной энергии системы. Они протекают с поглощением энергии. Продукт дробления (кусковой материал) имеет прямолинейную или выпуклую характеристику крупности, продукт измельчения (порошкообразный материал) - вогнутую характеристику.

На дробление и измельчение расходуется около половины энергии, потребляемой при обогащении минерального сырья. В зависимости от крупности дробленого продукта различают крупное, среднее и мелкое дробление. При крупном дроблении размеры максимальных кусков в дробленом продукте составляют 350-100 мм, при среднем -100-40 мм, при мелком - 40-5 мм.

Таблица .. Схемы размола на действующих фабриках горнодобывающих предприятиях Республик Казахстан (по данным КТА).

№ п/п	Рудник/ предприятие	Схема размола с классификатором
1	2	3
1	А	Две схемы измельчения 1) двухстадиальная схема измельчения-стержневая мельница + шаровая мельница; 2) трехстадиальная схема измельчения-стержневая +две шаровой мельницы последовательно на песках гидроциклонирования
2	B	Одностадиальная схема измельчения в стержневой мельнице
3	С	Одностадиальная схема измельчения в шаровой мельнице

Рисунок .. Мельничное оборудование

Для сокращения объема материала, направляемого в операции дробления (измельчения), и выделения готового по крупности продукта применяют классификацию.

Классификация - процесс разделения ископаемого сырья, неоднородного по величине его частиц, на два (и более) относительно однородных по крупности продукта. Различают классификацию ситовую (грохочение) и безситовую (гидравлическую и воздушную).

Грохочение (ситовая классификация) - процесс разделения ископаемого сырья на классы по крупности, осуществляемый на просеивающей поверхности (решетах, ситах и др.). Аппараты, на которых осуществляется процесс грохочения, называются грохотами. Основным показателем процесса является эффективность грохочения, определяемая отношением веса подрешетного продукта к весу нижнего класса в исходном материале.

Гидравлическая (безситовая) классификация - процесс разделения ископаемого сырья на классы по крупности, осуществляемый в жидкой среде по скорости падения (осаждение) частиц.

Таблица 3.30. Основное оборудование, используемое при дроблении, измельчении, классификации (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Наименование оборудования
1	2	3
1	A	Дробилки ККД, КСД, КМД, "Hydrocone", грохоты типа ГИТ, Сухие магнитные сепараторы типа ПБС, Мельницы МСЦ, МШЦ, гидроциклоны ГЦ
2	B	Дробилки СМД, КСД, центробежные дробилки, грохоты типа ГИТ, сухие магнитные сепараторы Метсо, ПБС, мельницы МСЦ, гидроциклоны типа ГЦ, грохоты типа ГИТ
3	С	Дробилки СМД, КСД, грохоты типа ГИТ, МШР

При дроблении железных руд в атмосферный воздух осуществляются выбросы пыли.

На объекте В6 для предотвращения поступления пыли в окружающую среду при транспортировке и переработке руды (в местах пересыпа мелких фракций) предусмотрены пылеуловители, которые были поставлены ранее в комплекте оборудования мобильной части. Степень очистки пылеуловителей составляет 99,9 %.

В результате проведения КТА были проанализированы данные по выбросам загрязняющих веществ и в таблице 3.31 приведены валовые выбросы, концентрации и удельные значения основных загрязняющих веществ.

Таблица .. Выбросы пыли в атмосферный воздух при дроблении, измельчении, классификации (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Обогащение руды
	Дробление, измельчение, классификация
1	А6	380,7	315,0	67,9	43,5	0,03	0,02
2	В6	20,5	17,3	959220,5	155953,8	0,1	0,00005
3	С4	88,1	74,9	726,5	88,1	0,3	0,1
4	С5	71,5	61,0	131,8	58,7	0,2	0,1

Из таблицы 3.31 следует, что удельные показатели выбросов пыли варьируются в пределах от 0,0005 до 0,3 кг/т обогащенной руды, такое расхождение в удельных показателях зависит от типа и мощности оборудования для дробления руды, типом используемого очистного оборудования.

3.3.3. Обогащение руд черных металлов

На горнодобывающих предприятиях по добыче черных руд основными методами обогащения являются магнитная рудоразборка, гравитация, магнитная сепарация

На обогатительных фабриках по обогащению железосодержащих руд применяется схема переработки для магнетитовых руд – трех- или четырехстадийное дробление до крупности 10 мм, далее сухая магнитная сепарация с получением промпродукта. Этот продукт поступает на мокрое магнитное обогащение. В схеме мокрого магнитного обогащения промпродукт проходит две либо три стадии измельчения, стадийность измельчения зависит от крупности зерен магнетита, при которой магнетит освобождается от минералов пустой породы. Стадийность мокрой магнитной сепарации зависит от содержания железа в магнитном продукте. Для фабрик, существующих в Республике Казахстан, обычно стадии магнитной сепарации доходят до 4. Далее полученный концентрат обезвоживается и отгружается потребителю. Если дальнейшим производством предусмотрен обжиг окатыша этот концентрат проходит процесс окомкования и дальнейший обжиг. Для руд, представленными минералом железа – гематитом, схема обогащения предусматривает гравитационное обогащение отсадкой.

На обогатительных фабриках по переработке хромитовых руд предусмотрена схема дробления до крупности 160. Далее продукт рассевается на классы -160+10 мм и -10+0 мм. Класс -160+10 мм проходит обогащение в тяжелых средах. Тяжелый материал отгружается потребителю, в то время как легкий отгружается в отвал.

Класс -10+0мм рассевается на грохоте на классы -10+3 мм и -3+0 мм. Класс -10+3 мм проходит обогащение на отсадочных машинах, а класс -3+0 мм проходит обогащение на винтовых сепараторах и центробежных гидроконцентраторах. Полученные концентраты поступают на брикетирование и окомкование с дальнейшим обжигом на пеллет-машине.

Магнитная рудоразборка применяется для выделения кусков пустой породы от рудной массы. Такое оборудование применяется при добыче и переработке железных руд в Республике Казахстан. Магнитная рудоразборка происходит при крупности руды менее 300 мм и непосредственно в близи карьера, что позволяет складирование выделенной пустой породы в отработанный массив. Данная технология позволила выделить до 20 % пустой породы и повысить содержание железа. Разделение материала сепарации на магнитную и немагнитную составляющие (кондиционную руду и малорудные/безрудные породы) производится посредством мощного барабанного магнитного сепаратора, обеспечивающего извлечение из материала сепарации кусков руды крупностью до 450 мм. Данная технология является перспективной также для предобогащения хромитовых руд и переработки отвалов образованных в ходе добычи руд черных металлов с получением кондиционных руд для дальнейшего обогащения. Также данная технология была применена для переработки отвалов добычи марганца.

Гравитационное обогащение на обогатительных предприятиях осуществляется на различии гравитационных свойств полезных минералов и минералов пустой породы. Обогащение хромитовых руд разработано на этом различии. Применяемое оборудование различно по своим конструкциям и способам обогащения, но все они относятся к гравитационному оборудованию. Применяемое оборудование-тяжелосредный сепаратор, отсадочная машина, винтовой сепаратор, концентрационный стол, центробежный гидроконцентратор.

Тяжелосредный сепаратор разделяет минералы по их плотности. Менее плотные всплывают и удаляются механизмами сепаратора, а более тяжелые тонут и так же выносится устройством сепаратора. Тяжелую среду изготавливают разбавлением утяжелителя с водой. Для создания тяжелой среды при обогащении хромитовых руд применяют ферросилиций (например, на объектах С1 и С2). Концентрацию создают приближенную и выше, чем плотность обогащаемого минерала.

Рисунок .. Тяжелосредный сепаратор

Отсадка. Принцип работы основан на разнице скоростей движения минеральных зерен в потоке пульсирующей среде разделения. Руда разделяется на отсадочном решете по плотности и крупности на слои. В верхнем слое более легкие, в нижнем – более тяжелые. Далее продукты выгружаются специальными устройствами отсадочной машины.

Винтовой сепаратор. Обогащение рудного материала осуществляется в винтовом потоке пульпы. При движении по винтовому желобу минеральные зерна расслаиваются по плотности и крупности. Под действием центробежных сил инерции, веса и сил гидродинамического давления водного потока расслоившиеся минеральные зерна перераспределяются по сечению желоба: зерна полезных минералов большей плотности концентрируются у внутренней границы потока, а легкие зерна пустой породы - у внешнего борта.

Концентрационный стол. Процесс обогащения на столах основан на разности плотности обогащаемых минералов и их разделении (расслаивании) в струе воды, текущей по слегка наклонной поверхности

Центробежный гидроконцентратор. Принцип обогащения основан на центробежной силе. Тяжелые минералы прижимаются к внутреннему борту гидроконцентратора к постели, а более легкие выносятся с рабочей зоны устройства

Рисунок .. Центробежный гидроконцентратор

Магнитная сепарация. По устройству и условиям работы магнитные сепараторы разделяются на две группы: с низкой напряженностью магнитного поля для сухого и мокрого обогащения сильномагнитных руд и с высокой напряженностью магнитного поля для сухого или мокрого обогащения слабомагнитных руд.

Рисунок .. Магнитный сепаратор

В таблицах ниже приведена информация по используемым методам и оборудованию для обогащения и выходу ценных компонентов на действующих в Республике Казахстан обогатительных фабриках.

№ п/п	Наименование объекта	Метод обогащения	Продукция	Основное оборудование	Выход, %
1	2	3	4	5	6
1	А	Магнитная крупнокусковая рудоразборка, сухая и мокрая магнитная сепарация	Железный концентрат-Fe-, 65 – 66,5 %	Сепараторы сухой магнитной сепарации типа ПБС, сепараторы мокрого магнитного обогащения типа ПБМ, магнитные дешламаторы ДШ-9, мокрое тонкое грохочение грохоты Деррик	46,5
2	В	Гравитация, сухая и мокрая магнитная сепарация	Железный концентрат-Fe-49 – 55 %	Сепараторы сухой магнитной сепарации типа ПБС и Метсо, сепараторы мокрого магнитного обогащения типа ПБМ, отсадочная машина	61,2
3	С	Рудосортировка, тяжелосредная сепарация, гравитация и магнитная сепарация с высоким магнитным полем	Богатая товарная руда Cr₂O₃, 45 – 50 %, концентраты- Cr₂O₃, более 50 %	Тяжелосредная сепарация Wedag, отсадочная роторно-поршневая машина Alljig (Германия), диафрагмовая отсадка SK16, гидроклассификаторы, концентрационные столы, винтовые сепараторы, центробежные концентраторы Фалкон	59,9

При обогащение железных руд в атмосферный воздух осуществляются выбросы пыли. В результате проведения КТА были получены данные по выбросам загрязняющих веществ и в таблице № 3.33 приведены валовые выбросы, концентрации и удельные значения основных загрязняющих веществ.

Таблица .. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Обогащение железной руды
	Обогащение руд черных металлов
1	А6	42,7	35,4	-	-	0,003	0,002
2	В5	27,4	27,2	-	-	0,01	0,01
3	В7	12,4	12,3	-	-	0,005	0,005
4	В8	21,6	20,9	138,7	0,4	0,1	0,02
5	С4	64,5	54,8	-	-	0,2	0,1
6	С5	794,0	182,3	1687,1	28,1	1,4	0,2

Из таблицы 3.33 следует, что удельные показатели выбросов пыли варьируются в пределах от 0,002 до 1,4 кг/т обогащенной руды, данное расхождение в удельных показателях зависит от методов и оборудования для обогащения, временного периода работы.

3.3.4. Обезвоживание, сушка концентрата (аглоруды), обеспыливание

Большинство процессов обогащения осуществляется в водной среде и получаемые продукты содержат большое количество воды.

Концентрат, как окончательный продукт обогатительного процесса, представляет собой сухой, мелко размолотый, содержащий благородные металлы минеральный материал.

Перед складированием концентрат транспортируется конвейерами на просушку в бункера корпуса сушки, например, с применением барабанного, дискового или пневматического фильтрующего устройства. Путем фильтрации можно достичь влажности в 10 %, что достаточно для складирования и перевозки. Дополнительно можно использовать термическую сушку.

На предприятии А концентраты обезвоживаются на дисковых вакуум-фильтрах в летний период – до влажности 10 %. Сушка концентрата в зимний период производится в сушильных барабанах до влажности 3,0 % с целью предотвращения смерзания железорудного концентрата при транспортировке потребителю. Топливом для сушильных барабанов служит природный газ.

Таблица .. Основное оборудование, используемое при обезвоживании, сушке и обеспыливании

№ п/п	Наименование объекта	Наименование оборудования
1	2	3
1	А	Дисковые вакуум-фильтры, сушильные барабаны, осадительная камера, мокрый прутковый золоуловитель МП-ВТИ
2	В	Ленточные вакуум-фильтры, сушильный барабан, обезвоживающие грохота, циклонные пылеуловители
3	С	Обезвоживающие грохота, ленточные вакуум-фильтры, сгустители

При сушке концентрата в атмосферный воздух выделяются загрязняющие вещества в виде пыли, окислов азота, углерода оксида, серы диоксида. Корпуса дробления руды и сушки концентрата, как правило, обеспечиваются аспирационными установками, в которых используются электрофильтры, мокрые газоочистные установки с эффективностью очистки выше 95 %, циклоны ЦН-15 с эффективностью очистки 77,8 – 85,9 %.

В результате проведения КТА были получены данные по выбросам загрязняющих веществ и в таблицах 3.35 – 3.38 приведены валовые выбросы, концентрации и удельные значения основных загрязняющих веществ.

Таблица .. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Производство концентрата
	Сушка концентрата
1	А6	97,7	80,9	106,8	68,7	0,01	0,004
2	В5	294,0	60,9	962,5	364,6	0,5	0,1

Из таблицы 3.35 следует, что удельные показатели выбросов пыли варьируются в пределах от 0,004 до 0,5 кг/т обогащенной руды, данное расхождение в удельных показателях может быть от типа используемого очистного сооружения, от его эффективности очистки.

Таблица .. Выбросы окислов азота в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	3	4	5	6	7
	Производство концентрата
	Сушка концентрата
1	А6	23,9	19,8	61,6	8,7	0,002	0,001
2	В5	22,0	13,5	91,0	14,3	0,03	0,01

Из таблицы 3.36 следует, что удельные показатели выбросов окислов азота варьируются в пределах от 0,001 до 0,03 кг/т обогащенной руды, данное расхождение в удельных показателях может быть от состава сжигаемого топлива, времени работы при сушке концентрата.

Таблица .. Выбросы углерода оксида в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	2	3	4	5	6	7
	Производство концентрата
	Сушка концентрата
1	А6	257,3	212,9	702,4	471,9	0,02	0,01
2	В5	55,547	33,373	264,8	176,4	0,1	0,04

Из таблицы 3.37 следует, что удельные показатели выбросов углерода оксида колеблются в пределах от 0,01 до 0,1 кг/т обогащенной руды, данное расхождение в удельных показателях может быть от состава сжигаемого топлива, времени работы при сушке концентрата.

Таблица .. Выбросы серы диоксида в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т			Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³	Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Производство концентрата
	Сушка концентрата
1	А6	0,04	0,03	2,4	1,6	0,000003	0,000002
2	В5	0,883	0,154	66,3	22,1	0,001	0,0002

Из таблицы 3.38 следует, что удельные показатели выбросов серы диоксида колеблются в пределах от 0,000003 до 0,001 кг/т обогащенной руды, данное расхождение в удельных показателях может быть от состава сжигаемого топлива, времени работы при сушке концентрата.

Применяемые технические решения управления эмиссиями приведены в таблице ниже.

Таблица .. Технические решения для контроля выбросов пыли (по данным КТА)

№
п/п

Применимость

Технические решения

КПД (факт)

Наличие на объекте

1	2	3	4	5
1	Подготовка шихты	газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	91,2	А6
		газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	92
		газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	87,6
		газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	85,9
		газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	90,4
		газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый	92
		газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	90,5
2	Сортировка	газопромыватель ВГ-ВНИИМГ, мокрый скруббер	92
33 3	Складирование хвостохранилище	Корпус обогащения АТУ-2	86
		Корпус перегрузки АТУ-1	96
		Корпус перегрузки АТУ-2	92
		Корпус погрузки АТУ-3	88
		Корпус погрузки АТУ-4	86
		Корпус сушки СБ 1,2,3,5,8,9,10,4*	94
4	Складирование хвостохранилище	Корпус ССК АТУ-1	89	В5
		Корпус ССК АТУ-2	88
		Корпус ССК АТУ-3	91
		Корпус ССК АТУ-4	90
		Обжиговая печь	98,7
		АТУ-3а,б	98
		АТУ-2 отм.+32,0м	98
		АТУ-1 отм.+32,0м	98
		Корпус дробления АТУ-5а	93
		Корпус дробления АТУ-5б	93
		АТУ-1 участок гашения извести	86
5	Мобильная часть ОФ	Аспирационная система №1	84,8	В6
		Аспирационная система №1	84,8
		Аспирационная система №1	84,8
		Аспирационная система №1	84,8
		Аспирационная система №1	84,8
		Аспирационная система №1	84,8
		Аспирационная система №7	86,3
		Аспирационная система №7	86,3
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №2	84,5
		Аспирационная система №6	73,8
		Аспирационная система №6	73,8
		Аспирационная система №6	73,8
		Аспирационная система №3	82,1
		Аспирационная система №3	82,1
		Аспирационная система №5	82,6
		Аспирационная система №4	79,3
		Аспирационная система №4	79,3
		Аспирационная система №4	79,3
6	Промышленная площадка №2	Аспирационная система	90
77	Стационарная часть обогатительной фабрики	Аспирационная система №3	84,2
		Аспирационная система №3	84,2
		Аспирационная система №4	84,1
		Аспирационная система №4	84,1
		Аспирационная система №7	89
8	Дробление богатой руды	АС АТУ-15	78,48	С4
		АС АТУ-17	87,75
		АС АТУ-19	86,18
		АС АТУ-20	67,95
		АС АТУ-21	68,38
9	Дробление бедной руды	АС АТУ-1	85,48
		АС АТУ-4	78,65
		АС АТУ-5	88,4
		АС АТУ-6	81,65
10	Обогащение	АС АТУ-2	86,48
		АС АТУ-3	80,05
		АС АТУ-7	73,2
11	Брикетирование	АС АТУ-8	81,25
11		АС АТУ-9	84,9
		АС АТУ-10	73,9
		АС АТУ-11	69,6
		АС АТУ-	75,5
		АС АТУ-13	80,8
		АС АТУ-22	84,63
		Пылеуловитель мокрый струйный МПС-60	97
12	Дробление руды	АС КСД – АТУ-3, Циклон СИОТ №7	81,8	С5
		АС КСР – АТУ-5, Скруббер КМП-7,1	81,83
		АС ККД – АТУ-1, Скруббер КМП – 5.0	81,68
		АС ККД – АТУ-2, Циклон КМП – 3.2	78,9
		АС КСР – АТУ-4, Скруббер КМП-7,1	89,4
13	Обогащение, Обогащение хромовой руды 0 – 10 мм	АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	77,7
		АС ПВКМиТК №2 – АТУ-19	80,63
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	68,3
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	88
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	85,4
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	77,7
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	85,4
		АС ПВКМиТК №2 – Циклон ЦН-11-800	80
		АС УС ФООР – АТУ-9, Скруббер КПМ – 2,5	83,85
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	85,4
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	85,4
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	88
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	85,4
		АС УС ФООР – Циклон ЦН-11-800	73,8
		АС УС ФООР– Циклон ЦН-11-800	80
		АС ПВКМиТК – АТУ-7, Скруббер КМП-2,5	80,7
14	Обогащение хромовой руды 10 – 160мм	АС КМД – АТУ-6, Скруббер КМП-6,3	79,1

3.3.5. Складирование, транспортировка

Полученный в процессе обогащения концентрат складируется на территории рудника до доставки его потребителю на место последующей переработки. Концентрат располагается штабелями в крытых складах, на открытых площадках или закрытых внутренних помещениях.

Хранение в штабелях в закрытых помещениях уменьшает потери от распыления, заиления, растворения. На открытых площадках хранятся, обычно, концентраты небольшой ценности. Размеры складских помещений зависят от способа и периодичности перевозки, на которую влияет потребность в доставке концентрата на месте переработки, а также система приема. Концентрат транспортируется чаще по железной дороге, если расстояние большое или объем груза велик. Небольшие перевозки осуществляются грузовым автотранспортом.

При складировании и транспортировке концентрата в атмосферный воздух выделяется пыль. На объекте В 6 для предотвращения поступления пыли в окружающую среду при транспортировке и переработке руды (в местах пересыпа мелких фракций) предусмотрены установки пылеудаления, состоящие из циклонов марки Ц-15-900П со степенью очистки до 90,0 %. Собранная пыль от установок пылеудаления возвращается в технологический процесс обогащения. Полученный концентрат автотранспортом вывозится на железнодорожный тупик для отправки железнодорожным транспортом потребителю.

3.3.6. Водоподготовка, оборотное водоснабжение

На предприятиях, где применяется мокрое магнитное обогащение, гравитационное обогащение установлены сгустители, в которых осуществляется обезвоживание продуктов обогащения от 10 % твердого до 50 % твердого, излишняя вода переливом через порог кольцевого желоба попадает в желоб сгустителя и далее в чан оборотной воды и далее водяными насосами вода поступает в технологический процесс.

Так как в процессе обогащения черных руд не применяются химические реагенты оборотная вода не претерпевает какие-либо химические изменения, вследствие этого водоподготовка (химическая очистка, изменение рН) оборотной воды для технологического процесса не осуществляется.

В ходе обезвоживания продуктов обогащения в сгустителе необходим контроль слива сгустителя на концентрацию взвешенных частиц. Так же на этих предприятиях применяются хвостохранилища для складирования мокрых отходов, где происходит осветление хвостов обогащения, осветленная вода поступает в чан оборотной воды, находящийся на обогатительной фабрике, где вновь поступает в технологический процесс.

На предприятии А обеспечение работы фабрики осуществляется хвостовым хозяйством предприятия, которое контролирует оборотное водоснабжение из хвостохранилища и проводит удаление избыточных вод, откачиваемых из подземного рудника и железорудного карьера.

Оборотное водоснабжение имеет огромное значение для экономии водопотребления из природных источников (снижает водопотребление из природных источников до 70 %).

3.3.7. Управление отходами производства

Основными отходами процесса обогащения железных руд являются "хвосты", образующиеся в технологических операциях измельчения, классификации, обогащения, сгущения, фильтрования. Кроме пустой породы в хвостах могут присутствовать частицы железосодержащих минералов в количестве от 8 % до 26,5 %. Объемы хвостов составляют от 40 % до 83 % от объема обогащаемого материала - в зависимости от уровня содержания железа в перерабатываемых рудах.

Помимо хвостов к отходам производства обогатительных фабрик следует отнести сорбенты, фильтры, фильтровальные материалы, утратившие потребительские свойства, отходы обслуживания и ремонта оборудования, которое не подлежит утилизации, сдачи в металлолом.

Пыль аспирационная (газоочистки) образуются в процессе очистки циклонов. Накапливается в бункерах циклонов, затем возвращается обратно в технологический цикл, либо вывозится на полигоны промышленных и строительных отходов.

Для размещения хвостов (отходов обогащения) сооружаются хвостохранилища, оборудованные оградительными дамбами, системами водоотведения сточных вод и их очистки. Для предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод непроницаемость основания хвостохранилища обеспечивают при необходимости уплотняющим материалом (уплотненные глинистые покрытия) или покрытиями в виде геомембран. Технология обустройства площадок для складирования вскрышных пород обычно проще, так как там не требуется дамб обвалования. Прочность и плотность грунта на этих участках предварительно исследуется. Также управление поверхностным стоком планируется до начала складирования.

Влажность хвостов в накопителе предприятия А переменная как по площади, так и по глубине и может составлять от 3 – 5 % до полного водонасыщения – 25 – 34 % (по весу). Хвосты сухой магнитной сепарации железнодорожным транспортом направляются в отвалы пустой породы или используются в качестве щебенки. Хвосты мокрой магнитной сепарации напорным гидротранспортом через пульпонасосные станции направляются в хвостохранилище.

Корпус обогащения в тяжелых суспензиях предприятия С производит отвальные отходы обогащения (кусковые) с низким содержанием оксида хрома от 3 до 5 % и размешают в отработанный карьер.

В таблице 3.40 представлены данные по образованию отходов при обогащении железных руд. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т продукции.

Таблица 3.40. Показатели образования, примеры применения и размещения основных производственных отходов обогащения (по данным КТА)

№ п/п	Наименование отхода	Объем образования отходов, тыс. т/год		Использовано отходов, тыс. т/год		Объем размещения отходов. Тыс. т/год		Удельные показатели образования отходов на единицу произведенной продукции, кг/тонну продукции		Применение вскрышных пород/ размещение	Размещение/ складирование
		Макс.	Мин.	Макс	Мин	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	А7
2	Отходы горнодобывающей промышленности	4,6	3,4	0,1	0,1	4,5	3,3	1,3	0,6		Размещение на полигоне, передача сторонним организациям на утилизацию и (или) реализация сторонним организациям
3	Хвосты обогащения	7,2	0,004	7,2	2,1	0	0	2,2	0,4		Используются повторно в полном объеме
4	В8
5	Аспирационная пыль	2,3	2,3	0	0	0	0	0	0		Отгружается в вагоны вместе с концентратом
6	Хвосты обогащения	212	212	190,8	190,8	190,8	190,8	657,9	190,8		Складирование
7	С4
8	Аспирационная пыль	2	0,3	2	0,3	0	0	4,4	0,3	Использовано в производстве	аспирационная пыль возвращается в производство.
9	Отходы горнодобывающей деятельности	400	90,8	400	90,8	0	0	4,4	0,3	Отходы обогащения кусковые – закладка в выработанное пространство карьеров	отходы обогащения (кусковые) – закладываются в выработанное пространство отработанных карьеров
10	Отходы обогащения (кусковые)	595	163,4	0	0	595	163,4	1677,5	238,9	Отходы обогащения кусковые – закладка в выработанное пространство карьеров	шламы (шламовые хвосты обогащения) – в шламохранилище
11	С5
12	Аспирационная пыль	4	2,83	4	2,8	0	0	12,6	5,1	Использовано в производстве	аспирационная пыль возвращается в производство.
13	Отходы горнодобывающей деятельности	765	264,9	765	264,9	0	0	851,5	219,5	Отходы обогащения кусковые – закладка в выработанное пространство карьеров	отходы обогащения (кусковые) – закладываются в выработанное пространство отработанных карьеров
14	Отходы обогащения (кусковые)	680	245,6	90	90	680	155,6	756,9	203,5	Шламы (шламовые отходы обогащения) – размещение в шламохранилище	шламы (шламовые хвосты обогащения) – в шламохранилище

3.3.8. Потребление топливно-энергетических ресурсов

При обогащении на предприятиях используются следующие энергетические и сырьевые ресурсы:

электрическая и ТЭ;

котельно-печное топливо (уголь каменный, газ природный);

дизельное топливо, керосин;

водные ресурсы (карьерные и шахтные воды);

сырая руда.

В общей доле потребления электрической энергии на обогащение с учетом дробления расходуется от 27 до 60 % от общего потребления горно-обогатительных предприятий.

Основными потребителями энергоресурсов при обогащении руды являются:

установки дробления (щековые, конусные; молотковые, валковые) с различной единичной мощности – доля потребления данными установками от 1,5 до 5 % от общего потребления обогатительными фабриками;

установки измельчения (мельницы шаровые, самоизмельчения) с различной единичной мощности (до 5МВт) – доля потребления данными установками от 45 до 50 % от общего потребления процесса обогащения;

установки разделения (грохота, вибросита, магнитные сепараторы) и от 10 до 15 % от общего потребления процесса обогащения;

конвейерные транспортеры от 7 до 10 % от общего потребления процесса обогащения;

компрессорные установки от 5 до 10 % от общего потребления процесса обогащения;

насосное оборудование от 10 до 20 % от общего потребления процесса обогащения.

Потребление энергии в обогатительных процессах определяется, в первую очередь, объемом перерабатываемой руды, используемыми процессами обогащения и необходимым для этого оборудованием. Обычно самые мощные электродвигатели используются при измельчении руды, особенно если руда обогащается методом флотации. Например, мощность двигателей размалывающих аппаратов предприятия С составляет более 5 МВт.

Также дробление руды, грохочение и флотация являются энергоемкими этапами, но используемые в работе отдельные электродвигатели и насосы меньше по мощности на порядок. Во флотации используется много энергии, особенно если схема сложная и содержит большое количество машин и оборудования. В таблице представлены примеры потребления электрической энергии на рудниках Республики Казахстан.

Потребление энергии на различных предприятиях составляет 7 – 150 кВт*ч на тонну руды, в обогатительном переделе 3 – 70 кВт*ч на тонну товарной руды (по данным КТА на 2019 год).

Таблица .. Потребление электрической энергии на предприятиях Республики Казахстан

№ п/п	Рудник/предприятие	Общий расход энергии, MВт-ч/год (2019 г.)	Целевое назначение использования	Расход энергии на тонну руды, кВт*ч/т (2019 г.)
1	2	3	4	5
1	С4	299 774,8	обогащение	87,06*
2	А6	2 017 738,7	обогащение	150,7*
3	В5	69 130,08	обогащение	66,781
4	В8	7 390,24	обогащение	3,643
5	В7		обогащение	9,347
6	В6	5 613,01	обогащение	5,592

*удельный расход взят по потреблению в целом по предприятию, с учетом потребления электроэнергии на хозяйственные нужды.

В таблице 3.42 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов применяемых при обогащении руд черных металлов. В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну произведенного концентрата.

Таблица .. Текущие объемы потребления водных, сырьевых и энергетических ресурсов (по данным КТА)

№ п/п

Наименование объекта

Потребляемый ресурс

Единицы измерения

Целевое назначение использования

Годовое потребление

Удельное потребление, т.у.т./т

1	2	3	4	5	6	7
1	А6	Электрическая энергия	т.у.т.	обогащение	113089,9	0,007621
2	В5	Электрическая энергия	т.у.т.	обогащение	7419,583	0,009523
3	В6	Электрическая энергия	т.у.т.	обогащение	453,615	0,000937
4	В7	Электрическая энергия	т.у.т.	обогащение	1416,38	0,000590
5	В8	Электрическая энергия	т.у.т.	обогащение	270,6	0,000679
6	С4	Электрическая энергия	т.у.т.	обогащение	1 199,57	0,003019
7	В5	Котельно-печное топливо	т.у.т.	обогащение	4697,279	0,004994
8	В7	Котельно-печное топливо	т.у.т.	обогащение	1456,076	0,000607
9	В8	Котельно-печное топливо	т.у.т.	обогащение	1317,642	0,001731
10	С4	Котельно-печное топливо	т.у.т.	обогащение	412,60	0,001039
11	В7	Подземная шахтная вода	м³/т	обогащение	0,3	0,3
12	С4	Технологическая вода	м³/т	обогащение	13,4	26,6

Из представленной таблице видно, что удельный расход электрической энергии на добытую руду может варьироваться в пределах от 0,000590 до 0,009523 т.у.т. на тонну обогащенной руды (концентрата). Такое расхождение в удельных расходах связанно применяемыми методами обогащения, а также с наличием доступа к энергетическим ресурсам (необходимость замены одного энергетического ресурса на другой). Также на удельный расход электрической энергии могут оказывать влияние наличие вспомогательных служб, организационно отнесенных к подразделениям обогащения, но не участвующих в технологическом процессе.

Из таблицы представленной выше наблюдаются расхождения по удельным единицам воды, данные колеблются от 0,3м³/т до 26,6 м³/т обогащенного концентрата. Это может быть связано с технологическими методами, используемыми при обогащении.

3.4. Производство окатышей.

Производство железорудных и хромитовых окатышей – один из этапов металлургического передела. Железорудные неофлюсованные и хромитовые окатыши являются товарной продукцией и предназначены для выплавки чугуна в доменных печах и металлического хрома в электродуговых печах.

Окатыши формируются из железосодержащего сырья (т.е., пылевидная руда и добавки) в сферы диаметром 9 – 16 мм при высоких температурах. Данный технологический процесс включает помол, сушку, окатывание и термическую обработку сырьевого материала. Установки окатывания главным образом расположены на рудных шахтах или в портах отгрузки, но они также могут располагаться на основном комплексе, в составе завода с полным металлургическим циклом для производства железа и стали. Природный газ или уголь могут использоваться как топливо для установок окатывания; для установок окатывания, расположенных на заводе с полным металлургическим циклом для производства железа и стали, в качестве топлива может использоваться коксовый газ. Потребление энергии для технологического процесса и связанные с этим выбросы будут частично зависеть от качества железной руды и других сырьевых материалов, используемых в технологическом процессе, а также от теплотворности используемого топлива.

В производстве окатышей из железорудного концентрата в настоящее время применяются обжиговые машины производства 1950-1960-х годов XX века. Оборудование является энергоемким, сложным в эксплуатации и автоматизации процесса контроля режимных параметров. Рассматривается вопрос замены самой технологии обжига и соответственно оборудования.

Для производства окатышей из хромитовых концентратов в начале 2000-х годов началось строительство обжиговых машин производства Outotec на предприятии по обогащению хромитовых руд. Были построены и успешно введены в эксплуатацию две современные эффективные, полностью автоматизированые линии по контролю параметров технологического процесса окомкования, дозирования компонентов шихты, и процесса обжига окатыша.

Окатывание железной руды (вместо агломерации) может приводить к выбросам в атмосферу пыли и твердых частиц в результате дробления сырья, из зоны обжига на ленте отвердевания и в связи с операциями сортировки и погрузки/разгрузки.

Обжиговые машины являются основными источниками выделения технологических газов и пыли. От обжиговых машин дымовые газы через сборный коллектор отсасываются дымососами, и после очистки выбрасываются в дымовую трубу. На современных фабриках окомкования в качестве газоочистных установок применяются электрофильтры, обеспечивающие эффективность очистки газов от пыли до 99,8 %.

Газоочистные устройства предназначены для очистки до санитарных норм выбрасываемых в атмосферу газов, защиты роторов дымососов от абразивного износа пылью.

Очистка газов, сбрасываемых в атмосферу, осуществляется мокрым способом в установках "труба Вентури" – скруббер-каплеотделитель, фактическим КПД от 85,9 до 92 %, и в циклонах. Отключение воды, подаваемой на газоочистные устройства, работающие по мокрому способу, при работающих дымососах не допускается.

На участке сырых окатышей на стадии измельчения и окомкования используются циклоны-промыватели.

Вода карьеров используется для обеспечения оборотного цикла – "фабрика-хвостохранилище" и покрытия безвозвратных потерь. Очищенная сточная вода используется в системе оборотного водоснабжения завода и соответствует нормативным требованиям.

Основными отходами процесса окомкования являются отходы, образующиеся в процессе ремонта обжиговых машин, как правило, это разрушенные огнеупорные материалы, резина конвейерных лент и т. п.

Рисунок .. Технологическая схема производства окатышей

3.4.1. Подготовка шихты

Шихта для получения железорудных неофлюсованных окатышей состоит из двух компонентов: влажного магнетитового концентрата и связующей (упрочняющей) добавки (пестроцветная глина или бентонит). В случае использования в технологии производства неофлюсованных окатышей магнетитового концентрата с повышенной влагой (более 9,4 %) в шихту добавляется стабилизирующая "сухая" добавка.

Качество концентрата, подаваемого на окомкование, должно соответствовать требованиям стандартов.

Таблица 3.43. Требования к концентрату, подаваемому на окомкование

№ п/п	Наименование показателя	Ед. измерения	Значение показателя (допустимое отклонение)	Укладка в допустимый диапазон, %
1	2	3	4	5
1	Массовая доля железа	%	66,0±0,5	95,0
2	Массовая доля серы, не более	%	0,35	90,0
3	Массовая доля влаги	%	9,4 ± 0,2	90,0
4	Содержание класса минус 0,071мм, не менее	%	95,0	95,0

Связующим для получения окатышей является пестроцветная глина. Глину предварительно измельчают до 95 % класса крупности 0,071мм и сушат до 3 % одновременно в мельнице сухого помола. В мельницу подают тепло путем розжига природного газа.

"Сухая" добавка используется в шихте в случае необходимости стабилизации влаги концентрата, поступающего в процесс окомкования.

В качестве "сухой" добавки используется гидрофобный материал (продукт), прошедший лабораторные и промышленные испытания на пригодность использования в составе шихты. Использование "сухой" добавки не должно приводить к снижению качества обожженных окатышей. "Сухая" добавка так, же измельчается и сушатся в мельницах сухого помола.

Подготовка шихты осуществляется на технологических нитках и состоит из операций дозирования и смешивания компонентов. Каждая технологическая нитка оснащена бункером концентрата, связующей добавки, "сухой" добавки, смесителем компонентов шихты, окомкователем, грохотом, системой конвейеров для транспортировки окатышей на обжиговые машины. Подготовленные компоненты шихты из расходных бункеров дозируются весодозаторами в заданном количестве. Расход связующей и "сухой" добавок в шихту зависит от свойств добавок и качества концентрата.

Примерный состав шихты для производства неофлюсованных окатышей следующий:

расход связующей добавки в пределах от 1,0 % до 2,0 %;

расход сухой добавки 4 – 6 % и выше в зависимости от влаги концентрата;

расход концентрата рассчитывается в зависимости от расхода связующей и "сухой" добавок.

Основное назначение операции дозирования – обеспечение производства окатышей заданного состава, с постоянными физико-химическими свойствами.

При производстве хромитовых окатышей шихтой является хромитовый измельченный концентрат совместно с коксовой мелочью (расход 2,8 % на тонну концентрата) и связующее вещество. Связующим является бентонит. Подача бентонита происходит строго весовыми дозаторами и непосредственно на конвейер подачи концентрата на узел окомкования. Расход бентонита до 0,6 % на тонну хромитового концентрата. Все произведенные концентраты разного класса крупности доизмельчаются в шаровой мельнице до класса 80 % минус 0,071 мм совместно с коксовой мелочью.

Таблица 3.44. Оборудование, применяемое на действующих фабриках для подготовки шихты (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Наименование оборудования	Назначение
1	2	3	4
1	A	дозаторы, система конвейеров, мельницы шаровые	контроль соотношения шихты, измельчение связующего и сухой добавки
2	С	дозаторы, система конвейеров, мельницы шаровые	контроль соотношения шихты, измельчение концентрата и коксовой мелочи

В процессе подготовки шихты осуществляются пылевые выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. В таблице 3.45 представлены объемы выбросов пыли при подготовке шихты. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица 3.45. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Подготовка шихты
1	А7	105,5	63,4	144,4	258,5	0,03	0,01

3.4.2. Окомкование, классификация

Для окомкования используют барабанные или тарельчатые грануляторы. Барабанный гранулятор аналогичен окомкователю агломерационной шихты. Тарельчатый гранулятор – плоская чаша 2 диаметром от 1 до 5,5 м с бортами, расположенную под углом к горизонтали. Тарельчатые грануляторы производят окатыши определенного размера, что зависит от высоты борта чаши, угла наклона тарели, влажности материала, содержания бентонита в шихте и т.д.

На предприятии А7 для окомкования шихты применяются барабанные окомкователи, оборудованные виброгрохотами с ячейками, и ленточные конвейера для возврата циркуляционной нагрузки. Внутренняя часть барабанов торкретирована бетоном, что позволяет уменьшить радиальное биение до минимума, установить скребковые устройства ближе к стенкам и поддерживать толщину гарнисажа в пределах 15 – 20мм. Окомкователи оборудованы скребковым устройством с возвратно-поступательным движением балки.

Шихта ленточным конвейером подается в барабанный окомкователь, работающий в замкнутом цикле с инерционным грохотом, для классификации сырых окатышей по крупности 8 мм: 8 – 0 мм (мелочь), 16 – 8 мм (кондиционные окатыши).

Регулирование процесса окомкования производится изменением скорости вращения барабана, нагрузкой концентрата, расходом связующей добавки (от 0,3 до 3,0 %).

Сырые окатыши на сборном конвейере с помощью роликового укладчика загружаются на обжиговую машину, куда предварительно уложена донная постель. Просыпи возвращаются в процесс окомкования.

Подготовка технологической постели, поступающей на блок машин, осуществляется следующим образом: одна из машин через охладитель подает обожженные окатыши на ленточный конвейер, затем нагрузка поступает в накопительные бункера корпуса сортировки. Грохочение окатышей из бункеров производится "сухим" или "мокрым" способом на грохоте далее надрешетный продукт грохота конвейерами загружается в бункера обжиговых машин.

Загрузка бункеров постели на обжиговых машинах производится сбрасывающими барабанами.

На предприятии С окомкованию подвергаются концентраты класса 0 – 5 мм, хромитовая руда класса 0 – 10 мм, концентраты крупностью 0 – 3 мм в соответствующей шихте. Для окомкования шихты хромитового концентрата и бентонита так же применяется барабанный окомкователь, но для классификации сырых окатышей применяется роликовый грохот. Крупность кондиционных окатышей 16 – 8 мм, окатыши другой крупности возвращаются в окомкователь вместе с шихтой.

В таблице 3.46 представлены объемы выбросов пыли, окислов азота, серы диоксида, углерода оксида при окомковании. Удельные значения основных загрязняющих веществ определены как кг/т переработанного сырья.

Таблица 3.46. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Макс.	Мин.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	Производство окатышей
2	Окомкование
3	А7
4	пыль	248,9	149,6	0,1	0,03

3.4.3. Термическая обработка окатышей

Основная цель обжига железорудных окатышей в обжиговой машине – максимальное обессеривание и придание прочности (на сжатие, удар и истирание), обеспечивающей ж/д транспортировку. При спекании происходит уменьшение поверхности частиц и свободной поверхностной энергий системы. При наличии в окатыше оксидов или соединений, реагирующих с оксидами железа в твердых фазах с образованием химических соединений или твердых растворов, скорость спекания изменяется. Так, добавление оксидов кальция, магния или ферритов кальция к гематиту ускоряет процесс. Добавка оксида кремния (кварца) к гематиту снижает, скорость спекания.

Обжиг окатышей на предприятии А осуществляется на 12 обжиговых машинах конвейерного типа. В процессе обжига железорудные окатыши проходят 5 технологических зон: сушки, подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения. В каждой зоне поддерживается определенный температурный и газодинамический режим. В качестве топлива применяется природный газ.

Таблица 3.47. Параметры технологических зон обжиговых машин на предприятии А

№ п/п

Наименование
технологической зоны

Кол-во вакуум-камер

Площадь, м²

Температура, °С

Примечание

1	2	3	4	5	6
1	Сушка I	3	12	>60 – 100	1. В зону "Сушка I" и зону охлаждения теплоноситель подается снизу вверх; в остальных зонах теплоноситель и воздух-сверху вниз 2. Топливо – природный газ
2	Сушка II	2	8	350 – 400/450
3	Подогрев I	2	8	700 – 750/900
4	Подогрев II	2	8	1000/1100
5	Подогрев III	3	12	1100
6	Обжиг I, II	6	24	1250
7	Рекуперация	2	8	900 – 1100
8	Охлаждение	9	36	500 – 650

В двух сушильных камерах происходит сушка сырых окатышей оборотными газами с температурой 350 – 450 °С, поступающих из третьей охлаждающей камеры. Сушильный газ протягивается через слой окатышей двумя всасывающими воронками, расположенными под лентой.

В камере подогрева осуществляется подогрев окатышей с целью создания благоприятных условий кальцинирования окатышей и сжигания углерода в постели. Необходимая температура газов подогрева 1100 – 1200 °С. Горелка расположена на газоходе оборотного газа. Оборотный газ всасывается через постель всасывающей воронкой, расположенной под лентой. В камере обжига температуру газа повышают до температуры обжига, которая составляет 1400 °С внутри постели окатышей. Газ в зону обжига подается из горелки, которой производится регулирование температуры газа обжига. Газоходы газов подогрева и обжига оборудованы газовыми горелками кольцевого типа.

Охлаждение обожженных окатышей осуществляется в трех камерах охлаждения путем продувки воздухом слоя окатышей. Охлаждающие газы передаются в оборот в камеры передней части печи. Для охлаждения направляющих рельсов обжиговой печи и бортов ленты используется воздух, подаваемый отдельно вентиляторами. Воздух, подаваемый в зоны охлаждения, а также для охлаждения направляющих рельсов обжиговой печи и бортов ленты, забирается вентиляторами непосредственно с улицы.

Обожженные окатыши разгружаются на стальной карманный конвейер и поступают на виброгрохот, который расположен на бункерах товарных окатышей и подрешетного продукта. Верхний класс +8 мм отгружается в склад товарной продукции, а подрешетный возвращается на участок измельчения концентрата.

№ п/п	Наименование объекта	Наименование оборудование
1	2	3
1	A7	обжиговая машина, металлические пластинчатые конвейера, грохот
2	С5	обжиговая печь, стальной карманный конвейер, грохот

При термической обработке окатышей происходит образование газов (NО_х, SO₂^,углерод оксид) и пыли, основным источником выделения являются обжиговые печи. На предприятии А от обжиговых машин №№ 1 – 8 технологические газы через сборный коллектор отсасываются дымососами типа и направляются в дымовые трубы 1, 3 без очистки. Обжиговые машины № 9 – 12 оборудованы (каждая) тремя газоочистными установками: зона сушки I – КЦМП; зона сушки II, зона подогрева и зона обжига I – батарейными циклонами типа ГЦ 250 мм; зона обжига II и рекуперации – жалюзийным уловителем пыли – ЖУП. Дымовые газы отсасываются эксгаустером типа Н-7500 и очищенные выбрасываются в дымовую трубу.

При сжигании топлива в сушильных печах происходит образование газов (NО_х, SO₂^,углерод оксид). Данные источники выброса относятся к основным этапам технологического процесса.

Рисунок .. Удельные выбросы пыли (г/т) при производстве окатышей

Анализ диаграммы показывает, что удельные выбросы пыли при производстве окатышей на некоторых предприятиях завышен по сравнению с требованиями ИТС-25 Российской Федерации. В ИТС 25 – 2021 удельные выбросы взвешенных веществ (все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20 – 70, а также более 70 процентов) составляют 530 г/т окатышей.

Выбросы оксидов азота представляют собой одно из загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу в процессе работы обжиговых, сушильных машин. Они состоят из смеси монооксида NО и диоксида азота NO₂.

В ЕС нормирование выбросов оксидов азота осуществляется на основании данных постоянного измерения, нормируется сумма оксидов, выраженная в NO_x. Среднегодовое выделение NOx в странах ЕС-25 составляет минимумом 73 мг/Нм³и максимумом 283 мг/Нм³.

Выбросы SO₂могут значительно увеличиваться при отклонениях от нормальных режимов работы печи и при наличии в сырьевых материалах органической серы.

Выбросы СО при обжиге окатышей, являются распространенными газообразными загрязняющими веществами и появляются в качестве промежуточного продукта процессов горения.

В результате проведения КТА были получены данные по выбросам загрязняющих веществ пыли, NО_х, SO₂, СО и в таблице ниже приведены валовые выбросы, концентрации и удельные значения основных загрязняющих веществ.

Таблица 3.49. Данные по выбросам загрязняющих веществ пыли, NО_х, SO₂, СО при производстве окатышей

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
1	А7 (обжиг)
2	пыль	8795,2	5286,5	0	0	2,6	1,0
3	NO_х	478,3	269,2	0	0	0,1	0,1
4	SO₂	18125,8	10894,9	0	0	5,4	2,0
5	СО	821,3	457,5	0	0	0,2	0,1
6	С5 (обжиг)
7	пыль	20,9	17,8	58,0	72,3	0,02	0,02
8	NO_х	948,7	806,7	5143,8	1100,6	1,0	0,9
9	SO₂	523,4	445,0	1796,0	1722,3	0,6	0,5
10	СО	4208,4	3578,2	15358,1	11018,2	4,8	4,3
11	С5 (сушка, подогрев)
12	пыль	714,6	610,0	26919,3	169,7	1,0	0,6
13	NO_х	1552,223	464	1518,806	478,1	1,5	0,5
14	SO₂	779,2	663,1	1398,0	92,3	0,9	0,8
15	СО	5449,9	4632,7	7943,2	2092,1	6,2	5,5
16	С1 (брикетирование)
17	пыль	87,6	74,5	402,3	26,4	1,0	0,5
18	NO_х	197,1	167,5	139,4	19,2	1,9	0,9
19	SO₂	27,4	23,3	22,5	19,1	0,3	0,1
20	СО	273,6	232,6	224,8	191,1	2,6	1,2

Удельные выбросы NO_x при обжиге варьируются от 0,1 до 1,0 кг/тонну окатышей, данные колебания вызваны высокой температурой печи и окислением азота.

Удельные выбросы в атмосферу SO₂при обжиге находятся в значениях от 0,5 до 5,4 кг/тонну окатышей, данные расхождения связаны главным образом со сжиганием соединений серы, содержащихся в сырье, и в первую очередь в коксовой мелочи. Приход серы с топливом незначителен – 1 %, как и предполагалось, основной источник серы – это концентрат ≈98 % [12]. Выбросы в атмосферу SO₂могут также возникать в процессе затвердения при окатывании и при обогреве печи. Уровень выбросов в атмосферу SO₂в отходящих газах от печей подогрева и отпуска зависит от содержания серы в используемом топливе.

Удельные выбросы СО при обжиге колеблются от 0,1 до 4,8 кг/тонну окатышей, это может быть связано от мощности печей, количеством расхода топлива, составом топлива. Применяемые технические решения управления эмиссиями приведены в таблице ниже.

Таблица 3.50. Технические решения для контроля выбросов пыли (по данным КТА)

№ п/п

Применимость

Технические решения

КПД (факт)

Наличие на объекте

1	2	3	4	5
1	ФПО. Участок сырых окатышей, отделение измельчения	СИОТ №3	90,4	А7
		СИОТ №3	92,6
		СИОТ №6	92,8
		СИОТ №8	90,4
		СИОТ №4	92,8
		СИОТ №6	91,6
		СИОТ №3	89
		ЦН-11, СИОТ №5	84,3
		ЦН-11, СИОТ №3	92,3
		ЦН-11, СИОТ №3	89,9
		ЦН-11, СИОТ №4	69,5
		ЦН-15, СИОТ №5	93,1
		ЦН-11, СИОТ №5	91,7
		ЦН-15, СИОТ №4	90,7
		ЦН-15, СИОТ №4	89,4
		ЦН-15, СИОТ №6	89,2
		ЦН-15, СИОТ №3	85,2
		ЦС-8, СИОТ №5	92,4
		ЦН-11, СИОТ №3	90,8
		ЦН-15, СИОТ №6	91,4
		ЦН-15, СИОТ №3	91,1
2	ФПО. Участок сырых окатышей, отделение окомкования	ЦН-11, СИОТ №6	94,7
		ЦН-15, СИОТ №4	90,1
		ЦН-15, СИОТ №3	91,8
		ЦН-15, СИОТ №6	91,1
		ЦН-15, СИОТ №6	95,4
		ЦН-15, СИОТ №6	93
		ЦН-15, СИОТ №6	93,2
		ЦН-15, СИОТ №6	94,2
		ЦН-15, СИОТ №6	90,6
		ЦН-15, СИОТ №6	93,8
		ЦН-15, СИОТ №5	96,3
		ЦН-15, СИОТ №5	94,5
		ЦН-15, СИОТ №5	93,8
		ЦН-15, СИОТ №5	91,8
3	ФПО. Участок обжига	СИОТ №8	90,3
		КЦМП-8	95,1
		КЦМП-8	93,45
		КЦМП-8	93,4
		КЦМП-8, ЦС-26, КЦМП-8	92,8
		СИОТ №11	94,2
		Коллектор, КЦМП-8, ЦС-31, КМЦП-8	93,95
		КМЦП-8- 2 шт.	94,3
		КМЦП-8	92
		КЦМП-8	96,2
		Коллектор, КЦМП-8	96,6
		КМЦП-8	95
		ЦС-31, КЦМП-8	93,3
		КМЦП-6,3, СИОТ №8, СИОТ №8	94,35
		Коллектор, СИОТ №8, СИОТ №8	87,1
4	ФПО. Участок сортировки	СИОТ №5	96,9
		СИОТ №5	92,5
		СИОТ №4	92,7
		СИОТ №8	94,1
		Коллектор, КЦМП-8, КЦМП-8	92,6
		СИОТ №5	91
		ЦС-13, СИОТ №8	94,2
		ЦС-13, СИОТ №8	93,4
		ЦС-13, СИОТ №8	94,7
		СИОТ №8	90,2
		ЦС-13, СИОТ №8	95,3
		ЦС-13, СИОТ №8	93,9
		ЦС-13, СИОТ №8	91,7
		ЦС-13, КЦМП-6,3	93,2
		СИОТ №5	92
		СИОТ №8, ЦС-18	90,5
		Коллектор, КЦМП-6,3	90,9
		Коллектор, КЦМП-6,3	92,5
		КЦМП-6,3	94,4
		КЦМП-6,3	93,9
		ЦС-31, КМЦП-8	94,9
		Коллектор, КЦМП-6,3	94,4
		СИОТ №5	92,8
55	Окомкование	АС УПО-1 – АТУ-8, Рукавный фильтр	79,1	С5
		АС УПО-1 – АТУ-11	82,5
		АС УПО-2 – АТУ-16. Рукавный фильтр	82,5
		АС УПО-1 – АТУ-12	82,5
		АС УПО-1 – АТУ-10	82,5
		АС УПО-2 – АТУ-16. Рукавный фильтр	80,35

3.4.4. Сортировка, складирование, транспортировка, отгрузка готовых обожженных окатышей

Сортировка обожженного продукта осуществляется методом грохочения. На грохотах происходит распределение продукта на: класс крупности менее 5 мм (отсев железорудных окатышей), класс крупности менее 16 и свыше 5 мм (товарные окатыши) и класс крупности более 10 мм ("постель"). Отделение мелкого класса окатышей от товарных производится не на всех обжиговых машинах.

Транспортировка окатышей с обжиговых машин производится при помощи металлических пластинчатых конвейеров и пластинчатых конвейеров.

Товарные окатыши отгружаются в железнодорожный транспорт посредством погрузочных бункеров или конвейерными трактами в следующий технологический передел. В случае необходимости окатыши могут складироваться на складе с помощью штабелеукладчика.

В результате проведения КТА были получены данные по выбросам загрязняющих веществ и в таблице 3.51 приведены валовые выбросы, концентрации и удельные значения основных загрязняющих веществ.

№ п/п	Наименование объекта	Валовые выбросы загрязняющих веществ, т		Выброс загрязняющего вещества, мг/Нм³		Удельные показатели выбросов, кг/т
№ п/п	Наименование объекта	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
2	А7	53,1	45,3	7,9	7,5	0,3	0,1

3.4.5. Водоподготовка, оборотное водоснабжение

Основными потребителями воды на фабрике окомкования являются обжиговые машины, тягодутьевое оборудование, системы маслосмазки, газоочистные и аспирационные системы. Вода также используется для смыва просыпей с отметок, уборки рабочих мест. Используется техническая вода из системы оборотного водоснабжения предприятия.

Система водоохлаждения обжиговой машины предусматривает подвод воды к водоохлаждаемым опорным плитам горна, секциям бортового уплотнения, поперечным водоохлаждаемым балкам от общей магистрали водяного охлаждения машины. Слив воды осуществляется через сливные воронки, соединенные трубами с магистральным сливным трубопроводом. Объемы потребления воды приведены в пункте 3.4.7.

Для охлаждения обжиговых машин используется техническая вода оборотного водоснабжения.

3.4.6. Управление отходами производства

Шламы фабрики окомкования, как правило, содержат достаточно высокое количество железа - более 60 %, поэтому данный материал либо возвращается в отделение фильтрации фабрики обогащения, либо в шихту окатышей. На рисунке 3.31 представлена обобщенная схема движения шламов фабрик окомкования.

Рисунок .. Обобщенная схема движения шламов фабрик окомкования

3.4.7. Потребление энергетических, сырьевых и водных ресурсов

При производстве окатышей на предприятиях могут использоваться следующие энергетические ресурсы:

котельно-печное топливо (природный газ) до 90 %;

электрическая энергия 10 – 15 %;

коксовый уголь (не топливное использование).

В общей доле потребления электрической энергии на окускование и производство окатышей расходуется от 25 до 35 % от общего потребления горно-обогатительных предприятий.

Основными потребителями электрической энергии при окусковании и производстве окатышей являются:

установки измельчения (мельницы шаровые, стержневые) с различной единичной мощности (до 5МВт) – доля потребления данными установками от 45 до 50 % от общего потребления процессом окускования и производства окатышей;

установки окускования от 10 до 15 % от общего потребления процессом окускования и производства окатышей;

конвейерные транспортеры и установки сепарации (грохота, вибросита) до 7 % от общего потребления процессом окускования и производства окатышей.

Основным потребителем котельно-печного топлива при окусковании и производстве окатышей являются агломашины и обжиговые машины.

В виду того, что на предприятиях в большей степени не налажен раздельный учет потребления электрической энергии по технологическим переделам были рассмотрены укрупненные показатели потребления ТЭР и удельных расходов на производимую продукцию.

Удельный расход котельно-печного топлива на предприятиях Республики Казахстан при обжиге окатышей варьируется от 289,97 до 1469,27 МДж/т (данные КТА), в то время как согласно данным трех заводов по производству окатышей, удельных расход котельно-печного топлива находится: по потреблению газа коксового/доменного – 306 МДж/т (для доменных печей), природного газа – 14 МДж/т (для доменных печей), угля – 223 МДж/т (в случае автономной установки в Швеции), жидкого топлива – 43 – 186 МДж/т (в случае автономной установки в Швеции), коксовая мелочь – 342 МДж/т (для доменных печей).

Основные данные по предприятиям Республики Казахстан, полученные в результате проведения КТА, представлены в таблице ниже.

Таблица 3.52. Потребление котельно-печного топлива на предприятиях Казахстана

№ п/п	Рудник/ предприятие	Общий расход КПТ, MДж/год (2019г.)	Расход КПТ на тонну окатышей, МДж/т (2019г.)
1	2	3	4
1	С5	297 335 700	289,97
2	А7	7 903 200 008	1 469,27

В таблице 3.53 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов применяемых при производстве окатышей. В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну произведенных окатышей.

Таблица 3.53. Текущие объемы потребления энергетических ресурсов (по данным КТА)

№ п/п

Наименование объекта

Потребляемый ресурс

Целевое назначение использования

Ед. измерения

Годовое потребление

Удельное потребление, т

1	2	3	4	5	6	7
1	А7	Электрическая энергия	Производство окатышей	т.у.т.	50 863,54	0,012882
2	С5	Электрическая энергия	Производство окатышей	т.у.т.	8 301,897	0,011166
3	А7	Котельно-печное топливо	Производство окатышей	т.у.т.	248 469	0,05204
4	С5	Котельно-печное топливо	Производство окатышей	т.у.т.	2 881,71	0,003879
5	С5	Коксовый уголь	Производство окатышей	т.у.т.	39 685,11	0,044492
6	А7	Глина	Производство окатышей	т/т	0,01	0,02
7	С5	Технологическая вода	Производство окатышей	м³/т	4,1	5,4

Из представленной таблице видно, что удельный расход электрической энергии на производство окатышей составляет 0,011 – 0,013 т.у.т. (65,051 – 123,765 кВт*ч) на тонну произведенных окатышей. По данным ИТС НДТ 25 – 2021 на предприятиях горнодобывающей отрасли Российской Федерации удельный расход электрической энергии на тонну произведенных окатышей составляет от 32,5 – 48,5 кВт*ч/т.

Также из представленной таблицы видно, что удельный расход природного газа на производство окатышей составляет 3,879 – 44,492 кг у.т./тонну произведенных окатышей. По данным ИТС НДТ 25 – 2021 на предприятиях горнодобывающей отрасли Российской Федерации удельный расход природного газа на тонну произведенных окатышей составляет от 10,1 – 20,0 кг у.т./т

Такое расхождение в потреблении энергетических ресурсов в сравнении с аналогичными предприятиями Российской Федерации обусловлено несовершенством системы учета и ведения анализа потребления энергетических ресурсов предприятия.

Произведенный анализ системы учета и представленных данных как потребляемых ТЭР, так и выработанной продукции показал, что для определения фактических удельных расходов в разрезе технологических процессов имеется недостаточное количество приборов учета и в большинстве случаев значения потребления ТЭР либо произведенной продукции/работы для них принимается расчетными методами. Это существенным образом снижает возможность провести качественный и достоверный анализ удельных расходов.

Для решения вопроса нормирования удельных расходов, получения объективной картины фактического потребления ТЭР и производства продукции и проведения достоверного анализа причин расхождения нормативных и фактических значений удельных расходов необходимо оснастить (либо привести в рабочее состояние) приборами технического учета потребляемых энергетических ресурсов и произведенной продукции технологические линии и оборудование, для которых устанавливаются нормативы.

Так потребление выработанной электрической энергии предприятиями горнодобывающей отрасли может составлять от 40 до 60% от производственных потребностей, стоит отметить, что обеспечение производства электрической энергии от собственных электроисточников осуществляется по остаточному принципу (первоочередное является обеспечение электрической энергией города).

Потребность предприятия в ТЭ как правило покрывается полностью за счет собственных котельных установленных непосредственно на производственных площадках, а также за счет ТЭ, вырабатываемой на ТЭЦ.

4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

В настоящем разделе описываются общие методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие технического переоснащения, реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

Указанные техники обладают потенциалом для достижения высокого уровня экологической защиты, энергетических показателей, ресурсосбережения в рамках области применения, охватываемой настоящим справочником.

Настоящий раздел охватывает системы управления охраны окружающей среды, интегрированные в технологические процессы производственного цикла. Рассматриваются вопросы предотвращения образования и утилизации отходов, а также техники, позволяющие сократить потребление сырья, воды и энергии за счет оптимизации и многократного использования. Описанные техники охватывают меры, используемые для предотвращения или ограничения экологических последствий.

Раздел не охватывает исчерпывающий перечень техник. Могут использоваться другие техники при условии обеспечения уровня защиты окружающей среды.

К снижению нагрузки на окружающую среду приводят общие организационные мероприятия по совершенствованию подходов к управлению и организации производства, учет аспектов воздействия на окружающую среду объектов горно-обогатительного комплекса на стадии разработки проектной документации, выбору материалов и реагентов с минимально возможным негативным воздействием на окружающую среду, мероприятия по переходу на малоотходные/безотходные технологии, логистика производства, контроль эффективности производственного процесса, внедрение АСУ производственными процессами, обеспечение безаварийной эксплуатации производства, подготовка и повышение квалификации персонала и др.

4.1. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

Для комплексного предотвращения или минимизации выбросов необходимо использовать методы и меры, которые позволяют избежать или ограничить выбросы в воздух, воду или почву, и при этом обеспечивается высокий уровень защиты окружающей среды в целом; необходимо принимать во внимание следующие факторы: безопасность установки, влияние утилизации отходов на окружающую среду, экономичное и эффективное использование энергии.

Неизбежные выбросы необходимо улавливать в месте возникновения, если это возможно при условии приложения соразмерных усилий. Меры по ограничению уровня выбросов должны соответствовать современному уровню технического развития. Положения настоящего справочника по НДТ не должны выполняться путем принятия мер, при которых загрязнения переносятся в другие среды, например, в воду или почву, вопреки современному уровню технического развития. Эти меры должны быть направлены на снижение как массовой концентрации, так и массовых потоков или массовых пропорций исходящих от установки загрязняющих воздух веществ. Они должны надлежащим образом применяться во время эксплуатации установки.

При определении требований необходимо, в частности, учитывать следующие факторы:

выбор интегрированных технологических процессов с максимально высоким выходом продукции и минимальным объемом эмиссий в окружающую среду в целом;

оптимизация процесса, например, путем широкого использования исходных материалов и производства побочных продуктов;

замещение канцерогенных, мутагенных или отрицательно влияющих на репродуктивность исходных материалов;

сокращение объема отходящих газов, например, путем использования систем рециркуляции воздуха, с учетом требований техники безопасности;

экономия энергии и сокращение выбросов газов, влияющих на климат, например, путем оптимизации энергозатрат при планировании, строительстве и эксплуатации установок, утилизации энергии внутри установки, использования теплоизоляции.

Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий (выбросы в атмосферу, сбросы в водную среду и образование/размещение отходов) на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения НДТ с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер.

Для осуществления комплексного подхода предприятия должны уделять особое внимание вопросам охраны окружающей среды, что выражается в:

обязательном учете сырья и вспомогательных материалов, энергии, потребляемых или производимых объектом;

документировании всех источников выбросов, сбросов, образования отходов, имеющихся на объекте, их характера и объема, а также выявление случаев их негативного воздействия на окружающую среду;

используемых технологических решений и иных методов по очистке от вредных веществ сточных вод и отходящих газов, и внедрению наилучших доступных технологий по сокращения норм использования природных ресурсов и снижению объемов выбросов, сбросов и образования отходов на объекте;

разработке эффективных мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды;

декларировании экологической политики предприятия;

подготовке и проведению сертификации производства в СЭМ;

выполнении производственного экологического контроля и мониторинга компонентов окружающей среды;

получении экологических разрешений от специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей среды;

осуществлении контроля за выполнением и соблюдением требований экологического законодательства и пр.

Для достижения высоких эколого-экономических результатов необходимо совместить процесс очистки выбросов, сбросов от вредных веществ с процессом утилизации уловленных веществ. "В чистом виде" очистка вредных выбросов малоэффективна, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление вредных веществ в окружающую среду, т.к. сокращение уровня загрязнения одного компонента окружающей среды может привести к усилению загрязнения другого.

К примеру, установка влажных фильтров при газоочистке позволяет сократить загрязнение воздуха, но ведет к еще большему загрязнению воды если не очищаютя должным образом. Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, резко сокращает уровень загрязнения окружающей среды, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией вредных веществ. Наконец, работа большей части очистных сооружений требует значительных энергетических затрат, что, в свою очередь, тоже небезопасно для окружающей среды.

Устранение самих причин загрязнения требует внедрения малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для окружающей среды веществ.

Использование определенных типов отходов в качестве альтернативных видов топлива позволит снизить использование ископаемого природного топлива, объемы накопления образованных отходов и снижению выбросов. Однако, при подборе материала должны учитываться химический состав отхода и экологические последствия, которые может вызвать процесс переработки каждого вида отходов.

Технологические операции, связанные с отключением или обходом систем очистки отходящих газов, должны разрабатываться и осуществляться с учетом низкого уровня выбросов, а также контролироваться путем фиксации соответствующих технологических параметров. На случай выхода из строя очистного оборудования необходимо предусмотреть меры для незамедлительного максимального сокращения выбросов с учетом принципа соразмерности.

4.2. Внедрение систем экологического менеджмента

СЭМ отражает соответствие деятельности объекта целям в области охраны окружающей среды. СЭМ наиболее эффективны и действенны там, где они являются неотъемлемой частью общего управления и эксплуатации производства. СЭМ необходима для того, чтобы природопользователь мог сконцентрировать внимание на экологических характеристиках предприятия, посредством применения рабочих процедур для нормальных и внештатных условий эксплуатации, а также путем определения соответствующих линий ответственности.

СЭМ – это непрерывный процесс, который основывается на цикличной последовательности (планируй – делай – проверяй – исполняй) (Plan, Do, Check and Act) (PDCA), которая представляет собой динамическую модель, в которой завершение одного цикла перетекает в начало следующего, и используется не только в отношении охраны окружающей среды, но и в других контекстах управления предприятием.

Модель PCDA может быть описана следующим образом:

Планируй (Plan): разработка экологических целей и процессов, необходимых для получения результатов, соответствующих экологической политике организации.

Делай (Do): внедрение процессов, как запланировано.

Проверяй (Check): проведение мониторинга и измерения процессов в отношении реализации экологической политики, включая содержащиеся в ней обязательства, экологических целей и критериев работы, а также отчетность о результатах.

Действуй (Act): выполнение действий по постоянному совершенствованию.

СЭМ может быть в форме:

стандартизированной системы, такой как международная стандартизированная система ISO 14001:2015;

не стандартизированной ("настраиваемой") системы, должная разработка и внедрение которой повышает ее эффективность.

СЭМ может содержать следующие компоненты:

заинтересованность руководства, включая высшее руководство;

анализ, включающий определение контекста организации, выявление потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, определение характеристик предприятия, связанных с возможными рисками для окружающей среды (или здоровья человека), а также применимых правовых требований, касающихся окружающей среды;

экологическая политика, которая включает в себя постоянное совершенствование предприятия посредством менеджмента;

планирование и установление необходимых процедур, целей и задач, в сочетании с финансовым планированием и инвестициями, включая обеспечение соблюдения применимых правовых требований;

внедрение процедур и действий (включая корректирующие и предупреждающие действия, если необходимо) для достижения экологических целей и предотвращения экологических рисков, требующих особого внимания:

структура и ответственность

набор, обучение, информированность и компетентность персонала, чья работа может повлиять на экологические показатели;

внутренние и внешние коммуникации;

вовлечение сотрудников;

документация (создание и ведение письменных процедур для контроля деятельности со значительным воздействием на окружающую среду, а также соответствующих записей);

эффективное оперативное планирование и контроль процессов;

программа технического обслуживания;

готовность к чрезвычайным ситуациям и реагированию, включая предотвращение и/или снижение воздействия неблагоприятных (экологических) последствий чрезвычайных ситуаций;

обеспечению соответствия экологическому законодательству;

проверка эффективности и принятие корректирующих действий, требующих особого внимания:

мониторинг и измерения;

ведение документации;

независимый (где это практически возможно) внутренний и внешний аудит, с целью оценки экологических показателей и определения того, соответствует ли СЭМ запланированным мероприятиям и была ли она должным образом внедрена и поддерживается;

оценка причин несоответствий, выполнение корректирующих действий в ответ на несоответствия, анализ эффективности корректирующих действий и определение того, существуют ли или потенциально могут возникнуть подобные несоответствия;

обзор СЭМ и ее постоянной пригодности, адекватности и эффективности со стороны высшего руководства;

подготовка регулярного экологического отчета;

валидация органом по сертификации или внешним верификатором СЭМ;

отслеживание информации о развитии более чистых технологий; учет воздействия на окружающую среду при выводе установки из эксплуатации на этапе проектирования новой установки и в течение всего срока ее эксплуатации;

применение отраслевого сравнительного анализа на регулярной основе;

система управления отходами.

Движущими силами для внедрения СЭМ являются:

улучшение экологических показателей;

совершенствование основы для принятия решений;

более глубокое понимание экологических аспектов деятельности предприятия, которое может быть использовано для выполнения экологических требований регулирующих органов, страховых компаний или других заинтересованных сторон (общественность);

повышение уровня мотивации и вовлечения персонала; дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции;

снижение ответственности, страхования и затрат на несоблюдение требований.

На ряде предприятий, рассмотренных в рамках данного Справочника по НДТ, функционируют СЭМ. Так, на АО "ССГПО" функционирует интегрированная система менеджмента (ИСМ), включающая в себя СМК, СУООС, СУОТ и СЭнМ.

СМК, СУООС, СУОТ и СЭнМ сертифицированы на соответствие требованиям международных стандартов ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, ISO 45001:2018 и ISO 50001:2018.

На Донском ГОКе АО "КазХром" существуют интегрированные СЭМ (ISO 14001), управления охраной здоровья и техникой безопасности (ISO 45001:2018), контроля качества (ISO 9001) и энергетического менеджмента (ISO 50001). ТОО "Оркен" сертифицировано на соответствие системе менеджмента качества на базе МС ISO 9001, экологического менеджмента ISO 14001 и безопасности труда ISO 45001:2018.

4.3. Внедрение систем энергетического менеджмента

НДТ состоит во внедрении и поддержании функционирования системы энергоменеджмента (далее ‒ СЭнМ). Реализация и функционирование СЭнМ могут быть обеспечены в составе существующей системы менеджмента (например, СЭМ) или создания отдельной системы энергоменеджмента.

В состав СМЭЭ входят, в той мере, в какой это применимо к конкретным условиям, следующие элементы: приверженность высшего руководства в отношении системы менеджмента энергоэффективности на уровне предприятия; политика в области энергоэффективности, утвержденная высшим руководством предприятия; планирование, а также определение целей и задач; разработка и соблюдение процедур, определяющих функционирование системы энергоменеджмента в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 50001.

Особое внимание уделяется следующим вопросам:

организационной структуре системы;

ответственности персонала, его обучению, повышение компетентности в области энергоэффективности;

обеспечению внутреннего информационного обмена (собрания, совещания, электронная почта, информационные стенды, производственная газета и др.);

вовлечению персонала в мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности;

ведению документации и обеспечению эффективного контроля производственных процессов;

обеспечению соответствия законодательным требованиям в области энергоэффективности и соответствующим соглашениям (если таковые существуют);

определению внутренних показателей энергоэффективности и их периодической оценке, а также систематическому и регулярному сопоставлению их с отраслевыми и другими подтвержденными данными.

При оценке результативности ранее выполненных и внедрении корректирующих мероприятий должно уделяться особое внимание следующим вопросам:

мониторингу и измерениям;

корректирующим и профилактическим действиям;

ведению документации;

внутреннему (или внешнему) аудиту с целью оценки соответствия системы установленным требованиям, результативности ее внедрения и поддержания ее на соответствующем уровне;

регулярному анализу СЭнМ со стороны высшего руководства на соответствие целям, адекватности и результативности;

учету при проектировании новых установок и систем возможного воздействия на окружающую среду, связанное с последующим выводом их из эксплуатации;

разработке собственных энергоэффективных технологий и отслеживание достижений в области методов обеспечения энергоэффективности за пределами предприятия.

Оценка опыта внедрения СЭнМ на предприятиях как в Республике Казахстан, так и за рубежом показывает, что организация и внедрение СЭнМ позволяет снизить потребление энергии и ресурсов ежегодно на 1 – 3 % (на начальном этапе до 10 – 20 %), что соответственно приводит к снижению выбросов вредных веществ и парниковых газов. Применение СЭнМ на предприятиях играет огромную роль для ограничения выбросов парниковых газов (ПГ).

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение экологических показателей;

повышение энергоэффективности;

повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

Повышение уровня мотивации и вовлечения персонала является важной движущей силой внедрения и работы СЭнМ. Например, в 2015 году на Магнитогорском металлургическом комбинате сотрудниками было подано более 600 идей, затраты на их реализацию составили более 3,8 млрд рублей, а годовой экономический эффект – более 2,4 млрд рублей. Выплаты по системам мотивации составили за этот период более 800 млн рублей. Были внедрены 128 идей, эффект составил более 311 млн рублей. В проработке находились 478 проектов, и затем 126 было реализовано.

4.4. Мониторинг эмиссий

Мониторинг представляет собой систематические наблюдения за изменениями химических или физических параметров в различных средах, основанный на повторяющихся измерениях или наблюдениях с определенной частотой, в соответствии с задокументированными и согласованными процедурами.

Мониторинг проводится для получения достоверной (точной) информации о содержании загрязняющих веществ в отходящих потоках (выбросы, сбросы) для контроля и прогнозирования возможных воздействий на окружающую среду. Одним из наиболее важных вопросов является контроль эффективности процессов связанных с очисткой выбросов, сбросов, удалением и переработкой отходов для того, чтобы можно было провести анализ о достижимости поставленным экологическим целям, а также выявлению и устранению возможных аварий и инцидентов.

Частота проведения мониторинга зависит от вида загрязняющего вещества (токсичность, воздействие на окружающую среду и человека), характеристик используемого сырьевого материала, мощности предприятия, а также применяемых методов сокращения эмиссий, при этом она должна быть достаточной для получения репрезентативных данных по тому параметру, мониторинг которого проводится. В большинстве случаев для получения информации о концентрации загрязняющих веществ в отходящих потоках используются среднесуточные значения или среднее значение за определенный период выборки.

Используемые для мониторинга методы, средства измерений, применяемое оборудование, процедуры и инструменты, должны соответствовать стандартам, действующим на территории Республики Казахстан. Использование международных стандартов должно быть регламентировано НПА Республики Казахстан.

Перед проведением замеров необходимо составление плана мониторинга, к котором должны быть учтены такие показатели как: режим эксплуатации установки (непрерывный, прерывистый, операции пуска и останова, изменение нагрузки), эксплуатационное состояние установок по очистке газа или стоков, факторы возможного термодинамического воздействия.

При определении методов измерений, определении точек отбора проб, количестве проб и продолжительности их отбора, необходимо учитывать такие факторы как:

режим работы установки и возможные причины его изменения;

потенциальная опасность выбросов;

время, необходимое для отбора проб, с целю получения репрезентативных данных.

Обычно при выборе эксплуатационного режима для проведения измерения выбирается режим, при котором могут быть отмечено максимальное воздействие на окружающую среду (максимальная нагрузка).

При выполнении мониторинга атмосферного воздуха основное внимание должно уделяться состоянию окружающей среды в зоне активного загрязнения (для источников загрязнения атмосферы).

Мониторинг технологических газов предоставляет информацию о составе технологических газов и о косвенных выбросах при сгорании технологических газов, таких как выбросы пыли, тяжелых металлов и SOx.

Для определения концентрации загрязняющих веществ в сточных водах, может быть использован произвольный отбор проб или показатели объединенных суточных проб (в течение 24 часов), основанные на отборе проб пропорционально расходу или усредненные по времени.

При отборе проб не приемлемо разбавление газов или сточных вод, так как полученные при этом показатели нельзя будет считать объективными.

Мониторинг эмиссий может проводиться как прямым методом (инструментальные замеры), так и непрямым методом (расчетные методики). При этом метод, основанный на проведении инструментальных замеров, зависит от частоты отбора проб, и может быть периодическим или непрерывным. Каждый из перечисленных методов имеет свои преимущества и недостатки.

4.4.1. Компоненты мониторинга

Компонентами производственного мониторинга являются контролируемые загрязняющие вещества, присутствующие в эмиссиях в окружающую среду (выбросы, сбросы), измеряемые или рассчитываемые на основе утвержденных методических документов.

Таблица 4.1. Перечень загрязняющих веществ, подлежащих производственному мониторингу

№ п/п	Компонент/вещество	Определение
1	2
Выбросы
1	Пыль (общая)	Твердые частицы размером от субмикроскопического до макроскопического любой формы, структуры или плотности, рассеянные в газовой фазе
2	SO₂	Диоксид серы
3	NO	Оксид азота
4	NO₂	Диоксид азота
5	CO	Окись углерода
Сбросы
6	Взвешенные вещества
7	Металлы и их соединения	Zn, Pb, Fe, Mn

Выпуски сточных вод, отводимые с объекта I категории в водный объект или на рельеф местности (за исключением прудов испарителей и накопителей), подлежат оснащению АСМ следующими параметрами: температура, расходомер, водородный показатель, электропроводность, мутность [13].

4.4.2. Исходные условия и параметры

При исследованиях состояния атмосферного воздуха необходимо учитывать, как метеорологические условия:

температура окружающей среды;

относительная влажность;

скорость и направление ветра;

атмосферное давление;

общим погодным состоянием (облачность, наличие осадков),

так и технологические параметры газовоздушной смеси:

объемный расход температура отходящего газа (для расчета концентрации и массового расхода);

содержание водяных паров;

статическое давление, скорость потока в канале отходящего газа;

содержание кислорода.

Данные параметры могут использоваться при определении наличия определенных компонентов в отходящем потоке газа, например температура, содержание кислорода и пыли в газе могут указывать на разложение ПХДД/Ф. Значение pH в сточных водах может также использоваться для определения эффективности осаждения металлов.

Помимо наблюдений за качественными и количественными показателями отходящих потоков, мониторингу подлежат технологические параметры основных производственных процессов, к которым относятся:

количество загружаемого сырья;

производительность;

температура горения (или скорость потока);

температура катализатора;

количество подсоединенных аспирационных установок;

скорость потока, напряжение и количество удаляемой пыли электрофильтром вместо концентрации пыли;

расход и давление очищающей жидкости (фильтрата) и перепад давления внутри мокрого скруббер;

датчики утечки, устанавливаемые на пылегазоочистном оборудовании (например, возможно превышение концентрации при разрыве фильтровальной ткани рукавных фильтров).

В дополнение к вышеперечисленным параметрам для эффективной работы установки и системы очистки дымовых газов могут быть необходимы дополнительные измерения определенных параметров (таких как напряжение и электричество (электрофильтры), перепад давления (рукавные фильтры), pH орошающей воды (скрубберы)) и концентрации загрязняющих веществ на различных установках в газоходах (например, до и после пылегазоочистки).

4.4.3. Периодический мониторинг

Периодический мониторинг – измерения (наблюдения), проводимые через определенные интервалы времени при помощи инструментальных замеров. Интервал отбора проб устанавливается исходя из цели измерений, и условий эксплуатации производственного объекта, при которых необходимо проводить измерения (нормальные условия эксплуатации и/или условия эксплуатации, отличные от нормальных, если они известны заранее). В большинстве случаев частота проведения замеров регулярна – один раз в месяц, один раз в квартал или один/два раза в год. Количество отбираемых проб может быть различным, в зависимости от определяемого вещества, условий отбора проб, однако для получения объективных показателей стабильного выброса наилучшей рекомендуемой практикой является получение как минимум трех выборок последовательно в одной серии измерений.

Продолжительность и время отбора проб, точки отбора проб, определяемые вещества (загрязняющие вещества и косвенные параметры) также устанавливаются на начальном этапе, при определении целей мониторинга. Продолжительность отбора пробы определяется как период времени, в течение которого берется проба. В большинстве случаев продолжительность отбора проб составляет 30 минут, но также может быть и 60 минут, в зависимости от загрязняющего вещества, интенсивности выброса, а также схемы расположения мест отбора проб (места установки датчиков – в случае использования автоматизированных систем).

Так, например, в случаях низких концентрации пыли или необходимости определения ПХДД/Ф, может потребоваться больше времени для отбора проб.

Выбросы из дымовых труб могут быть измерены путем регулярных периодических измерений в соответствующих направленных источниках выбросов в течение достаточно длительного периода, чтобы получить репрезентативные значения выбросов.

4.4.4. Непрерывный мониторинг

Непрерывный контроль включает измерение при помощи автоматических измерительных систем.

Возможно непрерывное измерение нескольких компонентов в отходящих газах или сточных водах. В некоторых случаях точные концентрации могут регистрироваться непрерывно или в виде усредненных значений в течение согласованных периодов времени (30 минут, день, сутки и т. п.). В этих случаях анализ средних получасовых и среднечасовых значений за 24 часа, а также использование процентного отображения данных может предоставить гибкий метод представления соответствия условиям получаемых разрешений, так как средние значения могут быть легко оценены.

Непрерывный контроль может быть определен для источников выбросов и компонентов, оказывающих значительные воздействия на окружающую среду, и/или источников, где количество выбросов значительно меняется со временем. Так, например, непрерывные измерения могут проводиться на основных источниках, доля которых в общем массовом потоке установки в час составляет более 20 %. И обратно, если выбросы источника составляют менее 10 % от годовых выбросов загрязняющих веществ.

В горно-обогатительной отрасли пыль может содержать токсичные компоненты, поэтому непрерывный мониторинг пыли важен не только для оценки соответствия, но также для оценки того, имели ли место какие-либо сбои при эксплуатации пылегазоочистного оборудования.

Даже в случаях, когда абсолютные значения нельзя считать надежными, применение непрерывного контроля может производиться для обнаружения тенденций в выбросах и контрольных параметрах технологического процесса или очистной установки.

4.4.5. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

Мониторинг выбросов в атмосферный воздух является составной частью производственного экологического контроля.

Мониторинг выбросов осуществляется для определения концентрации (количества) загрязняющих веществ в отходящих газах технологического оборудования, с целью:

соблюдения показателей выбросов предельным допустимым концентрациям, установленными и согласованным государственными органами;

контроля протекания технологических процессов производства (сбор, хранение и подготовка сырьевых материалов, процессов, связанных с термической обработкой (обжиг/плавка), сопутствующие процессы для получения готовой продукции, в соответствии с установленными стандартами;

контроль эффективности эксплуатации пылегазоочистного оборудования;

принятия оперативных решений в области природопользования, и прогнозирования – для принятия долговременных решений.

Все методы и инструменты, используемые для мониторинга эмиссий в атмосферный воздух, устанавливаются и определяются соответствующими национальными НПА.

Мониторинг выбросов может осуществляться методом прямых измерений, из которых можно выделить:

инструментальный метод, основанный на использовании автоматических газоанализаторов, непрерывно измеряющих концентрации загрязняющих веществ в выбросах контролируемых источников (непрерывные измерения);

инструментально-лабораторный – основанный на отборе проб отходящих газов из контролируемых источников с последующим их анализом в химических лабораториях (периодические измерения), а также с использованием расчетных методов, основанных на использовании методологических данных, в случаях, когда измерение выбросов технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.

Мониторинг выбросов в атмосферном воздухе может проводиться как для организованных источников выбросов, так и для неорганизованных источников.

Мониторинг концентраций загрязняющих веществ в дымовых газах осуществляется в форме периодических или непрерывных измерений. Периодические замеры проводятся специализированным персоналом путем краткосрочного отбора проб дымовых газов в трубе. Для измерений образец дымового газа извлекается из газохода, и загрязняющее вещество анализируется мгновенно с помощью переносных измерительных систем (например, газоанализаторов) или впоследствии в лаборатории. Мониторинг эмиссий путем непрерывных измерений (автоматизированный мониторинг), осуществляется измерительным оборудованием, установленным непосредственно в дымовой трубе, а также в газоходе с соблюдением действующих в Республике Казахстан стандартов отбора проб.

В список контролируемых веществ должны включаться загрязняющие вещества (в том числе маркерные), которые присутствуют в выбросах стационарных источников и в отношении которых установлены технологические показатели, ПДВ, с указанием используемых методов контроля (инструментальные).

Ниже рассмотрены некоторые методы количественного определения неорганизованных выбросов:

метод аналогии с организованными выбросами, основанный на определении "эквивалентной поверхности", через которую измеряется поток вещества;

оценка утечек из оборудования;

использование расчетных методов с помощью коэффициентов для определения выбросов из емкостей для хранения, во время погрузочно-разгрузочных операций, а также выбросов возникающих в результате деятельности вспомогательных участков (очистных сооружений и пр.);

использование устройств для оптического мониторинга (обнаружение и определение концентраций загрязняющих веществ в результате утечки с подветренной от предприятия стороны с использованием электромагнитного излучения, которое поглощается и/или рассеивается загрязняющими веществами);

метод материального баланса (учет входного потока вещества, его накопление, выходной поток этого вещества, а также его разложение в ходе технологического процесса, после чего остаток считается поступившим в окружающую среду в виде выбросов);

выпуск газа-трассера в различные выбранные точки или зоны на территории предприятия, а также в точки, расположенные на разной высоте на этих участках;

метод оценки по принципу подобия (количественная оценка выбросов исходя из результатов измерения качества воздуха с подветренной стороны, с учетом метеорологических данных);

оценка мокрых и сухих осаждений загрязняющих веществ с подветренной от предприятия стороны, что позволит впоследствии оценить динамику этих выбросов (за месяц или за год).

Нет методов измерений, которые применимы для общего использования на всех участках, и методологии измерений отличаются от участка к участку. Имеются значительные воздействия от других источников поблизости от промплощадки, такие как вспомогательные производства, транспорт и иные источники, которые сильно затрудняют экстраполяцию. Следовательно, полученные результаты относительны или являются ориентирами, которые могут указывать на снижение, достигнутое при помощи принятых мер по снижению неконтролируемых выбросов.

Точки отбора проб должны отвечать стандартам производственной гигиены и техники безопасности, быть легко и быстро достижимы и иметь должные размеры.

Измерение неорганизованных выбросов от площадных источников является более сложным и требует более тщательно разработанных методов, так как:

характеристики выбросов регулируются метеорологическими условиями и подвержены большим колебаниям;

источник выбросов может иметь большую площадь и может быть определен с неточностью;

погрешности относительно измеренных данных могут быть значительны.

Мониторинг неорганизованных выбросов, попадающих в атмосферу от неплотности технологического оборудования, должен проводиться с помощью оборудования для обнаружения утечек ЛОС. Если объемы утечек малы и их невозможно оценить инструментальными замерами, то может применяться метод массового баланса в сочетании с отдельными измерениями концентраций загрязняющих веществ.

Описанные методы для мониторинга неорганизованных выбросов были разработаны с учетом международного опыта, и находятся на той стадии, когда они не могут выдать точные и надежные фактические показатели, однако они позволяют показывать ориентировочные уровни выбросов или тенденции возможного увеличения выбросов за определенный период времени. В случае применения одного или нескольких предлагаемых методов необходимо учитывать местный опыт использования, знания местных условий, особой конфигурации установки и т. п.

4.4.6. Мониторинг сбросов в водные объекты

Производственный мониторинг водных ресурсов представляет единую систему наблюдений и контроля деятельности предприятия для своевременного выявления и оценки происходящих изменений, прогнозирования мероприятий, направленных на рациональное использование водных ресурсов и смягчение воздействия на окружающую среду.

Метод непрерывных измерений наряду с оценкой выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух широко применяется также для определения параметров сточных вод промышленных предприятий. Измерения проводятся непосредственно в потоке сточных вод.

Основным параметром, который практически всегда устанавливается в ходе непрерывных измерений, является объемный расход сточных вод. Дополнительно в процессе непрерывного мониторинга в потоке сточных вод могут определяться следующие параметры:

pH и электропроводимость;

температура;

мутность.

Выбор в пользу использования непрерывного мониторинга для сбросов, зависит от:

ожидаемого воздействия сбросов сточных вод на окружающую среду с учетом особенностей местных условий;

необходимости мониторинга и контроля производительности установки по очистке сточных вод для возможности быстрого реагирования на изменения параметров очищенной воды (при этом, минимальная частота проведения замеров может зависеть от конструкции очистных сооружений и объемов сбросов сточных вод);

наличия и надежности измерительного оборудования и характера сброса сточных вод;

затрат на непрерывные измерения (экономической целесообразности).

4.5. Проведение планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания оборудования и техники

Система ППР – это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение износа и содержание в работоспособном состоянии оборудования.

Сущность системы ППР состоит в том, что после отработки оборудованием определенного времени производятся профилактические осмотры и различные виды плановых ремонтов, периодичность и продолжительность которых зависят от конструктивных и ремонтных особенностей оборудования и условий его эксплуатации.

Система ППР предусматривает также комплекс профилактических мероприятий по содержанию и уходу за оборудованием.

Она исключает возможность работы оборудования в условиях прогрессирующего износа, предусматривает предварительное изготовление деталей и узлов, планирование ремонтных работ и потребности в трудовых и материальных ресурсах.

Положения о ППР разрабатываются и утверждаются отраслевыми министерствами и ведомствами и являются обязательными для выполнения предприятиями отрасли.

Основное содержание ППР – внутрисменное обслуживание (уход и надзор) и проведение профилактических осмотров оборудования, которое обычно возлагается на дежурный и эксплуатационный персонал, а также выполнение плановых ремонтов оборудования.

Системой ППР предусматриваются также плановые профилактические осмотры оборудования инженерно-техническим персоналом предприятия, которые производятся по утвержденному графику.

Грузоподъемные машины, кроме обычных профилактических осмотров, подлежат также техническому освидетельствованию, проводимому лицом по надзору за этими машинами.

Системой ППР предусматриваются ремонты оборудования 2-х видов: текущие и капитальные.

Текущий ремонт оборудования включает выполнение работ по частичной замене быстроизнашивающихся деталей или узлов, выверке отдельных узлов, очистке, промывке и ревизии механизмов, смене масла в емкостях (картерных) систем смазки, проверке креплений и замене вышедших из строя крепежных деталей.

При капитальном ремонте, как правило, выполняется полная разборка, очистка и промывка ремонтируемого оборудования, ремонт или замена базовых деталей (например, станин); полная замена всех изношенных узлов и деталей; сборка, выверка и регулировка оборудования.

При капитальном ремонте устраняются все дефекты оборудования, выявленные как в процессе эксплуатации, так и при проведении ремонта.

Периодичность остановок оборудования на текущие и капитальные ремонты определяется сроком службы изнашиваемых узлов и деталей, а продолжительность остановок – временем, необходимым для выполнения наиболее трудоемкой работы.

Для выполнения ППР оборудования составляются графики.

Каждое предприятие обязано составлять по установленной форме годовой и месячный графики ППР.

Система ППР предполагает безаварийную модель эксплуатации и ремонта оборудования, однако в результате изношенности оборудования или аварий проводятся и внеплановые ремонты.

Преимущества использования системы ППР:

контроль продолжительности межремонтных периодов работы оборудования, регламентирование времени простоя оборудования в ремонте, прогнозирование затрат на ремонт оборудования, узлов и механизмов, анализ причин поломки оборудования, расчет численности ремонтного персонала в зависимости от ремонтосложности оборудования.

Недостатки системы ППР:

отсутствие удобных инструментов планирования ремонтных работ, трудоемкость расчетов трудозатрат, трудоемкость учета параметра индикатора, сложность оперативной корректировки планируемых ремонтов.

4.6. Управление отходами

Согласно Экологическому кодексу, НПА, принятых в Республике Казахстан, все отходы производства и потребления должны собираться, храниться, обезвреживаться, транспортироваться и захораниваться с учетом их воздействия на окружающую среду.

В целях предотвращения загрязнения компонентов природной среды накопление и удаление отходов производится в соответствии с международными стандартами и действующими нормативами Республики Казахстан, а также внутренними стандартами.

Обращение с отходами, а таже их размещение при проведении запланированных работ должно обеспечивать условия, при которых образующиеся отходы не оказывают вредного воздействия на состояние окружающей среды и здоровье персонала предприятия при необходимости временного накопления производственных отходов на промышленной площадке (до момента использования отходов в последующем технологическом процессе или направления на объект для размещения).

Система управления отходами, заключается в следующем:

идентификация образующихся отходов;

раздельный сбор отходов (сегрегация) в местах их образования с учетом целесообразного объединения видов по степени и уровню их опасности с целью оптимизации дальнейших способов удаления, а также вторичного использования определенных видов отходов;

накопление и временное хранение отходов до целесообразного вывоза;

хранение в маркированных герметичных контейнерах;

сбор отходов на специально отведенных и обустроенных площадках;

транспортировка под строгим контролем с регистрацией движения всех отходов.

Хранение отходов в контейнерах позволяет предотвратить утечки, уменьшить уровень их воздействия на окружающую среду, а также воздействие погодных условий на состояние отходов.

4.7. Управление водными ресурсами

Организация системы водопользования, является неотъемлемым этапом, необходимым для формирования экологической политики предприятия, при этом необходимо учитывать имеющиеся на предприятии процессы, качество и доступность исходной потребляемой воды, объемы потребления, климатические условия, доступность и целесообразность применения тех или иных технологий, требования законодательства в области охраны окружающей среды и промышленной безопасности, а также массу других аспектов. Снижение потребление воды, забираемой из внешних источников, является основной целью системы водопользования, показателями эффективности которой являются данные удельного и валового потребления воды на предприятии.

Вода промышленных предприятий подразделяется по назначению: на охлаждающую, технологическую и энергетическую.

Охлаждающая вода применяется в контурах охлаждения металлургического оборудования, а также для охлаждения промежуточных и готовых продуктов в различных операциях и переделах. Она может быть разделена на неконтактную охлаждающую воду и охлаждающую воду прямого контакта.

Вода на неконтактное охлаждение применяется для охлаждения печей, печных каминов, разливных механизмов и т. п. В зависимости от месторасположения установки охлаждение может достигаться прямоточной или циркуляционной системой с испарительными градирнями.

Охлаждающая вода прямого контакта обычно загрязнена металлами и взвешенными твердыми частицами и часто появляется в больших количествах.

В связи с особой схемой и во избежание эффекта разбавления вода на прямое контактное охлаждение принципиально должна проходить очистку отдельно от других сточных вод.

Технологическая вода делится на средообразующую, промывную и реакционную. Средообразующая вода применяется для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорта продуктов и отходов производства. Промывные воды используются для промывки газообразных, жидких и твердых продуктов. Реакционная вода – вода, используемая для приготовления реагентов.

Энергетическая вода потребляется для производства пара, а также в качестве теплоносителя в системах обогрева.

Методы для управления водными ресурсами заключается в снижении потребления воды, предотвращении, сборе и разделении типов сточных вод, максимизируя внутреннюю рециркуляцию и используя адекватную очистку для каждого конечного потока.

4.8. Снижение уровней физического воздействия

Мероприятия, направленные на снижение нагрузки шумового воздействия заключаются в следующем:

регулярное техобслуживание оборудования, герметизация и ограждение вызывающих шум технических средств;

сооружение шумозащитных валов. В строительстве следует применять поверхностные слои грунта или отвалы материала, который не создает опасности для окружающей среды;

учет характера распространения шума и планирование работ с учетом этого, например, расположение блока измельчения и грохочения в подземном пространстве или частично под землей, расположение издающих шум машин недалеко друг от друга и в заглублении по отношению к уровню земли (уменьшается также площадь воздействия), закрытие дверей цеха обогащения и измельчения;

выбор направления проходки таким образом, чтобы место проведения работ оставалось по отношению к населенному пункту за очистным забоем;

оставление неотбитых стенок для защиты от шума в направлении населенного пункта;

оставление деревьев и других растений на краю рудничной территории или вокруг объектов, издающих шум;

ограничение размера заряда при взрыве, а также оптимизация объема ВВ;

предварительное извещение о взрыве и проведение взрывных работ в определенное, по возможности в одно и то же, время дня. Взрыв вызывает сильный, но непродолжительного характера шум, поэтому предварительное извещение о нем положительно влияет на отношение к этому страдающих от шума;

планирование транспортных маршрутов и осуществление перевозки в такие сроки, когда они вызывают минимальное воздействие.

Надлежащее осуществление эксплуатационных мероприятий заключается в проведении следующих мероприятий:

тщательная проверка и техническое обслуживание оборудования;

закрытие дверей и окон в закрытых помещениях, если это возможно;

эксплуатация оборудования обученным персоналом, оснащенным средствами индивидуальной защиты;

предотвращение проведения шумных работ в ночное время, если это возможно;

обеспечение контроля шумообразования при проведении технического обслуживания.

Подход подлежит применению на действующих, модернизируемых и новых объектах.

Вибрацию, распространяющуюся при взрывных работах, можно уменьшить путем планирования и правильного выполнения взрывных работ:

выбор направления проходки;

учет особенностей скальных пород;

выбор ВВ;

планирование продолжительности забойки шпура соответственно состоянию напряжения и вибрации скальных пород (детонаторы короткозамедленного действия);

уменьшение заряда и снижение степени загрузки или уменьшения размера взрываемого поля (порядок зажигания, небольшой мгновенный объем ВВ);

управление бурением.

Мероприятия, направленные на предотвращение образования и распространения запахов заключаются в следующем:

надлежащее хранение и обращение с пахучими материалами тщательное проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание любого оборудования, которое может выделять запахи сведение к минимуму использование пахучих материалов.

Сокращение образования запахов при сборе и обработке сточных вод и осадков сточных вод можно достичь путем:

сокращение до минимально возможных показателей времени пребывания сточных вод и осадков сточных вод в системах сбора и хранения, в частности, в анаэробных условиях;

использование химических веществ для уничтожения или сокращения образования пахучих веществ (например, окисление или осаждение сероводорода);

оптимизация аэробного разложения (может включать контроль содержания кислорода; надлежащее (частое) обслуживание системы аэрации; использование чистого кислорода; удаление накипи в цистернах);

покрытие или ограждение объектов сбора и обработки сточных вод и осадков сточных вод с целью сбора пахучих отходящих газов для дальнейшей обработки;

обработка выбросов/сбросов за пределами основного производства ("на конце трубы") (может включать биохимическую обработку; окисление при повышенной температуре).

4.9. Рекультивация нарушенных земель

Минимизация негативного воздействия на ландшафты, почвы и биоразнообразие достигается путем применения НДТ, направленных на:

ресурсосбережение и сокращение эмиссий в окружающую среду;

уменьшение площади нарушаемых земель;

восстановление рельефа территории горных работ;

сохранение малых водотоков в районе горнодобывающей деятельности, переноса их русел за пределы участка добычи, искусственного русла водного объекта, формирование и укрепление берегов, контроль русловых и береговых деформаций, организация водоохранной зоны, создание условий для растительности;

сохранение водно-болотных угодий прилегающих территорий путем применения рациональных схем осушения горных выработок и направленных на сохранение водного баланса защитных сооружений;

сохранение почв посредством селективного снятия, складирования и дальнейшего использования ПСП;

предотвращение загрязнения почв путем профилактики аварийных проливов ГСМ, реагентов и других загрязняющих веществ, сокращение выбросов веществ в атмосферу за счет применения высокоэффективного оборудования по очистке выбросов от загрязняющих веществ и т. д.;

использование районированных для данных условий видов растительности, предупреждение внедрения видов, угрожающих экосистемам;

создание соединяющих ненарушенные участки экологических коридоров, позволяющих хранить генетическое и видовое разнообразие местных популяций и пути миграции живых организмов.

Мероприятия, направленные на рекультивацию и восстановление нарушенных ландшафтов, заключаются в следующем:

проведение текущей рекультивации нарушенных земель в процессе эксплуатации горнодобывающего предприятия с целью сокращения негативного воздействия на окружающую среду и возврата земель в оборот;

восстановление рельефа территории горных работ путем рекультивации нарушенных земель с восстановлением стабильных биогеоценозов;

создание благоприятного корнеобитаемого слоя на рекультивируемой территории с учетом агротехнических и физико-химических свойств почв и возможностей технологии рекультивации путем сохранения технологических гребней, бугров и впадин при выполнении планировочных работ рекультивации, обеспечивающих условия накопления влаги и питания растений; послойного нанесения ПСП; использования отходов для улучшения буферных, водоудерживающих и питательных свойств корнеобитаемого слоя;

проведение агротехнических и фитомелиоративных мероприятий в процессе биологической рекультивации (создание многовидового сообщества путем посева семян аборигенной флоры, внесение удобрений, способствующих ускорению процесса восстановления плодородия земель).

В отношении выбора техники и оборудования при рекультивационных работах НДТ предусматривает применение специализированных машин и механизмов, в том числе:

использование машин с низким давлением на грунт во избежание переуплотнения поверхности слоя;

использование средств гидромеханизации для подачи на поверхность отвала рекультивационных материалов.

5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

В данном разделе справочника по НДТ приводится описание существующих техник для конкретной области применения, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

При описании техник учитывается оценка преимуществ внедрения НДТ для окружающей среды, приводятся данные об ограничениях в применении НДТ, экономические показатели, характеризующие НДТ, а также иные сведения, имеющие значение для практического применения НДТ.

Основной задачей описываемых в данном разделе методов является достижение минимальных показателей выбросов, сбросов, образования отходов с применением одной или нескольких техник, в целях комплексного предотвращения загрязнения окружающей среды.

5.1. Внедрение систем автоматизированного контроля и управления в технологическом процессе

5.1.1. Автоматизированные системы управления горнотранспортным оборудованием

Описание

Областью применения системы является диспетчеризация горнотранспортного оборудования: автосамосвалов, экскаваторов, бульдозеров, топливозаправщиков и другой техники, занятой на выемочно-погрузочных работах и в процессах транспортировки горной массы.

Целью внедрения системы является повышение производительности горнотранспортного комплекса за счет оперативного контроля и оптимизации производственных процессов.

Техническое описание

На долю открытого способа приходится примерно 60 % добычи железных руд. Такой удельный вес открытого способа добычи будет сохраняться и в будущем. Между тем с увеличением глубины карьеров и усложнением горно-геологических условий добычи затраты на эксплуатацию карьерного транспорта могут превышать 50 % от себестоимости добычи [14]. Поэтому повышение эффективности карьерного автотранспорта имеет существенное значение для горнодобывающих предприятий.

Базовая система управления погрузочно-доставочным комплексом (экскаваторы, конвейерный, автомобильный, железнодорожный транспорт) обеспечивает:

автоматический сбор информации и управление оборудованием в режиме реального времени с использованием высокоточной GPS системы позиционирования на каждой единице техники;

автоматическая диспетчеризация;

управление качеством руды;

контроль эксплуатации (загрузки автосамосвалов, скорости движения, соблюдения маршрутов, работы двигателей, расхода топлива, эксплуатации шин);

мониторинг технического состояния и обслуживания оборудования;

автоматизированное составление необходимых отчетных форм.

Управление качеством полезного ископаемого возможно за счет точного отслеживания каждой погрузки в деталях для контроля качества доставленного полезного ископаемого, выполнение различных требований к качеству полезного ископаемого отдельных приемных бункеров или накопительных складов, межзабойное усреднение – диспетчеризация порожних автосамосвалов по забоям с целью повышения производительности при выполнении требований к качеству полезного ископаемого, управление рудопотоками с усреднительных складов.

Мониторинг технического обслуживания оборудования возможен за счет регистрации событий и аварий, слежения за критическими узлами оборудования, мониторинга эксплуатации шин (вес загрузки, время движения, вычисление тонно-километров, определение критических значений и сигнализации), мониторинга расхода топлива, ежесменной и накопительной отчетности (в том числе по простоям и их причинам).

Кроме того, программно-техническое оборудование позволят включать в диспетчерскую систему карьера различное технологическое и инженерное оборудование: карьерный водоотлив, электротехническое оборудование и т.п.

В 2006 году на карьерах компании ОАО "СУЭК" [15] провели анализ эффективности использования карьерных автосамосвалов, работающих на предприятии. Оценивались различные показатели работы этой техники и в результате был выявлен ряд проблемных моментов. Оказалось, что на различных предприятиях расход топлива по одним и тем же моделям самосвалов может различаться на 70 % при сопоставимых горно-геологических условиях. Также было установлено, что грузоподъемность самосвалов по породе на некоторых предприятиях используется только на две трети, причем самой распространенной проблемой является невозможность оценки недогруза или перегруза. И в целом исследование показало, что коэффициент использования карьерных самосвалов в среднем по компании составляет всего 50 %.

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности добычи и транспортировки добываемой руды и снижения расходов моторного топлива и электроэнергии в процессе добычи и транспортировки.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Применение автоматических систем управления горнотранспортным оборудованием позволяют оптимизировать движение самосвалов, как при первоначальном распределении машин в начале смены, так и для автоматического их перераспределения в течение смены в зависимости от текущей ситуации в карьере.

Система позволяет также осуществлять удаленную диагностику основных узлов и агрегатов автосамосвалов, экскаваторов и других мобильных объектов, например диагностику двигателя автосамосвала, контроль давления в шинах, контроль состояния электрооборудования экскаватора, управление тяговым электроприводом и др.

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

Технические соображения, касающееся применимости

Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. По открытым данным применения автоматических систем управления горнотранспортного оборудования на предприятиях АО "СУЭК" расчетный срок окупаемости данной системы составляет 11 месяцев.

Движущая сила внедрения

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение экологических показателей;

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.1.2. Автоматизированные системы управления технологическим процессом

Описание

АСУ технологическим процессом - группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Автоматизация технологического оборудования горнодобывающих и горнообогатительных предприятий, обусловлена спецификой эксплуатации основного оборудования и характеризуется следующими отличительными признаками:

активное использование ручного труда;

большая энергоемкость производственных мощностей;

наличие участков с вредными и опасными условиями труда;

высокая степень рассредоточения по территории отдельных элементов, объединенных единым технологическим процессом.

Основные проблемы при создании АСУТП на обогатительных фабриках, как правило, всегда были связаны с решением задач управления отдельными агрегатами секций обогащения, созданием информационных систем контроля хода технологического процесса и учета количества перерабатываемого сырья по секциям рудообогатительных фабрик [16].

Техническое описание

К наиболее известным подходам для фабрик обогащения можно отнести системы стабилизации: расхода воды в мельницы и воды в агрегаты, уровня пульпы в технологических зумпфах, плотность пульпы перед магнитной сепарацией, а также системы управления первой стадией измельчения, прогнозирование содержания железа в концентрате.

Основные функции АСУТП обогащения руды:

автоматизированное и автоматическое управление процессом обогащения руды: самоизмельчение, шаровое измельчение;

автоматическое управление загрузкой мельниц ГОКа;

управление подачей воды в мельницы, классификаторы и зумпфы;

использование математической модели процесса для выбора оптимальных режимов работы агрегатов;

мониторинг состояния агрегатов.

АСУТП при производстве окатышей предназначена для управления технологическим процессом термообработки не офлюсованных железорудных окатышей на обжиговых машинах и управления механизмами и электроприводами, входящими непосредственно в состав комплекса оборудования обжиговых машин, включая оборудование участка окомкования и поточно-транспортной системы.

Целями разработки АСУТП обжиговой машины являются:

создание условий для устойчивой работы обжиговых машин и гарантированного удержания показателей ее работы;

обеспечение стабильных значений параметров технологического процесса в области регламентных режимов и минимизация технологических нарушений с целью повышения качества обожженных окатышей;

обеспечение высокого уровня безаварийного функционирования обжиговой машины и увеличение срока ее эксплуатации;

снижение расхода газа за счет применения современных, высокоточных средств автоматизации;

обеспечение проведения исторического анализа технологического
процесса;

обеспечение возможности передачи необходимых данных в вычислительную сеть предприятия.

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов ТЭР.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

На крупнейшем в Европе горнодобывающем предприятии ПАО "Северный ГОК" (ПАО "СевГОК") в г. Кривой Рог, Украина, внедрена АСУ ТП на рудообогатительной фабрике 1 (РОФ-1) [17]. Основная цель автоматизации производства рудообогатительной фабрики состояла в обеспечении максимальной производительности секции обогащения в условиях Saturn Data International 20 лет изменчивости свойств шихты исходного сырья и жестко заданных показателей качества готового продукта.

Для решения этой задачи при помощи SCADA TRACE MODE были автоматизированы все основные технологические процессы обогащения руды и средствами автоматики было обеспечено:

дозированное регулирование подачи исходного сырья в мельницы первой стадии измельчения;

регулирование подачи воды в мельницы первой стадии в заданном соотношении твердое/жидкое;

оптимизация процесса измельчения железорудного сырья в мельницах первой стадии по критерию максимальной переработки при заданных режимах технологического процесса, путем обработки контролируемых параметров технологического процесса в программном модуле оптимизации и выдаче автоматических заданий по дозированию руды и воды в мельницы (в отличии от задач отраженных в первых двух пунктах, где задания устанавливаются оператором), нахождение условий устойчивого максимума переработки для текущего состояния железорудной шихты;

регулирование и стабилизацию плотности пульпы на сливе классификатора;

регулирование и стабилизацию плотностных режимов питания стадий мокрой магнитной сепарации;

регулирование и стабилизацию уровней технологических и промпродуктовых зумпфов;

реализация контуров регулирования насос-гидроциклон;

регулирование и стабилизацию плотности разгрузки песков на дешламации;

обеспечение технологических защит и блокировок, в том числе от перегрузов в контуре мельница-спиральный классификатор.

Внедренные АСУТП на базе SCADA TRACE MODE показали высокую эффективность. Производительность секций выросла на 4 %, обеспечено стабильное управление качеством продукции в условиях изменчивости физико-механических свойств исходного сырья.

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

Технические соображения, касающееся применимости

Экономика

При оптимальной настройке автоматизации снижаются затраты на эксплуатацию оборудования и себестоимость конечного продукта.

Движущая сила внедрения

улучшение экологических показателей;

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2. НДТ в области энерго- и ресурсосбережения

Описание

Оборудование, позволяющие снизить расход электроэнергии на собственные нужды, снизить прямые и косвенные выбросы вредных веществ в атмосферу. В настоящее время применение ЧРП является оптимальным для целей регулирования производительности конвейерного, вентиляционного и насосного оборудования, при использовании которого обеспечивается наиболее рациональное использование электрической энергии при ведении технологического процесса.

Техническое описание

Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

На промышленных предприятиях большую долю потребления электрической энергии приходится на электрические двигатели, как привод различного технологического оборудования (конвейера, вентиляционное и насосное оборудование и т. д.). Достаточно часто такое оборудование требует регулирования, в качестве регулирующих аппаратов применяются шибера, задвижки и т. д. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода. Применение регулируемого частотного электропривода позволяет решать поставленные задачи с большей эффективностью потребления электрической энергии, как следствие помогает сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования в технологических процессах.

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии в процессе производства.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии на насосных агрегатах, вентиляторах, конвейерах, дробилках от 20 до 40 %, обеспечить плавный пуск (снижение пусковых токов), повысить надежность и срок службы электродвигателей. Как показал анализ загрузки электродвигателей ряда оборудования АО "Altyntau Kokshetau", на которых установлены ЧРП, выполненный в 2018 году в период проведения энергоаудита, снижение нагрузки в отдельные месяцы достигает 15 – 40 %. Таким образом, при обоснованном использовании ЧРП снижение потребления электроэнергии отдельным технологическим оборудованием может составить 20 – 40 % в год.

Повышение энергоэффективности конусной дробилки на 25 – 30 % в технологической линии рудоподготовки обогатительной фабрики в условиях ГОК "Вернинское" (Российская Федерация) достигнуто путем правильного выбора камеры дробления и организации питания дробилки [18].

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

Технические соображения, касающееся применимости

Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии, в зависимости от режима работы двигателя, в пределах 15 – 40 %. Дополнительно вопрос установки ЧРП должен индивидуально рассматриваться в каждом отдельном случае исходя из глубины регулирования технологического процесса, требований промышленной санитарии на рабочих местах (для вентиляторов приточно-вытяжной вентиляции).

Применение ЧРП представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности. Однако целесообразность таких мер должна рассматриваться в контексте всей системы, в которой используются двигатели; в противном случае существуют риски: потери потенциальных выгод от оптимизации способа эксплуатации и размера систем и, как следствие, от оптимизации потребностей в электроприводах; потерь энергии в результате применения приводов переменной скорости в неподходящем контексте.

Наиболее эффективно использовать электродвигатели, оборудованные частотными преобразователями, интегрированные в системы АСУТП. Это, например, позволит обеспечивать включение и регулировку скорости вытяжки в зависимости от фактических выбросов. Так же это касается и регулирования производительности воздуходувок и насосных агрегатов. В среднем, применение таких способов регулирования может снижать потребление электроэнергии от 20 до 40 %.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Так например, применение двигателей с ЧРП целесообразно при резко переменной нагрузке в зависимости, например, от технологии, времени суток, количества людей в здании и др. Применение частотно-регулируемого электропривода вентиляторов позволяет снизить расход электроэнергии на перемещение воздуха вытяжными системами на 6 – 26 %, приточными системами на 3 – 12 %, воздуходувками на 30 – 40 %, при этом срок окупаемости двигателей с ЧРП может составлять от 1 года до 5 – 7 лет.

Движущая сила внедрения

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение экологических показателей;

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.2. Применение энергосберегающих осветительных приборов

Описание

Оборудование, позволяющие снизить расход электроэнергии на хозяйственные нужды, снизить прямые и косвенные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. В настоящее время применение энергосберегающих осветительных приборов (светодиодных источников света) является оптимальным для целей наружного и внутреннего освещения.

Техническое описание

На промышленных предприятиях в хозяйственном потреблении электрической энергии, значительную часть потребления составляет системы наружного и внутреннего освещения. При этом данное потребление электрической энергии напрямую не влияет на энергетическую эффективности производственного цикла. Однако, данное потребление учитывается при определении удельного потребления на единицу продукции.

Применение энергосберегающих осветительных приборов (светодиодные) позволяет эффективно потреблять электрическую энергию в системах освещения, как следствие помогает сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных источниках света.

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет снижения расходов электроэнергии на нужды освещения.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

По экспертным оценкам и с учетом имеющегося опыта применения энергоэффективных осветительных приборов (светодиодных) снижение потребления электрической энергии снижается на 50 – 90 %, обеспечивается лучшая освещенность, увеличивается срок службы таких осветительных приборов, не оказывают негативного влияния на экологию, по сравнению с ранее применимыми дуговыми ртутными лампами.

Кросс-медиа эффекты

Первоначально замена существующих осветительных приборов на энергоэффективные может способствовать образованию большого количества отходов, требующих специальной утилизации (замена ртутных ламп на светодиодные).

Технические соображения, касающееся применимости

Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с особенностями предприятия, особых сложностей по внедрению данной техники не выявлено. Внедрение энергосберегающих осветительных приборов стоит рассматривать с учетом модернизации системы освещения в целом (зональность, автоматическое управление и т. д.).

Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии, в пределах 50 – 90 %.

Экономика

Применение эффективных осветительных приборов позволяет снизить расход электроэнергии на освещение на 50 – 90 %, при этом срок окупаемости данной техники может составлять от 0,5 года до 5 – 7 лет.

Движущая сила внедрения

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение экологических показателей (не требуется утилизация);

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат.

5.2.3. Применение электродвигателей с высоким классом энергоэффективности

Описание

Оборудование позволяющие снизить расход электроэнергии на собственные и производственные нужды, снизить косвенные выбросы парниковых газов. В настоящее время применение современных электродвигателей с высоким классом энергоэффективности является оптимальным при модернизации существующего технологического и вспомогательного оборудования, при использовании которого обеспечивается наиболее эффективное использование электрической энергии.

Техническое описание

Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

Основным потребителем большинства промышленных предприятий являются различные электродвигатели. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. В процессе преобразования энергии часть ее теряется в виде тепла. Величина такой потери определяется энергетическими показателями двигателя. Применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет существенно снизить потребление электрической энергии.

Основным показателем энергоэффективности электродвигателя, является КПД.

H=Р2/Р1=1 – DР/Р1,

где Р2 – полезная мощность на валу электродвигателя;

Р1 – активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети;

DР – суммарные потери в электродвигателе.

Соответственно, чем выше КПД, тем меньше потери и меньше энергии потребляет электродвигатель для выполнение той же работы.

Рисунок .. Сравнение обычного электродвигателя с энергоэффективным

Достигнутые экологические выгоды

Экологические показатели и эксплуатационные данные

По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет снизить потребление электроэнергии электродвигателями от 1,5 до 5,0 %, повысить срок службы электродвигателей.

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости производства.

Повышение срока службы электродвигателя

Технические соображения, касающееся применимости

Общеприменимо. Объем и характер внедрения будет связан с программой модернизации предприятия и заменой выходящих из строя установленных на предприятии электродвигателей.

Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии, в зависимости от режима работы двигателя, в пределах 1,5 – 5,0 %.

Замена существующих электродвигателей энергоэффективными двигателями представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности.

Экономика

Применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет снизить расход электроэнергии на преобразование электрической энергии в механическую 1,5 – 5,0 %, при этом срок окупаемости таких электродвигателей может составлять от 1 года до 7 лет.

Движущая сила внедрения

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

Описание

Оборудование позволяющие снизить потери электроэнергии в сетях предприятия и исключить негативное влияние высших гармоник на электропотребляющее оборудование. В настоящее время применение установок фильтро-компенсирующих установок или УКРМ является оптимальным для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети, снижения потерь с электрических сетей и исключения негативного воздействия высших гармоник на электропотребляющие устройства.

Техническое описание

Возможность решения вопросов надежности электроснабжения, как следствие уменьшение использования резервных источников электроснабжения и снижения воздействия на экологию.

На промышленных предприятиях большую долю потребления электрической энергии приходится на асинхронные электродвигатели, как привод различного технологического оборудования. Асинхронные электродвигатели являются основным потребителем реактивной мощности. Без принятия мер по компенсации коэффициент мощности в сетях может составлять 0,5 – 0,7 о.е., законодательно установленные значения коэффициента мощности в электрических сетях предприятий установлен на уровне 0,89 – 0,93, в зависимости от класса напряжения.

При применении на предприятиях большого количества цифровой техники (ЧРП, плавный пуск и т. д.) может способствовать появлению в электрических сетях высших гармоник, которые оказывают негативное влияние как на электропотребляющее оборудование, так и на сами электрические сети. Для исключения появления в электрических сетях высших гармоник применяются как отдельно фильтры гармоник, так и объединенные устройства по фильтрации гармоник, так и по компенсации реактивной мощности.

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях и оборудовании.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы технологического оборудования применение УКРМ позволяет снизить потери электрической энергии в сетях предприятия до 15 %, повысить надежность электроснабжения предприятия в целом и продлить срок службы электрораспределительного оборудования.

Кросс-медиа эффекты

Снижение потерь электрической энергии в сетях. Повышение надежности систем электроснабжения, повышение срока эксплуатации электропотребляющего оборудования.

Технические соображения, касающееся применимости

Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки.

Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии (за счет снижения уровня потерь), в зависимости от существующих уровней коэффициента мощности в электрических сетях предприятия от 0,1 до 1,5 % от общего объема потребления электрической энергии предприятиями.

Применение УКРМ представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности (снижения потерь в электрических сетях). Однако целесообразность таких мер должна рассматриваться с учетом всей системы электроснабжения.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае срок окупаемости применения УКРМ может составлять от 3 года до 10 лет.

Движущая сила внедрения

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение качества электроэнергии у электропотребителей;

уменьшение уровня потерь в распределительных электрических сетях предприятий;

повышение энергоэффективности.

5.2.5. Применение современных теплоизоляционных материалов на высокотемпературном оборудовании

Описание

На обогатительных предприятиях горно-металлургической отрасли часто используется ТЭ в виде пара, который транспортируется по паропроводам. Использование соответствующей изоляции для высокотемпературного оборудования (трубы для пара и горячей воды) позволяет существенно снизить тепловые потери.

Техническое описание

Теплоизоляция теплопроводов и паропроводов – актуальная задача для любого промышленного предприятия. Теплоизоляция трубопроводов с перегретым паром (паропроводов) относится к числу достаточно сложных операций, особенно при необходимости обеспечить необходимые эксплуатационные характеристики для поверхностей с высокими температурами – 200 – 250 °С. Монтаж изоляции нередко приходится вести без остановки действующего оборудования. Традиционные теплоизоляционные материалы, используемые для этой цели, имеют ряд существенных недостатков, которые значительно снижают эффективность их применения.

Минеральная вата и шамотный кирпич "боятся" влаги и пара, при попадании которых ухудшают свои теплоизоляционные показатели в несколько раз. Под воздействием высоких температур в минеральной вате происходит процесс разрушения связующих (смолы на основе фенола и формальдегида). Это отражается на эксплуатационных характеристиках покрытия, не говоря уже об экологической составляющей. Традиционные утеплители нуждаются в защитном покрытии, при монтаже которого неизбежно возникает проблема качественной изоляции сложных поверхностей: стыков, запорной арматуры, что не только увеличивает стоимость производства работ, но и отражается на их качестве. Как правило, паропроводы, изолированные минеральной ватой, служат недолго и часто приходится частично или полностью заменять теплоизоляционное покрытие.

Шамотный кирпич является не эффективным теплоизоляционным материалом. Коэффициент теплопроводности шамотного кирпича (=0,84+0,0006×t Вт/(м °С), = 0,99 Вт/(м °С) при температуре 250 °С) в 10 раз выше, чем у минеральной ваты (=0,05 + 0,0002×t Вт/(м °С), = 0,1 Вт/(м °С) при температуре 250 °С). При этом следует сказать, что для паропроводов следует применять минераловатные маты, полуцилиндры с плотностью не менее 150 кг/м³, так как они имеют более высокий межремонтный период. Нарушение изоляционного слоя паровых сетей, а также и покровного слоя изоляции, приводит к увеличению тепловых потерь.

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения потерь тепла в процессе производства.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Замена неэффективной теплоизоляции, например шамотного кирпича на минеральную вату или более энергоэффективную изоляцию позволит снизить тепловые потери паропроводов на 35 % и довести их до нормативных значений. Продукция зарубежных производителей для изоляции трубопроводов и оборудования представлена широкой номенклатурой волокнистых теплоизоляционных материалов фирм: "Rockwool" (Дания), "Сан-Гобэн Изовер" (Финляндия), "Partek", "Paroc" (Финляндия), "Izomat" (Словакия) (цилиндры, маты и плиты без покрытия или покрытые с одной стороны металлической сеткой, стеклорогожей, алюминиевой фольгой и т. д.). Применение современных изоляционных материалов позволит снизить потери в паропроводах минимум на 30 – 50 %, снизить эксплуатационные расходы, за счет увеличения межремонтного периода.

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

Технические соображения относительно применимости

Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко многим объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

Экономика

Снижение тепловых потерь позволит производить дополнительное тепло без сжигания топлива, поэтому процесс является экономически и экологически целесообразным. Мероприятия по замене изоляции из шамотного кирпича на современную окупаются за 3 – 4 года, ремонт изоляции для участков трубопроводов без изоляции или с нарушенной изоляцией окупаются за 1 – 2 года.

Движущая сила для осуществления

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение экологических показателей;

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.6. Рекуперация тепла из теплоты отходящего процесса

Описание:

Повышение энергоэффективности и сокращение внешнего потребления топлива достигается за счет применения методов рекуперации тепла отходящих газов.

Техническое описание

В настоящее время, часть газа после технологического процесса используется как оборотный газ. Так, например, в сушильных камерах происходит сушка сырых окатышей оборотными газами с температурой 350 – 450 °С, поступающих из третьей охлаждающей камеры. Горячий отходящий газ технологического процесса или полученный в обжиговом аппарате, может также направляться в котел-утилизатор или установку испарительного охлаждения, где газ охлаждают с выработкой пара. Генерируемый пар может использоваться в технологическом процессе или при производстве тепловой или электрической энергии.

Достигнутые экологические выгоды

Переработка теплоты, выделяющейся при обжиге окатышей, и превращение ее в электричество пар низкого давления для технологического и производственного отопления.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Снижение потребление топлива, для производства ТЭ.

Кросс-медиа эффекты

Не ожидается.

Технические соображения, касающиеся применимости

Применяется на предприятиях с топливосжигающими установками (печи, котлы, обжиговые машины).

Экономика

Taк как требуется охлаждение газа, дополнительные затраты на восстановление энергии в основном связаны c инвестициями в котел-утилизатор и турбину для выработки электроэнергии.

Экономически выгодно, но требует индивидуального подхода. Апробировано, нашло применение в странах ОЭСР.

Движущая сила внедрения

Повышение производительности, сокращение производственных затрат.

5.2.7. Применение неформованных огнеупорных материалов для футеровки обжиговых машин

Описание

Изделия из огнеупорных волокон сочетают в себе свойства огнеупоров и изоляции, обладают малой плотностью, просты в монтаже и обработке, имеют значительный ассортимент.

Высокотемпературные волокнистые огнеупоры выпускаются по безобжиговой технологии в виде плит, картона, блоков и различных фасонных деталей сложной конфигурации. Материалы выпускаются также в виде "мокрого" войлока и набивных масс (для изоляции криволинейных поверхностей, заделки швов, выравнивания лицевой поверхности, углублений под крепежные детали и т. д.). Предельная температура применения: 1200 °С и 1350 °С.

Техническое описание

Теплоизоляция различного высокотемпературного оборудования заводов по производству окатышей (обжиговые машины, печи и т. д.) – актуальная задача для любого промышленного предприятия. Температура в таком оборудовании достигает 900 – 950 °С.

Применение высокотемпературных волокнисты огнеупоров обеспечивает:

снижение толщины футеровочного слоя до 1,5 раз;

уменьшение общей массы футеровки до 6 – 8 раз;

увеличение ресурса эксплуатации печей до 2 – 3 раз;

снижение энергопотребления до 30 %.

значительное снижение трудоемкости футеровки и высокую ремонтопригодность.

Свойства этих материалов и изделий позволяют создавать принципиально новые легкие конструкции сводов перекрытий печей: плоских подвесных, арочных. При этом свод является одновременно перекрытием и теплоотражающим экраном (коэффициент черного тела материалов составляет 0,95 – 0,96). Особенно эффективно применение изоляции на основе волокнистых огнеупоров в термических печах периодического действия, так как они практически безинерционны (имеют низкую теплоемкость), не критичны к циклам "нагрев – охлаждение", обеспечивают выход на температурный режим при значительно меньших энергозатратах.

Достигнутые экологические выгоды

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Применение неформованных огнеупоров позволяет снизит потребление газа на 10 – 30 %, снизить эксплуатационные расходы за счет увеличения межремонтного периода.

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

Технические соображения относительно применимости

Экономика

Снижение энергопотребления (топлива) до 30 %, снижение эксплуатационных затрат и увеличение срока службы материалов, поэтому процесс является экономически и экологически целесообразным.

Движущая сила для осуществления

Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

улучшение экологических показателей;

повышение энергоэффективности;

дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.3. НДТ для технологических процессов открытой и подземной добычи, обогащения и производства окатышей

В современном горнодобывающем и горно-обогатительном комплексе все чаще возникает потребность в применении технологий и материалов, которые позволяют развивать добычу и переработку продукции с учетом требований экологичности и экономичности производства.

Современные технологии производственных работ должны основываться на принципах ресурсосбережения, природосбережения и малоотходности. Эти принципы взаимосвязаны, тесно переплетены и должны определять направленность технологии. Проблемы создания современных технологий на этих принципах носят комплексный характер и должны решаться совокупно как на уровне ведения горных работ, так и переработки полезных ископаемых.

В данном разделе описаны общие методы, техники или их совокупность для обеспечения стабильности производственного процесса на горнодобывающих и горно-обогатительных предприятиях.

5.3.1. НДТ производственного процесса добычи руд

Техническое описание

К техникам, обеспечивающим стабильность производственного процесса, на горнодобывающих предприятиях относятся:

применение большегрузной высокопроизводительной горной техники;

проведение горных выработок и применение систем отработки с использованием современного высокопроизводительного самоходного оборудования;

применение современных, экологичных и износостойких материалов;

применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы.

Достигнутые экологические выгоды

Переход на высокопроизводительное оборудование большой единичной мощности положительно сказывается на экологической обстановке: снижается количество выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов в атмосферный воздух, уменьшается образование отходов от использования крупногабаритных шин.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Техника производственного процесса добычи железных руд открытым и подземным способом, в том числе при работе на глубоких горизонтах, состоит в эффективном технологическом процессе добычи железных руд открытым и подземным способом путем снятия ПСП, выбора способа и схемы вскрытия рудных тел, определения и применения оптимальной системы разработки и технологии вскрышных и добычных работ, транспортного обеспечения карьеров и шахт для эффективного направления потоков на обогатительные переделы. (см. пункты 3.1 и 3.2).

Для современной техники, используемой на подземных и открытых горных работах, характерно применение высоких скоростей, наличие больших нагрузок, давлений и др. Постоянное изменение горно-геологических и горно-технических условий разработки полезных ископаемых, усложнение технических средств из-за многообразия и ответственности, возлагаемых на них функций, высокие нагрузки на забои, многозвенность и последовательность цепи работающего оборудования, когда выход из строя любого из элементов приводит к остановке всего комплекса, необходимость обеспечения для горнорабочих благоприятных эргономических условий труда предъявляют серьезные требования к качеству горной техники и оборудования.

Однако в настоящее время по оценкам специалистов, оборудование и технологии, применяемые горнодобывающими компаниями СНГ, по своему технологическому уровню и производительности на 15 – 20 лет отстают от аналогов, используемых компаниями Канады, Великобритании, ЮАР и США. Такое отставание обусловлено как малоэффективными технологиями отработки и инженерной подготовки массива к отработке, так и техническими характеристиками применяемого оборудования.

Представленная техника состоит в применении большегрузной карьерной техники для добычи и транспортировки горной массы в железорудных карьерах. Происходит увеличение размеров ковшей экскаваторов, погрузчиков, пропорциональное увеличение грузоподъемности большегрузных автосамосвалов с сохранением оптимального соотношения количества ковшей для погрузки одного самосвала. Переход на большегрузную технику позволит уменьшить на 10% удельные эксплуатационные затраты на экскавацию и транспортировку горной массы в железорудных карьерах, а также добиться уменьшения количества единиц технологического оборудования в карьере, снижения эмиссий в окружающую среду, снижения энергопотребления и потребления топлива в процессах экскавации и транспортировки горной массы в железорудных карьерах.

Мировой рынок большегрузной техники представлен крупными производителями: Komatsu, Caterpillar, Hitachi, Terex, Liebherr и БелАЗ.

В целях снижения себестоимости транспортировки горной массы и транспортно-добывающего цикла в целом, в условиях ТОО "Богатырь Комир" проводилось технико-экономическое сравнение применения карьерного самосвала БелАЗ 75600 грузоподъемностью 320 тонн с эксплуатируемым БелАЗом грузоподъемностью 220 тонн. Результаты испытаний показали следующее: производительность повысилась в 1,5 раза; себестоимость транспортировки снизилась на 20 %; удельный расход топлива уменьшился на 22 %. Погрузку карьерного самосвала осуществлял экскаватор Р&Н2800 с емкостью ковша 33 м³. Количество ковшей для полной загрузки – 6. Плечо транспортировки – 0,5 км. Объем выработки горной массы – до 10 тыс. м³в сутки.

Проведение горных выработок и применение систем отработки с использованием современного высокопроизводительного самоходного оборудования состоит в переходе на современную высокопроизводительную горную технику для бурения, крепления, добычных операций и транспортировки горной массы в подземных условиях отработки железорудных месторождений. Обеспечивает значительное снижение доли постоянных затрат, безопасность, эргономику, комфортные условия работы для операторов и обслуживающего персонала, экономию энергоресурсов и материалов

Основные преимущества современного самоходного оборудования – улучшение безопасности и производительности, минимизация потерь и разубоживания руды, эргономика и комфортные условия. Эксплуатация установок очистного бурения с высоким уровнем автоматизации технологического процесса и позиционированием позволяет достичь беспрецедентно высокой производительности, точности и прямолинейности скважин. Передовые механизированные комплексы для установки анкеров, нанесения бетонных смесей обеспечивают оперативное крепление значительных площадей обнажений горных выработок, в большинстве случаев позволяют вытеснить тяжелые виды крепей и использование крепежного леса, деревянных затяжки и забутовки.

Машины для бурения восстающих вертикальных и наклонных скважин круглого сечения диаметром до 3000 мм длиной до 100 м в длину и под углом до 70 °С способны бурить по очень крепким породам и идеально подходят для сооружения рудоспусков, вентиляционных скважин, ходков и т. п. (без применения взрывных работ). Погрузочно-доставочные машины способны преодолевать большие уклоны и быстро перемещаться на существенные расстояния, обеспечивать высокую производительность с низкой удельной себестоимостью погрузки и транспортировки. ПДМ и буровые установки с электрическим приводом используют экологически чистую электрическую энергию и обеспечивают лучшие условия труда за счет отсутствия выхлопных газов, меньшего уровня вибраций и шума.

Кроме того, снижаются требования к вентиляции выработок, происходит сокращение расходных материалов, таких как моторное масло и фильтры, увеличиваются интервалы между техническим обслуживанием.

Использование износостойких, коррозионностойких, жаростойких, теплоизоляционных и других видов покрытий позволяет резко сократить потери металлов, расход ресурсов на их возмещение и даст возможность повысить качество, надежность и долговечность машин, оборудования и сооружений. Техника состоит в применении износостойких элементов и накладок на рабочие органы горного оборудования и обеспечивает дополнительную конструкционную прочность и износостойкость, а также повышает коэффициент технической готовности машин и оборудования. Применение буровых коронок и штанг из современных высокопрочных сплавов позволяет достичь высокой производительности и точности бурения, снижения себестоимости на 3 – 10 %.

Применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы более подробно описано в пункте 5.3.6.

Кросс–медиа эффекты

Потребность в дополнительных объемах энергоресурсов.

Технические соображения, касающиеся применимости

Применимость определяется конкретными горно-геологическими, горнотехническими и эксплуатационными условиями разрабатываемого месторождения и экономической целесообразностью. Представленные методы могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

Экономика

Использование большегрузной техники повышает эффективность ведения горных работ и оптимизирует затраты (за счет экономии топлива и затрат на техобслуживание), позволит снизить себестоимость продукции и стать более конкурентоспособными на рынке, повышает безопасность на технологических дорогах. Для примера эксперты компании ООО "Комек Машинери" сравнивали, сколько экономит машина, грузоподъемностью 40 тонн по сравнению с 20-тонником – 15 центов на тонне груза за счет экономии топлива, амортизации, человеко-часов и других факторов. Если говорить о большегрузной технике в объемах горнодобывающей промышленности, экономия составит десятки миллионов долларов ежегодно.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Снижение нагрузки на экосистемы (воздух, вода, почвенный покров). Экономическая эффективность открытых и подземных горных работ.

5.3.2. НДТ производственного процесса обогащения руд

5.3.2.1. Использование грохотов с высокой удельной производительностью для мокрого грохочения с полиуретановыми панелями при классификации

Техническое описание

Модели многодековых высокочастотных грохотов с параллельно расположенными друг над другом дек и оснащенные высокоэффективными долговечными полиуретановыми панелями (ситами), предназначены для разделения материала по крупности в операциях измельчения и обогащения.

Исключительную эффективность классификации и, в то же время, высокую производительность по питанию при значительном содержании в нем "плюсового" материала, обеспечивают такие конструктивные особенности, как линейная вибрация, генерируемая вибродвигателями, угол наклона дек в 15 – 25° и др. Для повышения эффективности отмывки тонких классов на грохоте может устанавливаться система дополнительного распульповывания материала непосредственно на деках грохота, например, пульподелители и системы распределения питания. Пульподелители и системы распределения изготовляются для репрезентативного разделения питания, то есть каждая точка питания получает одинаковый (в смысле массового и объемного расхода, плотности пульпы, гранулометрии и т. д.) материал. Производительность от 125 до 180 тонн в час по твердому. Помимо этого, данный грохот создает прямолинейное вибрационное движение материала, вместо эллиптического, наиболее часто используемого при грохочении.

Рисунок .. Грохот Stack Sizer

Рисунок .. Схема грохота

Основные технические характеристики:

тип просеивающей поверхности – полиуретановая сетка;

коэффициент живого сечения просеивающей поверхности - 35,0 %;

размер отверстий просеивающей поверхности - до 38 микрон;

ширина рабочей зоны просеивающей поверхности - до 5,3 м;

площадь просеивающей поверхности -1,5Х5, S=7,5м2;

удельная производительность по исходному питанию -150т/ч

Достигнутые экологические выгоды

Снижение потребления воды и электроэнергии в 2 – 4 раза за счет эффективности разделения. При этом на 1 тонну концентрата снижается удельный расход электроэнергии на 8,38 кВт*ч и шаров на 0,54 кг.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

На предприятии А в настоящее время общее количество установленных машин составляет 32 единицы. На предприятии А данная технология позволила производить концентрат с содержанием железа 68,5 %.

Двойные вибрационные двигатели Super G® мощностью 2,5 л.с. (1,9 кВт, двигатели Super G предлагают подшипники, не требующие технического обслуживания и смазанные на весь срок службы (двухлетняя гарантия). Вода подается через форсунки на просеивающую поверхность. Потребление от 0,2 до 1м³на тонну концентрата.

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

Данная техника применяется на предприятии А.

Есть большие перспективы по применению на предприятиях по обогащению хромитовых руд, а именно для классификации хромитовых шламах. Потери по Cr₂O₃в шламах можно было бы снизить до 50 %, применив классификацию по определенному классу крупности. Эффективность этого типа грохотов применима для крупности в диапазоне от 10 мм до 38 мкм.

Предприятие А предполагает провести модификацию обогатительного комплекса так, чтобы использовать только две стадии измельчения (вместо трех) для переработки руды с размером – 12 мм. Четыре стадии магнитной сепарации будут использоваться наряду с тонким грохочением магнитного концентрата 3-й стадии.

Не требует больших площадей для размещения.

Полиуретановые сита Derrick имеют длительный срок службы, служат в 10 – 20 раз дольше проволочных, уникальная незабиваемость этих панелей позволяет грохотить материалы, для которых ранее грохочение рассматривалось как невозможное.

Экономика

Стоимость высокочастотного грохота "Стек Сайзер" в данное время на рынке колеблется от 250 000 до 320 000 $. Замена полиуретановых панелей колеблется от 6 до 12 месяцев. Стоимость замены сит составляет до 9 000 $.

При внедрении грохотов тонкого грохочения производства "Деррик" на дробильно-обогатительной фабрике ОАО "Карельский Окатыш" на питании головной мельницы получена экономия по электроэнергии 14 156,8 кВт*ч (или 11,5 млн рублей), по помольным шарам 1 076,8 тонн (14,32 млн рублей), прирост по выпуску дополнительного концентрата 119 167,9 тонн.

Эксплуатационные расходы более низкие, чем использование проволочных панелей.

Движущая сила внедрения

Увеличение производительности, улучшение качества продукции, экономические стимулы в виде эффекта, выраженного в сокращении потребления электроэнергии и приросту по выпуску дополнительного концентрата, низкие эксплуатационные расходы.

5.3.2.2. Использование вертикальных мельниц при доизмельчении черновых концентратов

Наименование

Вертикальные мельницы доизмельчения промпродуктов обогащения, черновых концентратов.

Техническое описание

Принцип работы в мельнице: мелющая среда в виде стальных шаров, керамической или натуральной гальки или других материалов вращается с помощью помещенной в нее винтовой двухзаходной спирали (или агитатора загрузки). Создается типичный замкнутый цикл измельчения. Измельчаемый материал подается сверху вместе с водой. Непрерывный восходящий поток пульпы поддерживается внешним насосом для рециркуляции. Насос выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить заранее рассчитанную скорость восходящего потока, которая вызывает классификацию частиц в верхней части корпуса мельницы. Мелкие частицы питания поднимаются, а большие частицы падают на мелющую загрузку, где они попадают внутрь среды для измельчения. Среда поднимается лопастями шнека и падает в кольцевое пространство между лопастями и внутренними диаметрами корпуса мельницы. Глубина стальной мелющей среды – 2 – 2,5 м. Накоплению среды в нижней части корпуса мельницы препятствует малая площадь непосредственно под лопастями шнека.

1- питание; 2 – вода; 3 – продукт; 4 – сборный классификатор; 5 – насос; 6 – футеровка шнека; 7 – мелкие частицы; 8 – крупные частицы; 9 – измельчающая среда; 10 – нижнее крепление футеровочных стержней; 11 – вид сверху на футеровочные стержни; 12 – крепление футеровочных стержней в средней части; 13 – футеровочные стержни; 14 – верхнее крепление футеровочных стержней.

Рисунок .. Схема измельчения и принципиальное устройство вертикальной мельницы

Пульпа сливается из корпуса в сборный классификатор или делитель. Слив является либо готовым продуктом, либо питанием для соответствующей классификации. Крупная фракция рециркулирует через мельницу. Измельчение осуществляется за счет трения и истирания. Эффективность измельчения повышается путем относительно высокого давления среды на измельчаемые частицы. Предварительная классификация и удаление из питания мелких частиц снижают переизмельчение и еще более увеличивают эффективность. Низкий шум и малое количество производимого тепла уменьшают непроизводственные потери энергии. Внутреннюю поверхность корпуса мельницы предохраняют от износа с помощью системы ребер, набранных в виде решетки; она же удерживает среду. Среда сама выступает в роли изнашиваемой поверхности. Первичными изнашиваемыми поверхностями являются специальные металлические или резиновые сменные плиты, закрепленные болтами на шнеке. Некоторые из этих элементов требуют замены через 6 – 12 месяцев.

Таблица 5.1. Технические характеристики вертикальных мельниц

№ п/п	Типоразмер	Габаритные размеры, мм			Масса, т
№ п/п	Типоразмер	длина	ширина	высота	Масса, т
1	2	3	4	5	6
1	VTM-20	4115	1320	7060	11,25
2	VTM-30	4115	1320	7190	12,00
3	VTM-50	4130	1525	7470	16,60
4	VTM-75	4130	1525	7595	17,80
5	VTM-100	4210	1690	7910	25,40
6	VTM-150	4560	2320	8610	36,30
7	VTM-200	4560	2320	9770	40,00
8	VTM-250	4560	2320	9770	41,70
9	VTM-300	5000	3175	10160	68,00
10	VTM-350	5000	3175	10160	72,60
11	VTM-400	5600	3480	10340	101,60
12	VTM-500	5600	3480	10570	104,00
13	VTM-600	6520	3650	11685	127,00
14	VTM-800	6850	3860	12190	158,70
15	VTM-1000	7425	4270	12400	220,40
16	VTM-1250	7425	4270	13460	226,80

Вертикальные мельницы, которые уже получили всемирное признание как энергоэффективное оборудование для измельчения, способны работать с питанием до 6 мм и измельчать его до 20 мкм и ниже. Стандартные размеры мельницы от 15 л.с. (11 кВт) до 4500 л.с. (3,3 МВт). Вертикальные мельницы с мощностью двигателя 3,3 МВт способны выполнять те задачи, что и шаровая мельница с мощностью двигателя 4000 кВт и выше.

Рисунок .. Описание комплектующих мельницы Vertimill

Достигнутые экологические выгоды

При переработке различных типов руд экономия энергии при использовании установок увеличивается на 35 – 40 % по сравнению с традиционными шаровыми мельницами. Чем меньше крупность готового продукта, тем больше преимуществ имеет по сравнению с шаровыми мельницами. В процессе измельчения большое значение имеют характеристики рабочей (мелющей) среды. В вертикальных гравитационных мельницах, при измельчении затрачивается меньше энергии, что означает меньший расход мелющей среды. Поскольку процесс измельчения не предусматривает взаимный ударный контакт между мелющими телами и футеровкой, рабочая среда внутри мельницы подвергается меньшему износу и сохраняет свою форму и характеристики. Мельница позволяет не только снизить эксплуатационные расходы, но и сократить выбросы углерода. Конструкция мельницы влияет на эффективность измельчения и позволяет значительно сократить объем технического обслуживания.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Применение вертикальных мельниц позволить сократить электропотребление до 40 %, снизить расход помольных шаров до 50 % и футеровки, сократить техническое обслуживание. Мельница позволяет не только снизить эксплуатационные расходы, но и сократить выбросы углерода.

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

На рынке России и СНГ технология Vertimill была впервые применена в 2009 г. на ОАО "Учалинский ГОК", где была установлена мельница Vertimill-1500-WB в узле дообогащения хвостов флотации. В настоящее время реализуются проекты с применение технологии Vertimill на ГМК "Норильский никель" (Россия), ОАО "Полтавский ГОК" (Украина) и ТОО "Алтай Полиметаллы" (Республика Казахстан) с использованием самых мощных мельниц Vertimill.

Данные вертикальные мельницы применимы на предприятиях по переработке руд черных металлов вместо существующих шаровых мельниц, что ощутимо скажется на экономике предприятий.

Экономика

На предприятии Anglo American потребление энергии сокращено на 30 % при процессе доизмельчения по сравнению с применявшейся ранее технологией. Экономия общих эксплуатационных расходов – около 5,5 млн евро в год. Компания Metso поставила на предприятие Anglo American 16 мельниц Vertimill модели VTM-1500-WB. Переход на мельницы Vertimill привел к сокращению объемов образующихся сверхмелких частиц, снижению уровня шума на производстве и сокращению количества необходимых периферийных устройств, а также позволил упростить и повысить безопасность всех штатных устройств за счет сокращения воздействия на подвижные детали.

Стоимость VERTIMILL с винтовым транспортером Metso VTM – 3000 - WB VERTIMILL - 5 623 000 доллара.

Движущая сила внедрения

Снижение эксплуатационных затрат, повышение эффективности измельчения и качества выпускаемой продукции

5.3.2.3. Переработка богатой руды дроблением с последующим разделением, сортировкой по классам крупности товарной продукции

Техническое описание

Дробильно-сортировочные установки представляют собой комплекс оборудования, предназначенного для дробления руд и пород, сортировки продуктов дробления, промывки их (в случае загрязнения исходного сырья), транспортировки и складирования готовой продукции. Богатые руды обычно направляют на дробильно-сортировочные фабрики, где их сортируют на грохотах. Крупные фракции руд (более 100 мм) дробят до кусков средних размеров (30 – 80 мм) и снова сортируют.

Дробильно-сортировочный комплекс может быть в исполнении как открытого исполнения, непосредственно на месте добычи, так и непосредственно на обогатительном объекте в помещении. Переработка и сортировка осуществляется под требуемые параметры по готовой продукции.

Рисунок .. Дробильно-сортировочный комплекс

Достигнутые экологические выгоды

Богатая руда содержит более 50 % железа, в связи с чем уменьшается количество образуемых пустых пород.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Производительность комплексов колеблется от 20 до 800 тонн в час. Крупность питания 1000 – 0 мм, энергопотребление от 2 до 3,5 кВт на тонну дробленной руды. Вода не применяется. Классификация от 160 мм до 10 мм.

Кросс-медиа эффекты

Образование пыли, шума, сухих отходов.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо.

Экономика

Данная техника не является новой. Схема дробления и сортировка рассчитывается в этапах проектирования. Стоимость, затраты, экономика рассчитывается при проектных работах и закладываются в эксплуатационные параметры предприятия.

Движущая сила внедрения

Техника закладывается на этапе проектирования.

5.3.2.4. Переработка руды тяжелосредной сепарацией

Техническое описание

Тяжелосредная сепарация, иначе называемая обогащением в тяжелой среде, наиболее простой и применяемый процесс гравитационного обогащения. Это метод, основанный на разделении минеральных компонентов руды (песков) по их удельному весу в устойчивой тяжелой среде, заданная плотность которой больше плотности самого легкого минерала и меньше плотности самого тяжелого минерала.

Как правило, тяжелосредная сепарация используется в цикле предварительного обогащения для отделения пустого породного материала перед основным процессом или циклом измельчения с целью сокращения капитальных и эксплуатационных расходов на последующие процессы.

Методом тяжелосредного обогащения перерабатывают хромовые руды, угли, крупновкрапленные окисленные железные руды и другое сырье.

Основные узлы сепаратора корпус с рабочей ванной, элеваторное колесо, гребковое устройство, приводы вращения элеваторного колеса и гребкового устройства. Исходный материал по загрузочному желобу поступает в рабочую ванну сепаратора. Суспензия подается либо сбоку и попадает вниз корпуса, либо через нижний патрубок. Подача суспензии обеспечивает ее непрерывную циркуляцию в ванне. В зависимости от производительности сепаратора высота слоя суспензии, переливающейся через порог разгрузочного желоба, составляет 30 – 80 мм. В ванне сепаратора исходный материал разделяется на всплывший (легкий) и утонувший (тяжелый) продукт. Передвижение всплывшего продукта в ванне осуществляется потоком суспензии, а разгрузка – гребковым устройством. Утонувший продукт разгружается со дна ванны при помощи элеваторного колеса.

1 – корпус с ванной; 2 – подача суспензии; 3 – исходный материал; 4 – привод элеваторного колеса; 5 – гребковое устройство; 6 – элеваторное колесо;7 – легкий продукт; 8 – тяжелый продукт; 9,10 – сброс суспензии

Рисунок .. Тяжелосредный колесный сепаратор

Аппараты, применяемые для обогащения руд (песков) в тяжелой среде, подразделяются на два основных вида: статические и динамические. Статические аппараты подразделяют на конусные, барабанные, корытные и комбинированные, а динамические аппараты представлены гидроциклонами. В настоящее время статические аппараты работают лишь на старых предприятиях и при реконструкции, как правило, заменяются на гидроциклоны.

Достигнутые экологические выгоды

Снижение эксплуатационных затрат, снижение выбросов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Отличительной особенностью этого процесса, по сравнению с другими методами гравитационного обогащения, является то, что он характеризуется наибольшей точностью разделения по плотности, что позволяет получить высокое извлечение ценного компонента при минимальном выходе концентрата.

Поскольку руда не перекачивается вместе с суспензией, это существенно сокращает требуемую для перекачки мощность, износ компонентов, нежелательное измельчение руды и шламообразование.

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

Две главные области применения тяжелосредной сепарации:

получение отходов (хвостов) с низким содержанием ценных компонентов на стадии предварительного обогащения, дальнейшая переработка которых не оправдана, и они могут быть направлены в отвал;

получение продуктов с высоким содержанием ценных компонентов для переработки их по отдельным схемам или получения товарных концентратов.

Экономика

Данная техника не является новой. Схема и технология рассчитывается в этапах проектирования. Стоимость, затраты, экономика рассчитывается при проектных работах и закладываются в эксплуатационные параметры предприятия.

Движущая сила внедрения

Извлечение ценных компонентов при минимальном выходе концентрата.

5.3.2.5. Обогащение железных руд методом магнитной сепарации на барабанных сепараторах

Наименование

Магнитные барабанные сепараторы являются обогатительным оборудованием с барабанной конструкцией, предназначенные отделять минералы с повышенной магнитной восприимчивостью от немагнитной пустой породы.

Техническое описание

Магнитная сепарация рудных полезных ископаемых – это метод обогащения добываемого природного материала, основанный на применении неоднородного постоянного или переменного магнитного поля. Метод применим как к слабомагнитным, так и к сильномагнитным рудам. Физический процесс магнитной сепарации происходит следующим образом: на механическую смесь, состоящую из минеральных зерен с разными показателями магнитной восприимчивости, воздействуют магнитным полем специального устройства – так называемого магнитного сепаратора. Наиболее восприимчивые к магнитному воздействию зерна притягиваются к полюсам системы, после чего транспортирующими устройствами переносятся в приемники. Оставшиеся не притянутыми частицы потоком перемещаются в отдельные приемники.

Классификация типов магнитной сепарации основывается на типе среды, в которой протекает процесс обогащения (сухая и мокрая магнитная сепарация), а также на степени восприимчивости обрабатываемого материала к магнитному воздействию – по этому признаку выделяют слабо- и сильномагнитную сепарацию.

При мокром обогащении крупность материала не должна превышать 6 мм. В настоящее время в практике мокрого магнитного обогащения используются в основном барабанные сепараторы типа ПБМ, имеющие многополюсную систему из постоянных магнитов. Сепараторы типа ПБМ предназначены для обогащения сильномагнитных руд, для обезжелезнения различных материалов и регенерации тяжелых суспензий в промышленных условиях, а также обогащения нерудных материалов. Обогащение происходит в водном режиме.

Рисунок .. Барабанный сепаратор типа ПБМ [19]

Принцип работы сепараторов.

Пульпа поступает в короб, откуда самотеком льется в ванну, в которой устанавливается уровень пульпы, определяемый сливным порогом.

Магнитные частицы пульпы в рабочем пространстве ванны под действием магнитного поля притягиваются к поверхности барабана и при вращении барабана транспортируются в сторону разгрузки, где магнитное поле ослаблено, и под действием воды из смывного устройства смываются в желоб.

Смывная вода способствует отмывке магнитного продукта от немагнитных частиц в пространстве между барабаном и разгрузочным лотком ванны. Чередование полярности в направлении вращения барабана приводит к тому, что удерживаемые на барабане флоккулы магнитного продукта при своем движении к зоне смыва несколько раз переворачиваются, что также способствует очистки их от немагнитных частиц.

Немагнитные частицы проваливаются через разгрузочную щель на дне ванны в хвостовую полость, где крупная, тяжелая фракция оседает на дно полости и разгружается через отверстия насадок. Мелкая, легкая фракция немагнитного продукта (слив) вместе с водой переливается через сливной порог и по сливному карману выливается из ванны.

Необходимое качество продуктов разделения достигается изменением количества подаваемой в сепаратор пульпы, изменением положения магнитной системы, сменой насадок с различными диаметрами отверстий и изменением количества смывной воды.

Для сухого обогащения сильномагнитных руд крупностью до 50 мм с целью выделения отвальных хвостов применяют одно-, трех- и четырехбарабанные сепараторы с магнитными системами с постоянными магнитами (типа ПБС и ПБСЦ - с центробежной разгрузкой) и электромагнитами (типа ЭБС), питающимися постоянным током.

Для сухой сепарации мелкого сильномагнитного материала применяются сепараторы типа ПБСЦ. Пример барабанного сепаратора ПБСЦ-63/50 для сухого обогащения руд приведен на рисунке ниже.

Рисунок .. Барабанный сепаратор ПБСЦ-63/50 для сухого обогащения руд [20]

Обечайка барабана (3) сепаратора выполнена из немагнитной нержавеющей стали толщиной 1,2-2 мм, постоянные магниты неподвижной магнитной системы (4) изготовлены из сплава ЮНДК-24. Полярность полюсов чередуется по периметру барабана. Полюса установлены с шагом 50 мм. Напряженность магнитного поля у поверхности барабана составляет: против середины полюсов- 115 - 125 кА/м, против зазора между полюсами- 84 – 92кА/м.

Сепаратор работает следующим образом: исходная руда из бункера (1) с помощью вибролотка (2) с приводом (7) подается в верхнюю часть барабана. Магнитная фракция притягивается к поверхности барабана и разгружается в бункер (5) для магнитного продукта в тот момент, когда участок барабана выходит из зоны действия магнитной системы. Немагнитная фракция транспортируется барабаном и разгружается в бункер для немагнитного продукта. Все узлы сепаратора крепятся на раме (6).

Быстроходный режим вращения барабана (300 мин-1) при малом шаге полюсов магнитной системы создает бегущее магнитное поле, частота которого равна 90 Гц. При этом происходит разрушение прядей и флоккул из магнитных частиц и отделение свободных рудных зерен от сростков.

В настоящее время разработаны сепараторы ПБСЦ-63/100 и ПБСЦ - 63/200, аналогичные по конструкции сепаратору ПБСЦ-63/50, но имеющие большую длину барабана.

Достигнутые экологические выгоды

Снижение потребления энергии.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Получение высококачественных концентратов при высокой степени извлечения полезного компонента, экологически чистый процесс, высокая селективность и универсальность, низкая энергоемкость.

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо для всех предприятий по обогащению руд черных металлов. Сепаратор может эксплуатироваться как в периодическом режиме, так и в непрерывном – в составе небольших установок [21].

Экономика

Мероприятия по разработке и внедрению новых магнитных систем сепараторов на все фабрики предприятий ОАО "Евразруды" позволили повысить извлечение железа в первичный концентрат на 0,9 % при одновременном повышении качества первичных концентратов на 0,6 % и снижении потерь железа с отвальными хвостами на 0,6 %. Утвержденный экономический эффект от внедрения сепараторов с новыми магнитными системами составил 163000 тыс. руб.

5.3.2.6. Применение магнитной дешламации перед магнитной сепарацией

Наименование

Магнитные дешламаторы (МД) применяют на обогатительных фабриках для обесшламливания сливов гидроциклонов с выводом в хвосты шламов пустой породы и мелких бедных сростков и для сгущения магнетитовых концентратов перед фильтрованием.

Техническое описание

Дешламатор (Slugcatcher) - устройство, предназначенное для удаления шлама из пульпы путем отмывки, декантации, классификации и сгущения пульпы различных горных пород.

Предназначены для обесшламливания, сгущения и классификации сильномагнитных руд крупностью 1 -0 мм при содержании в питании твердого продукта 12 -28%.

Рисунок .. Магнитный дешламатор МД-9АК [22]

Магнитный дешламатор - это сгуститель с центральным приводом, который состоит из чана цилиндрической формы, гребковой рамы, закрепленной на валу, приемного бака, кольцевого сливного желоба и разгрузочного отверстия. Особенностью дешламаторов является наличие намагничивающих устройств для исходной пульпы. В качестве намагничивающих устройств в основном используются плоские замкнутые магнитные системы из постоянных магнитов, создающие горизонтальное магнитное поле, через которое проходят частицы.

Исходный материал в виде пульпы по питающему желобу поступает в загрузочный бак и через намагничивающие аппараты – в чан. При прохождении через магнитное поле частицы магнетита соединяются и образуют флоккулы. Скорость их осаждения выше, чем у легких частиц шлама. Поэтому магнетитовые флоккулы быстрее осаждаются на дно дешламатора и выводятся через разгрузочное отверстие. Вращающаяся гребковая рама способствует получению более плотного сгущенного продукта (песков) и взмучиванию оседающего шлама. Вода вместе со шламами переливается через кромки кольцевого сливного желоба и выводится из дешламатора в хвосты.

У намагничивающих устройств дешламаторов индукция магнитного поля составляет порядка 0,05 Тл.

Дешламаторы могут иметь дополнительные намагничивающие устройства, закрепленные на вращающейся гребковой раме. Также используются конструкции дешламаторов с созданием восходящего потока воды и с сифонной разгрузкой сгущенного продукта. Встречный поток воды позволяет удалить в хвосты большее количество шламов.

Достигнутые экологические выгоды

Снижение потерь ценных минералов железа с отходами. Низкий удельный расход электроэнергии.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

При дешламации обеспечивается прирост массовой доли железа в сгущенном продукте по сравнению с исходным продуктом от 0,3 до 10 %. Выход слива (шламов) составляет до 20 % с массовой долей железа магнетитового в нем до 2 – 3 %. Удельная производительность на 1 м²площади зеркала сгущения составляет 1 – 5 т/(ч⋅м²), что значительно выше, чем у обычных сгустителей. Содержание твердого в питании составляет 10 – 40 %, в сгущенном продукте – 30 – 60 %, в сливе – 0,3 – 10 %.

Для обесшламливания магнетитовых пульп разработан магнитный гидроциклон, принципиально отличающийся от обычного гидроциклона наличием намагничивающих устройств на входе пульпы в гидроциклон и на входе слива в сливной патрубок. Магнитные гидроциклоны не получили промышленного применения.

Преимущества:

большая удельная (по площади осаждения) производительность;

низкий удельный расход электроэнергии;

низкая удельная масса.

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо для всех предприятий по обогащению руд черных металлов.

Экономика

Цена может варьироваться в пределах от 500 USD до 15 000 USD.

Движущая сила внедрения

Сокращение объемов образования отходов.

5.3.2.7. Применение сгустителей перед фильтрованием

Наименование

Процесс осуществляется с целью повышения концентрации твердого сгущенной суспензии с заданным содержанием твердого и осветленной воды (слива).

Техническое описание

Сгуститель - машина или аппарат для разделения пульп (суспензий) на твердую и жидкую фазы под действием сил тяжести, центробежной силы, магнитного поля. Конечный продукт в результате содержит порядка 60 % твердого вещества, его количество в сливе составляет около 0,1 г/л.

Технологические схемы многих современных рудников включают стадию сгущения с получением двух продуктов - уплотненного твердого материала с низким содержанием влаги и отработанной воды, возвращаемой в производственный цикл.

Сгущение жидких продуктов производят преимущественно в одно- и многоярусных цилиндрических (радиальных) аппаратах диаметром 2,5 – 30 м. Для сгущения пульп, содержащих быстрооседающую твердую фазу, применяют гидросепараторы (небольшие сгустители с центральным приводом). Если при сгущении не требуется получения чистого слива, используют гидроциклоны. При их установке перед сгустителями, питанием последних служит слив из гидроциклонов; сгущенные продукты, выходящие из аппаратов, объединяются.

Рисунок .. Сгуститель высокой степени сжатия [23]

Достигнутые экологические выгоды

Использование оборотного водоснабжения. Экономия водопотребления. Сокращение объема отходов и использования химических реагентов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Повышение качества концентрата, снижение энергетических затрат до 3 %

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

Применимо при наличии производственных площадей для установки сгустителя и при технологической целесообразности.

Экономика

Рассчитывается согласно проектно-сметной документации. Экономически выгодно, но требует индивидуального подхода.

Снижаются капитальные затраты и сокращаются операционные затраты до 20 %.

Движущая сила внедрения

Экономия водопотребления, сокращение объема отходов.

5.3.2.8. Использование винтовых сепараторов для гравитационного обогащения хромсодержащих руд

Наименование

Использование винтовых сепараторов для гравитационного обогащения хромсодержащих руд.

Техническое описание

Винтовой сепаратор представляет собой аппарат, работающий по принципу разделения материала в наклонном безнапорном потоке малой глубины.

Рисунок .. Внешний вид сепаратора

В винтовых сепараторах имеется неподвижный наклонный гладкий желоб, выполненный в виде спирали с вертикальной осью. Пульпа загружается в верхнюю часть желоба и под действием силы тяжести стекает вниз в виде тонкого, разной глубины по сечению желоба потока. При движении в потоке кроме обычных гравитационных и гидродинамических сил, действующих на зерна, развиваются центробежные силы. Тяжелые минералы концентрируются у внутренней границы желоба, а легкие - у внешней. Желоб винтовых сепараторов в поперечном срезе представляет собой ¼ окружности или вытянутого эллипса. На конце желоба находится разделяющие ножи, которые делят поток на две части, содержащие разные продукты. Внешний вид винтового сепаратора приведен на рисунке 5.13.

Рисунок .. Комплекс винтовых сепараторов

Наиболее эффективно на винтовых сепараторах обогащается материал крупностью 0,1 – 1,5 мм. Значительно хуже происходит обогащение зерен крупностью 0,1 – 0,074 мм. Винтовой сепаратор, как и большинство аппаратов, где происходит разделение материала по плотности в водной среде, чувствителен к ширине классификации по крупности зерен питания и намного лучше работает на узко классифицированном материале, что и предусматривается при проектировании.

Особенностью движения потока по винтовому желобу является то, что минеральное зерно, двигаясь по винтовому желобу, испытывает одновременно действие сил, разных по величине и направлению. Их равнодействующая определяется траекторией движения зерна и его положением в поперечном сечении потока.

В отличие от поведения зерен в прямых наклонных потоках в винтовом потоке зерна перемещаются друг относительно друга не только вдоль желоба, но и в поперечном направлении. В результате легкие зерна, имеющие большую скорость перемещения по потоку, не только обгоняют зерна придонного слоя потока, но и смещаются под влиянием большей центробежной силы и поперечной циркуляции к внешнему краю потока, создавая веер продуктов в желобе.

Средняя продольная скорость зерен по желобу винтового сепаратора мало отличается от скорости воды. Фактор крупности имеет для винтовых сепараторов большее значение, чем фактор плотности. Мелкие классы всех минералов задерживаются на желобе более продолжительное время, чем крупные.

Основным конструктивным параметром сепаратора является диаметр винтового желоба, который определяет размеры аппарата, его массу и производительность. Выбор диаметра сепаратора зависит от производительности по твердому, крупности и плотности разделяемых минералов.

С увеличением диаметра сепаратора крупность эффективно выделяемых на нем зерен увеличивается. Сепараторы малого размера эффективно выделяют мелкие зерна.

Достигнутые экологические выгоды

Экологические выгоды достигаются за счет энергосбережения, высокой производительности и минимального расходом воды.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Из-за простоты устройства и неприхотливости в работе винтовые сепараторы в настоящее время широко применяются в практике обогащения полезных ископаемых, в том числе:

не имеют движущихся частей и не требуют приводных устройств;

процесс обогащения можно наблюдать визуально;

легко регулируются, не требуют высокой квалификации персонала;

разгрузка продуктов обогащения производится непрерывно;

малочувствительны к колебаниям нагрузки;

могут работать в широком диапазоне плотности пульпы;

имеют высокую удельную производительность на 1 квадратный метр занимаемой площади;

имеют низкие эксплуатационные затраты.

Кросс-медиа эффекты

Не обнаружено.

Технические соображения, касающиеся применимости

Винтовые сепараторы широко применяются для обогащения мелкозернистых песков, содержащих ильменит, циркон, рутил, касситерит, золото и другие полезные минералы, а также для обогащения коренных руд редких и благородных металлов, железных руд, фосфоритов, хромитов и т. д.

Экономика

Движущая сила внедрения

Высокая производительность, экономия водопотребления и энергосбережение.

5.3.3. НДТ для процесса производства окатышей

5.3.3.1. Использование кольцевого охладителя гранулированного материала

Описание

Устройство для охлаждения кусковых материалов после их термической обработки в промышленных печах.

Техническое описание

Кольцевой охладитель предназначен для охлаждения горячих окатышей, поступающих из обжиговой печи, и является последней технологической машиной в комплексе оборудования по производству окатышей из железорудного концентрата.

Кольцевой охладитель представляет собой конвейерную решетку в виде кольца. Разнообразные формы уплотнения включают водонепроницаемые, песочные уплотнения, термостойкую резину и лабиринтные уплотнения, они обеспечивают надежный эффект, более способствуют экономии энергии, сокращению выбросов и утилизации и утилизации отработанного тепла.

В загрузочной части охладителя установлена разравнивающая стенка для формирования равномерного слоя окатышей определенной высотой. Охладитель имеет привод бесступенчатой регулировки скорости, за счет чего осуществляется автоматическая регулировка высоты слоя окатышей. Охладитель вращается в горизонтальной плоскости со скоростью до 2,7 об/час и конструктивно разделен на три зоны: рабочую зону, где происходит охлаждение окатышей (составляет 303°окружности); загрузочную зону – дуга в 25°, разгрузочную зону – дуга в 32°. Охлаждение окатышей осуществляется продувом холодного воздуха снизу вверх.

Рисунок .. Кольцевой охладитель окатышей

Конструкция для охлаждения окатышей путем продувания определенного объема воздуха через пазы паллетного поля, обеспечивает синхронное перемещение и примыкание подвижных элементов охладителя, их взаимодействие, а также требуемую температуру окатышей для дальнейшей транспортировки.

Достигнутые экологические выгоды

Предотвращение выбросов и максимальная рекуперация энергии.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Использование отработанных газов (рекуперация) при обжиге окатышей снижают расход газа на 27 – 32 % [24].

На Полтавском ГОКе [25] (Украина) установлены три конструкции 400-тонных концевых охладителей железорудных окатышей. Кольцевой охладитель представляет собой конвейерную решетку в виде кольца, разделенного на четыре зоны. Он выполняет охлаждение окатышей до температуры 120 ºС.

Кросс–медиа эффекты

Капитальные затраты. Потребность в дополнительных объемах энергоресурсов.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо.

Экономика

По сравнению с ленточным охладителем кольцевой охладитель занимает меньшую площадь, экономит инвестиции и имеет высокий коэффициент использования оборудования.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства.

Повышение производительности и сокращение использования ТЭР, экономия материальных ресурсов.

5.3.3.2. Совершенствование технологии и тепловых схем обжига окатышей (интенсификация процессов сушки и обжига, применение эффективных горелочных устройств)

Техническое описание

Для подавления формирования оксидов азота существует несколько первичных мер (модификаций процессов горения). Все эти меры направлены на модификацию эксплуатационных и конструктивных параметров установок, таким образом, чтобы образование оксидов азота снижалось, или чтобы оксиды азота, которые уже образовались, преобразовывались перед их выбросом.

Тепловое образование NОх экспоненциально увеличивается с температурой и имеет более слабую зависимость от концентрации кислорода. Следовательно, модификация процесса горения для снижения содержания термических NОх наиболее эффективна при снижении пиковых температур пламени. Это может быть достигнуто за счет ограничения скорости смешивания воздуха и топлива, а также может включать либо подачу топлива, либо подачу воздуха. Ступенчатое регулирование контролирует как топливо, так и тепловые NОх, уменьшая доступность кислорода в высокотемпературных областях пламени.

Ступенчатая подача воздуха создает более низкие температуры на начальной стадии обогащения топливом, чем в пламени с избытком воздуха, за счет ограничения скорости реакций горения из-за низкой доступности кислорода. Как следствие, ступенчатая подача воздуха является эффективным средством снижения тепловых выбросов NОх. Ступенчатая подача воздуха также широко используется для снижения содержания топливных NОх, при этом было показано, что подача примерно 60 % стехиометрического количества воздуха на ступень обогащения топлива является оптимальным уровнем для принудительной реакции топливного азота с образованием молекулярного N₂, а не NO.

Достигнутые экологические выгоды

Согласно данным завода LKAB (Швеция, 2009) снижение температуры вторичного воздуха оказывает заметное влияние на NОх. При температуре вторичного воздуха 450 °С снижение составило 65 %, а при температуре вторичного воздуха 50 °С снижение составило 77 %.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Экспериментальная печь для сжигания на установках по производству окатышей с прямой решеткой, работающая при высоком коэффициенте избытка воздуха (n ≈ 5 – 6) и высоких температурах воздуха для горения (900 – 1300 °C), сыграла важную роль в этих исследованиях по выбросам NОх. В частности, были испытаны различные конфигурации сжигания, включая предварительную камеру сгорания, вторичный воздух, водомасляные смеси и газовое топливо. За исключением использования газового топлива, все эти конфигурации продемонстрировали значительное снижение выбросов NОх по сравнению с текущим эталонным вариантом. С предкамерой сгорания и температурой вторичного воздуха 450 °C выбросы NОх могут быть снижены примерно на 65 %. Выбросы NОх могут быть снижены еще больше за счет более низкой температуры вторичного воздуха, но с более высокими затратами энергии.

Кросс–медиа эффекты

Повышение культуры производства.

Технические соображения, касающиеся применимости

Первичные меры предотвращения выбросов азота общеприменимы.

Экономика

Невысокая стоимость по сравнению с известными методами очистки газов от NОx.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства.

5.3.4.1. Позиционирование буровых станков в реальном времени c применением системы контроля параметров высокоточного бурения

Техническое описание

Комплекс буровых работ включает в себя: расчет и проектирование оптимальных параметров буровзрывных работ с учетом характеристик горных пород; расстановку буровых станков; бурение скважин. Бурение взрывных скважин осуществляется как станками производства ближнего зарубежья, так и высокотехнологичными буровыми станками импортного производства Atlas Copco: DML; DM–45.

Один из реальных путей устранения рисков выбросов пыли в атмосферу заключается в использовании систем точного управления и позиционирования буровых станков. В настоящее время известно применение спутникового (GPS/Глонасс) позиционирования буровых станков в карьере для повышения точности расположения взрывных скважин и более эффективного использования ВВ. Системы спутникового позиционирования с использованием информации о текущей глубине бурения, скорости бурения, давлении в гидросистеме позволяют получать информацию об энергоемкости бурения горного массива в различных точках скважин. Необходимую информацию бортовой компьютер бурового станка получает по радиоканалу из диспетчерского центра. Информация об энергоемкости бурения с отдельных скважин через систему спутникового позиционирования обрабатывается и суммируется в общую трехмерную карту трудности бурения для облегчения работы при расчете и закладке ВВ в скважины. Трудность бурения на такой карте отображается разными цветами, не измеряется в конкретных единицах, а отражает относительный энергетический показатель.

После выполнения бурения выполняется передача фактических координат скважин в режиме реального времени в системы планирования горных работ и имитационного моделирования взрывов для их дальнейшего использования при обсчете параметров зарядов в скважинах и проектировании схем их коммутации.

Достигнутые экологические выгоды

Использование систем точного позиционирования и управления работой буровых станков в итоге обеспечивает:

снижение выбросов в атмосферу оксида азота N₂O₃, диоксида азота NO₂и пыли неорганической, в том числе наиболее опасной для окружающей среды мелкодисперсной;

снижение перерасхода ВВ, дизельного топлива и бурового инструмента за счет более быстрой установки станка на место бурения очередной скважины и сокращения времени на переезды между скважинами, снижения количества скважин повторного бурения;

сокращение парка буровых станков для выполнения проектного объема бурения по карьеру уменьшение объема образования отходов за счет снижения расхода долот и штанг на 1 метр бурения.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Учитывая, что бурение скважин является первоначальным этапом к подготовке взорванной горной массы, при эффективном управлении буровыми работами, в последствии достигаются следующие результаты – безопасность при массовом взрыве; качество подготовленной горной массы, выраженное в полученном гранулометрическом составе горной массы, влияющем в дальнейшем на производительность погрузочно-транспортного оборудования; снижение негативного воздействия на окружающую среду.

Данная система состоит из:

интеллектуальной панели, установленной в кабине бурового станка, служащей для отображения проекта на буровые работы (рисунок 5.15);

навигационного приемного оборудования;

датчиков определения осевого давления;

датчика определения скорости вращения;

датчиков определения угла наклона скважины;

наборов датчиков определения глубины бурения;

программного обеспечения для визуализации бурения.

Рисунок .. Оборудование, установленное в кабине бурового станка и интерфейс программы

Установленная система высокоточного позиционирования позволяет машинисту бурового станка с точностью определить местонахождение проектной скважины (погрешность до 10 см), произвести бурение в полном соответствии с проектом на буровые работы. Принимая во внимание возможность определения фактических координат устьев скважин, угла наклона скважин, а также положения скважин на уровне проектного горизонта, инженер по буровзрывным работам в режиме трехмерного моделирования определяет фактическую линию сопротивления по подошве, минимальное расстояние между скважинами по подошве уступа, в связи, с чем производится расчет массы заряда ВВ исходя из условий: строгого соблюдения проектных решений; безопасного проведения взрывных работ (снижение разлета кусков породы и т.д.); качественного дробления массива; минимизации вредного влияния на окружающую среду.

Кросс–медиа эффекты

Капитальные затраты. Потребность в дополнительных объемах энергоресурсов.

Технические соображения, касающиеся применимости

Представленные методы (конструктивные и технические решения) являются общеприменимыми, и могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

Экономика

В настоящее время системы точного позиционирования и управления карьерными буровыми станками в основном представлены продукцией компаний: ProVision® Drill компании Modular Mining Systems, Inc. (США), КОБУС® компании Blast Maker (Кыргызстан), mineAPS® Drill компании Wenco Mining Systems (Канада).

Широкое применение АСУ горнотранспортным комплексом, основанных на технологиях спутниковой навигации, обусловлено их высокой эффективностью, достигаемой за счет повышения производительности оборудования на 15 – 25 %, при этом срок возврата инвестиций составляет от нескольких месяцев до полутора лет.

Мировой опыт компании Modular Mining Systems, Inc. по оснащению парка буровых станков системами точного позиционирования и управления в сочетании с использованием современных компьютерных систем проектирования БВР и имитационного моделирования взрывов значительно повышает экономическую эффективность буровзрывных работ и на 15 % снижает уровень финансовых затрат на БВР. Уменьшает выход негабаритов на 0,2 – 0,4 %, увеличивает удельный выход горной массы с 1 п.м. скважины.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства.

Повышение производительности и эффективности использования бурового станка, оптимизация процессов БВР, экономия материальных ресурсов.

5.3.4.2. Внедрение методов снижения пылеобразования с применением технической воды и различных активных средств для связывания пыли

Техническое описание

Распространенными способами борьбы с пылью при работе станков механического бурения являются: мокрый метод – пылеподавление воздушно–водяной смесью; пылеподавление воздушно–эмульсионными смесями (ПАВ) и сухой метод – сухое пылеулавливание. В зависимости от условий работы и применяемого оборудования эти методы могут использоваться в разных вариантах. Но общие принципы снижения запыленности, описанные в этом разделе, применимы для всех случаев бурения на карьерах, включая использование различных буровых установок.

Основным направлением снижения пылевыделения при работе станков шарошечного бурения в настоящее время является применение мокрых способов пылеподавления и пылеулавливающих установок, так как использование воды при пылеподавлении в технологическом процессе буровых работ самый эффективный и доступный способ снижения загрязнения атмосферного воздуха.

При сухом бурении снижение запыленности происходит без использования воды. Для улавливания пыли используют оборудование, находящееся на буровой установке у устья скважины. Такое оборудование может работать в разных климатических условиях, и оно эффективно при низкой температуре. Конструкция пылеулавливающего оборудования может быть разной, и она зависит от размера буровой установки.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Воздушно–водяная смесь на ставках образуется при подаче воды в поток сжатого воздуха и распылении ее на мелкие капли. В призабойном пространстве смесь создает факел из капель, которые сталкиваются с пылевыми частицами (рисунок 5.16). Вихреобразование повышает вероятность сталкивания пылевых частиц с каплями воды. Смачивание и коагуляция пыли продолжаются при движении продуктов бурения по затрубному пространству. Шлам от устья удаляется воздушным потоком, создаваемым вентилятором, который устанавливается на станке на расстоянии 1,1 – 1,5 м от скважины. Частицы, смоченные водой, выпадают из потока и оседают на поверхности уступа на некотором расстоянии от устья скважины. Подача воды контролируется оператором буровой установки из кабины, и в некоторых кабинах ставят расходомер для определения оптимального расхода воды. Для повышения смачивающих свойств воды можно использовать добавки ПАВ, которые снижают поверхностное натяжение воды, улучшают ее смачивающую способность и диспергирование. Измерения показали, что это позволяет снизить концентрацию пыли на 96 %.

Рисунок .. Движение воздушно–водяной смеси при мокром методе пылеподавлении

Для эффективного снижения запыленности нужно, чтобы оператор следил за подачей воды. Расход воды при этом способе небольшой – обычно 0,4÷7,6 л/мин, но он зависит от типа долота, горно-геологических условий и уровня влажности буримых пород. Например, экспериментальные измерения показали, что при увеличении расхода воды с 0,8 до 2,4 л/мин происходит значительное снижение запыленности. Но после того, как в том конкретном случае проведения измерений, расход достиг 3,8 л/мин, возникли новые проблемы: наконечник долота стал засоряться, и буровая коронка стала трудно вращать из-за того, что мокрый разрушенный материал стал слишком тяжелым для выдувания из скважины, и стал засорять пространство между долотом и стенками скважины. Таким образом, подача слишком большого количества воды создает дополнительные проблемы, происходит снижение стойкости шарошечного долота (до 50 %) вследствие повышенного износа подшипников. Расход воды, которую нужно подавать, зависит от типа бурового инструмента и от свойств разрушаемого материала.

На основе результатов измерений и наблюдений мокрого метода бурения, разработаны следующие рекомендации по его применению:

1) чтобы расход воды был близок к максимальному, оператор должен плавно увеличивать подачу воды до тех пор, пока не перестанет наблюдаться визуально заметный выброс пыли;

2) повышенная подача воды не приведет к значительному уменьшению запыленности, но скорее всего создаст эксплуатационные проблемы – ускоренное разрушение наконечника долота (при использовании трехшарошечного долота), возможное "заедание" бурового инструмента. А подача меньшего количества воды уменьшит эффективность пылеподавления;

3) важно увеличивать подачу воды постепенно и с задержкой по времени (на тот период, который требуется для подъема воздушно–водяной смеси до устья скважины);

4) при бурении нужно непрерывно следить за расходом воды, чтобы ее подача была оптимальной для снижения запыленности, и чтобы не произошло засорения пространства между долотом, буровой штангой и скважиной;

5) используемая вода должно фильтроваться, чтобы грязь, содержащаяся в воде, не засорила систему мокрого пылеподавления;

6) при температуре воздуха, меньше 0 °С, во время бурения система должна подогреваться, а при (длительных) перерывах вода должна сливаться. В большинстве буровых установок расположение емкости с водой вблизи двигателя и гидравлической системы оказывается достаточно для того, чтобы предотвратить замерзание во время работы – за исключением очень низкой температуры воздуха. Когда бурение не проводится, вода должна сливаться.

Бурение шпуров и скважин с промывкой водой (так называемое мокрое бурение) пока основное средство пылеподавления при буровых работах в подземных условиях. При мокром пылеподавлении вода используется для удаления разрушенной породы из скважины. Для промывки шпуров и скважин при бурении применяют два способа: осевую и боковую подачу воды. На отечественных рудниках применяют преимущественно осевой способ. Осевой способ широко применяют на рудниках ЮАР, Австралии, Канады и т. д. На рисунке 5.17 показано, как вода подается через специальную водоподводящую трубку, расположенную по оси перфоратора, и затем поступает в канал буровой штанги. Выходя через отверстие в головке бура, вода омывает забой шпура и вытекает через канал скважины, унося разрушенную породу. Давление воды у перфораторов должно быть равно давлению воздуха, используемого для работы перфоратора, или на 0,5 – 1 ат ниже давления сжатого воздуха. Расход воды при бурении должен быть постоянным и составлять: для ручных перфораторов не менее 3 л/мин. Эффективность данного способа 86 – 97 % в зависимости от вида бурения и схемы расположения скважин. Исследования также показали, что закачивание в скважину тумана из капель воды, и закачивание пены также снижает концентрацию пыли на 91 – 96 %. Но небольшое относительное снижение концентрации пыли по сравнению с традиционным мокрым бурением с использованием воды не окупает увеличение затрат при использовании этих способов.

Рисунок .. Схема движения воды при мокром бурении скважин и шпуров ручными перфораторами

Сухое пылеулавливание предусматривают обычно в несколько стадий: улавливание крупной буровой мелочи; грубодисперсной и тонкодисперсной пыли (менее 10 мкм).

За время эксплуатации станков шарошечного и ударно–вращательного бурения было разработано несколько десятков одно–, двух–, трех– и четырехступенчатых пылеулавливающих установок, состоящих из узла отсоса запыленного воздуха от устья скважины (укрытия), пылеулавливающих аппаратов, вентилятора и системы воздуховодов. По принципу улавливания пыли на последней ступени очистки они подразделяются на установки с гравитационным, инерционными, поглощающими и пористыми пылеуловителями. Пылеулавливающие установки могут включать как сухие, так и мокрые пылеуловители. На рисунке 5.18 показана типичная сухая пылеулавливающая система, используемая при бурении скважин различного диаметра. Пыль попадает в воздух при продувке скважины сжатым воздухом (для удаления разрушенной породы), который подается через полые буровые трубы к буровой коронке.

При нормальной работе разрушенная порода и пыль попадают в укрытие, которое закрывает место входа буровых труб в породу. А запыленный воздух удаляется из укрытия отсасывается и направляется в пылеуловитель. Вентиляционная система включает в себя вентилятор и рукавный фильтр, регенерация ткани в котором обычно осуществляется импульсной продувкой сжатым воздухом через определенные интервалы времени. При этом уловленная пыль сбрасывается в бункер пылеуловителя. Снижение концентрации пыли может достигать 95% при исправном состоянии и правильном использовании.

Рисунок .. Схема пылеулавливающей установки

Для предотвращения выбросов пыли необходимо обеспечить оптимальное отношение расходов воздуха – отсасываемого вентиляционной системой и сжатого, подаваемого для удаления разрушенной породы. Обычно отношение расходов отсасываемого воздуха к подаваемому сжатому составляет до 3:1. Но при работе фильтров при обычной запыленности чаще всего встречается отношение 2:1. Установлено, что наибольшее снижение концентрации пыли получается при увеличении отношения расходов с 2:1 до 3:1, а при увеличении до 4:1 концентрация пыли становится еще ниже.

Кросс–медиа эффекты

Необходимость дополнительного использования водных ресурсов.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства.

Снижение негативного влияния на окружающую среду.

5.3.4.3. Оснащение буровой техники средствами эффективного пылеподавления и пылеулавливания

Техническое описание

При бурении поверхностных скважин большого и среднего размера с помощью буровых установок на гусеничном ходу можно эффективно уменьшить запыленность воздуха с помощью горизонтальных полок, влияющих на движение воздуха в укрытии. Использование таких полок может позволить снизить запыленности у любой большой буровой установки, у которой минимальный размер укрытия не меньше 1,2 на 1,2 м. Полки шириной 15 см устанавливают в укрытии по периметру ограждения. Они предназначены для уменьшения выноса пыли из укрытия во время работы буровой установки.

Достигнутые экологические выгоды

Оснащение буровой техники средствами эффективного пылеподавления и пылеулавливания позволяет снизить выбросы в атмосферу пыли неорганической, в том числе наиболее опасной для окружающей среды мелкодисперсной.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

При бурении и использовании обычного ограждения воздух движется в нем так, как показано на рисунке 5.19 слева, и он определяется движением продувочного воздуха и влиянием вытяжки. Продувочный воздух движется (вверх) от отверстия скважины через среднюю часть ограждения (на уровне полок), сохраняя направление движения вдоль буровой трубы к нижней поверхности буровой платформы. У нижней поверхности буровой платформы за счет эффекта Коанда (струя текущей жидкости или газа склонны "прилипать" к поверхности, с которой они встретились). Струя загрязненного воздуха выходит из скважины, движется вверх до площадки буровой платформы, расходится в стороны веером по нижней стороне площадки буровой платформы, и по достижении ее краев движется вниз вдоль стенок ограждения. Все это движение происходит при большой скорости. Вынос пыли из укрытия в месте его контакта с поверхностью уступа происходит при столкновении потока воздуха с ней и последующего вытекания из укрытия через зазор между ограждением и землей.

Рисунок .. Модель движения воздушно–пылевой смеси в укрытии при использовании полок

Полка шириной 15 см, установленная по периметру ограждения, нарушает (описанный выше) характер движения воздуха. Она перенаправляет поток воздуха к центру укрытия так, что поток загрязненного воздуха не сталкивается с поверхностью земли (рисунок 5.20, справа). Такое изменение направления движения загрязненного воздуха уменьшает его вытекание из-под укрытия наружу.

Рисунок .. Отклоняющие пылевой поток полки в ограждении

На рисунке 5.20 показаны полки, установленные на буровой установке при проведении испытаний. Полки сделали из полос конвейерной ленты шириной 15 см, и закрепили болтами на металлических уголках размером 5 см. Эти уголки были прикреплены болтами к ограждению укрытия по его периметру. Для полной герметизации внутреннего пространства была добавлена дверца (кусок резины), закрывавшая отверстие для доступа к внутреннему пространству извне (дверца не показана). Полки установили примерно посередине (по вертикали) между верхней частью ограждения и поверхностью земли. Измерения в производственных условиях во время работы буровой установки показали, что при использовании данного способа концентрация пыли уменьшается на 66 – 81 %.

Кросс–медиа эффекты

Выгрузка уловленной пыли (из пылеуловителя) дает до 40 % от всей запыленности техники.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимы.

Экономика

Трудозатраты на изготовление и установку полок ограждения.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Снижение выбросов неорганической пыли.

Описание

Методы, техники или их совокупность для предотвращения неорганизованных выбросов при проведении взрывных работ.

Массовый взрыв на разрезе (карьере) является мощным периодическим источником выброса в атмосферу большого количества пыли и газов. Вредные примеси выделяются в атмосферу в виде пылегазового облака. Часть вредных газов (около одной трети) остается во взорванной горной массе и затем выделяется в атмосферу, загрязняя район взорванного блока и прилегающие к нему участки. Выделившаяся пыль, выпадая из пылегазового облака, оседает на уступах, на площадях около разреза (карьера) и в близлежащих поселках, являясь в дальнейшем источником пыления.

Техническое описание

Интенсивность пылегазообразования при ведении взрывных работ на карьерах и шахтах зависит от многих факторов, к основным из которых следует отнести физико-механические свойства горных пород и их обводненность, ассортимент применяемых ВВ, типы используемых забоечных материалов, методы взрывания (на подобранный откос уступа или в зажатой среде), время производства массового взрыва, метеоусловия на момент массового взрыва и др.

Большое влияние на выбор способов и средств пылеулавливания и пылеподавления оказывают свойства пыли: плотность частиц, их дисперсность, адгезионные свойства, сыпучесть пыли, смачиваемость, абразивность, гигроскопичность и растворимость частиц, электрические и электромагнитные свойства, способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом.

Сокращение пылегазовыделения при взрывных работах осуществляется за счет технологических, организационных и инженерно-технических мероприятий.

К технологическим мероприятиям относятся:

уменьшение количества взрывов путем укрупнения взрывных блоков;

использование в качестве ВВ простейших и эмульсионных составов с нулевым или близким к нему кислородным балансом;

частичное взрывание на "подпорную стенку" в зажиме.

К организационным мероприятиям относятся:

внедрение компьютерных технологий моделирования и проектирования рациональных параметров буровзрывных работ;

проведение взрывных работ в оптимальный временной период с учетом метеоусловий;

использование рациональных типов забоечных материалов, конструкций скважинных зарядов и схем инициирования.

Инженерно-техническими мероприятиями являются:

орошение взрываемого блока и зоны выпадения пыли из пылегазового облака водой, пылесмачивающими добавками и экологически безопасными реагентами;

применение установок локализации пыли и пылегазового облака;

применение технологий гидрообеспыливания (гидрозабойка взрывных скважин и шпуров, укладка над скважинами емкостей с водой);

проветривание горных выработок;

использование зарядных машин с датчиками контроля подачи ВВ;

использование естественной обводненности горных пород и взрываемых скважин;

использование неэлектрических систем инициирования для ведения взрывных работ в подземных условиях.

Достигнутые экологические выгоды

Использование перечисленных техник, как по отдельности, так и в совокупности позволяет достигнуть значительного снижения выбросов в атмосферу пыли неорганической и уменьшить объемы выбросов оксида азота N₂O₃, диоксида азота NO₂и оксида углерода СО, снизить перерасход ВВ, дизельного топлива и бурового инструмента, уменьшить объем образования отходов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

К технологическим мероприятиям относят способы управления действием взрыва. Высокая интенсивность пылегазообразования при взрывных работах обусловлена тем, что энергия ВВ, как правило, расходуется нерационально. При обычном взрывании лишь 6 – 7 % потенциальной энергии ВВ расходуется на отрыв и дробление горной массы. Отмечается сильное проявление бризантного действия ВВ, сопровождающееся глубоким дисперсионным изменением больших по размерам зон разрушаемого массива, которые являются мощными очагами пылеобразования. Недоиспользование энергии взрыва сопровождается неполным сгоранием ВВ и, как следствие, образованием большого объема газов. Сущность управления действием взрыва сводится к увеличению используемой доли потенциальной энергии взрыва ВВ. Эта цель достигается: увеличением времени действия на массив и направлением сил взрыва на выполнение полезной работы. К этим мероприятиям относят:

уменьшение количества взрывов путем укрупнения взрывных блоков, например, за счет взрывания высоких уступов (от 30 м и более), что способствует уменьшению в 1,25 раза высоты пылегазового облака и уменьшению образования оксидов азота. Впервые взрывание высоких уступов в зажатой среде в условиях железорудных карьеров Кривбасса (Украина) было осуществлено на ЦГОКе и ЮГОКе. Впоследствии оно было внедрено и на других ГОКах бассейна. Переход на взрывание высоких уступов, как показала практика расконсервации юго-западного борта карьера "Мурунтау", ведет к уменьшению на 15 – 20 % количества окислов азота, выбрасываемых в атмосферу. Увеличение в этом случае степени полезного использования энергии взрыва способствует уменьшению зоны переизмельчения (пластических деформаций) и, как следствие, снижению высоты пылегазового облака, т.е. количества выбрасываемой пыли. Высота подъема пылегазового облака зафиксирована в 1,2 раза меньшей по сравнению с методом взрывания 10 – 15–метровыми уступами. Концентрация пыли в атмосфере карьера при взрывании 10 – 15- метровыми уступами составила 3300 мг/м³, а при взрывании тех же пород 20 – 30-ступами концентрация пыли снизилась в 1,3 – 1,4 раза;

применение ВВ с кислородным балансом с нулевым или близким к нему кислородным балансом (граммонит, игданит и др.), что будет способствовать уменьшению (до 2 – 9 раз) количества образующихся вредных газов при взрывах в любых горнотехнических условиях. В частности, экспериментальными замерами установлено, что при взрывании простейших (игданит и т.п.) и эмульсионных ВВ происходит значительно меньшее загрязнение окружающей среды, чем при взрывании промышленных тротилосодержащих ВВ. Так, например, при взрыве 1 кг гранулотола в атмосферу карьера выделяется порядка 200 л, а при взрыве 1 кг граммонита 79/21 – порядка 100 – 140 л ядовитых газов в пересчете на условную окись углерода. Аналогичным образом объем ядовитых газов при взрывании простейших и эмульсионных ВВ оказывается значительно меньшим и составляет 30 – 50 л/кг;

взрывание на неубранную горную массу, т.е. на подпорную стенку из ранее разрушенной горной массы. При взрывании в зажатой среде процесс трещинообразования происходит более равномерно по всему массиву, так как трещины, расположенные вблизи заряда, полностью не раскрываются и практически не препятствуют распространению поля напряжений к удаленным точкам.

Ширина подпорной стенки должна быть не менее 20 м. При ширине подпорной стенки до 20 – 30 м резко сокращается или вообще не образуется вторичное пылегазовое облако (отсутствие пылевыделения со стороны развала) и на 2 – 3 ч после взрыва на нижней отметке взорванного уступа сокращается время снижения концентрации СО до предельно допустимого уровня.

Таблица .. Влияние подпорной стенки на показатели взрывания пород

№ п/п	Крепость пород, f	Ширина подпорной, м	Ширина развала, м	Процентное содержание фракций с размером куска, мм
№ п/п	Крепость пород, f	Ширина подпорной, м	Ширина развала, м	< 200	201 – 400	400 > 400
1	2	3	4	5	6	7
1	13 – 15	0	35 – 40	66,0	13,3	20,7
1	13 – 15	15 – 20	17 – 19,5	70,5	19,8	9,7
2	12 – 14	20 – 30	6 – 15	72,1	18,3	9,6
3	10 – 12	30 – 35	0 – 5	75,3	16,5	8,2

В условиях одного из самых крупных в мире золоторудных карьеров "Мурунтау" были проведены экспериментальные взрывы по установлению влияния условий взрывания (в зажатой среде и на свободную поверхность уступа) на объем пылегазового облака. Для фиксации процесса формирования облака во времени была использована скоростная киносъемка.

Взрываемые породы были представлены кварцево-слюдистыми сланцами крепостью f=9 – 10. Половина блока взрывалась на подобранный забой, другая часть – на подпор из ранее взорванной горной массы. Объем экспериментального блока составил 115 тыс. м³, сетка скважин – 7х7 м, средняя высота уступа –10,5 м, перебур – 2 м, в качестве ВВ применялся гранулит С–6М. Схема взрывания – диагональная с интервалом замедления между рядами – 35 мс.

Расшифровка данных кинограмм показала, что формирование пылегазового облака на участке блока с подобранным забоем уступа закончилось к 5–й секунде. При этом формирование облака наблюдается не только за счет выбросов из верхней части площадки уступа, но и за счет взметывания пыли с нижнего горизонта под действием газов взрыва, прорвавшихся из откоса уступа и формирования развала из пород бокового откоса уступа. Высота подъема пылегазового облака в этом случае составила 320 м, его объем – 3.8 млн м³. На участке взрываемого блока в зажатой среде формирование облака закончилось за 3 с., высота его подъема была равна 280 м, а объем – 2.6 млн м³. Снижение объема пылегазового облака произошло за счет отсутствия выбросов пыли из боковой поверхности уступа, а также падений кусков породы на его нижнюю площадку.

При взрывании в зажатой среде уступов различной высоты данными скоростной киносъемки установлено отсутствие пылеобразования, как правило, в направлении формирования развала взорванных пород, что снижает объем пылегазового облака на 30 – 35 %.

Экспериментальными замерами установлено, что концентрация пылевидных частиц в момент массового взрыва изменяется во времени следующим образом: в начальный момент взрыва на карьере достигает значений – 2500 мг/м³, через 30 мин – 850 мг/м³. Содержание пылевых частиц размером до 1,4 мкм на расстоянии до 100 м от взрываемого блока составляет 56 %, а размером более 60 мкм – только 2,3 %. На расстоянии 500 м от взрываемого блока содержание частиц пыли до 1,4 мкм составляет более 84 %, а частиц крупнее 60 мкм – 0,3 %. Это обусловлено тем, что под действием сил гравитации крупные фракции из облака осаждаются на поверхность уступа в более ближней от места взрыва зоне.

Организационные мероприятия включают:

внедрение компьютерных технологий моделирования и проектирования рациональных параметров буровзрывных работ (см. 5.5.1.1.)

Данные программные комплексы позволяет решать следующие задачи:

1) проектирование буровзрывных работ, включающее в себя расчет необходимых параметров БВР (массы скважинного заряда, конструкции заряда, расстояния между скважинами в ряду и радами скважин и т. д.);

2) прогнозировать траекторию разлета и развала горной массы;

3) прогнозировать гранулометрический состав взорванной горной массы при проектировании, сравнивать с фактическим результатом, и производить дальнейшую корректировку параметров БВР;

4) прогнозировать скорость смещения грунта в основании охраняемых объектов;

5) производить расчет безопасных расстояний.

Перенос времени взрыва на период максимальной ветровой активности (например, для карьеров Кривбасса это 12 – 13 ч), что способствует сокращению времени проветривания карьеров на 15 – 20 %. Практика показывает, что производство массового взрыва в карьере предпочтительно производить в период максимальной ветровой активности. Для условий карьера "Мурунтау" этот период приходится на временной промежуток между 12 – 13 часами дня. Однако по технологическим условиям, ограничениям и производственной необходимости время выполнения взрывных работ в карьере назначено на 16 часов. В связи с этим использование только этого резерва должно уменьшить по предварительным подсчетам запыленность атмосферы карьера после производства массовых взрывов в среднем на 15 – 20 %. Рассеивание же пылегазового облака при этом нужно осуществлять вентиляционными установками, создающими свободные водовоздушные струи, которые обеспечивают интенсификацию процесса газовыделения с одновременным подавлением пыли.

Использование забоечного материала с минимальным удельным пылеобразованием (например, замена шламов хвостохранилищ, буровой мелочи и т. п. на мелкую щебенку или песчаноглинистую забойку, что способствует сокращению пылевыделения). Использование инертной забойки скважин не менее 16 %. Добавка различных нейтрализаторов в забоечный материал. К ним относится известь-пушонка и неочищенная соль, обеспечивающие снижение образования ядовитых газов.

Инженерно-технические мероприятия включают:

для связывания пылевидных частиц предлагается производить обработку поверхности взрываемого блока химическими реагентами (спиртовая барда, растворы поверхностно–активных веществ и др.) и орошение зоны выпадания пыли из пылегазового облака водой или пылесмачивающими добавками из расчета 10 л воды на 1 м²площади орошения. В этом случае на поверхности блока образовывается "корка" толщиной 20 – 30 мм, которая коагулирует пылевидные частицы и, тем самым, предотвращает их попадание в атмосферу при взрыве. Эти данные подтверждаются данными киносъемок и замерами концентрации пыли после производства взрывов на карьере "Мурунтау". В частности, уменьшается на 25 – 30 % выброс пыли в атмосферу карьера, на 15 – 20 % снижается высота подъема пылегазового облака. Зону орошения рекомендуется устраивать на расстоянии 50 – 60 м от границы взрываемого блока. Более точно расстояние от границы взрываемого блока (м), на котором выделяется пыль за счет взметывания ударной волной, находится расчетным способом. Кроме орошения водой взрываемый блок и прилегающие к нему участки покрывают пеной с использованием пеногенераторов. Толщина слоя пены на горизонтальных поверхностях составляет около 1 м на откосах 0,4 – 0,6 м;

подавление пыли, выделившейся в атмосферу от карьера с пылегазовым облаком, можно осуществить с помощью гидрозавес, создаваемых вентиляторами-оросителями, дальнеструйных установок, установок импульсного дождевания и др. установок пылеподавления. Этот способ заключается в том, что в воздушную струю, создаваемую установками искусственного проветривания, вводится вода, которая воздушным потоком разбивается на мелкие капли. При этом создается как бы объемный фильтр, в котором мелкие капли воды, соударяясь с витающими в воздухе пылинками, утяжеляют последние и падают вместе с ними на взорванную горную массу или площадки и откосы карьера. Воздушное пространство обрабатывают до взрыва, в момент и после взрыва. Эксперименты в промышленных условиях показали, что благодаря предварительной обработке воздуха над местом массового взрыва образуется зона инверсии, которая препятствует выходу пылегазового облака за пределы карьера. При последующей работе вентиляторов-оросителей в течение 35 – 40 мин возможно полностью устранить опасное загрязнение пылью. Эффективность пылеподавления при использовании достигает 70 – 80 %.

Наряду с орошением осуществляется местное искусственное проветривание участков, прилегающих к взорванному блоку, что позволяет помимо пыли снизить концентрацию вредных газов, скопившихся в застойных зонах. Сокращение времени проветривания взорванных блоков возможно при интенсификации процесса газовыделения из развала горной массы. Для этого следует осуществить полив горной массы через 1 – 2 ч после взрыва с расходом 50 л/м³(кроме руд и пород с примесью глинистых частиц). Полив горной массы позволяет интенсифицировать процесс газовыделения на 25 – 40 %.

Пылеподавление взвешенной в атмосфере горных выработок пыли осуществляют путем орошения водой и различными растворами с использованием различных технических средств: вентиляторов-оросителей, гидроионаторов, передвижных оросительных установок на пневмо- и рельсовом ходу. Также пылеподавление в рудничной атмосфере шахты, можно осуществить использованием генератора водяного тумана для снижения запыленности в забое при проведении взрывных работ. Использование такого способа показано на рисунке 5.21. Для работы генератора тумана используют сжатый воздух и воду, пропуская их через сопло. Форсунка устанавливается на расстоянии около 30 м от забоя, и подача тумана начинается перед взрывом, а прекращается через 20 – 30 минут после взрыва. Данный способ позволяет достаточно эффективно снижать концентрацию пыли в подземных условиях.

Рисунок .. Генератор тумана, используемый для снижения пыли в забое

Другой способ уменьшения запыленности при проведении подземных взрывов, который стал использоваться позднее других – фильтрация загрязненного воздуха, удаляемого вентиляцией (рисунок 5.22).

Рисунок .. Воздухоочистительная установка, размещенная на сопряжении у устья выработки по ходу вентиляционной струи

Одна из таких вентиляционных установок, используемых на подземном руднике в ЮАР, включает в себя противоаэрозольный фильтр (для улавливания пыли) и слой сорбента из вермикулита, обработанного карбонатом натрия и калия (для улавливания соединений азота) [Cummins and Given 1973].

На рисунке 5.23. показан другой метод. Фильтры располагаются вне вентиляционной системы, на расстоянии 30 м от груди забоя и форсунка распыляет воду на них (направление распыления совпадает с направлением движения воздуха). Эти фильтры используются только во время взрыва, и диаметр воздуховода, в котором они располагаются, примерно в 2 раза больше диаметра вентиляционной трубы системы [ILO 1965]. Сравнительно недавно для тех же целей стали использовать сухие фильтры.

Рисунок .. Воздухоочистительная установка, размещенная в забое выработки

Применение водяной забойки (гидрозабойки) включает три разновидности: внешнюю, внутреннюю и комбинированную.

1. Процесс выполнения внешней гидрозабойки включает размещение над устьями скважин полиэтиленовых рукавов с водой диаметром 900 мм и более. Толщина полиэтиленовой пленки должна быть не менее 0,1 мм. Наполнение рукавов водой осуществляется с помощью поливочной машины, оборудованной гидронасосом. Высота слоя воды в уложенном рукаве составляет 200 – 230 мм. Каждая емкость взрывается специальным зарядом на несколько миллисекунд раньше основного заряда. При расходе воды 0,001 – 0,0015 горной массы концентрация пыли в пылегазовом облаке сокращается на 20 – 30 %, а количество образующихся окислов азота уменьшается в 1,5 – 2 раза.

2. Внутренняя гидрозабойка скважин представляет собой полиэтиленовый рукав, диаметр которого на 15 мм больше, чем диаметр скважины и длиной на всю ее неактивную часть. Такая конструкция позволяет снизить боковые напряжения на полиэтиленовый рукав. Толщина полиэтиленовой пленки должна быть не менее 0,2 мм. Для большей надежности следует применять полиэтиленовую пленку толщиной до 0,4 мм. Расход воды 0,0009 – 0,001 м³/м³горной массы. Внутренняя водяная забойка шпуров осуществляется помещением в них специальных ампул, наполненных водой или гелем (рисунок 5.24). При подземной добыче использование таких емкостей уменьшает концентрацию пыли на 40 – 60 %.

Рисунок .. Типичная скважина, подготовленная к проведению взрыва

3. Комбинированная гидрозабойка представляет объединение внешней и внутренней гидрозабойки скважин.

Эффективность гидрообеспыливания при взрыве заряда массой до 300 кг с помощью внешней гидрозабойки – 53 % (удельный расход воды 1,38 кг/м³горной массы), внутренней – 84,7 % (удельный расход воды 0,78 кг/м³), комбинированной – 89,4 % (удельный расход воды 1,04 кг/м³). При взрыве зарядов массой 450 – 620 кг эффективность внутренней гидрозабойки составляет 50,4 % (расход воды 0,46 кг/м³).

Сокращение пылевыделения в процессе взрыва возможно также за счет применения гидрогеля для внутренней гидрозабойки скважин (рекомендации Криворожского горнорудного института). Гидрогель включает: аммиачную селитру – 4 %, жидкое стекло – 8 %; синтетические жирные кислоты – 2 %, воду – 86 %. Для получения гидрогеля используется специальная установка. С целью повышения эффективности пылегазоподавления, снижения стоимости гидрогеля и предотвращения взаимодействия его с ВВ, в состав гидрогеля вводятся добавки минеральных солей, смыленных синтетических жирных кислот и парафина. Гидрогель изготовляют на специальном заправочном пункте или непосредственно в баках машины, предназначенной для заполнения скважин гидрогелем. Заправочный пункт – это стационарное сооружение, состоящее из двух бункеров с дозаторами и устройствами для подачи воды и гелеобразующих компонентов. Эффективность гидрогелевой забойки при ее высоте 2 – 4 м достигает 34 – 54 %.

В зимний период следует применять в качестве гидрозабойки водные растворы солей NаС1 и СаСI₂. В таблице 5.3 приведены рекомендации по расходу этих солей.

Таблица .. Расход солей для гидрозабойки при отрицательных температурах воздуха

№ п/п	Соль	Количество соли (г) на 1 кг воды, для температур, ⁰С
№ п/п	Соль	–5	–10	–15	–20	–25	–30	–40	–50
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	NaCl	84	160	230	390	–	–	–	–
2	CaCl₂	100	170	220	271	310	340	380	415

Применение гидрозабойки затруднено в период отрицательных температур. В этих условиях возможно в качестве забоечного материала использовать снежно–ледяную забойку.

Наиболее распространенный способ уменьшения концентрации пыли и газов в шахтах при проведении взрывных работ – их рассеивание и удаление вентиляционной струей, или их разубоживание в рудничной атмосфере. При производстве подземных горных работ и выдаче воздуха вентиляционным стволом на частицах пыли конденсируется влага, что способствует при движении газопылевого потока укрупнению частиц пыли и ее осаждению. Особенно сильно такое обеспыливание происходит при снижении температуры воздуха, когда на частицах пыли происходит конденсация паров воды с дальнейшей их коагуляцией и осаждением в центробежном циклоне. В процессе прохождения струи воздуха на подъем по стволу температура воздуха снижается на 0,9 °C при каждых 100 м. Соответственно, относительная влажность растет, в стволе возникает точка росы, и влага (каплями и туманом) захватывает пыль, копулирует ее. Увеличиваясь в массе, аэрозоль выпадает в зумпф, откуда по системе водоотлива удаляется из рудника. Таким образом наибольшим пылеочистным эффектом будет обладать глубокий ствол или шурф при высокой скорости воздуха и высоком влагосодержании воздуха (содержании как водяных паров, так и капельножидкой влаги). Пыль целиком локализуется внутри общешахтного пространства. Объясняется этот процесс адиабатическим расширением объема воздуха при выходе из глубины на дневную поверхность.

В настоящее время для механизации и оптимизации взрывных работ широко применяются смесительно-зарядные машины, предназначенные для раздельной транспортировки к местам производства взрывных работ невзрывчатых компонентов (эмульсии, аммиачной селитры, дизельного топлива и газогенерирующей добавки, загружаемых на заводе изготовления эмульсии или на стационарном пункте), изготовления из них в месте производства взрывов (карьеры, стройплощадки) промышленных ВВ и механизированного заряжания ими сухих и обводненных скважин диаметром не менее 90 мм при температуре окружающей среды от –40 °С до +40 °С. После опускания зарядного шланга в скважину включаются насосы, дозирующие эмульсию и газогенерирующую добавку, перемешивание которых осуществляется при прохождении через статический смеситель. Далее поток через барабан шлангоизвлекателя направляется по зарядному шлангу в скважину. При этом для снижения сопротивления перемещению ЭВВ по зарядному шлангу после статического смесителя перед входом в барабан в тракт подачи при помощи насоса впрыскивается раствор водяного орошения (или горячая вода), выполняющий роль смазки. Для обеспечения сплошности колонки заряда необходимо синхронизировать производительность эмульсионного насоса, подающего ЭВВ в скважину, и скорость подъема зарядного шланга. При изготовлении в смесительно-зарядных машин смесевых ЭВВ в шнек, дозирующий аммиачную селитру, при помощи насоса через форсунки подается дизельное топливо, после чего АСДТ в смесительном шнеке перемешивается с эмульсией, вышедшей из статического смесителя. Смесь АСДТ либо закачивается при помощи насоса в скважину по зарядному шлангу "под столб воды", либо подается в нее сверху при помощи подающего шнека.

На рынке присутствуют смесительно-зарядные машины различного типа, изготовленные как зарубежными компаниями ("Дино Нобель", ЕТI, МSI), так и российскими производителями (КНИИМ, НИПИГОРМАШ, ЗАО "Нитро Сибирь" и Белгородский завод сельскохозяйственного машиностроения). Эти машины работают на предприятиях АО "ССГПО", на угольных разрезах центрального и южного Кузбасса, в карьерах ОАО "Ураласбест", ОАО "Апатит", ГУП "Якутуголь", на Лебединском, Качканарском, Ковдорском ГОКах и других горных предприятиях.

Еще одна из техник состоит в применении системы устройств и методов передачи неэлектрического инициирующего импульса от первичного инициатора через ударно-волновую трубку к промежуточному неэлектрическому детонатору. Неэлектрические системы инициирования в сравнении с традиционными обусловлены более высокой надежностью, безопасностью и позволяют создавать схемы короткозамедленного взрывания зарядов с высокими возможностями управления энергией взрыва.

Несмотря на то, что настоящая техника не имеет прямого экологического эффекта, она является наилучшей доступной технологией ведения горных работ и обеспечивает стабильную и надежную работу, снижая тем самым риск возникновения нештатных и аварийных ситуаций, последствия которых самым неблагоприятным способом сказываются на окружающей среде.

Технические соображения, касающиеся применимости

Значительная часть техник общеприменима, внедрена и широко применяется практически на всех горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан. Могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности. Масштабность и эффективность способов борьбы с пылевыделением связана с обеспечением ритмичной поставки необходимых жидкостей и химических реагентов на объект, а также наличием механизированных средств обработки поверхности взрываемых блоков.

Гидрообеспыливание не применимо для процессов, в которых используются руды/концентраты, содержащие достаточное количество естественной влаги, чтобы предотвратить пылеобразование. Применение также ограничено в период отрицательных температур.

Пылеподавление растворами ПАВ, полимерными веществами, эмульсиями и другими химическими реагентами, создающими на поверхности материала корку, определяется экономической целесообразностью.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Большая часть техник не требует существенных капитальных вложений и носят организационный характер.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Снижение выбросов неорганической пыли.

Описание

Методы или совокупность методов, применяемых для предотвращения неорганизованных выбросов в атмосферу при транспортировке сырья, а также погрузочно-разгрузочных операциях.

Техническое описание

К мерам, применяемым по предотвращению загрязнения окружающей среды при выемочно-погрузочных работах, транспортировке/перемещении сырья и материалов, относятся:

оборудование эффективными системами пылеулавливания, вытяжным и фильтрующим оборудованием для предотвращения выбросов пыли в местах разгрузки, перегрузки, транспортировки и обработки пылящих материалов;

применение предварительного увлажнения горной массы, орошение технической водой, искусственное проветривание экскаваторных забоев;

применение стационарных и передвижных гидромониторно-насосных установок, на колесном и рельсовом ходу;

применение различных оросительных устройств для разбрызгивания воды в зоне стрелы и черпания ковша экскаватора;

организация процесса перевалки пылеобразующих материалов;

пылеподавление автомобильных дорог путем полива технической водой;

применение различных ПАВ для связывания пыли в процессе пылеподавления забоев и карьерных автодорог;

укрытие железнодорожных вагонов и кузовов автотранспорта;

применение устройства и установки для выравнивания и уплотнения верхнего слоя грузов при транспортировке в железнодорожных вагонах и др.;

очистка автотранспортных средств (мойка кузова, колес), используемых для транспортировки пылящих материалов;

применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы;

проведение замеров дымности и токсичности автотранспорта и контрольно-регулировочных работ топливной аппаратуры;

применение каталитических технологий очистки выхлопных газов ДВС.

Достигнутые экологические выгоды

Использование перечисленных техник позволяет достигнуть значительного снижения выбросов в атмосферу пыли неорганической и уменьшить объемы выбросов оксидов азота NO_x и оксида углерода СО.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Для предупреждения пылевыделения на автодорогах и подавления пыли применяют следующие способы: орошение дорог водой; орошение растворами гигроскопических солей; обработку поверхности дорог различными эмульсиями. Пылеподавление водой является одним из наиболее распространенных мероприятий по снижению пылевой нагрузки на горнодобывающих предприятиях. Эффективность пылеподавления водой оросителями в зависимости от ветроустойчивости покрытия достигает до 95 %.

Обработка карьерных автодорог пылеподавляющими веществами заключается в подготовке полотна дороги и поверхностной его обработке. Бульдозером или автогрейдером производится уборка просыпей горной массы и выравнивание полотна дороги. Затем рыхлителями разрушается верхний укатанный слой покрытия на глубину 4 – 5 см. После этого обрабатывается пылеподавляющим веществом, которое наносится из перфорированной трубы поливочной машины самотеком во избежание образования в воздухе аэрозоля этого вещества. Расход пылеподавляющего вещества при первичной обработке 2,0 – 5,0 л/м², при последующих обработках – 1,2 – 2,5 л/м². Наиболее часто для полива автодорог используются поливочные машины на базе БелАЗ, КамАЗ. Забор воды на пылеподавление осуществляется из зумпфов-отстойников, находящихся внутри разреза и временного зумпфа – накопителя, расположенного на поверхности.

Мокрый способ рекомендуется применять в теплое время года с помощью поливомоечных машин, работающих в режиме мойки. На участках постоянных технологических автодорог со значительным водопритоком рекомендуется использовать стационарный оросительный водопровод с автоматическим управлением электрозадвижками подачи воды.

Сухой способ очистки дорог применяется в районах ограничения применения воды и в холодный период года. Очистка производится легкими или средними бульдозерами, автогрейдерами, универсальными фрезерными погрузчиками или снегопогрузчиками с лаповыми питателями. Уборку пыли на автодорогах с жесткими и промерзшими покрытиями рекомендуется производить подметально-уборочными машинами.

В зимнее время при отсутствии обычного снега возможно снижение запыленности с использованием искусственного снега, образуемого с помощью снегогенераторов. Пылеподавление искусственным снегом может осуществляться как путем воздействия на взвешенную в воздухе пыль, так и путем экранирования разрыхленной горной массы посредством покрытия ее снегом перед экскавацией и погрузкой. Применение такой установки снижает запыленность воздуха в рабочей зоне экскаватора типа ЭКГ-8И на 96,5 %.

Для уменьшения пылеобразования на автодорогах с твердым покрытием необходимо своевременно убирать просыпи горной массы дороги, а также своевременно производить ее очистку от грязи, используя для этого поливочные и уборочные машины с металлическими щетками.

Для борьбы с пылеобразованием при использовании железнодорожного транспорта применяют закрепление поверхности транспортируемой горной массы пылесвязующими материалами, укрытие пленкой, а также увлажнение водой поверхностного слоя транспортируемого материала.

Переход на конвейерный транспорт позволит снизить неорганизованные выбросы перегрузочных пунктов, уменьшив их количество или вообще исключив, позволит снизить количество одновременно работающей погрузочной техники, снизить количество технологических поездов и эксплуатационные затраты на транспортировку горной массы. Применение данной технологии может позволить:

снизить эксплуатационные затраты при транспортировке 1 тонн горной массы на 1 км более чем на 25 %;

сократить себестоимость железорудного концентрата на 18 %;

увеличить объемы перевозимой горной массы при снижении количества единиц техники;

сократить объемы образования отходов (вскрыши) на 50 %;

сократить объемы выбросов пыли на 33 %.

Рисунок .. Конвейера транспортировки руды комплекса ЦПТ слева АО "Михайловский ГОК" и справа АО "Лебединский ГОК"

При конвейерном транспорте для предотвращения сдувания пыли воздушными потоками с поверхности транспортируемого материала применяют различные укрытия конвейеров, которые полностью закрывают рабочую и холостую ветви конвейера. Сокращение пылевыделения с холостой ветви конвейера осуществляют путем очистки ленты от налипшего материала. Пункты перегрузки с конвейера на конвейер оборудуют аспирационными укрытиями.

Одним из эффективных способов предупреждения пылевыделений при транспортировке конвейерным транспортом является увлажнение сыпучих материалов до оптимальной влажности. Для железных руд она составляет для крупности 0 – 350 мм – около 1,5 %, для 0 – 75 мм – до 3 %, для 0 – 25 мм – до 4 %, для 0 – 8 мм – до 6 %. Повысить эффективность орошения и увлажнения можно за счет применения растворов ПАВ, например, 0,025 %-ного раствора смачивателя "Прогресс", 0,3 %-ного раствора полиакриламида, 0,5 %-ного раствора ДБ и др. Увлажнение материалов до оптимальной влажности позволяет в десятки раз уменьшить интенсивность пылевыделения и предотвратить срыв пыли с поверхности транспортируемого материала даже при значительной относи тельной скорости воздушного потока (до 6,5 м/с).

Почти на всех карьерах для снижения пылеобразования при погрузочно-разгрузочных работах применяется гидроорошение. Для этой цели используются гидроустановки на железнодорожной платформе, на шасси автосамосвалов. Установка на базе самосвала с цистерной емкостью 24 – 25 м³обеспечивает орошение навала горной массы на забоях трех экскаваторов. В гидроустановках используются водометные стволы различной конструкции, гидромониторы, а также пожарные стволы. В некоторых случаях в качестве водометного устройства используется агрегаты типа ДДН, применяемые в сельскохозяйственной дождевальной машине. При использовании гидромониторов с насадкой 25 мм, подключенных к водопроводной сети под давлением 4 – 8 ат запыленность снижается в 5 – 6 раз. При использовании пожарного насоса типа ПН-25 с пожарным стволом дальность струи достигает 50 – 60 м, а расход воды в пределах 95 – 140 м³/ч. При разгрузке горной массы, укладке в отвал пылеобразование можно снизить увлажнением водой с использованием передвижных или стационарных установок.

Для предупреждения пылевыделения при ведении экскаваторных работ увлажнение разрыхленной горной массы в развале осуществляется в основном путем ее орошения с использованием передвижных стационарных оросительных установок. Увлажнение горной массы в развале с одновременной ее дегазацией после взрыва возможно с использованием передвижных вентиляционно-оросительных установок.

При этом, наряду со снижением пылеобразования эта схема позволяет в 3 – 4 раза сократить время простоя оборудования после проведения массового взрыва. Увлажнение горной массы в экскаваторных забоях карьеров осуществляется с использованием передвижных гидромониторно-насосных установок на колесном и рельсовом ходу. При применении на карьере железнодорожного транспорта используют гидропоезд с 5 – 6 цистернами общей вместимостью 250 – 300 м³воды. Они оборудованы двумя оросительными установками типа ДДН-70 или ДДН-50 производительностью 300 м³/ч каждая и дальнобойностью струи 50 – 70 м. Ствол гидромонитора ГМН поворачивается на 360⁰в горизонтальной плоскости и на 120⁰в вертикальной. Для изменения параметров водяных струй гидромониторов предусмотрены сменные насадки диаметром от 40 до 60 мм. На карьерах, использующих автотранспорт, применяются оросительные гидромониторные установки на базе автосамосвалов различной грузоподъемности. Например, увлажнение путем поверхностного орошения с помощью поливооросительных машин, оборудованных гидромонитором, например, автомобилей БелАЗ-7648 (емкостью 32 м³). До 25 % экскавируемой горной массы в летний период подлежит орошению водой. Радиус разбрызгивания струи воды – 60 м. Снижение загрязнения атмосферного воздуха пылью до 10 г/т добываемой горной массы. Емкостью служит герметизированный кузов автосамосвала; действие насоса, подающего воду к гидромонитору, осуществляется с использованием приспособления отбора мощности. Забой орошается в большей степени в его верхней части; нижняя часть увлажняется за счет стока воды к подошве забоя. Средства орошения следует располагать на верхней или нижней площадке уступа с учетом направления ветра относительно забоя и экскаватора в удобном для размещения месте или непосредственно на спланированном с помощью бульдозера уступе. Заправку поливооросительных автомобилей водой предусматривается частично производить из зумпфов – отстойников карьерных вод, расположенных в выработанном пространстве и временного зумпфа – накопителя, расположенного на поверхности.

Увлажнение горной массы при перегрузке ее и при погрузке на складах осуществляется, как правило, с использованием стационарных оросительных установок. Для этого на территории склада имеются емкости для воды, установлены стационарно насосы, сеть трубопроводов и гидромониторы. Для снижения вредного влияния на окружающую среду открытые склады могут быть оборудованы защитными противопылевыми оградами.

Для снижения загрязнения атмосферы выхлопными газами автомобилей используется: нейтрализация выхлопных газов их термокаталитическим окислением, использование нетоксичных или малотоксичных антидетонирующих добавок к топливу, а для дизельных двигателей - антидымные присадки, магнитная обработка топлива.

Магнитная обработка автомобильного топлива позволяет снизить токсичность выхлопных газов до 50 %.

Значительное снижение токсичности отработавших газов можно при использовании нейтрализаторов различных конструкций. При каталитической нейтрализации выхлопных газов окись углерода переходит в двуокись, углеводороды окисляются до воды и двуокиси углерода, окись азота восстанавливается до молекулярного азота.

Химические реакции протекают следующим образом:

2CO + O₂= 2CO₂

C_xH_y + O₂→ CO₂+ H₂O

2NO + 2CO = N₂+ 2CO₂

Наиболее эффективным является использование платиновых катализаторов. Они позволяют обезвредить выхлопные газы от токсичных веществ на 96 – 98 %. Каталитические нейтрализаторы обеспечивают эффективность очистки окиси углерода до 75 %, углеводородов – до 70 % и альдегидов – до 80 % при температуре отработавших газов выше 300 ^оС.

Регулировку топливной аппаратуры ДВС для обеспечения наиболее полного сжигания топлива следует осуществлять систематически. Ежесменно при выходе автомобилей на линию требуется контролировать содержание токсичных примесей в отработавших газах и в случае отклонения от установленных нормативов проводить регулировку.

Присадка к топливам обеспечивают их более полное сгорание и уменьшение содержания в отработавших газах токсичных компонентов. Например, установлено, что применение присадки типа ИХП к топливу, используемому в дизельных двигателях, позволяет уменьшить дымность вдвое. Применение для дизельных двигателей топливно-водяных эмульсий, содержащих 15 – 20 % воды, также значительно уменьшает содержание вредностей в отработавших газах.

Кросс–медиа эффекты

Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

Наличие систем нейтрализации отработавших газов снижает мощность двигателя.

Технические соображения, касающиеся применимости

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

В 2020 году на Михайловском ГОКе открыли уникальный дробильно-конвейерный комплекс. Производительность комплекса – 15 миллионов тонн руды в год, инвестиции в проект – 6 миллиардов рублей.

В 2022 году "Металлоинвест" ввел в эксплуатацию комплекс ЦПТ на Лебединском ГОКе. На реализацию инвестпроекта стоимостью около 14 млрд рублей потребовалось почти 5 лет.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Снижение выбросов неорганической пыли и выхлопных газов.

5.3.7.1. Укрепление откосов ограждающих дамб хвостохранилищ с использованием скального грунта, грубодробленой пустой породы

Описание

Применение скального грунта, грубодробленой пустой породы при укреплении откосов ограждающих дамб хвостохранилищ, с целью сокращения площади пылящей поверхности.

Техническое описание

При строительстве и реконструкции хвостохранилищ, образующих каскады из двух и более отсеков, ограждающие дамбы, как правило, должны отсыпаться и наращиваться из крупнообломочных грунтов или скальной горной массы с устройством противофильтрационных элементов в виде вертикального ядра или наклонного экрана по верховому откосу. Наращивание дамб таких хвостохранилищ должно производиться только в сторону низового откоса, особенно в районах с продолжительным периодом среднесуточных температур ниже -5 °С. При отсутствии скальной вскрыши наращивание высоты дамб в каскаде может производиться только в сторону низового откоса совместно с наращиванием экрана. Отсеки, образующие каскад, должны иметь резервные объемы, достаточные для размещения селевого потока, образующегося при разрушении дамбы вышележащего отсека, или иметь аварийный водосброс (канал), обеспечивающий пропуск и отведение селевого потока в безопасное место, как это предусмотрено действующими строительными нормами и правилами [26].

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

В 2020 году Северный ГОК провел работы по консервации пылящих карт хвостохранилища. Для снижения пыления новых карт хвостохранилища на предприятии применили технологию скального пригруза. В качестве "подушки" использовали отходы производства – хвосты. Для покрытия вторым слоем – скальную породу. По подсчетам экологической службы комбината, полуметровый слой щебня будет прочно удерживать свыше семи тонн пыли в год на сухой поверхности. Также реализовали мероприятие по засыпке скальными породами отработанных карт хвостохранилища [27].

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ. Экологическое законодательство.

5.3.7.2. Устройство лесозащитной полосы по границе земельного отвода вдоль отвалов рыхлой вскрыши (посадка деревьев)

Описание

Наибольшими пылезащитными свойствами обладают древесные формы растений. Эффективность пылезащитных свойств у разных древесных пород различна и зависит от строения дерева, его ветрозащитной способности.

Техническое описание

Ветрозащитная эффективность полос зависит от их строения, конструкции, высоты, ширины, формы поперечного сечения и степени ажурности. Наибольшую дальность защитного действия (50-60 высот деревьев) имеют полосы зеленых насаждений при продуваемой конструкции (с просветами внизу). За полосами ажурной конструкции (оптимальная ажурность составляет 30-40 %) эти зоны несколько меньше (45-50 высот). Полосы непродуваемой конструкции (плотные сверху донизу) отличаются наименьшим ветрозащитным действием (35-40 высот).

Полоса деревьев высотой 10 м, расположенных в 5 рядов, способна ослабить скорость ветра вдвое, причем на расстоянии 60 м.

Лучше всего задерживают пыль деревья с шершавыми, морщинистыми, складчатыми, покрытиями волосками, липкими листьями. Шершавые листья и листья, покрытые тончайшими ворсинками (сирень, черемуха, бузина), лучше удерживают пыль, чем гладкие (клен, ясень, бирючина). Листья с войлочным опушением по пылезадержанию мало отличаются от листьев с морщинистой поверхностью, но они плохо очищаются дождем. Клейкие листья в начале вегетации имеют высокие пылезадерживающие свойства, но их утрачивают. У хвойных пород на единицу веса хвои оседает в 1,5 раза больше пыли, чем на единицу веса листьев, и пылезащитные свойства сохраняются круглый год. Зная пылезащитные свойства растений, варьируя размеры озеленяемой территории, подбирая породы и необходимую густоту посадок, можно добиться наибольшего пылезащитного эффекта. Дожди, освобождая насаждения и воздушный бассейн от пыли, смывают ее на поверхность земли. Количество пыли в воздухе изменяется в зависимости от влажности воздуха и скорости ветров.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение пыления отвалов вскрышной породы.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Снижение пыления отвалов до 55 г пыли/т горной массы, поступающей в отвал.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение пыления отвалов вскрышной породы. Требования экологического законодательства.

5.3.7.3. Использование отходов полиэтилена и полипропилена с последующей температурной обработкой до сплавления с поверхностью хвосто- и шламохранилища

Описание

При способе образования защитного экрана, заключающемся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена, укладке ее на основание хранилища и термической обработке, приготавливают смесь из отходов полиэтилена – 70 – 99 % и полипропилена – 1 – 30 %, после укладки на основание хранилища ее подвергают термической обработке при температуре плавления смеси или поверхностного слоя хранилища.

Техническое описание

Техногенный процесс консервации включает три стадии:

1) планирование поверхности хвостохранилища;

2) проведение дренажным мероприятий;

3) создание композитного слоя.

На первых двух стадиях процесса задействуется имеющийся на предприятии комплекс машин и оборудования (бульдозеры, экскаваторы, автосамосвалы и т. д.). При планировании поверхности насыпных и намывных техногенных месторождений необходимо опираться на данные о естественном угле откоса для образующихся пород. Профиль спланированного техногенного месторождения должен иметь угол откоса характерный для самых слабых пород.

Проведение третьего этапа процесса создания экрана требует приготовления специализированного оборудования-экранирующая машина.

В районах развития многолетнемерзлых пород требуется сохранение пластичности покрытия при низких температурах, в этом случае смесь должна содержать 90 – 99 % - полиэтилена и 1 – 10 % - полипропилена. В районах жаркого и засушливого климата при необходимости сохранения термоустойчивости покрытия содержание полипропилена в смеси увеличивается до максимума, т. е. до 30 %.

Если в литологическом строении основания хранилища преобладают рыхлые несвязные породы, то покрытие должно обладать большей жесткостью, в этом случае смесь должна содержать 75 – 85 % полиэтилена и 15 – 25 % полипропилена. В случае наличия в строении основания хранилища трещиноватых пород, а также при наличии неоднородностей на поверхности основания хранилища, покрытие должно обладать большей пластичностью, в этом случае смесь должна содержать 85 – 95 % полиэтилена и 5 – 15 % полипропилена.

Перед образованием защитного экрана проводятся планировочные работы на поверхности хранилища. Смесь приготавливают путем перемешивания на месте ее нанесения, равномерным слоем распределяют по поверхности основания хранилища, заполняя ею трещины и неоднородности. Далее смесь подвергают, электротермической обработке с помощью нагревательного устройства при температуре плавления смеси (150 – 170 °С). При необходимости повышения изоляционных свойств покрытия при складировании отходов и повышенной обводненности грунтов основания температура термической обработки может быть увеличена до температуры плавления поверхностного слоя хранилища (грунтов основания) (до 1300 °С). Кроме того, высокотемпературная термическая обработка приводит к повышению прочностных свойств защитного экрана за счет оплавления этого слоя.

Применение данного способа позволяет повысить прочность, устойчивость к деформации экранирующего покрытия, создать покрытие, устойчивое к воздействию агрессивных сред, экологически безопасное для окружающей среды [28].

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение пыления хвостохранилища.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Использование данной технологии решает несколько задач:

при нанесении полимерного покрытия на каждом квадратном метре можно утилизировать порядка 12 – 15 кг отходов полиэтилена;

снижение пыления хвостохранилища.

Комплекс исследований проведены на территориях расположения техногенных массивов ОАО "Михайловский ГОК" [28].

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ. Экологическое законодательство.

5.3.7.4. Прокладка труб с разбрызгивателями воды мелкодисперсной фракции по периметру хвостохранилища

Описание

Основой данной техники является то, что взвешенные в воздухе частицы пыли смачиваются водой и осаждаются в пределах площади хвостохранилища.

Техническое описание

С целью сокращения пыления поверхностей сухих пляжей хвостохранилищ в теплый сухой период года осуществляется их орошение и укрепление внешнего слоя пылящих поверхностей путем применения:

систем пылеподавления водяным орошением с использованием поливочных машин, установок, распылителей;

систем пылеподавления, если применимо, пылесвязывающими жидкостями (растворами неорганических и органических веществ, ПАВ, полимерными веществами, эмульсиями и другими химическими реагентами), создающих на поверхности обрабатываемого материала утолщенную эластичную и долговременную корку.

Для пылеподавления пляжей хвостохранилищ используются генераторы тумана. Технология, заключается в подаче воды и сжатого воздуха под низким давлением (2 – 5 бар). Система состоит из воздушного компрессора, форсунок и системы управления с электропитанием. Форсунка генератора тумана сконструирована по принципу свистка: сжатый воздух разгоняется в сужающемся канале сопла и затем расширяется в его расширяющейся части, попадая в камеру резонатора, усиливающего действие волн. В результате возникают мощные ударные волны, веерообразно распространяющиеся со скоростью звука. Вода или иная жидкость, введенная в поле этих волн, дробится на мелкие и однородные по размеру капли порядка 1 – 10 мкм. За счет изменения давления воздуха можно регулировать размер капель [29].

Использование на действующих гидроотвалах и хвостохранилищах системы равномерно распределенных пульпопроводов. НДТ позволяет снизить выбросы пыли в атмосферный воздух. При использовании пылесвязывающих жидкостей поверхность и структура обрабатываемых площадей становится стойкой к ветровой эрозии, обладает высокой морозостойкостью и стойкостью к агрессивным средам.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение пыления хвостохранилища.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Снижение выбросов (пыления) при гидрообеспыливании или орошении пылесвязывающими жидкостями составляет 85 – 90 %.

Гидрозавеса и дождевая установка требуют устройства специальной водопроводной сети, размещение которой на эксплуатируемом хвостохранилище является весьма трудоемкой операцией

В 2021 году на АО "Стойленский ГОК" (СГОК, Белгородская область, входит в группу НЛМК) внедрил проект по снижению образования пыли на сухих пляжах хвостохранилища стоимостью 150 млн рублей. Благодаря реализации проекта пыление хвостохранилища на Стойленском ГОКе снизилось на 70 % [30]. Система пылеподавления состоит из 6 км системы орошения и обрабатывающего реагентом более 100 гектаров.

В США для пылеподавления используют систему "Smart Fog Dust Suppression Systems", которая создает туман [31].

На ЕВРАЗ КГОК завершен первый этап технического перевооружения системы складирования отходов обогащения. В рамках проекта увеличена мощность системы гидротранспорта, внедрена система автоматизированного управления оборудованием, изменен способ укладки пульпы. Реализация инвестиционного проекта началась в 2016 году [32].

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ. Экологическое законодательство.

5.3.7.5. Использование ветровых экранов

Описание

Система ветрозащитных экранов является модульной, состоит из ограниченного числа элементов, применяется для сокращения пыления.

Техническое описание

Ветровой барьер представляет собой специальную сеть из синтетического материала, натянутую вокруг потенциального источника пыли. Благодаря ячеистой структуре ветровой барьер снижает скорость проходящих через него потоков воздуха на 75 % и более. Это значительно сокращает количество воздушной пыли. При этом окружать весь штабель ветровым барьером не требуется, достаточно установить его в направлении наиболее частого и постоянного ветра. Ветровой барьер устойчив к сильным ветрам, ультрафиолету.

Ограждение для защиты от ветра и пыли контролирует и изменяет направление потоков ветра за счет уменьшения скорости ветра и турбулентности на площадках. При столкновении ветра со стеной механическая энергия воздушного потока снижается, вследствие чего уменьшается скорость ветра. В то же время уменьшается сила и размер крупных вихревых потоков.

Жесткая конструкция формирует новые потоки воздуха с меньшей скоростью и интенсивностью, что позволяет значительно снизить рассеивание пыли как на площадке, так и за ее пределами [33].

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение пыления хвостохранилища.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Снижение выбросов (пыления) при использовании ветровой защиты составляет 65 – 80 %.

В США для пылеподавления используют ветровые экраны "Dust TAMER™ Wind Screen Systems" [31].

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ. Экологическое законодательство.

5.3.8.1. Применение камер гравитационного осаждения для удаления крупных частиц (>20 мкм) на этапе предварительной очистки дымовых газов

Описание

Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока. Процесс проводят в отстойных газоходах и пылеосадительных камерах.

Техническое описание

Улавливание пыли происходит в гравитационном поле за счет сил тяжести частицы пыли относительно газовой среды. Скорость запыленного газа в камере должна быть небольшой, не более 1,5 м/сек, с уменьшением скорости, эффективность камеры возрастает. Гидравлическое сопротивление в пределах 12 кг*с/м². Схема горизонтальной осадительной камеры показана на рисунке 5.26 Преимущество осадительной камеры – простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, отсутствие износа, способность производить очистку газа при высоких запыленностях и температурах.

Рисунок .. Схема горизонтальной осадительной системы

Для улавливания пыли с размером частиц более 20 мкм применяются жалюзийные аппараты. Данные аппараты имеют жалюзийную решетку, состоящую из рядов пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц из газового потока, которые, сталкиваясь с наклонными решетками, отражаются и отскакивают в сторону от щелей между лопастями жалюзи (рисунок 5.27). Назначение жалюзийной решетки - разделить газовый поток на две части: одну, в значительной мере освобожденную от пыли и составляющую 80-90 % всего количества газа, и другую (10-20 %), в которой сосредоточена основная масса содержащейся в газе пыли, улавливаемой затем в циклоне или в другом достаточно эффективном пылеуловителе. Очищенный в циклоне газ возвращается в основной поток газов, очищенных с помощью жалюзийной решетки.

Скорость газа перед жалюзийной решеткой должна быть достаточно высокой (до 15 м/с), чтобы достигнуть эффекта инерционного отделения пыли. На степень очистки влияет также скорость движения газов, отсасываемых в циклон. Гидравлическое сопротивление решетки составляет 100 – 500 Па.

Рисунок .. Жалюзийный пылеотделитель

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов пыли.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

При очистке в жалюзийных аппаратах достигаются следующие показатели работы: при наличии пылевых частиц размером 30 мкм эффективность составляет около 75 %, а для частиц размером 40 мкм – 85 %.

К преимуществам жалюзийных пылеуловителей относится [34]:

компактная конструкции;

низкая цена;

уменьшают уровень износа рукавов;

высокая пригодность к ремонту.

Пассивные решетки не потребляют электроэнергию, лишены подвижных элементов, изготовлены из долговечных металлов. Универсальный характер технологии позволяет использовать аналогичные приемы для очищения самых разных субстанций, как минеральных, так и органических.

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменим.

Сухое улавливание пыли бывает недостаточно для очистки газов, содержащих агрессивные химические вещества. При наличии едких реагентов требуется влажная технология, часто с применением специальных веществ, нейтрализующих активные компоненты.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли. Экологическое законодательство.

5.3.8.2. Применение циклонов на этапе предварительной очистки газов

Описание

Циклон для удаления частиц пыли является одним из основных аппаратов для очистки воздуха и отходящих технологических газов от твердых загрязнений, которые образуются в результате деятельности различных производственных предприятий. Благодаря простоте конструкции, отсутствию подвижных узлов и механизмов, возможности увеличения производительности путем объединения в группы и батареи, циклоны сухой очистки широко применяются в технологических и подготовительных производственных процессах.

Техническое описание

Циклоны обеспечивают очистку газов эффективностью 80 – 95 % от частиц пыли размером более 10 мкм. В основном их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед высокоэффективными аппаратами (например, фильтрами или электрофильтрами). В ряде случаев достигаемая эффективность циклонов оказывается достаточной для выброса газов или воздуха в атмосферу. Запыленный воздух входит в корпус циклона со скоростью до 20 м/с, совершая вращательное движение в кольцевом пространстве между стенкой корпуса и внутренней трубой, перемещаясь далее в коническую часть корпуса. Под действием центробежной силы пылевые частицы, перемещаясь радиально, прижимаются к стенкам корпуса. Воздух, освобожденный от пыли, выходит наружу через внутреннюю трубу, а пыль поступает в сборный бункер. В зависимости от производительности циклоны можно устанавливать по одному (одиночные циклоны) или объединять в группы из двух, четырех, шести или восьми циклонов (групповые циклоны).

Циклоны предназначены для сухой очистки газов, выделяющихся при сушке, обжиге, агломерации, аспирации, сжигании топлива и других технологических процессах. При этом недопустимо применение данного типа циклонов в условиях токсичных и взрывоопасных сред, а также для улавливания сильно слипающих пылей.

Рисунок .. Базовая схема устройства циклона

Типоразмер циклона подбирают исходя из производительности с учетом оптимальной скорости в цилиндрической части циклона.

В зависимости от расхода очищаемого воздуха циклоны могут применяться в одиночном либо групповом исполнении, состоящем из 2, 4, 6 и 8 циклонов. При подборе типоразмера циклона учитывается, что с увеличением диаметра циклона степень очистки воздуха уменьшается. Циклоны с диаметром менее 800 мм не рекомендуется применять для улавливания абразивной пыли.

Материал для изготовления циклонов при температуре окружающей среды до 40 °С – углеродистая сталь, при температуре ниже - 40 °С - низколегированные стали.

Таблица .. Параметры циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24

№ п/п	Параметры циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24
1	2
1	Допустимая запыленность газа, г/м³:
2	- для слабослипающейся пыли	Не более 1000
3	- для среднеслипающейся пыли	250
4	Температура очищаемого газа, °С	Не более 400
5	Максимальное давление (разрежение), кгс/м²(кПа)	500 (5)
6	Коэффициент гидравлического сопротивления циклонов:
7	- для одиночных циклонов	147
8	- для групповых циклонов:
9	с "улиткой"	175
10	со сборником	182
11	Оптимальная скорость, м/с:
12	- в обычных условиях Vц (Vвх)	3,5 (16,0)
13	- при работе с абразивной пылью Vц(Vвх)	2,5 (11,4)

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов пыли.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Степень улавливания частиц пыли размером 0,01 – 0,02 мкм в циклонах представлена в таблице 5.5.

Таблица .. Эффективность очистки газа в циклоне

№ п/п	Дисперсность частиц	Теоретическая эффективность очистки
1	2	3
1	Более 20 мкм	≈ 99%
2	Более 10 мкм	≈ 95%
3	Более 5 мкм	≈ 80%

Эффективность очистки газа в циклоне определяется дисперсным составом и плотностью частиц улавливаемой пыли, а также вязкостью газа, зависящей от его температуры. При уменьшении диаметра циклона и повышении до определенного предела скорости газа в циклоне эффективность очистки возрастает. Эффективность очистки, указанная в технических характеристиках, может быть достигнута лишь при условии соответствия между типоразмером циклона и его производительностью.

Эффективность очистки резко снижается при подсосе атмосферного воздуха внутрь циклона, особенно через бункер. Допустимая величина подсоса 5 – 8 %.

Для нормальной эксплуатации циклонов необходимо:

обеспечить герметичность и исключить подсосы воздуха в шпек удаления пыли, пылесборную камеру, циклоны;

поддерживать температуру газов в циклонах на 30 – 50 °С выше точки росы для исключения конденсации паров воды входной газоход и циклоны теплоизолируют;

для снижения выноса пыли из сушильного барабана производительность дымососа увязывают с поступлением горячих газов из топки путем поддержания разрежения в барабане па уровне 20 – 50 Па.

Допустимая запыленность газа для циклонов должна находиться в следующих пределах: для циклона диаметром 400 – 600 мм - не более 200 г/м³; 600 – 800 мм - не более 400 г/м³; 1000 – 2000 мм - не более 3000 г/м³; 2000 – 3000 мм - не более 6000 г/м³.

На объектах предприятия АО "ССГПО" используются циклоны ЦН-11, ЦН-15 для участка по при обжиге окатышей, с эффективностью улавливания частиц пыли 96,5 % (по данным КТА).

ОАО "Лебединский ГОК" для очистки отходящих газов от твердых веществ применяет высокоэффективный сухой циклон с последующим мокрым обеспыливанием с КПД очистки 99,48 % [35].

Кросс-медиа эффекты

Увеличение количества отходов, если собранная пыль не может быть возвращена в процесс.

Технические соображения, касательно применимости

Требуется наличие сухого сжатого воздуха (обычно решается установкой компрессора необходимой производительности вблизи фильтра и фильтра-влагомаслоотделителя.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли при обжиге окатышей, сушке концентрата и механических процессах. Экологическое законодательство.

5.3.8.3. Применение мокрых газоочистителей для одновременного улавливания SOx и пыли

Описание

Метод предусматривает использование электрофильтра, в котором собранный материал смывается с пластин коллекторов с помощью жидкости, обычно воды. Для удаления капель воды перед выбросом отработанного газа устанавливается специальное устройство (например, влагоуловитель или конечное сухое поле).

Техническое описание

Улавливание частиц с помощью мокрых скрубберов предусматривает использование трех основных механизмов: инерционное столкновение, задержание и рассеивание. Большое значение имеют размер собираемых частиц, а также их способность к смачиванию. Схема устройства радиального мокрого скруббера приведена на рисунке ниже.

Рисунок .. Радиальный мокрый скруббер

Мокрые скрубберы используются для охлаждения, насыщения и предварительной очистки газа, например, когда установлены перед мокрыми электрофильтрами. Отличительной их особенностью является захват улавливаемых частиц жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама. В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего используется вода. При совместном пылеулавливании и химической очистке газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обуславливается процессом абсорбции.

Мокрые аппараты имеют следующие достоинства: простоту конструкции и сравнительно невысокую стоимость; более высокую эффективность по сравнению с сухими механическими пылеуловителями инерционного типа; меньшие габариты по сравнению с рукавными фильтрами и электрофильтрами; возможность использования при высокой температуре и повышенной влажности газов; улавливания вместе с взвешенными твердыми частицами паров и газообразных компонентов. Типичные примеры: скруббер Вентури или радиальный скруббер с регулируемым падением давления.

Простейший скруббер Вентури (рисунок 5.30, а) включает трубу Вентури (рисунок 5.30, б) и прямоточный циклон.

1-конфузор, 2-горловина, 3-диффузор, 4-одача воды, 5-каплеуловитель; а-общий вид, б-нормализованная труба Вентури

Рисунок .. Скруббер Вентури

Труба Вентури состоит из служащего для увеличения скорости газа конфузора, в котором размещают оросительное устройство, горловины, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине. В каплеуловителе тангенциального ввода газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя в виде шлама.

В центробежных скрубберах одновременно с охлаждением газов происходит адсорбция из них SO₂. Вследствие низкой степени очистки центробежные скрубберы типа ЦС-ВТЦ как пылеулавливающие аппараты в настоящее время не применяются, однако они широко используются в качестве каплеуловителей в скрубберах Вентури. В этом случае вода на орошение не подается.

Достигнутые экологические выгоды

Аппараты мокрого пылеулавливания проще по конструкции, но при этом обладают эффективностью, присущей наиболее сложным сухим пылеуловителям. Их легко изготовить непосредственно на химическом предприятии; как правило, они не имеют подвижных узлов, которыми часто оснащены сухие пылеуловители (например, узлы встряхивания в рукавных фильтрах).

Достоинствами мокрых пылеуловителей, по сравнению с аппаратами сухого типа:

более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;

возможность очистки газов от более мелких частиц (в лучших мокрых аппаратах удается удалять частицы с размерами порядка 0,1 мкм);

допустимость очистки газов при высокой температуре и повышенной влажности.

Недостатки:

выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, то есть с удорожанием процесса;

возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах;

в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами.

В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяется вода; при одновременном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обусловливается процессом абсорбции.

В результате контакта запыленного газового потока с жидкостью в мокрых пылеуловителях образуется межфазная поверхность контакта. В различных аппаратах характер поверхности контакта фаз различный: она может состоять из газовых струек, пузырьков, жидкостных струй, капель, пленок жидкости. Поскольку в пылеуловителях наблюдаются различные виды поверхностей, то пыль улавливается в них по различным механизмам.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Скрубберы Вентури могут работать с высокой эффективностью (96 – 99 % на пыль со средним размером частиц 1 – 2 мкм) и улавливать высокодисперсные частицы пыли (вплоть до субмикронных размеров) в широком диапазоне ее начальной концентрации в газе: 0,05 – 100 г/м³. При работе в режиме тонкой очистки скорость газов в горловине должна поддерживаться в пределах 100 – 150 м/с, а удельный расход воды – в пределах 0,5 – 1,2 дм³/м³. Это обусловливает необходимость большого перепада давления (Dр=10÷20 кПа) и, следовательно, значительных затрат энергии на очистку газа. Степень улавливания SO₂водой обычно составляет 40 – 50 %.

На металлургическом заводе фирмы "ЛТВ Стил" в Чикаго (США), расположенном в промышленном районе с высоким уровнем загрязнения атмосферы, и на коксовой батарее металлургического завода фирмы "Соллак" в Сереманже (Франция) оснащены Японской системой бездымной загрузки оснащена коксовая батарея № 1 (60 печей высотой 6,1 м.) [36].

Характеристика системы газоочистки приведена ниже:

Количество поступающего на обеспыливание газа, тыс. м³/ч – 21.

Содержание пыли:

в отсасываемых газах г/Нм³– 5 – 15;

в очищенных газах мг/Нм³– 60 – 80;

расход распыляемой воды, м³/ч – 25 – 80.

Циклон Вентури используется при сушке концентрата на участке ФРПО АО "ССГПО" в сушильных печах. Дымовые газы удаляются в газовый тракт котла и поступает в систему мокрой очистки, состоящей из труб Вентури и центробежных пылеуловителей типа МП-ВТИ (котлы №1 – 5) или в батарейный коагулятор с эмульгированным слоем (котел №6). Очищенный газ от шести котлов сбрасывается через дымовую трубу высотой 180,0 м. Проектная степень очистки составляет 98 %, фактическая 92,1 % (по данным КТА)

Кросс-медиа эффекты

Потребление электрической энергии увеличивается с повышением эффективности пылеулавливания. Образование сточных вод, требующих дальнейшей обработки для предотвращения сброса металлов и других веществ в водные объекты.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо при модернизации и новом строительстве.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли и SO₂.

5.3.8.4. Применение электрофильтров для удаления крупных частиц размером >1 мкм

Описание

Частицы пыли получают (как правило) отрицательный электрический заряд в поле коронного разряда и движутся под действием электрического поля к заземленным электродам, оседают на них и после регенерации электродов собираются в бункерах. Небольшая часть пыли, примерно 0,5 – 1 % от общего количества, приобретает положительный заряд и осаждается на коронирующих электродах и также периодически удаляется.

Техническое описание

Электрофильтры активно применяются в отрасли и могут функционировать в условиях широких диапазонов значений температуры, давления и пылевой нагрузки. Они не очень чувствительны к размеру частиц и улавливают пыль как во влажных, так и в сухих условиях. Конструкция электрофильтра устойчива к коррозии и абразивному воздействию.

Электрофильтр состоит из нескольких высоковольтных коронирующих электродов и соответствующих осадительных электродов. Частицы заряжаются и впоследствии выделяются из газового потока под воздействием электрического поля, созданного между электродами. Электрическое поле между электродами создается небольшим постоянным током высокого напряжения (100 кВ). На практике электрофильтр разделен на ряд дискретных зон (обычно до пяти). Схема устройства электрофильтра показана на рисунке ниже.

Рисунок .. Схема устройства электрофильтра (показаны только две зоны)

Частицы удаляются из потока газа в четыре этапа:

наведение электрического заряда на частицы пыли;

подача заряженной пыли в электрическое поле;

улавливание пыли с помощью коллекторного электрода;

удаление пыли с поверхности электрода.

Коронирующие электроды необходимо подвергать встряхиванию или вибрации для предотвращения накопления пыли, соответственно, их механическая прочность должна выдерживать такое воздействие. Механическая надежность коронирующих электродов и их несущей конструкции имеет большое значение, поскольку даже один оборванный кабель может закоротить все электрическое поле электрофильтра.

Производительность электрофильтра определяется формулой Дейча, согласно которой эффективность определяется общей площадью поверхности осадительных электродов, объемным расходом газа и скоростью миграции частиц. Таким образом, увеличение площади поверхности осадительных электродов имеет большое значение для улавливания конкретного вида пыли, в связи с чем современным подходом является использование расширенного межэлектродного пространства. В свою очередь, это предполагает надежную конструкцию и контроль работы выпрямительного устройства.

Конструкция используемых в горно-обогатительной отрасли выпрямителей предусматривает применение отдельных секций устройства для каждой зоны или части зоны электрофильтра. Это позволяет применять разное напряжение на входных и выходных зонах, поскольку на выходе пылевая нагрузка меньше, а также дает возможность постепенно увеличивать напряжение, подаваемое на зоны, без искрения. Хорошая конструкция также подразумевает применение АСУ, поддерживающих оптимально высокое напряжение, подаваемое без искрения на электроды конкретной зоны. Для подачи максимально возможного без образования искр высокого напряжения и постоянного изменения его значения используется автоматическое контрольно-измерительное устройство. Подача постоянного высоковольтного электропитания практически не позволяет обеспечить оптимальную эффективность улавливания пыли.

Особое значение имеет электрическое сопротивление (величина, обратная электрической проводимости) пыли. Если оно слишком низкое, то частицы, достигая осадительного электрода, легко теряют свой заряд, и может произойти вторичный унос пыли. При повышенном удельном сопротивлении пыли на электроде образуется изолирующий слой, который препятствует нормальному коронированию и приводит к снижению эффективности улавливания. В основном удельное сопротивление пыли находится в рабочем диапазоне, но эффективность улавливания можно еще повысить, улучшив физические характеристики частиц. Для этого широко применяются аммиак и трехокись серы. Удельное сопротивление также можно уменьшить с помощью понижения температуры или увлажнения газа.

Для достижения высоких значений производительности электрофильтра газ пропускают через специальные устройства, обеспечивающие равномерность потока, препятствующую прохождению вне электрического поля. Правильная конструкция входных газоходов и наличие устройств распределения потока на входе электрофильтра необходимы для достижения однородности потока.

Электрофильтры ионной абразивной обработки обычно работают в диапазоне 100 – 150 кВ для обеспечения высокой эффективности сепарации. Отличительной особенностью электрофильтров является способностью работать при высокой температуре (горячие) и высокой влажности обеспыливаемых газов (мокрые). Количество образующейся пыли – так называемый вынос пыли (в процентах от массы перерабатываемой шихты) или переход металлов в пыль зависит от вида металлургического агрегата, физико-химической характеристики шихты (крупность, прочность, содержание легковозгоняемых металлов и соединений и прочее), интенсивности и характера пирометаллургического процесса и многих других факторов. Особенно интенсивно пыль образуется в технологических процессах, таких как обжиг и плавка концентратов, возгоночные процессы.

Таблица .. Эффективность очистки и уровни выбросов, связанные с использованием электрофильтров [37]

№ п/п	Загрязняющее вещество	Эффективность очистки, %	Примечание
			Сухой фильтр	Мокрый фильтр

1	2	3	4	5
1	<1 мкм	>96,5	Зависит от конфигурации и условий эксплуатации	Зависит от конфигурации и условий эксплуатации
2	2мкм	>98,3	Очистка до <20мг/Нм³	Очистка до <20мг/Нм³
3	5мкм	>99,95	Зависит от конфигурации и условий эксплуатации	Зависит от конфигурации и условий эксплуатации
4	>10мкм	>99,95	Зависит от конфигурации и условий эксплуатации	Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов пыли и металлов.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Основные преимущества электрической очистки газов, следующие:

широкий диапазон производительности – от нескольких м³/час до миллионов м³/час;

эффективность очистки от пыли варьирует от 96,5 % до 99,95 %.

гидравлическое сопротивление – не более 0,2 кПа (является основной причиной низких эксплуатационных затрат);

электрофильтры могут улавливать сухие частицы, капли жидкости и частицы тумана;

электрофильтрах улавливаются частицы размером от 0,01 мкм (вирусы, табачный дым) до десятков микрон.

В КГОКе (2008) (ОАО "Ванадий", входит в "Евраз Груп") завершена реализация инвестиционного экологического проекта по оснащению газоочистными установками двух действующих на предприятии комплексов по производству агломерата (сырья для изготовления чугуна). В цехе агломерации пущен в эксплуатацию современный электрофильтр, который позволит каждый час очищать до 1 миллиона кубометров отходящих газов с высокими качественными показателями. Удельные выбросы в атмосферу сократились более чем в 2,5 раза: с 23 до 9 кг на тонну готовой продукции.

На фабрике окомкования при обжиге окатышей на Лебединском ГОКе (2009) проведена модернизация системы газоочистки, скрубберы в системе аспирации заменены на электрофильтры. Эффективность пылеочистки достигает 99 % [38].

Электрофильтры ЭГБ1М успешно эксплуатируются на предприятиях России, стран СНГ, Финляндии, Швеции, Ирландии [39].

На Магнитогорском металлургическом комбинате установлен электрофильтр системы аспирации шихтоподачи Доменной печи № 6 в аспирационных системах, каждая из которых имеет производительность более 1 млн м³/час, электрофильтры обеспечивают проектную эффективность очистки воздуха до 98 – 99 % [39].

Кросс-медиа эффекты

Потребление электрической энергии увеличивается с повышением эффективности пылеулавливания. При выполнении работ по обслуживанию электрофильтра могут появиться дополнительные отходы. Необходимость утилизации пыли, если она не может быть повторно использована.

Технические соображения, касательно применимости

Вследствие их высокой эффективности, низкого гидравлического сопротивления, высокой работоспособности и энергетической эффективности, электрофильтры стали наиболее успешными установками для улавливания пыли из отходящих газов от основного технологического оборудования.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли, с возможностью ее повторного использования. Экономия сырья, если пыль может быть возвращена в процесс.

5.3.8.5. Применение рукавных фильтров для удаления мелких и ультрамелких частиц

Описание

Очистка отходящих газов от пыли путем пропуска через плотно сплетенную или войлочную ткань, в результате чего твердые частицы собираются на ткани путем просеивания или другими способами.

Техническое описание

Рукавные фильтры изготавливаются из пористой тканой или войлочной ткани, через которую пропускаются газы для удаления частиц. Использование рукавного фильтра требует выбора ткани, подходящей для характеристик отходящего газа и максимальной рабочей температуры. Обычно рукавные фильтры классифицируются в соответствии с методом очистки фильтрующего материала. Необходимо регулярно удалять пыль из ткани для поддержания эффективности экстракции.

Наиболее распространенными методами очистки являются обратный воздушный поток, механическое встряхивание, вибрация, пульсация воздуха под низким давлением и пульсация сжатого воздуха. Акустические ковши также используются для очистки фильтрующих рукавов. Стандартные механизмы очистки не обеспечивают возвращение рукава в первоначальное состояние, так как частицы, осевшие в глубине ткани, уменьшают размер пор между волокнами, хотя это обеспечивает высокую эффективность очистки субмикронных паров.

Рисунок .. Конструкция рукавного фильтра

Эффективность очистки в рукавных фильтрах в основном зависит от свойств фильтровальной ткани, из которой изготавливаются рукава аппарата, а также от того, в какой мере эти свойства соответствуют свойствам очищаемой среды и взвешенных в ней частиц. При выборе ткани необходимо учитывать состав газов, природу и размер частиц пыли, способ очистки, требуемую эффективность и экономические показатели. Также учитывается температура газа, способ охлаждения газа, если таковой имеется, образующийся водяной пар и точка кипения кислоты. В таблице 5.7 представлены типы тканей, широко используемых при очистке.

Таблица 5.7. Сравнение различных систем рукавных фильтров

№ п/п

Параметр

Ед. изм.

Фильтр с импульсной очисткой

Мембранный фильтр из стекловолокна

Фильтр из стекловолокна

1	2	3	4	5	6
1	Тип рукава	-	Полиэстер	Мембрана/ стекловолокно	Стекловолокно
2	Размер рукава	м	0,126 х 6	0,292 х 10	0,292 х 10
3	Площадь ткани на рукав	м²	2	9	9
4	Корпус	-	Да	Нет	Нет
5	Перепад давления	кПа	2	2	2,5
6	Отношение воздуха к ткани	м/ч	80 – 90	70 – 90	30 – 35
7	Интервал рабочей температуры	°C	250	280	280
8	Срок эксплуатации рукава	месяцев	До 30	72 – 120	72 – 120

Существует несколько различных конструкций рукавных фильтров, в которых используются различные виды фильтрующих материалов. Использование технологий мембранной фильтрации (поверхностная фильтрация) приводит к дополнительному увеличению срока службы, увеличению пределов температуры (до 260 °C) и относительно низким затратам на техническое обслуживание. Мембранные фильтрующие рукава состоят из ультратонкой мембраны из расширенного политетрафторэтилена (ПТФЭ), встроенной в материал основы. Частицы в потоке отходящего газа улавливаются на поверхности рукава. Вместо формирования осадка на внутренней части или проникновения в ткань рукава, частицы отталкиваются от мембраны, образуя тем самым меньший по объему осадок.

Синтетические фильтрующие ткани, такие как тефлон/стекловолокно, позволяют использовать рукавные фильтры в широком спектре процессов, обеспечивая длительный срок службы. Эффективность современных фильтрующих материалов при высоких температурах или в условиях абразивности достаточно высока, и производители тканей могут оказать помощь в определении материала для конкретного применения. При использовании подходящей конструкции для соответствующего типа пыли в особых случаях может быть обеспечен очень низкий уровень выбросов пыли. Более высокая надежность и более длительный срок службы компенсируют расходы на современные рукавные фильтры. Достижение низких уровней выбросов пыли имеет важное значение, поскольку пыль может содержать значительные уровни металлов. Чтобы предотвратить утечку неочищенных газов в атмосферу, необходимо учитывать влияние деформации распределительных коллекторов и надлежащую герметизацию рукавов.

По причине возможного забивания фильтров в определенных условиях (например, в случае липкой пыли или при использовании в воздушных потоках при температуре конденсации) и чувствительности к огню, они подходят не для всех целей применения. Фильтры также могут использоваться вместе с существующими рукавными фильтрами и могут подвергаться модернизации. В частности, система уплотнения рукава может быть улучшена во время ежегодного технического обслуживания, а фильтрующие рукава могут быть заменены более современными материалами в соответствии со стандартными графиками замены, что также может снизить будущие затраты.

Самым распространенным типом используемых фильтров являются рукавные фильтры в виде мешков, при этом несколько отдельных фильтрующих элементов из ткани размещаются вместе в группе. Рукавные фильтры также могут быть в виде листов или картриджей.

Фильтр состоит из нескольких секций, часть из которых работает в режиме фильтрации очищаемого газа, а часть – в режиме регенерации, т. е. удаления осевшей на рукавах пыли. В режиме очистки запыленный газ фильтруется через поры рукава, а пыль осаждается на его поверхности. Со временем гидравлическое сопротивление рукава с накопленным на нем слоем пыли увеличивается, и эффективность осаждения возрастает. При этом пропускная способность фильтра по газу существенно снижается, и секцию отключают на регенерацию для удаления пыли механическим (встряхиванием, скручиванием) и (или) аэродинамическим (импульсной продувкой сжатым воздухом) способами. Поток газа, подлежащего обработке, может направляться либо изнутри рукава наружу, либо снаружи рукава вовнутрь. В случае содержания в поступающих отработанных относительно крупных частиц, для снижения нагрузки на рукавный фильтр, особенно при высокой концентрации частиц на входе, для дополнительной предварительной очистки могут использоваться механические коллекторы (циклоны, электростатические фильтры и др.).

Мониторинг

Для обеспечения правильной работы фильтра следует применять одну или несколько из следующих функций.

Особое внимание уделяется выбору фильтрующего материала и надежности системы крепления и уплотнения. Проведение надлежащего технического обслуживания. Современные фильтрующие материалы, как правило, являются более прочными и имеют более длительный срок службы. В большинстве случаев дополнительные затраты на современные материалы компенсируются продолжительным сроком службы.

Рабочая температура выше точки конденсации газа. Термостойкие рукава и крепления используются при более высоких рабочих температурах.

Непрерывный контроль содержания пыли путем улавливания и использования оптических или трибоэлектрических устройств для обнаружения поломок фильтра. При необходимости устройство должно взаимодействовать с системой очистки фильтра для обнаружения отдельных секций, содержащих изношенные или поврежденные рукава.

Использование газового охлаждения и искрового гашения, если это необходимо. Циклоны считаются подходящими устройствами для искрового гашения. Большинство современных фильтров расположены в нескольких отсеках, поэтому в случае необходимости поврежденные отсеки могут быть изолированы.

Мониторинг температуры и искрообразования может применяться для обнаружения пожаров. На случай возникновении опасности воспламенения могут быть предусмотрены системы инертных газов или добавлены инертные материалы (например, гидроокись кальция) к отходящему газу. Чрезмерный перегрев ткани сверх расчетных пределов может вызвать токсичные газообразные выбросы.

Необходимо отслеживать перепад давления для контроля механизма очистки.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов пыли. Удаление твердых частиц размером до 2,5 мкм.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Удаления определенных газообразных загрязняющих веществ, возможно в случае сочетания их с системами, расположенными после пылеуловительной камеры с рукавными фильтрами и связанными с внесением дополнительных материалов, в том числе с адсорбцией и сухим вдуванием извести/бикарбоната натрия. При использование рукавных фильтров отсутствует необходимость очистки шламов и сточных вод.

Кросс-медиа эффекты

Фильтровальную ткань, если ее регенерация невозможна, следует заменять через каждые 2 – 4 года (срок службы зависит от различных факторов). Падение давления, которое следует компенсировать за счет подкачки, приводящей к дополнительному энергопотреблению. Поскольку рукавные фильтры очень эффективно улавливают тонкодисперсные частицы, они также эффективно уменьшают выбросы тяжелых металлов, которые содержатся в пыли дымовых газов в виде субмикронных частиц.

Дополнительно возможно увеличение расхода сжатого воздуха для цикла очистки.

При проведении технического обслуживания могут возникать дополнительные отходы.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Снижение выбросов в окружающую среду. Требования экологического законодательства. Экономия ресурсов.

5.3.8.6. Применение электростатических фильтров

Описание

Частицы, подлежащие удалению, заряжаются, а специальные электроды, расположенные в корпусе фильтра, имеют другой заряд. При прохождении запыленного воздуха частицы загрязнений притягиваются к электродам и впоследствии ссыпаются в приемный бункер. Эффективность очистки может зависеть от количества полей, времени пребывания и предшествующих устройств для удаления частиц. Электростатические фильтры могут быть сухого или мокрого типа в зависимости от метода, используемого для сбора пыли с электродов.

Техническое описание

Принцип работы электростатистического фильтра заключается в улавливании с размером частиц 0,01 мкм, в потоке поступающего отработанного газа посредством электрической силы на пластины коллектора. Например, дым входит в трубчатый электростатический фильтр, представляющий собой ионизирующий электрод из нескольких десятков "звездочек", закрепленных на одной оси и находящихся под напряжением 15 кВ. При этом необходимо подержание напряжения постоянного тока в диапазоне 20 – 100 кВ. Ионизирующий электрод помещен в заземленный корпус в виде трубки (он же осаждающий электрод) на внутренней поверхности которого и происходит осаждение частиц. Между вершинами и осаждающим электродом из-за высокой напряженности электрического поля начинается процесс ионизации (зарядки) газа и находящихся в нем частиц. Ионизированные (заряженные) частицы начинают отталкиваться от одноименно-заряженного ионизирующего электрода и притягиваться к противоположно-заряженному осаждающему электроду (корпусу электростатического фильтра).

Достигнутые экологические выгоды

Снижение выбросов пыли в атмосферу (улавливание твердых частиц размером менее 1 мкм). Возможность рециркуляции (повторное использование уловленной пыли). Снижение нагрузки загрязняющих веществ, направляемых на следующие этапы очистки.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Электростатические фильтры нуждаются в большой стабильности параметров процесса очистки. Конструктивно они громоздки и металлоемки. Требуется квалифицированный персонал, как для сборки, так и для их обслуживания. Электростатическое поле слабо заряжает частицы с большим электрическим сопротивлением. Поэтому такие разновидности пыли плохо удаляются ими.

Основными преимуществами использования электрофильтров являются:

высокая эффективность пылеулавливания (> 97 %) даже для мелких частиц (эффективность может быть может быть повышена путем добавления полей или зон);

низкий перепад давления, обуславливает низкие потребность в энергии, как правило, низкая (в некоторых в некоторых случаях требуется вентилятор с принудительной или нагнетательной тягой необходим для преодоления падения давления в системе перепада давления в системе);

подходят для широкого диапазона температур, давлений и потоков газа;

пыль может быть удалена сухим способом, что делает возможным повторное использование (для сухого электрофильтра);

частичное удаление кислотных паров (для мокрого электрофильтра);

мокрые электрофильтры могут удалять липкие частицы, туманы и взрывоопасную пыль;

при напряжении более 50 кВ эффективность очистки не зависит от времени пребывания, что позволяет создавать более компактные конструкции (для мокрого электрофильтра).

На фабрике окомкования Лебединского ГОКе (2018г), установлены электрофильтры на тракт сушки в обжиговой машине No4, эффективность повышена до 99 % [40].

Кросс-медиа эффекты

Снижение энергоемкости при оптимальных режимах работы. Вероятность образования дополнительных отходов при сервисном обслуживании.

Недостатки использования электрофильтров:

менее подходит для процессов с изменяющимися газовыми потоками, температурами или концентрацией пыли (возможно использование автоматической регулировки, как компенсационных мер);

возможный повторный унос из-за высокой скорости газа, низких показателей очистки или плохого потока газа;

чувствительны к техническому обслуживанию и настройкам;

требуется относительно большое пространство для размещения;

необходимость в высококвалифицированном персонале;

специальные меры предосторожности для защиты персонала от высокого напряжения;

риск взрыва при использовании сухих электрофильтров;

мощность очистки зависит от удельного сопротивления частиц пыли (при использовании сухих электрофильтров);

сухие электрофильтры не рекомендуется использовать для удаления липких или влажных частиц;

коррозия вблизи верхней части проводов из-за утечки воздуха и конденсации кислоты (для мокрых электрофильтров);

высокая стоимость мокрых электрофильтров.

Технические соображения, касательно применимости

Основным недостатком электрофильтров является высокая чувствительность процесса электрической фильтрации газов к отклонениям от заданных параметров технологического режима, состава пыли, а также к незначительным механическим дефектам в активной зоне аппарата. Также следует учитывать, что при эксплуатации электрофильтров неизбежно возникновение искровых разрядов. В связи с этим электрофильтры не применяют, если очищаемый газ представляет собой взрывоопасную смесь или такая смесь может образоваться в ходе процесса в результате отклонения от нормального технологического режима.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов твердых частиц с возможностью их повторного использования. Требования экологического законодательства.

5.3.8.7. Применение фильтров с импульсной очисткой

Описание

Импульсный рукавный фильтр предназначается для очищения воздушных масс от различных мелкодисперсных пылевых скоплений. В этих приборах вмонтирована система регенерации импульсного продувания сжатыми воздушными массами. В качестве очистительного элемента выступают рукава на металлических опорах.

Техническое описание

Для предотвращения падения эффективности очистки из-за накопления слоя пыли на поверхности рукава применяется импульсная продувка рукавных фильтров. Ее использование обеспечивает регенерацию работоспособности оборудования и исключение снижения эффективности очистки.

Описание конструктивных элементов делает понятным принцип работы рукавного фильтра.

Запыленный поток подводится во входной клапан аппарата. В зависимости от имеющейся инфраструктуры могут использоваться вспомогательные элементы – пневмонасосы, компрессоры, напорные вентиляторы, иные нагнетатели. В случае обработки высокотемпературного потока может быть реализовано подмешивание в фильтр чистого прохладного / атмосферного воздуха.

Воздухопоток контактирует с внешней поверхностью плотных нетканых рукавов, при этом частички пыли оседают снаружи мешков, в то время как чистый воздух проходит внутрь каркасов и попадает в чистую камеру, откуда выводится в производственное помещение или во внешнюю атмосферу.

По мере оседания пылевых включений на поверхности рукавов, воздуху становится все сложнее "пробиться" сквозь нарастающую механическую преграду, и производительность аппарата падает – необходима регенерация рукавов.

В зависимости от имплементированной системы регенерации производится обратная импульсная продувка, встряхивание или другое воздействие на фильтр-элементы, что позволяет освободить их поверхность от пыли и восстановить номинальный КПД устройства.

Пыль опадает в бункер, цикл повторяется.

Все пылеулавливатели выгодно отличаются следующим диапазоном технических характеристик:

производительность по среде – до 100 000 м³/ час;

дисперсность / размер улавливаемой пыли> 0,5 мкм;

работа с воздухопотоками любой степени запыленности;

ударный импульсный метод самоочистки рукавов – бесперебойность, высокая скорость и эффективность удаления пыли с картриджей благодаря использованию плоских сопел Вентури специальной конструкции;

фильтрующий материал – нетканое иглопробивное волокно;

возможность обработки потоков с температурой до 200 °С;

автоматизация системы управления аппаратом через электронный контроллер;

опционально – установка контроллер-совместимого дифференциального манометра для управления агрегатом;

опционально – установка вибросистемы на пылесборный бункер – для исключения налипания на стенки высокоадгезионной пыли. Возможно оборудование бункера шнеком для непрерывной выгрузки пыли;

надежность, компактность и долговечность.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов пыли.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Эффективность обеспыливания – до 99.9 % (при соблюдении правил эксплуатации и надлежащей наладке / настройке фильтра).

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов пыли.

5.3.9. НДТ, направленные на сокращение и (или) предотвращение выбросов SO₂от организованных источников выбросов

5.3.9.1. Десульфуризация и использование топлива с пониженным содержанием серы

Описание

Технологии управления предварительным сжиганием могут включать замену топлива или десульфуризацию топлива. Поскольку выбросы диоксида серы прямо пропорциональны количеству серы в топливе, переход на топливо с низким содержанием серы является предпочтительным выбором. Замена топлива может не быть альтернативой, если требуются сокращение выбросов SO₂независимо от содержания серы в топливе.

Техническое описание

Сера в твердом топливе содержится в 3-х формах: колчеданной (в виде железного колчедана (FeS), органической (в виде сераорганических соединений) и сульфатной (сернокислые соли – сульфаты СаSО₄, Nа₂SО₄). Простейшее обогащение угля – удаление колчеданной серы сепарацией. В этом методе используется разница в плотности угля и колчеданной серы (rFeS=5 т/м³, r угля=2 т/м³). Для отделения колчеданной и органической серы используется метод гидротермического обессеривания. В этом случае измельченное топливо обрабатывается в автоклавах при температуре 300 °С и давлении 1,7 Мпа щелочными растворами КОН, NаОН. Снижение серы в твердом топливе можно осуществить методом газификации или пиролиза твердого топлива. Основное количество серы окажется связанным в коксовом остатке [41].

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов SO₂.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Методы физической очистки обеспечивают удаление до 30 % серы. Для углей с большим содержанием пиритной серы это значение может достигать 50 %. Степень удаления серы, с помощью химического метода, составляет 66 %.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо для новых предприятий, которые в качестве топлива используют уголь.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов SO₂.

5.3.9.2. Использование мокрого скруббера

Описание

Сера в железных рудах находится в химических соединениях с железом, представленных обычно сульфатами в виде пирита, марказита и пирротина. В концентратах сера находится в виде пирита или пирротина. Содержание сульфатной серы в них незначительно.

Наиболее распространенный метод - мокрый процесс, когда уходящие газы, например, барботируют через раствор известняка, в результате чего образуются сульфит или сульфат кальция.

Техническое описание

Известняковый и известковый метод – одни из самых первых методов, разработанных для очистки дымовых газов от оксидов серы (рисунок 5.33), так как известняк СаСО₃и известь СаО являются самыми дешевыми и распространенными материалами. Поглощение SO₂при этом происходит в водной суспензии известняка и извести. Активным поглотительным веществом в этом случае являются бикарбонат-ионы, образующиеся по медленной реакции СаСО₃с СО₂. При использовании извести последняя в растворе переходит в Са (ОН)₂и затем довольно быстро при взаимодействии с СО₂превращается в Са(НСО₃)₂.

1 – котел; 2 – электрофильтр; 3 – заслонка; 4 – основной дымосос; 5 – дополнительный дымосос; 6 – дымовая труба; 7 – насосы; 8 – рециркуляционный бак абсорбера Вентури; 9 – абсорбер Вентури; 10 – абсорбер; 11 – паровой подогреватель; 12 – влагоотделитель; 13 – отстойник; 14 – молотый известняк; 15 – рециркуляционный бак абсорбера; 16 – перелив; 17 – шлам

Рисунок .. Схема установки для очистки продуктов сгорания от SO₂известняковым методом:

Медленной стадией процесса является также и реакция растворения СаСО₃с переходом в Са (НСО₃)₂. Так как ее скорость зависит от поверхности частиц СаСО₃, то их дисперсность должна быть высока. Согласно опытным данным оптимальным является помол известняка 75 – 150 мкм, при концентрации суспензии не более 15 % во избежание засорения абсорберов.

При эксплуатации абсорберов одной из главных проблем является предотвращение отложений за счет выпадения осадка из раствора. Образование отложений определяется в основном степенью пересыщения и рН раствора. Так, при pH ≈ 5, CaSO₃вступает в реакцию с SO₂, образуя хорошо растворимый бисульфит Ca (HSO₃)₂. При высоких значениях рН образуется слабо растворимый CaSO₃·2H₂О, выпадающий в виде шлама. При очень низких рН образуется твердый слой отложений сульфата кальция. Поэтому при эксплуатации очистных установок значение рН держат около 6, хотя известно, что при повышении рН увеличивается степень очистки продуктов сгорания. Отработанная суспензия не регенерируется, а выводится из установки, и твердые частицы после обезвоживания направляются на шламоотвал, или после обжига используются как алебастр в строительстве.

В настоящее время имеются несколько модификаций процесса очистки продуктов сгорания от оксидов серы на основе известняка и извести. Один из вариантов предполагает ввод части известняка в топку котла и мокрое доулавливание SO₂в абсорберах. Для таких систем характерны сильное загрязнение поверхностей нагрева воздухоподогревателей и занос абсорберов отложениями.

Второй вариант такого метода предполагает очистку газа только в абсорберах. Использование извести значительно упрощает эксплуатацию установок, хотя и несколько удорожает процесс очистки. На рисунке 5.34 показана схема очистки продуктов сгорания известковым способом. Продукты сгорания, первоначально очищаются от золы и направляются в двухступенчатый абсорбер Вентури (9), где очищаются от двуокиси серы и остатков золы, а затем выбрасываются через трубу, пройдя предварительно через подогреватель (11). Через абсорбер организуется рециркуляция суспензии Са (ОН)₂. В схеме предусмотрены аппарат для гашения извести и отстойник для сбора осадка. Положительным качеством этой установки является возможность длительной работы.

Имеются и другие модификации известково-известняковых методов очистки продуктов сгорания от окислов серы, в частности: процессы Бишофф, Бако, известково-гипсовый и др. Эти процессы в основном отличаются друг от друга конструкциями абсорберов.

1 – котел; 2 – электрофильтр; 3 – двуступенчатый абсорбер Вентури; 4 – отстойник; 5 – емкость для раствора реагента; 6 – основной дымосос; 7 – дымосос сероулавливающей установки; 8 – золоотвал; 9 – подогреватель дымовых газов; 10 – дымовая труба

Рисунок .. Схема установки для очистки продуктов сгорания от SО₂известковым методом:

Преимуществами известнякового (известкового) метода являются простота технологической схемы, доступность в дешевизне сорбента, относительно малые капитальные затраты, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и обеспыливания.

К недостаткам метода относятся низкий коэффициент использования известняка, зависящий от типа применяемого минерала и достигающий, как правило, 40 – 50 %, получение в качестве продукта утилизации неиспользуемого шлама, относительно низкая эффективность очистки, подверженность забиванию кристаллическими отложениями абсорбционной аппаратуры и жидкостных коммуникаций.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение сбросов SO₂.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

"Карельский окатыш", ведущий комбинат по добыче и переработке железной руды в России (входит в ПАО "Северсталь"), тестируют установки сероочистки на обжиговой машине №3. На установке обжиговые газы орошаются известковым молочком, очистка обжиговых газов от диоксида серы достигла 98,6 % [42].

Кросс-медиа эффекты

Образуются отходы в виде гипса (ангидрид), получаемый продукт утилизации двуокиси серы – двухводный сульфат кальция – является сырьем в производстве вяжущего строительного материала гипса или при отсутствии потребителя его можно сбрасывать вместе с золой на золоотвал, не загрязняя грунтовые воды и способствуя герметизации днища хранилища [43].

Технические соображения, касательно применимости

Применимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Снижение выбросов серы. Требования экологического законодательства.

5.3.9.3. Использование распылительной сушилки-скруббера с впрыскиванием сухого сорбента (известняка)

Описание

Известь (CaO) обычно является сорбентом, используемым в процессе распылительной сушки, но также используется гидратированная известь (Ca(OH)₂). Эта технология также известна как полусухой ДГД и обычно используется для источников, сжигающих уголь с низким или средним содержанием серы.

Техническое описание

Распылительная сушилка-скруббер, как правило, бывает двух типов: полусухая и сухая известь. Эти процессы были разработаны в качестве конкурентоспособной альтернативы классической технологии мокрой скруббера. Распылительные сухие скрубберы являются вторым по популярности методом, с эффективностью, равной эффективности мокрых скрубберов, если не лучше. На первой ступени предусматривается очистка от пыли. Основное требование – это уменьшение запыленности перед эксгаустером, максимально возможный (исключая мелкодисперсную токсичную пыль) возврат уловленного продукта (агломерата) в производство. На второй ступени технологические газы проходя через реактор вступают в реакцию с подаваемым сорбентом (гашеная известь, Са(ОН)₂) и осаждаются в рукавном фильтре:

2HF + Ca(OH)₂→ CaF₂+ 2H₂O

2HCl + Ca(OH)₂→ CaCl₂+ 2H₂O

2SO₃+ Ca(OH)₂→ CaSO₄+ H₂O

2SO₂+ Ca(OH)₂→ CaSO₃+ H₂O

Для эффективного улавливания диоксинов и фуранов возможна подача в реактор дополнительного сорбента (активированного угля). При этом система сероочистки (реактор, рукавный фильтр, узел рециркуляции сорбента) не требуют замены. Данный метод обеспечивает соблюдение перспективных норм по улавливанию твердых частиц (не более 10 мг/Нм³), а также требуемой эффективности по улавливанию SO_Х.

Реагент на основе извести вводится в топку в виде известкового молока (полусухим способом) или в виде увлажненного порошка (в сухом способе).

Распыленная форма реагента при контакте с горячими дымовыми газами становится сухой; затем происходит реакция между гидратированной известью и SO_X (в основном SO₂) в дымовых газах. Твердый продукт реакции собирается нижестоящим пылеулавливающим оборудованием (например, рукавным фильтром), и часть его рециркулируется. Рециркуляция этого продукта реакции осуществляется через резервуар для приготовления известковой суспензии, что позволяет снизить массовый расход извести и, следовательно, эксплуатационные расходы проекта. Ca(OH)₂, когда он реагирует с SO₂, превращается в смесь сульфата кальция (гипса) и сульфита. Одним из многих преимуществ этого процесса является то, что отпадает необходимость в установке для очистки воды.

Метод впрыска сорбента в воздуховод не требует дополнительного пространства или корпуса реактора в тракте дымовых газов и может быть легко установлена на старых или существующих установках, которые не оснащены надлежащим оборудованием для обессеривания. Эта система является частью процесса инжекции сорбента при более низкой температуре.

Дополнительная активация сорбента может быть достигнута путем распыления воды на дымовые газы после точки впрыска сорбента, куда фактически подается сорбент. Часть CaO, которая не вступила в контакт или не вступила в реакцию, теперь превращается в Ca(OH)₂, который более реакционноспособен по отношению к SO₂, образуя сульфит кальция, часть которого далее окисляется до сульфата кальция.

Nа₂CO₃также может использоваться в качестве сорбента, где Nа₂SO₄является побочным продуктом, который растворим и требует специального обращения. В таблице 5.8 приведены эксплуатационные затраты для сухой и мокрой технологии очистки газообразных выбросов.

Таблица .. Эксплуатационные затраты для сухой и мокрой технологии очистки газообразных выбросов [37].

№ п/п	Наименование	"мокрая"	"полусухая"
1	2	3	4
1	Расход сжатого воздуха, нм³/ч	60	720 – 1160
2	Расход сорбента, т/ч	3 – 4 (СаСО₃, 97% чистоты)	2,85 – 3 (Са (ОН)₂, 100% активный агент)
3	Расход воды, м³/ч	51 – 60	23
4	Расход электроэнергии (без эксгаустера и вентилятора), кВт/ч	2 400	200
5	Продукт реакции без пыли, т/ч	4,5 – 5,5 (гипс)	2,9 – 3,8 (отход СаSO₃)

Достигнутые экологические выгоды

Обычная эффективность удаления серы составляет 80 – 85 %, но более высокая эффективность может быть достигнута, если организовать распыление воды после точки впрыска сорбента в канал дымовых газов (что реактивирует свободные сорбенты в дымовых газах), путем рециркуляции отработанного сорбента и выбора оптимизированное расположение точки впрыска сорбента по отношению к температуре [44].)

Экологические показатели и эксплуатационные данные

На Магнитогорском металлургическом комбинате (2016 г.) провели реконструкцию сероулавливающей установки № 4 аглофабрики № 3. Реконструкция СУУ-2 позволила взять на очистку весь объем газа, отходящий от аглофабрики № 2, а это 1 млн 400 тыс. Нм^З/час газа, со степенью очистки от диоксида серы до 95 % и взвешенных веществ до 97 % [45].

Кросс-медиа эффекты

Вследствие вспрыскивания сорбента в газоход образуются отходы в виде сульфита кальция СаSО₃, который может использоваться для обратной засыпки шахт, отсыпке дорог, либо направляться в отвал.

Технические соображения, касающееся применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Снижение выбросов SO₂в атмосферный воздух. Сокращение расходов сырья. Экономические выгоды.

5.3.9.4. Установки одинарного контактирования

Описание

Технологический процесс получения серной кислоты стандартным контактным способам основан на преобразовании SO₂в SO₃с помощью серии из нескольких слоев катализаторов.

Технологическое описание

Обжиговые газы, после очистки их от основного количества пыли в сухих электрофильтрах, поступают на промывку. После очистки в промывных системах обжиговые газы поступают в сушильное отделение. Осушенный газ поступает в контактные аппараты для окисления сернистого ангидрида в серный.

Окисление диоксида серы (SO₂) до триоксида (SO₃) происходит по реакции:

SO₂+ 0,5O₂→ SO₃+ 96,12 кДж/кг

Процесс окисления диоксида серы происходит в контактных аппаратах на четырех слоях ванадиевого катализатора. В качестве катализатора используются контактные массы различных марок в виде гранул, таблеток или колец. В процессе реакции окисления диоксида серы происходит выделение тепла. Тепло, выделяемое в процессе реакции, используется для нагревания газа, поступающего на окисление.

После контактных аппаратов газ поступает в абсорбционное отделение. Сущность процесса абсорбции состоит в поглощении серной кислотой триоксида серы из газовой фазы. Абсорбция серного ангидрида производится в моногидратных абсорберах серной кислотой концентрацией 97,5 – 98,3 %, поступающей на орошение с температурой 55 – 80 °С.

Очищенный газ очищаются от брызг и тумана серной кислоты с помощью фильтров-туманоуловителей.

Достигнутые экологические выгоды

Снижение выбросов SO₂.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Необходимым условием нормального течения процесса абсорбции является равномерное распределение орошающей кислоты по сечению абсорбера, а также стабильность концентрации и температуры кислоты. Равномерное распределение орошающей кислоты по сечению башни достигается при помощи распределительной плиты, расположенной внутри башни над насадкой.

Технология одинарного контактирования используется для переработки металлургических газов цинкового производства Усть-Каменогорского металлургического комплекса. Степень контактирования составляет не ниже 96 %. Концентрация SO₂на входе перед контактным аппаратом – не менее 7 %, на выходе – 0,3 %.

Кросс-медиа эффекты.

При отсутствии этапа предварительной очистки газа степень конверсии достаточная низкая.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства.

5.3.9.5. Двойное контактирование/двойная абсорбция

Описание

Принцип метода двойного контактирования состоит в том, что после частичного окисления сернистого ангидрида в серный, технологический газ выводят из контактного аппарата с целью дальнейшего его окисления.

Технологическое описание

Наличие триоксида серы тормозит конверсию двуокиси серы и поэтому для достижения более эффективной конверсии двуокиси серы наиболее часто применяется процесс с двойным контактом/двойной абсорбцией в тех случаях, когда содержание диоксида серы в газе достаточно высоко. В этом случае триоксид серы поглощается в 98 % серной кислоте после второго или третьего прохода, что позволяет добиться конверсии большего количества диоксида серы при последующих проходах. После этого идет следующая стадия абсорбции триоксида серы. В ходе данного процесса двуокись серы, содержащаяся в газе, превращается в трехокись серы под действием контакта, когда газы проходят через слой катализатора из пентоксида ванадия. Основными особенностями метода двойного контактирования, которые необходимо учитывать при данном процессе, являются повышенная концентрация сернистого ангидрида в газе и наличие промежуточной абсорбции. Общими преимуществами систем двойного контактирования с двойной абсорбции являются:

общая эффективность и изученность технологических решений;

отсутствие жидких сточных вод и соответственно дополнительных расходов по их очистке и нейтрализации;

высокие фонды рабочего времени технологических систем и отдельного оборудования;

относительно низкие рабочие температуры рабочих сред;

легко осуществимые пуск и остановка.

При двойном контактировании выход энергетического пара гораздо ниже, в сравнении с системами одинарного контактирования в связи с затратами тепла на промежуточный подогрев газа перед второй стадией контактирования.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов диоксида серы в атмосферу. Снижение затрат на сырье и материалы. Исключено образование сточных вод, и как следствие необходимость их очистки.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Применение метода двойного контактирования позволяет значительно уменьшить содержание SO₂в хвостовых газах, кроме того, уменьшается объем газа в контактном и абсорбционном отделениях. Степени контактирования варьируется в пределах 99 – 99,8 % при концентрации диоксида серы в отходящих газах не выше 0,03 %.

Рекомендуемая температура эксплуатации должна быть ниже максимальных температур катализатора на 20 °С. Соблюдение данного условие обусловлено возможными колебаниями концентрации SO₂при использовании в качестве сырья, отходящих печных газов. Эти колебания могут вывести из строя катализатор. Тот же эффект достигается при более низких температурах, и, следовательно, очень важно поддерживать необходимый уровень температуры, примерно на 10 – 30 °С выше стандартной, что приводит к значительному снижению скорости конверсии.

Удаление примесей (предварительная очистка) перед процессом двойного контактирования необходима для защиты катализатора и получения серной кислоты товарного качества. Очистка позволяет снизить концентрации большинства металлов до приемлемых уровней в производимой кислоте. Предварительная очистка потока газа обычно включает ряд стадий в зависимости от загрязняющего вещества, присутствующего в газовом потоке. Эти стадии могут включать охлаждение с рекуперацией тепла, горячий электростатический фильтр, очистку для удаления ртути и т. п., а также мокрый электростатический фильтр. Слабая кислота, образующаяся в секции очистки газа, обычно содержит 1 – 50 % H₂SO₄

Из трубы могут выбрасываться кислотные туманы, и там, где это необходимо, можно использовать туманоуловители свечного типа или мокрые скрубберы.

Кросс-медиа эффекты

Образование твердых или жидких растворов (слабые кислоты), которые требуют обработки и/или утилизации. Необходимость очистки от брызг и тумана серной кислоты.

Технические соображения, касающееся применимости

Данный метод применяется в процессах с использованием сульфидного сырья. Для сокращения выбросов SO₂в отходящих газах менее 0,5 – 1 кг/т серной кислоты, необходимо либо снижение исходной концентрацию SO₂в газе, что приведет к ухудшению технико-экономических показателей работы системы, либо строительство дополнительной установки доочистки отходящих газов.

Любые NO_x, присутствующие в очищаемых на установке серной кислоты газах, абсорбируются производимой кислотой. Если концентрации высокие, то получается коричневая кислота, а это может быть неприемлемо для рынка сбыта. Если серная кислота коричневая в связи с органическими соединениями, можно добавить перекись водорода для удаления цвета.

В 2007 году технология производства серной кислоты из металлургических газов с использованием установки двойного контактирования, разработанная фирмой "SNC Lavalin", была внедрена на Усть-Каменогорском металлургическом комплексе. На установку для производства серной кислоты направляются сернистые печные (с содержанием SO₂– 8 – 25 %) и конвертерные газы (SO₂– 1 – 6,4 %). Проектная концентрация диоксида серы перед входом в контактный аппарат составляет 12,3 %. Концентрация получаемой серной кислоты серная кислоты 92,5 – 94 % и 98 – 98,5 %.

Позже, в октябре 2009 года похожая технология была внедрена на Среднеуральском медеплавильном заводе для переработки отходящих газов металлургического производства. Концентрация диоксида серы перед входом в контактный аппарат составляет около 9 %, что является оптимальным для получения серной кислоты. Степень преобразования диоксида серы в триоксид по схеме ДК/ДА составляет минимум 99,7 %.

Экономика

Конверсия с двойным контактом/двойной абсорбцией сложная и дорогая. Гипс может производиться для внешних продаж. Эти возможности могут привести к экономии энергии и меньшему образованию отходов, но затраты следует сравнить для конверсии в местных условиях. Если рынок сбыта для гипса отсутствует, то следует предусмотреть затраты на свалку гипса.

Движущая сила внедрения

Снижение выбросов в атмосферный воздух. Экологическое законодательство. Экономические выгоды.

5.3.9.6. Утилизации диоксида серы методом мокрого катализа

Описание

Обработка влажных технологических газов, основанная на извлечение газообразного диоксида серы и получении серной кислоты товарного качества.

Технологическое описание

Одной из широкой применяемых технологий мокрого катализа, является процесс (WSA -"серная кислота из мокрого газа"), который представляет собой каталитический процесс переработки влажного технологического газа, который восстанавливает SO₂в виде концентрированной серной кислоты без добавления химикатов или абсорбентов, разработанный компанией Haldor Topse A/S в середине 1980-х годов. Серосодержащие газы свинцового производства после очистки их от основного количества пыли в сухих электрофильтрах, с температурой 300 – 400 °С, поступают в коллектор перед промывкой газов, откуда газ распределяется по промывным системам. Затем газ охлаждается до требуемой температуры и очищается от вредных примесей. Сущность процесса очистки газа состоит в выделении из состава газа примесей, присутствие которых отрицательно влияет на ход технологического процесса и ухудшает качество выпускаемой продукции. К таким примесям относятся: пыль, которая увеличивает гидравлическое сопротивление аппаратуры, мышьяк, фтор, селен, ртуть, которые являются отравителями ванадиевого катализатора. После предварительного нагрева очищенный газ поступает в конвертер, который содержит ванадиевый катализатор, который был специально разработан для данного применения. В присутствии катализатора SO₂преобразуется в SO₃. В зависимости от концентрации SO₂и требуемой степени конверсии используется один или несколько слоев. При использовании нескольких слоев охлаждение между слоями может осуществляться различными способами в зависимости от теплового баланса установки. Горячий воздух, вырабатываемый в конденсаторе WSA, используется для нагрева исходного газа, поступающего на установку после промывного отделения. На выходе из конвертера газ охлаждается, что позволяет образовавшемуся SO₃реагировать с водяным паром с образованием серной кислоты в газовой фазе.

SO₃(г) + H₂O (г) → H₂SO₄(г) + 101 кДж/моль

Охлажденный газ поступает в конденсатор WSA, который конденсирует сернокислый газ с образованием жидкого продукта.

Достигнутые экологические выгоды

Степень преобразования диоксида в триоксид серы в большинстве случаев составляет 98 %. Процесс (WSA) основан на конденсации кислоты (а не на поглощении), которая особенно подходит для газов, содержащих 1 – 4 % SO₂. Отсутствие необходимости предварительной осушки технологического газа перед подачей его на установку WSA, способствует исключению образования сточных вод и потери серы.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Основными особенностями процесса являются:

95 – 99 % удаление и восстановление содержания серы;

производится серная кислота товарного качества;

рекуперация технологического тепла;

низкое потребление водя для охлаждения;

отсутствие отходов сточных вод.

Процесс легко адаптируется к работе с газами, содержащими примеси, такие как NO_x. Перед конвертером SO₂может быть установлен реактор селективной каталитической нейтрализации (SCR) для обработки NO_x. Аммиак вводится в поток газа перед реактором SCR в стехиометрическом количестве по отношению к NOx в газе. NOx преобразуется в азот и воду в соответствии с реакцией:

NO + NH₃+ ¼ O₂→ N₂+ 3/2H₂O + 410 кДж/моль

Технология WSA была внедрена на Усть-Каменогорском металлургическом комплексе в 2004 году, для утилизации газов свинцового и цинкового производства. Степень кон тарирования составляет не ниже 98 %. Концентрация SO₂на входе перед контактным аппаратом – не более 6,5 %, на выходе – 0,13 %. Установка позволяет получать серную кислоту с концентрацией 97,5 – 98 % и 92,5 – 94 % после разбавления.

Кросс-медиа эффекты

Технические соображения, касающееся применимости

Процесс WSA является автотермическим для концентраций SO₂от 3 – 5 %, однако для газов ниже 3%, требуется дополнительное тепло, которое обычно подается с помощью газового нагревателя. При концентрациях свыше 6 % SO₂, процесс WSA требует разбавления воздухом для контроля температуры в слое катализатора, что приводит к увеличению объема кислотной установки.

Газ, обрабатываемый установкой WSA, должен быть свободен от твердых частиц. Содержание пыли должно быть снижено до ниже 1 – 2 мг/Нм³для уменьшения накопления пыли на катализаторе. Поэтому для WSA может потребоваться дополнительная система мокрой газоочистки, в зависимости от применения.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

5.3.10. НДТ, направленные на сокращение и (или) предотвращение выбросов NOx от организованных источников выбросов

Первичные меры предотвращения и (или) сокращения выбросов NOx описаны в пункте 5.3.3.

5.3.10.1. Использование горелок с низким образованием NOx

Описание

Техническое решение основано на принципах снижения пиковой температуры пламени. Смешивание воздуха и топлива снижает доступность кислорода и как следствие пиковую температуру пламени, тем самым замедляя процесс превращения содержащегося в топливе азота в NOx и образование термических NOx при сохранении высокой эффективности сгорания топлива

Техническое описание

Конструкции горелок с низким выделением NOx (непрямое сжигание) различаются в деталях, но в большинстве конструкций реализуется ступенчатое сжигание топлива в пределах факела каждой отдельной горелки. Количество первичного воздуха снижается до 6 – 10 % от требуемого по стехиометрии для горения (обычно 10 – 15 % в традиционных горелках). Осевой воздух подается с большой скоростью через внешний канал. Уголь вдувается через центральную трубу или через средний канал. Третий канал используется для вихревого воздуха. Закрутка воздуха осуществляется специальными лопатками, расположенными вблизи сопла горелки.

Азот в топливе в основном находится в термически неустойчивых фрагментах органических соединений и при нагревании и горении переходит в летучие соединения. Считается, что преобразование летучих в условиях нехватки кислорода приводит к формированию промежуточных радикалов, которые восстанавливают образовавшиеся оксиды азота в молекулярный азот N₂. За пределами зон выделения и горения летучих образования оксидов NO_x из азота топлива не происходит.

Эффект этой конструкции горелки заключается в очень быстром воспламенении топлива, особенно при наличии в топливе летучих соединений, при недостатке кислорода в атмосфере, что ведет к снижению образования NOx.

Достигнутые экологические выгоды

Снижение выбросов NOx.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Высокоэффективные низкоэмиссионные горелки Ferroflame™ LowNOx для установок окомкования с подвижной колосниковой решеткой может снизить выбросы NOx на 80 % по сравнению с традиционными конструкциями горелок. Горелка Ferroflame LowNOx также может повысить качество продукции благодаря улучшенной однородности температуры в печи и подходит для использования с газообразным и жидким топливом.

Рисунок .. Низкоэмиссионные горелки Ferroflame™ LowNOx

Кросс-медиа эффекты

Отсутствуют.

Технические соображения, касающееся применимости

Применение горелок не всегда сопровождается снижением выбросов NOx. Установка горелки должна быть оптимизирована. Если первоначальная горелка работает с малым процентом первичного воздуха, горелка с низким выделением NOx будет иметь предельный эффект.

Экономика

Более ощутимая экономия средств определяется при сравнении энергоэффективности газовых нагревателей с низким уровнем выбросов NOx с обычными типами дымоходов. Газовые обогреватели с проблемами выбросов являются дымоходными и по своей природе теряют значительную энергию в виде горячих дымовых газов в атмосферу. Кроме того, выбор места размещения дымоходных нагревателей сильно затруднен из-за ограничений на установку дымохода.

В отличии от этого специальные газовые нагреватели с низким уровнем выбросов не требуют системы дымохода. Кроме того, с появлением датчиков кислородного истощения и термостатических регуляторов они не возлагают критических надежд на вентиляцию, как это было раньше. Эти обогреватели можно расположить более удобно и централизованно, чтобы обеспечить оптимальное распределение теплого воздуха. По определению, газовые нагреватели с низким содержанием NO_X без флюса эффективны на 100 %, поскольку вся ТЭ, выделяемая пламенем, преобразуется в полезное тепло.

Движущая сила внедрения

Требования законодательства.

5.3.10.2. Применение селективного каталитического восстановления (СКВ) и селективного некаталитического восстановления (СНКВ) после обеспыливания и очистки от кислых газов

Описание

Если выбросы NОx не могут быть эффективно сокращены с помощью первичных мер, может потребоваться очистка дымовых газов.

В настоящее время разработаны две технологии химической очистки дымовых газов от оксидов азота:

СКВ оксидов азота аммиаком на сотовых керамических катализаторах (СКВ-технологии);

СНКВ оксидов азотов аммиака (СНКВ-технологии).

Техническое описание

Селективное каталитическое восстановление является наиболее эффективным средством снижения выбросов NОх. В состав системы СКВ входят:

1) каталитический реактор;

2) система подачи реагента.

Рисунок .. Схематичное изображение системы СКВ

Каталитическая газоочистка представлена химическими процессами восстановления газом-восстановителем до простейших составляющих. Конечным продуктом реакции являются безопасные компоненты – пары воды, углекислый газ, азот. Восстановительный агент (реагент), инжектируется в поток дымовых газов до катализатора. Вблизи поверхности катализатора происходят с разной степенью интенсивности восстановительные реакции, в результате которых оксиды азота переходят в молекулярный азот. Скорость подачи и расход восстановителя определяются концентрацией NOx на входе и выходе из системы очистки. Инжекция аммиака осуществляется преимущественно вдувом смеси воздуха с предварительно испаренным и подмешанным безводным аммиаком, реже – впрыском водного раствора аммиака непосредственно в поток. Инжекция карбамида осуществляется преимущественно непосредственным впрыском раствора карбамида в поток дымовых газов. Либо предварительной газификацией и разложением карбамида с получением аммиачно-газовой смеси и последующим вдувом.

Эффективность восстановления оксидов азота с использованием 50 % раствора мочевины составляет около 60 % [68]. Выявлено, что процесс испарения раствора мочевины протекает интенсивно, что ускоряет начало разложения мочевины и, соответственно, реакции восстановления оксидов азота. Падение температуры в зоне испарения влаги не превышает 10 – 25 °С.

Эффективность метода СКВ определяется параметрами:

1) система сжигания - вид топлива;

2) состав катализатора;

3) активность катализатора, его селективность и время действия;

4) форма катализатора, конфигурация каталитического реактора;

5) отношение NH₃: NO_X и концентрация NO_x;

6) температура каталитического реактора;

7) скорость газового потока.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов NOx.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Эффективность очистки в случае использования данного метода – свыше 90 %. В сочетании с технологией сухого подавления позволяет обеспечить соблюдение нижней границы европейских экологических нормативов по NOx (20 мг/Нм³) [46]. Наиболее эффективно каталитическое восстановление происходит в области 300 – 450 ^оС. При более высоких температурах окисление аммиака становится более заметным, что может привести к повышенному выделению NO, а при более низких температурах реакция может протекать не до конца и может выделяться аммиак (так называемый "проскок аммиака").

Большинство катализаторов формируется на основе диоксида титана (TiO₂) и пентоксида ванадия (V₂O₅). Диоксид титана – удобный носитель и не отравляется SO₃. Пентоксид ванадия промотирует реакцию взаимодействия аммиака и оксидов азота и мало чувствителен к действию SOx.

При необходимости восстановить 80 % или более оксидов азота в топочном газе метод СКВ является единственно возможным. Кроме того, метод предполагает совершенствование; его можно успешно сочетать с методами совершенствования системы сжигания для снижения количества оксидов азота.

Данный метод используется на предприятиях Европы, США и Юго-Восточной Азии [47].

В 2009 году завод LKAB (Швеция) впервые установил систему СКВ.

Кросс-медиа эффекты

Образование и осаждение на стенках технологического оборудования твердого сульфата аммония и расплава бисульфата аммония при выходе из каталитического реактора. Эти соединения – (NH₄)₂SO₄и NH₄НSO₄, образуются по реакции вводимого аммиака с SO₃, который получается при сгорании высокосернистых топлив. Особенно трудно избежать осаждения солей в воздушном теплообменнике.

Другими проблемами являются: выбросы в атмосферу аммиака и его соединений, а также иных нежелательных продуктов, например SO₃; необходимость использования дополнительных устройств для очистки потока: блок обессеривания и др.; отсутствие надежной аппаратуры для определения количества аммиака в отходящем газе; чувствительность каталитического процесса к температурному режиму и связанные с этим ограничения в загрузке и топлива; замена и дезактивация катализатора удобными с точки зрения охраны окружающей среды методами; надежность устройств очистки и их экономическая целесообразность.

Технические соображения, касательно применимости

Высокая стоимость установки, сложность интегрирования в технологический процесс.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов NOx. Экологическое законодательство.

5.3.11. НДТ, направленные на сокращение и (или) предотвращение выбросов CO от организованных источников выбросов

5.3.11.1. Абсорбционная очистка газов с использованием медноаммиачных растворов

Описание

Для очистки газов от оксида углерода используют абсорбцию или промывку газа жидким азотом. Абсорбцию проводят также водно-аммиачными растворами закисных солей ацетата, формиата или карбоната меди [48].

Техническое описание

В случае применения медно-аммиачных растворов образуются комплексные медно-аммиачные соединения оксида углерода:

[Cu(NH₃)_m(H₂O)_n]⁺ + xNH₃+ yCO == [Cu(NH₃)_m+x(CO)_y(H₂O)_n]⁺ + Q.

Показано, что наиболее вероятной формой существования одновалентной меди является ион [Cu (NH₃)₂·H₂O]⁺, образующий с СО ион [Cu(NH₃)₂·CO ·H₂O]⁺ с выделение одного моля воды.

Раствор имеет слабощелочной характер, поэтому одновременно поглощается и диоксид углерода:

2NH₄OH + CO₂== (NH₄)₂CO₃+ H₂O

(NH₄)₂CO₃+ CO₂+ H₂O == 2NH₄HCO₃,

Абсорбционная способность раствора увеличивается с повышением концентрации одновалентной меди, давления СО и уменьшения температуры абсорбции. Соотношение свободных аммиака и диоксида углерода в растворе также влияет на поглотительную способность раствора.

1 – абсорбер; 2 – насос; 3 – водяной холодильник; 4 - аммиачный холодильник 5 – емкость; 6 – десорбер

Рисунок .. Схема установки медно-аммиачной очистки газов [49]

Газ из цеха компрессии под давлением 32 Мпа поступает в скрубберы, орошаемые медно-аммиачного раствора.

Состав азотоводородной смеси (%): H₂70; N₂23 – 26; CO 3 – 5; CO₂1,5 – 2.

После очистки газ, содержащий не более 40 см³/м³СО и до 150 см³/м³CO₂, подается в скрубберы, орошаемые аммиачной водой (на схеме не показан), где он освобождается от остальной CO₂, и затем в цех синтеза NH₃. Регенерацию медно-аммиачного раствора проводят путем снижения Р и нагревания раствора в 6. В результате предварительного дросселирования медно-аммиачного раствора до 0,8 Мпа из него удаляются растворенные H₂и N₂. При дальнейшем дросселировании до 0,1 Мпа и нагревании раствора до 45 – 50 ^оС происходит разложение медноаммиачного комплекса и выделение CO.

Для нагревания отработанного раствора до 60 ^оС служит отходящий регенерированный раствор, а для окончательного нагрева до 80 ^оС – пар. Регенерированный раствор охлаждают последовательно поступающим отработанным раствором, оборотной водой в теплообменнике 3 и испаряющимся жидким NH₃в холодильнике 4, после чего регенерированный раствор при 10 ^оС направляют на абсорбцию. В случае необходимости проводят окисление Си⁺ продуванием воздуха через регенерированный раствор.

Для разложения углекислого аммония при атмосферном давлении раствор нагревают не выше 80 ^оС. Поскольку при более высокой температуре медноаммиачный комплекс разлагается, для более полной регенерации вторую ее ступень проводят в вакууме.

Чтобы предупредить выделение металлической меди при регенерации аммиачного раствора формиата или ацетата меди, к нему добавляют свежую муравьиную или уксусную кислоту.

Окончательную очистку водорода, идущего на синтез аммиака, от оксида углерода производят промывкой газа жидким азотом при температуре порядка -190 ^оС под давлением 20 – 25 атм. Этот метод относится к низкотемпературным процессам очистки газов и основан на физической абсорбции CO.

Процесс очистки состоит из трех стадий: предварительного охлаждения и сушки исходных газов; глубокого охлаждения этих газов и частичной конденсации их компонентов; отмывки газов от оксида углерода, метана и кислорода жидким азотом в промывной колонне. Холод, необходимый для создания в установке низких температур, обеспечивается аммиачным холодильным циклом, а также рекуперацией холода обратных потоков азотоводородной фракции и азотного цикла высокого давления.

Характерным для этого процесса является отсутствие стадии десорбции поглощенной примеси из абсорбента: часть испарившегося азота примешивается к водороду и используется в ступени синтеза. Так как промывка ведется чистым абсорбентом, то может быть достигнута любая степень очистки.

Особенность процесса такова, что его можно рассматривать не как абсорбцию, а как ректификацию смеси N₂– CO в токе инертного газа – водорода.

Имеются данные о равновесии в тройной системе H₂-N₂-CO, анализ которых показывает, что H₂практически не влияет на растворимость СО в жидком азоте. Поэтому расчет процесса можно проводить по данным для двойной смеси. Полученная по этим данным зависимость растворимости СО в жидком азоте от давления СО над раствором описывается законом Генри.

Минимальный расход азота для промывки 150 м³газа, содержащего 6 % СО возможен при Р=2 – 2,6 Мпа и равен 12 – 13 см³.

Температура оказывает очень большое влияние на расход жидкого азота и на высоту колонны.

Расход азота, как и для других процессов физической абсорбции, практически не зависит от концентрации СО и уменьшается почти пропорционально увеличению общего давления.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов СО.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Степень очистки зависит от парциального давления CO над регенерированным раствором и общего давления газа.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов СО.

5.3.11.2. Каталитическая очистка газов с использованием реакции водяного пара

Описание

Процесс очистки газовых смесей с высоким содержанием СО с использованием реакции водяного газа (конверсией с водяным паром), проводимой в присутствии окисных железных катализаторов.

Техническое описание

Процесс очистки газовых смесей с высоким содержанием СО осуществляется с использованием реакции водяного газа (конверсией с водяным паром), проводимой в присутствии окисных железных катализаторов:

CO + Н₂O = CO₂+ Н₂+ 37,5 кДж/моль

Процесс применим для очистки водорода, получаемого конверсией природного газа, кроме того, метод используют для изменения соотношения H₂:.CO в синтез-газе, а также для очистки защитной атмосферы, предназначенной для термообработки металлов. Промышленный катализатор конверсии имеет форму таблеток размером 6,4x6,4 или 9,6x9,6 мм. Он содержит от 70 до 85 % Fe₂O₃и 5 – 15 % промотора Cr₂O₃. Катализатор относительно устойчив в присутствии сернистых соединений при непродолжительном воздействии капельной влаги; он сохраняет активность вплоть до 600 ^оС. В случае высоких концентраций CO в исходном газе катализатор в контакторе располагают в несколько слоев, причем необходимо предусмотреть меры для отвода тепла между слоями. Схема процесса представлена на рисунке ниже.

1 – конвертор СО первой ступени; 2, 6 – холодильники; 3 – абсорбер CO₂первой ступени; 4 – нагреватель газа; 5 – конвертор СО второй ступени; 7 – абсорбер CO₂второй ступени

Рисунок .. Схема установки для очистки газов от оксида углерода реакцией водяного газа

Газовую смесь, образованную в результате конверсии природного газа с паром и содержащую водород, оксид и диоксид углерода, после выхода из реактора конверсии охлаждают добавкой водяного пара до 370 ^оС и пропускают через конвертор первой ступени (1). Здесь в присутствии катализатора 90 – 95 % CO превращается в CO₂с образованием эквивалентного количества водорода. Газ охлаждают в водяном холодильнике (2) до 35 – 40 ^оС и извлекают из него диоксид углерода этаноламином. Очищенный газ подогревают, добавляют необходимое количество водяного пара, снова подвергают конверсии и очистке от образовавшегося CO₂. С целью получения водорода повышенной чистоты иногда процесс проводят в три ступени. После третьей ступени газ имеет состав: 99,7 % (об.) H₂; 0,02 % CO; 0,01 % CO₂; О,27 % CH₄.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов CO.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Преимущества: отсутствие токсичных отходов, выбрасываемых в природные среды; экономичность; доступность растворителя – воды, относительная простота технологического процесса и применяемых аппаратов.

Недостатки: небольшая поглотительная емкость воды по СО₂, недостаточная чистота выделяемого СО₂[50].

Степень очистки зависит от парциального давления CO над регенерированным раствором и общего давления газа.

Кросс-медиа-эффекты

Потребление воды.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов СО.

5.3.11.3. Очистка газов с термическим некаталитическим дожиганием и каталитическим дожиганием

Описание

Для окисления оксида углерода используют марганцевые, медно-хромовые и содержащие металлы платиновой группы катализаторы. В зависимости от состава отходящих газов в промышленности применяют различные технологические схемы очистки.

Техническое описание

Суть метода заключается в окислении СО до СО₂кислородом воздуха:

2СО + О₂ 2СО₂+ Q

Процесс осуществляется в двух вариантах: термическим некаталитическим дожиганием при температуре 900 – 1000 С, и каталитическим дожиганием при температуре 350 – 400 С.

Схема установок приведена на рисунках ниже.

1 – газоход; 2,3 – патрубок; 4 – запальная свеча; 5 – камера дожигания; 6 – теплообменный утилизатор

Рисунок .. Некаталитическое дожигание СО

1 – газоход; 2 – патрубок; 3 – заслонка; 4 – вентилятор; 5 – заслонка.

Рисунок . Каталитическое дожигание СО

Действие установки некаталитического дожигания СО заключается в следующем: в газоход подают газы на очистку, сюда же поступают топливо и воздух. С помощью запального устройства газовая смесь поджигается и горит в камере дожигания. Температура газа на выходе из камеры 1100 – 1200 С, поэтому рационально устанавливать за камерой теплообменники, в которых температура дымовых газов уменьшается до 200 – 300 С. В случае невозможности термического дожигания используют каталитическое дожигание СО. В этом случае используются аппараты со слоем никелевого или платинового катализатора, нанесенные на оксид алюминия. После предварительного подогрева очищаемого газа до температуры 200 – 300 С газовая смесь направляется на очистку. Обычно подогревание осуществляют за счет байпаса очищенных газов, а при запуске установки – за счет сжигания определенного количества топлива. На катализаторе процесс идет при температуре 300 – 350 С. Возможно использование катализатора гопкалит, представляющего собой катализатор на основе MnO₂с добавлением 20 % оксидов меди. Температура процесса около 250 С [51]. Происходящие на катализаторе окислительные реакции экзотермичны, что приводит к сильному разогреву продуктов катализа. Конвертированные газы при температуре до 700 °С передают в котел-утилизатор, обеспечивающий производство перегретого до 380 °С водяного пара под давлением 4 Мпа. Выходящие из котла-утилизатора обезвреженные газы при температуре около 200 °С дымососом через дымовую трубу эвакуируют в атмосферу. При обработке 60 тыс. м³/ч отходящих газов расход электроэнергии составляет 500 кВт, производится пара 26,5 т/ч [52].

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов СО.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Благодаря применению катализаторов можно достичь высокой степени очистки газа, достигающей в ряде случаев 99,9 % [53].

В доменном цехе ЗСМК (ЕВРАЗ, индустриальный партнер НОЦ "Кузбасс") завершился проект по техническому перевооружению воздухонагревателей доменной печи № 2. Производительность печи увеличилась на 8 %, а расход топлива снизился на 6 %. При этом система автоматического контроля ведения технологических процессов позволяет снизить выбросы газообразных веществ, в том числе оксида углерода. Расходы на его реализацию составили порядка 1,9 млрд рублей [54].

"Карельский окатыш" http://karelskyokatysh.severstal.com/rus/press_center/news/document7707.phtmlпровел испытания цифровой модели управления обжиговой машиной. Управляющую модель специалисты запустили на обжиговой машине №1 при производстве неофлюсованных окатышей. Пилот проходил с декабря 2020 года по март 2021-го. По итогам испытаний удельный расход мазута во время работы модели снизился на 6,4 %, что означает сокращение выбросов оксидов углерода и серы.

Кросс-медиа-эффекты

Наряду с оксидом углерода, в зависимости от условий конкретного производства, в газах могут содержаться и другие токсичные компоненты: диоксид серы, оксиды азота, механические примеси в виде различных пылей.

Из-за присутствия в составе диоксида серы марганцевый катализатор теряет свою активность в течение 3 – 4 ч. Предварительное удаление диоксида серы из газов обеспечивает стабильную работу этого катализатора уже при 150 – 180 °С, а при 220 – 240 °С достигается степень обезвреживания оксида углерода 90 – 96 % при объемных скоростях газа 2000 ч'¹. Медно-хромовый катализатор (50 % оксида меди и 10 % оксида хрома) позволяет достичь при 240 °С необходимых степеней конверсии оксида углерода при более высоких объемных скоростях газа (до 20 тыс. ч^|) и большей длительности работы (до 120 ч). Однако при использовании катализаторов этих двух типов степень обезвреживания оксида углерода падает с увеличением объемной скорости обрабатываемых газов, уменьшением температуры процесса и возрастанием содержания оксида углерода в конвертируемых газах, что ограничивает целесообразность применения этих катализаторов.

Технические соображения, касательно применимости

Применимо для новых предприятий и при модернизации существующих.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Стоимость изделий, содержащих палладий и другие драгоценные металлы, исходит из двух ключевых показателей: мировая цена на драгоценные металлы и процент и количество благородных металлов в сотах катализатора.

Движущая сила внедрения

Сокращение выбросов СО.

5.3.12. НДТ, направленные на предотвращение и снижение сбросов сточных вод

5.3.12.1. Управление водным балансом горнодобывающего предприятия

Описание

Предприятия горнодобывающей промышленности относятся к числу производств, которые загрязняют окружающую среду сточными водами. В результате их работы происходит истощение запасов подземных вод в ходе осушения и эксплуатации месторождений, а также загрязнение поверхностных вод сбросами карьерных, шахтных и промышленных неочищенных сточных вод.

В данном разделе описаны техники, методы и/или совокупность методов, применяемых для снижения и предотвращения сбросов сточных вод.

Техническое описание

Эффективное управление водными ресурсами имеет важнейшее значение для большинства видов деятельности по добыче и обогащению полезных ископаемых и данный аспект должен тщательно рассматриваться в ходе каждого цикла строительства и эксплуатации горного предприятия – от предварительного согласования и производства до вывода из эксплуатации и закрытия. Для охраны водных ресурсов от воздействия сточных вод и управлению их балансом при процессах добычи и обогащения необходимо выполнение таких мероприятий:

разработка водохозяйственного баланса горнодобывающего предприятия;

внедрение системы оборотного водоснабжения и повторного использования воды в технологическом процессе;

сокращение водопотребления в технологических процессах;

гидрогеологическое моделирование месторождения;

внедрение систем селективного сбора шахтных и карьерных вод;

использование локальных систем очистки и обезвреживания сточных вод.

Достигнутые экологические выгоды

Снижение объемов водопотребления на технологические нужды.

Рациональное использование водных ресурсов.

Снижение количества энергоресурсов, используемых для выдачи сточных вод.

Снижение количества химических реагентов, используемых для дальнейшей очистки сточных вод.

Сокращение объемов или полное исключение сброса сточных вод и концентраций в них загрязняющих веществ.

Снижение биогенной нагрузки на принимающие воды (например, реки, каналы и другие поверхностные водные ресурсы).

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Разработка водохозяйственного баланса горнодобывающего предприятия с целью управления водопритоком шахтных и карьерных вод, водопотреблением и водоотведением технологических процессов и операций по добыче и обогащению полезных ископаемых, предусматривает:

перспективный водоприток шахтных и карьерных вод;

возможные изменения режима водопотребления и водоотведения, осушения и водопонижения, в увязке с водохозяйственным балансом;

предотвращение истощения и загрязнения водоносных горизонтов и поверхностных водных объектов;

рациональную организацию водопользования с минимальным объемом потребления свежей воды в технологических процессах;

возможность рециркуляции, очистки отработанной воды и повторного ее использования;

учет водохозяйственной обстановки на прилегающих территориях с целью выявления уязвимых компонентов (малых рек и ручьев, водно-болотных угодий и др.), зависимости местного населения от местных водных ресурсов.

Управление водным балансом горнодобывающего предприятия позволяет учитывать возможные изменения водопритока в горные выработки и водопользования, своевременно перераспределять потоки с целью регулирования гидравлических и других нагрузок на сети и сооружения, рационально использовать водные ресурсы.

Система оборотного водоснабжения обеспечивает многократное использование оборотной воды в технологическом процессе (например, бессточное хвостовое хозяйство с замкнутым водным циклом). Выбор схем оборотного водоснабжения определяется технологическим процессом, техническими условиями к качеству воды. Это позволяет сократить забор воды из природных источников (забор воды необходим только на подпитку системы), сократить объем или полностью исключить сброс сточных вод.

Повторное (последовательное) использование технической воды заключается в употреблении воды, использованной в одном производственном процессе, на другие технологические нужды. Например, вода, нагретая в процессе охлаждения оборудования компрессорной станции, может использоваться в системе отопления или на промывку оборудования перед ремонтом; ливневые сточные воды могут использоваться в процессах пылеподавления, для полива растений, для мойки дорожной техники и т.д. Техника позволяет сократить забор воды из природных источников на технологические нужды.

Учитывая идентичность процессов водоотведения и водоотлива с предприятиями угольной промышленности, может стать полезным опыт Индии в использовании сточных вод шахт. Угольные компании Индии успешно используют шахтные воды – как из действующих, так и из заброшенных шахт. Наиболее яркими примерами реализации проектов являются следующие:

1) вода из шахты NLCIL подается в столичный департамент Ченнаи по трубопроводу длиной 200 км для питьевых нужд. Две насосные станции поставляют в Ченнаи примерно 19611 тыс. л в день, и эта подача очень помогает удовлетворить потребность в воде, особенно летом;

2) поставка бутилированной воды от WCL – Coal Neer. Установка обратного осмоса (10 000 литров / час) была установлена на руднике и включает поэтапный процесс осаждения, фильтрацию через и обработку через установку обратного осмоса с последующей УФ-обработкой;

3) кроме того, вводится фасованная питьевая вода "COAL NEER" с установкой завода по розливу RFC (мощность – 15000 бутылок в сутки), получившая сертификацию BIS&FSSAI. "СOAL NEER" предлагается продавать по цене 7 рупий и 10 рупий за бутылку объемом 500 мл и 1 литр соответственно.

WCL заключила меморандум с MAHAGENCO о предоставлении избыточной шахтной воды в размере 107,6 тысяч кубометров в год для удовлетворения промышленных потребностей в воде для ТЭС. Ранее потребность ТЭС в воде покрывалась Пенчским ирригационным водохранилищем. Теперь сэкономленная вода из водохранилища Пенч используется для удовлетворения растущего спроса на воду в городе Нагпур.

Применение водосберегающих или безводных технологий, характеризующихся низким потреблением воды либо ее полным отсутствием, что позволяет сократить забор воды из природных источников на технологические нужды. Например, дозированная подача воды в производство, автоматическое отключение воды при остановке технологического процесса, кроме процессов охлаждения оборудования.

Разработанная и откалиброванная гидрогеологическая модель позволяет спрогнозировать величины притоков в выработки, в том числе на разные моменты времени в пределах горизонта планирования и на различных горизонтах. Ввиду того, что с течением времени притоки имеют тенденцию к снижению, разработка модели может позволить обосновать постепенную оптимизацию задействованного водоотливного оборудования. При оценке запасов подземных вод гидрогеологическое моделирование позволяет учесть сложную внутреннюю структуру подземной гидросферы, включая гидравлическую связь между водоносными горизонтами и между подземными и поверхностными водами, а также сложные граничные условия

Для района влияния объектов Стойленского ГОКа НТЦ "НОВОТЭК" в 2005 году разработал компьютерную модель фильтрации подземных вод, которая постоянно обновляется и пополняется новыми результатами изысканий и геоэкологического мониторинга подземных вод.

Система раздельного сбора сточных вод заключается в разделении потоков сточных вод по степени и видам загрязнений для проведения локальной очистки оптимальным способом, максимального возврата в процесс очищенной воды; снижения гидравлической нагрузки на очистные сооружения. Техника позволяет сократить объем сброса сточных вод в водные объекты.

Кросс–медиа эффекты

Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов на организацию системы водооборотного потребления воды.

Затраты на мониторинг качества воды и выявление загрязняющих веществ.

Технические соображения, касающиеся применимости

Представленные методы (конструктивные и технические решения), применимы при технической возможности и экономической целесообразности, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности. Ограничения, связанные с: особенностями технологического процесса; техническими возможностями, конструктивными особенностями производственных объектов; климатическими условиями; качественным составом и объемом сточных вод.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Рациональное использование водных ресурсов. Снижение объемов сбросов сточных вод и загрязняющих веществ.

5.3.12.2. Снижение водоотлива карьерных и шахтных вод

Описание

Поступление воды в выработки характеризуют водопритоком. Общий водоприток складывается из притока подземных и поверхностных вод, атмосферных осадков и технической воды, применяющейся в технологических процессах.

Техническое описание

Техника заключается в сокращении воздействия на подземные воды и снижении гидравлической нагрузки на очистные сооружения и водные объекты путем применения отдельно или совместно следующих технических решений:

применение рациональных схем осушения карьерных и шахтных полей;

использование специальных защитных сооружений и мероприятий от поверхностных и подземных вод, таких как водопонижение и/или противофильтрационные завесы и др.;

оптимизация работы дренажной системы;

изоляция горных выработок от поверхностных вод путем регулирования поверхностного стока;

отвод русел рек за пределы горного отвода;

недопущение опережающего понижения уровней подземных вод;

предотвращение загрязнения шахтных и карьерных вод в процессе откачки.

Достигнутые экологические выгоды

Рациональное использование водных ресурсов.

Сокращение объемов сточных карьерных и шахтных вод.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

В горной практике для осушения карьерных и шахтных полей применяются поверхностный, подземный и комбинированный способы.

Для осушения и защиты горных выработок от поверхностных и подземных вод применяются: водопонижающие скважины, оборудованные глубинными насосами; вакуумное водопонижение; подземные системы осушения, (дренажные штреки с фильтрами и колодцами и т.п, в период эксплуатации подземного месторождения функции дренажных выполняют также основные горные выработки.); самоизливающие и поглощающие скважины; иглофильтровые установки; прибортовой дренаж; дренажные зумпфы, траншеи, канавы (в том числе, закрытые) и т.п.

На ОАО "Стойленский ГОК" осушение карьера ведется подземным дренажным комплексом –Дренажной шахтой на глубине более 200 м, перехватывающим основную часть потока подземных вод за пределами карьера по его контуру, и внутрикарьерными прибортовыми дренами – они перехватывают "проскок" подземных вод, выходящих на откосы карьера. Протяженность выработок Дренажной шахты достигает 56 км. В эксплуатации – 260 восстающих дренажных скважин. Откачка всех дренажных вод и атмосферных осадков производится главным водоотливом шахты. Производительность водоотлива достигает 7200 м³/ч. Для этого главный водоотлив оборудован 11 насосами ЦНС 850 – 240. Обоснованная "НОВОТЭК" возможность использовать дренажные воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения СГОК покрыла его потребность в чистой воде. Реализация водоснабжения выполнена 5 насосами ЦНС 300х300. Опыт эксплуатации системы осушения карьера и проектные решения по развитию дренажных работ на карьере СГОКа убедительно доказывают правильность выбранной стратегии защиты месторождения от подземных и поверхностных вод, ориентированной на подземный способ осушения.

Выбор видов и систем защиты горных выработок, типов защитных сооружений, устройств и мероприятий должен учитывать изменяющиеся с течением времени, по мере разработки месторождения, производственные и природные условия, форму и размеры защищаемого пространства.

Системы защиты, их развитие, конструкции защитных сооружений и устройств, защитные мероприятия должны быть взаимоувязаны с системами, методами и развитием разработки месторождения.

Регулирование поверхностного стока дождевых, талых и технических вод производиться в пределах шахтного поля и самого карьера (площадок уступов, откосов, дна), а также в пределах некоторой полосы вокруг карьера.

Мероприятия по регулированию поверхностного стока сводятся к устройству нагорных и водоспускных канав, планировке территории вокруг карьера (с приданием поверхности уклона в сторону нагорных канав), а также к планировке площадок уступов.

Система отвода дождевых, талых и технических вод должна увязываться со всей системой дренажа месторождения; при этом в ряде случаев оказывается целесообразным применение единых водоотливных средств путем использования общих водосборников и насосов, устройства водосбросных скважин и т.д.

Отвод и осушение рек и водных коллекторов (озер, прудов, болот) применяется в тех случаях, когда обводнение карьера или шахты за счет поступления вод из них достаточно существенно. Реку или ручей отводят в новое забетонированное русло, также эффективным является отвод речных вод по трубам. Если русло реки проходит по слабопроницаемым покровным отложениям, то иногда бывает возможно отказаться от бетонирования, что должно подтверждаться фильтрационным расчетом.

Кросс–медиа эффекты

Финансовые затраты. Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

Противофильтрационные завесы, в отличие от водопонижения, не влекут за собой образования вредных стоков и истощения ресурсов подземных вод и не вызывают деформаций горных пород, земной поверхности и сооружений в районе защищаемых объектов.

Высокие капитальные и эксплуатационные затраты, необходимость проведения и поддержания в рабочем состоянии горных выработок при подземном способе осушения на карьерах.

Технические соображения, касающиеся применимости

Представленные методы общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

Применимость способов осушения определяется исходя из горно-геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий разрабатываемого месторождения.

Целесообразность отвода и изоляции постоянного коллектора обосновывается технико-экономическим расчетов, путем сопоставления стоимости отвода и тех дренажных мероприятий, которые нужно осуществить для обеспечения нормального хода горных работ на весь период эксплуатации месторождения.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

5.3.12.3. Управление поверхностным стоком территории наземной инфраструктуры.

Описание

Методы или их совокупность для снижения негативного воздействия на водные объекты.

Техническое описание

Технологические операции по управлению поверхностным стоком включают:

организацию системы сбора и очистки поверхностных сточных вод с породных отвалов;

перекачку сточных вод из гидротехнических сооружений при отвалах в хвостохранилище;

отведение поверхностного стока с ненарушенных участков в обход нарушенных участков, в том числе и выровненных, засеянных или озелененных, что позволит минимизировать объемы очищаемых сточных вод;

очистку поверхностного стока с нарушенных и загрязненных участков территории с повторным использованием очищенных сточных вод на технологические нужды;

организацию ливнестоков, траншей, канав надлежащих размеров; оконтуривание, террасирование и ограничение крутизны склонов; применение отмостков и облицовок с целью защиты от эрозии;

организацию подъездных дорог с уклоном, оснащение дорог дренажными сооружениями;

выполнение фитомелиоративных работ биологического этапа рекультивации, осуществляемых сразу же после создания корнеобитаемого слоя с целью предотвращения эрозии.

Достигнутые экологические выгоды

Использование перечисленных техник позволяет: сократить риск загрязнения почв, подземных и поверхностных вод, обусловленный инфильтрацией загрязненных поверхностных сточных вод с территории породных отвалов угледобывающих предприятий; снизить негативное воздействие на водные объекты за счет сокращения объема сброса загрязненных сточных вод в водный объект.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Техника предусматривает управление ливневыми и талыми сточными водами территории наземной инфраструктуры горнодобывающего предприятия с учетом особенности размещения предприятия и его специфики с целью сведения к минимуму попадания ливневых и талых сточных вод на загрязненные участки, отделения чистой воды от загрязненной, предотвращения эрозии незащищенных участков почвы, предотвращения заиливания дренажных систем.

Организация системы водоотводных канав по контуру внешних отвалов вскрышных и вмещающих пород с учетом особенности территории размещения предприятия и его специфики, первичное осветление поверхностных сточных вод в оборудованном отстойнике и, при необходимости, их дальнейшая доочистка на локальных комплексах очистки сточных вод.

Кросс–медиа эффекты

Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

5.3.12.4. Применение современных методов очистки сточных вод

Применение эффективных методов очистки сточных вод (шахтных, карьерных) с целью снижения уровня загрязнения сточных вод веществами, содержащимися в горной массе, продукции или отходах производства.

Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку сточных вод, определяется составом сточных вод, особенностями технологического процесса, техническими условиями к качеству воды (в случае оборотного водоснабжения или повторного использования), нормативами допустимого сброса, установленными с учетом качества воды водного объекта - приемника сточных вод.

Для определения оптимального способа минимизации объемов конечных стоков и концентрации в них загрязняющих веществ необходимо принимать во внимание следующие наиболее важные факторы:

процесс, являющийся источником стоков;

объем воды;

загрязняющие вещества и их концентрации;

возможности внутреннего повторного использования;

доступность водных ресурсов.

5.3.12.4.1. Осветление и отстаивание

Описание

Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными – отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

Техническое описание

Суть метода отстаивания состоит в том, что одни примеси оседают на дно, а другие поднимаются на поверхность, это зависит от плотности примеси в сравнении с плотностью воды. Как правило, отстаивание сточных вод в течение 6 – 24 часов позволяется удалить из сточных вод до 95 % взвешенных веществ. Отстойники бывают горизонтальные и вертикальные. В горизонтальных отстойниках поток сточных вод движется горизонтально, а в вертикальном отстойнике вертикально–снизу вверх. Основными преимуществами горизонтальных отстойников являются: малая глубина, хороший эффект очистки, возможность использования одного сгребающего устройства для нескольких отделений. К недостаткам их относится необходимость применения большего числа отстойников вследствие ограниченной ширины. На рисунке 5.40 представлен горизонтальный отстойник.

Система сбора осветленной воды

1 - подводящий лоток; 2 - полупогружная доска; 3 - скребковая тележка; 4 - отводящий лоток; 5 - жиросборный лоток; 6 - удаление осадка

Рисунок .. Горизонтальный отстойник

Вертикальные отстойники имеют преимущества по сравнению с горизонтальными; к числу их относятся удобство удаления осадка и меньшая площадь, занимаемая сооружением. Однако они имеют и ряд недостатков, из которых можно отметить: а) большую глубину, что повышает стоимость их строительства, особенно при наличии грунтовых вод; б) ограниченную пропускную способность, так как диаметр их не превышает 9 м. Осадок из вертикальных отстойников удаляют под действием гидростатического давления. Влажность осадка 95 %. На рисунке 5.41 представлен тип вертикального отстойника

Рисунок .. Конструкция вертикального отстойника

Преимуществами механического фильтрования являются простота аппаратурного оформления, эффективная очистка от взвешенных частиц. Недостатком механического фильтрования является то, что при механической фильтрации их сточных вод не удаляются растворенные примеси.

Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим давлением и с помощью различных механизмов (скребков, насосов, элеваторов и др.).

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение в сбросах взвешенных веществ до 95 %

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

В осветлителях достигается снижение концентрации загрязнений на 70 % - по взвешенным веществам и на 15 % - по БПК за счет совмещения процессов осаждения, хлопьеобразования и фильтрации сточной воды через слой взвешенного осадка.

Достигаемый в производственных условиях эффект снижения концентрации взвешенных веществ не превышает 50 – 60 % [55]. (stroy-spravka.ru).

Кросс-медиа эффекты

Недостатком горизонтальных отстойников является неудовлетворительная надежность работы используемых в них механизмов для сгребания осадка тележечного или цепного типа, особенно в зимний период. Кроме того, горизонтальные отстойники как прямоугольные сооружения при прочих равных условиях имеют более высокий (на 30 – 40 %) расход железобетона на единицу строительного объема, чем радиальные отстойники.

Недостатком вертикальных первичных отстойников являются простота большая глубина сооружений, что ограничивает их максимальный диаметр – 9 м, а также невысокая эффективность осветления воды (обычно не превышающая 40 % по снятию взвешенных веществ).

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо для предприятий осуществляющих сбросы сточных вод. На шахте "Шерегешская" (2021) установлено оборудование, которое предназначено для очистки шахтных сточных вод на выпуске в реку Большой Унзас. Очищение воды происходит за счет отстаивания и добавления реагентов. Очистка по взвешенным частицам, шламу и песку, достигает 98 %, по нефтепродуктам – 90 % [56].

Экономика

Основные факторы, влияющие на цену очистных сооружений:

требования к качеству очищенной воды и качественный состав загрязненных сточных вод;

уровень автоматизации;

производительность очистных сооружений.

Движущая сила внедрения

Снижение сбросов взвешенных веществ в сточных водах.

5.3.12.4.2. Фильтрация

Описание

Фильтрация представляет собой отделение твердых частиц от сточных вод, проходящих через проницаемую среду. Наиболее распространенной фильтрующей средой является песок.

Техническое описание

Как правило, методы фильтрации применяются для выделения твердых частиц из жидкости, а также в качестве последнего этапа осветления в процессе очистки сточных вод. Установка осуществляется между этапами отстаивания и заключительного контроля для удаления твердых частиц размером 0,001 – 0,02 мкм, оставшихся после предыдущего этапа очистки. Фильтрация может выполняться с использованием самых разных фильтрующих систем в зависимости от типа твердых частиц, подлежащих удалению.

Обычная фильтрующая установка состоит из слоя фильтрующего материала или материалов, через который проходят жидкие стоки. Тонкие частицы, которые не могут пройти через фильтрующую среду, образуют фильтрационный кек, который необходимо постоянно или периодически удалять, например, путем обратной промывки, чтобы исключить значительные перепады давления. При низком уровне перепада давления сточные воды подаются на фильтрацию под действием гравитации.

Песчаные фильтры предназначены для механического удаления взвешенных твердых частиц или полутвердых материалов, например осадков или гидроксидов металлов. Очистка сточных вод путем песчаной фильтрации осуществляется благодаря комбинации эффектов фильтрации, химической сорбции и ассимиляции. Песчаные фильтры иногда используются в качестве сосуда под давлением, заполненного слоями песка, зернистость которого повышается по мере увеличения глубины. Изначально фильтрационный кек может способствовать повышению эффективности фильтрации, особенно в отношении мелких частиц. По истечении некоторого времени фильтрующий песчаный слой необходимо подвергать обратной промывке. Песчаные фильтры зачастую применяются для дополнительной очистки воды, сбрасываемой из замкнутого цикла, или стоков, которые затем могут использоваться в качестве технической воды. Схема устройства стандартного песчаного фильтра приведена на рисунке ниже.

Рисунок .. Схема песчаного фильтра

Чтобы добиться желаемого результата при удалении очень мелких частиц используется гиперфильтрация или обратный осмос. Гиперфильтрация предусматривает прохождение частиц молекулярной массой приблизительно от 100 до 500 мкм, тогда как ультрафильтрация применяется для частиц размером от 500 до 100 000 мкм.

Стоки проходят через ультрафильтрационную мембрану. Эта мембрана с очень мелкими порами пропускает молекулярные частицы, например частицы воды, и препятствует проникновению более крупных молекулярных частиц. При использовании мембран очень тонкой очистки можно даже отфильтровывать очень мелкие частицы, такие как ионы металлов. В результате фильтрации с использованием мембраны образуются чистый фильтрат и концентрат, который может потребовать дальнейшей очистки.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов в воду, эффективность очистки составляет до 70 %. Возможность регенерации искусственных материалов, использованных в качестве загрузок.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Рабочие условия в режиме фильтрации:

длительность: 20 – 120 мин;

максимальное допустимое трансмембранное давление: 1,5 бар;

рекомендуемое рабочее трансмембранное давление: 0,6 – 1,2 бар;

удельный поток фильтрата: 50 – 150 л/ (м²*ч);

максимальная мутность питающей воды: 200 NTU;

максимальная рабочая температура: ≤ +40 °C;

рабочий диапазон pH :1,0 – 12,0.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения касательно применимости

Общеприменимо для предприятий осуществляющих сбросы сточных вод.

Экономика

Движущая сила для осуществления

Сокращение сбросов в водные объекты.

5.3.12.4.3. Сорбция

Описание

Сорбционная очистка – это один из способов глубокой очистки вод, основанный на способности фильтрующего элемента задерживать примеси, находящиеся в жидкости. Такой метод используется, когда существуют высокие требования к составу воды.

Сорбционный фильтр – это один из дополнительных элементов очистных сооружений, предназначенный для более эффективной работы системы.

Техническое описание

Процессы сорбции – гетерогенный процесс улавливания металлов из растворов на поверхности (адсорбция) или всем объемом (абсорбция) сорбирующим веществом. В качестве сорбирующего вещества применяется активированный уголь, глины – бентониты, ионообменные смолы, шунгиты и цеолиты, раствор экстрагента в органических растворителях (керосин) и многое др. Необходимо подчеркнуть, что ежегодно разрабатываются новые виды и типы сорбентов (нанотрубки и подобное), ионообменных смол более сотни в год. Применение того или иного сорбирующего агента зависит конкретно от условий, типа металла, рН, присутствие мешающих и загрязняющих веществ и др. Выбор сорбента производится на основании Технического задания – цель и задачи, условия и параметры. Определяется опытным путем и вносится в Проект установки проектной организацией.

Активированный уголь (кокосовый, древесный, каменный) считается одним из наиболее распространенных и эффективных сорбентов. Снижает уровень органических загрязнителей на 90 – 99 %.

Может использоваться в виде порошка или гранул. Эффективность зависит от суммарного объема микропор. Как правило, фильтры на основе активированного угля используются в виде нескольких слоев или картриджей, чтобы проскок материала через один фильтр компенсировался очисткой во втором фильтре. Затем отработанный фильтр заменяется и используется в качестве вторичного фильтра. Эта операция зависит от наличия надлежащего метода определения проскоков через фильтры.

Фильтрующая засыпка с применением сорбента ИРВЕЛЕН-М

ИРВЕЛЕН-М - это фильтрующий материал, являющийся авторской разработкой ООО "Холдинговая компания Меншен групп". ИРВЕЛЕН-М - это сорбент, который производится из первичного полипропилена и представляет собой бело-кремовое полимерное волокно с вкраплениями гранул и хлопьев, сшивающих структурообразующий материал в сетку и образованных под воздействием высоких температур.

Характеристика сорбента для фильтров ИРВЕЛЕН-М:

на ощупь похож на жесткую вату;

диаметр полимерного волокна - 100 – 250 мкм;

может быть использован при температуре от -50 °C до +90 °C;

высокая емкость поглощения волокна, которая способствует быстрому поглощению и последующему накоплению и удержанию нефти, нефтепродуктов, некоторых элементов и соединений;

имея волокнисто-пористую структуру, ИРВЕЛЕН-М не поглощает воду, а беспрепятственно пропускает воду.

Материал обладает уникальной структурой, благодаря которой может осуществлять фильтрацию воды по:

тяжелым металлам (ванадий, алюминий, железо, кобальт, кадмий, литий, медь, марганец, мышьяк, свинец, никель, цинк, хром);

хлорорганическим соединениям (2-хлорфенол, пентахлорфенол, трихлорметан, тетрахлорметан, 1,1,1-трихлорэтан, пестициды-гамма-ГХГЦ);

органическим соединениям (альдегиды предельные, нефтепродукты, фенолы);

неорганическим соединениям (сульфаты, хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты, азот аммонийных солей и аммиак).

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов органических веществ в воду.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Зависит от конкретного объекта.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения относительно применимости

Общеприменимо для предприятий осуществляющих сбросы сточных вод.

Экономика

Движущая сила внедрения

Сокращение сбросов в водные объекты.

5.3.12.4.4. Коагуляция, флокуляция

Описание

Данный метод состоит в добавлении реагентов, таких как сульфаты и хлориды алюминия и железа, гидросульфаты и гидроксохлориды алюминия в сочетании реагентов в целях корректировки значения pH и повышения интенсивности осаждения растворимых металлов.

Техническое описание

Коагуляция

В качестве коагулянтов используются соли, образованные многозарядными катионами слабых оснований и анионами сильных кислот. В воде указанные соли подвергаются гидролизу с образованием комплексных ионов. Наибольшее распространение получили сульфаты и хлориды алюминия и железа. Образовавшиеся в процессе гидролиза коллоидные золи гидроксидов алюминия и железа коагулируют с образованием агрегатов. Последние вместе с частицами дисперсной фазы сточных вод осаждаются и, таким образом, очищают ее.

Гидролиз коагулянтов является одним из наиболее важных процессов коагуляции. Полнота его протекания влияет как на качество разделения суспензии, так и на расход коагулянта. Решающим фактором, который обеспечивает максимальную эффективность использования коагулянтов при очистке сточных вод, является создание условий для проведения гидролиза в необходимом направлении путем изменения концентрации коагулянта в дисперсной системе, значения рН и ионного состава дисперсной среды. В случае разделения дисперсных систем с отрицательным зарядом дисперсной фазы эти условия должны обеспечить получение положительно заряженных гидроксокомплексов, в случае разделения дисперсных систем с положительным зарядом дисперсной фазы – отрицательно заряженных гидроксокомплексов.

Наряду с сульфатами и хлоридами алюминия и железа в последнее время все более широкое распространение находят коагулянты с повышенной основностью – гидросульфаты и гидроксохлориды алюминия. Преимущества дигидроксосульфата [Al₂(SO₄)₂(OH)₂]·11 Н₂О перед сульфатом алюминия заключается в более широком диапазоне рН, высокой хлопьеобразующей способности. Гидроксокомплексы, образующиеся при гидролизе этого вещества, несут более высокий положительный заряд. Его коррозионная активность значительно ниже, чем у сульфатов алюминия. В настоящее время наибольшее распространение получил пентагидроксохлорид алюминия Al₂(OH)₅Cl. Характерным отличием этого коагулянта является широкая зона оптимальных значений рН, особенно в кислой области. Коагулянт хорошо работает при разделении дисперсных систем с небольшим содержанием дисперсной фазы, отличается низкой коррозионной активностью.

Для коагуляции дисперсных систем с низким значением рН используют алюминат натрия. При более высоких значениях рН алюминат натрия применяют совместно с сульфатом алюминия.

Высокую эффективность во многих случаях дает применение смесей коагулянтов. При этом обеспечивается значительное расширение области оптимальных значений рН и температуры, хлопья осаждаются равномернее, чем в случае применения отдельных коагулянтов. Известно применение смеси Al₂(SO₄)₃и FeCl₃в соотношении 1:1.

Флокуляция

Для регулирования устойчивости дисперсных систем в последнее время все шире применяются различные водорастворимые полимеры, весьма малые добавки которых могут радикально изменить стабильность дисперсий. Они широко используются при очистке сточных вод от дисперсных примесей, концентрировании и обезвоживании суспензий, для улучшения фильтрационных характеристик осадков и т. д. В основе всех этих процессов, называемых флокуляцией, лежит изменение степени агрегации дисперсных частиц под влиянием высокомолекулярных соединении (ВМС). В отличие от компактных коагулянтов, образующиеся в результате флокуляции, крупные агрегаты (флоккулы), обладают значительной рыхлостью. Флокуляция, как правило, процесс необратимый: в этом случае невозможно путем уменьшения содержания в растворе реагента (как это наблюдалось при коагуляции) осуществить пептизацию (редиспергирование) осадка.

Высокомолекулярные флокулянты обычно подразделяются на три группы: неорганические полимеры, вещества природного происхождения и синтетические органические полимеры. Наиболее широкое применение нашел последний класс флокулянтов. Наиболее распространенными флокулянтами являются полиакриламид (ПАА), сополимеры акриламида, акрилонитрила и акрилатов, натриевые соли полиакриловой и полиметакриловой кислот, поли-диметиламиноэтилакрилаты (ПДМАЭА) и др.

Процесс очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией состоит из следующих стадий: приготовление рабочих растворов коагулянтов и флокулянтов, дозирование и смешение реагентов со сточной водой, хлопьеобразование, осаждение хлопьев.

Приготовление рабочих растворов осуществляется в гидравлических или механических смесителях. Концентрация рабочих растворов коагулянтов обычно составляет 3 – 5 %, иногда до 7 %, концентрация рабочих растворов флокулянтов – до 1 %. После смешения сточной воды с рабочими растворами коагулянтов, которое может осуществляться также в гидравлических или механических смесителях, воду направляют в камеры хлопьеобразования, куда могут добавляться флокулянты для интенсификации данного процесса. Используют перегородчатые, вихревые и с механическими мешалками камеры. Образование хлопьев в камерах происходит медленно – за 10 – 30 минут. Осаждение хлопьев происходит в отстойниках, осветлителях и других аппаратах, рассмотренных ранее. Иногда стадии смешения, коагулирования и осаждения проводят в одном аппарате.

(1 – емкость для приготовления раствора; 2 – дозатор; 3 – смеситель; 4 – камера образования хлопьев; 5 – отстойник)

Рисунок .. Схема процессов коагуляции и флокуляции

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение сбросов загрязненных сточных вод.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность удаления металлов, наиболее важным фактором является выбор осадителей. Существуют примеры, демонстрирующие, что использование реагентов на основе сульфидов может обеспечивать достижение более низких концентраций некоторых металлов. Правильное значение pH в течение всего процесса очистки стоков, также имеет первостепенную важность, поскольку некоторые соли металлов нерастворимы только в очень небольшом диапазоне значений pH.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

При выборе методов необходимо учитывать специфику производственных процессов. Кроме того, при выборе применяемых методов определенную роль могут играть размер принимающего водного объекта и скорость потока. Уменьшение объемного расхода в пользу более высоких концентраций приводит к сокращению потребления энергии для очистки. Очистка высококонцентрированных сточных вод приведет к образованию стоков с более высокими концентрациями, но с более высокой скоростью восстановления по сравнению с менее концентрированными потоками, что позволит в целом улучшить удаление загрязняющих веществ. Эффективность очистки может достигать 90 – 95 %. Расход коагулянта зависит от его вида, а также состава и требуемой степени очистки сточных вод и составляет 0,1-5 кг/м³сточных вод [57].

Кросс-медиа эффекты

Увеличение энергопотребления.

Применение добавок.

Образование отходов, подлежащих утилизации.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо на новых и действующих установках.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Социально-экономические аспекты. Сокращение сбросов загрязняющих веществ в естественные водные объекты.

5.3.12.4.5. Химическое осаждение

Описание

Данный метод состоит в добавлении реагентов, таких как известь, едкий натрий, сернистый натрий, или сочетания реагентов в целях корректировки значения pH и повышения интенсивности осаждения растворимых металлов.

Техническое описание

Химическое осаждение используется главным образом для удаления из стоков растворимых ионов металлов. Растворимые металлы можно осадить из сточных вод путем корректировки значения pH. В стоки добавляется реагент, например известь, гидроксид натрия, сульфид натрия или комбинация реагентов, что приводит к образованию нерастворимых соединений с металлом в виде осадка. Эти нерастворимые соединения могут быть удалены из воды путем фильтрации. Добавление коагулянта или флокулянта способствует формированию более крупных хлопьев, которые легче отделить, и часто используется для повышения производительности системы очистки.

Для удаления из стоков таких металлов, как железо, свинец, цинк, марганец и т. д., обычно используется осаждение. Гидроксиды металлов, как правило, нерастворимы, поэтому для их осаждения широко используется известь.

Сульфиды металлов также нерастворимы, и в щелочной среде используются такие реагенты, как сернистый натрий, гидросульфид натрия и тримеркаптосульфотриазин (ТМС). Биологический способ также применяется при получении H2S с помощью сульфатвосстанавливающих бактерий, при этом газ переносится на стадию осаждения газом-носителем. Осаждение сульфидов может в результате обеспечить более низкие значения концентрации определенных металлов в очищенных стоках в зависимости от значения pH и температуры, а сульфиды металлов могут быть возвращены на этап плавки. Можно также эффективно удалять такие металлы, как селен и молибден.

В некоторых случаях осаждение смеси металлов может осуществляться в два этапа: сначала посредством гидроксида, а затем с помощью сульфидного осаждения. В целях удаления избыточных сульфидов, после осаждения, возможно добавление сульфата железа.

На многих установках, где удаляются металлы, одной из главных проблем для достижения необходимых предельных значений стоков является коллоидное состояние осажденных металлов. Оно может возникнуть в результате некачественной нейтрализации и флокуляции. Для улучшения состояния осаждаемого металла можно использовать различные флокулянты и коагулянты, и поставщики таких материалов способны проводить испытания на осадках и указывать правильный коагулянт.

Состав стоков меняется в зависимости от качества концентрата/сырья и состава последующих отходящих газов, которые прошли очистку во влажных системах. Кроме того, различные источники дозированной подачи материалов или погодные условия, способствующие образованию ливневых стоков, повышают разнообразие потоков сточных вод.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение сбросов загрязненных сточных вод в природные водные объекты.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Эффективность очистки сточных вод с помощью химического осаждения зависит от следующих факторов:

выбор химического осадителя;

количество добавляемого осадителя;

эффективность удаления осаждаемого металла;

поддержание правильного значения pH в течение всего процесса очистки;

использование железистых солей для удаления определенных металлов;

использование флоккулирующих или коагулирующих реагентов;

колебание состава сточных вод и наличие комплексообразующих ионов.

Данные методы очистки шахтных вод, прошли промышленные испытания и были внедрены на предприятиях США, Канады, России и Китая. Для повышения эффективности очистки шахтных вод предложены различные методы доочистки предварительно осветленных нейтрализованных стоков. Наиболее часто используются методы обработки с использованием алюминий содержащих реагентов (средних и основных солей), а также гидроокиси алюминия, получаемой в процессе электрохимического растворения металла при обработке стоков в электро- или гальванокоагуляторах. Основная цель использования соединений алюминия – выделение сульфатов в виде гидросульфоалюмината кальция 3CaO⋅Al₂O₃⋅CaSO₄⋅31H₂O (ГСАК). Осаждение сульфатов по данному методу описывается уравнением:

3CaO⋅Al₂O₃⋅6H₂O + CaSO₄+ 25(26) H₂O → 3CaO⋅Al₂O₃⋅CaSO₄⋅31H₂O

Глубина выделения сульфатов данным методом зависит от расхода алюминий содержащего реагента. Минимальное содержание сульфат-ионов в осветленной воде определяется растворимостью ГСАК и составляет 25 мг/дм³.

Кросс-медиа эффекты

Увеличение энергопотребления.

Применение добавок.

Образование отходов, подлежащих утилизации.

Технические соображения, касающиеся применимости

Общеприменимо на новых и действующих установках.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

5.3.12.4.6. Нейтрализация

Описание

Для нейтрализации кислых вод используют гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия КОН, карбонат натрия Na₂CO₃, аммиачную воду NH₄OH, карбонат кальция СаСO₃, карбонат магния MgCO₃, доломит (CaCO₃·MgCO₃), цемент. Наиболее доступный реагент - гидроксид кальция (известковое молоко Ca(OH)₂) с содержанием 5 – 10 % активной извести Са(ОН)₂. Иногда для нейтрализации применяют отходы производства, например шлаки металлургических производств.

Техническое описание

Нейтрализация применяется для очистки кислых сточных вод, содержащих металлы (тяжелые металлы), повышением величины рН кислых растворов путем добавления щелочных реагентов с целью образования осадка.

Величина рН раствора регулируется для образования и осаждения гидроксидов металлов в воде. Как правило, данный процесс проводится перед основным этапом очистки сточных вод.

Для нейтрализации применяется любой щелочной реагент, чаще всего известь-пушонка, известковое молоко, карбонаты кальция и магния в виде суспензии. Подача извести в пределах предприятия должна быть механизирована. Гашение реагента выполняется в специальных машинах, конструкции Руссола и Полякова. Крупные фракции извести должны предварительно дробиться. Известковое молочко приготовляется в мешалках с оборотами лопастей не менее 40 об/минуту. Его концентрация определяется по активности окиси кальция в пределах от 5 до 10 %.

Использование в качестве реагента для нейтрализации шахтных вод щелочные отходы содового производства. Для нейтрализации шахтных вод в качестве реагента возможно использование отходов содового производства. При смешивании шахтной воды со шламами происходит повышение величины рН за счет взаимодействия ионов тяжелых металлов с карбонатом и гидроксидом кальция, которые являются основными компонентами отходов. При этом происходит перевод ионов Fe, Mn, Zn и др.

Достоинством нейтрализации является возможность предварительной очистки сточных вод, с целью увеличения эффективности процесса эффективности процесса очистки в целом.

Этот метод наиболее широко используют для нейтрализации кислых вод. Поскольку в кислых и щелочных производственных сточных водах практически всегда присутствуют ионы металлов, то дозу реагента определяют с учетом выделения в осадок солей тяжелых металлов. Процессы реагентной нейтрализации производственных сточных вод осуществляются на нейтрализационных установках или станциях.

Время контакта сточных вод и реагента должно быть не менее 5 мин. Для кислых сточных вод, содержащих растворенные ионы тяжелых металлов, это время должно быть не менее 30 мин.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов в воду.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

С 2016 года на действующей станции нейтрализации Учалинского ГОК введен в эксплуатацию узел обезвоживания осадка, близится к завершению строительство пруда-стабилизатора, предназначенного для отстаивания осветленных вод после многоступенчатой очистки [58].

Кросс-медиа эффекты

Недостатком данного способа является образование вторичных химических отходов, состоящих из кристаллического кальцита, кварца, калиевых полевых шпатов, утилизация которых затруднена.

Технические соображения касательно применимости

Общеприменимо для предприятий осуществляющих сбросы сточных вод.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Движущая сила внедрения

Требования экологического законодательства. Социально-экономические аспекты. Сокращение сбросов загрязняющих веществ.

5.3.12.4.7. Окисление

Описание

Окислительный способ очистки применяют для обезвреживания сточных вод, содержащих токсичные и неприятно пахнущие примеси. В процессе окисления токсичные загрязнения в результате химических реакций переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды.

Техническое описание

Диоксид хлора эффективно окисляет марганец (II) до марганца (IV) с выпадением в осадок оксида марганца. Поскольку хлорит-анион также реагирует с Mn (II), то вся реакция может быть представлена следующим образом:

2ClO₂+ 5Mn₂⁺ + 6H₂O^-> 5MnO₂+ 12H⁺ + 2Cl^-

Реакция протекает быстро и интенсивно, уже через 5 минут более 99 % оксида марганца может быть удалено фильтрованием. Этой реакции способствует скорее слабощелочная, чем кислая среда.

Диоксид хлора легко окисляет железо (II) в железо (III) с выпадением в осадок гидроксида железа (III). Поскольку хлорит-анион также легко взаимодействует с Fe (II), то вся реакция может быть записана следующим образом:

ClO₂+ 5Fe₂⁺ + 13H₂O ^-> 5Fe(ОH)₃+ Cl^- + 11H⁺

Далее образующийся осадок удаляют методом фильтрования. Этой реакции также способствует нейтральная и слабощелочная среда.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов в воду.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Для окисления 1 мг марганца необходимо 2,5 мг диоксида хлора при рН>7. Для окисления 1 мг железа необходимо 1,3 мг диоксида хлора при рН>5.

Кросс-медиа эффекты

Процесс окислительного осаждения Mn (II) "активным хлором" сопровождается образованием осадка, что обусловливает необходимость последующего применения процессов извлечения его отделения из водных растворов.

Технические соображения касательно применимости

Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод.

Экономика

Рассчитывается согласно проектно-сметной документации.

Движущая сила внедрения

5.3.12.4.8. Ионный обмен

Описание

Ионообменный процесс, как правило, проходит в колонне, наполненной гранулами ионообменной смолы. Обмен начинается в верхней части колонны и затем проходит через нее, поддерживая тем самым равновесное состояние процесса обмена.

Техническое описание

Ионообменный процесс иногда применяется в качестве заключительного этапа очистки при удалении металлов из технологических сточных вод. С помощью ионного обмена удаляются нежелательные ионы металлов из сточных вод путем их переноса на твердую матрицу при одновременной отдаче равного количества других ионов, имеющихся в структуре ионообменника. Как правило, ионообменный процесс используется при концентрации металлов менее 500 мг/л.

Емкость ионообменника ограничена количеством ионов, имеющихся в структуре ионообменника. Поэтому необходимо проводить регенерацию ионообменника с помощью соляной кислоты или каустической соды.

Ионообменники могут использоваться для удаления определенных металлов из сточных вод. Такой избирательный процесс ионного обмена гораздо более эффективен при очистке стоков от токсических металлов. Кроме того, колонна может обеспечивать очень высокий уровень очистки и эффективность при работе со смешанными стоками.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение выбросов в воду.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

Возможность очистки до требований ПДК.

Возврат очищенной воды до 95 % в оборот.

Возможность утилизации тяжелых металлов.

Кросс-медиа эффекты

Необходимо проведения предварительной очистки сточных вод от масел, ПАВ, растворителей, органики. Большой расход реагентов для регенерации ионитов и обработки смол. Необходимость предварительного разделения промывных вод от концентратов. Образование вторичных отходов-элюентов, требующих дополнительной переработки.

Технические соображения касательно применимости

Общеприменимо для предприятий осуществляющих сбросы сточных вод.

Экономика

Рассчитывается согласно проектно-сметной документации.

Движущая сила внедрения

Сокращение сбросов в водные объекты.

5.3.13. НДТ, направленные на управление и сокращение воздействия производственных отходов

5.3.13.1. Использование пресс-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

Наименование

Фильтр-прессы применяются для фильтрования широкого класса суспензий, а также пригодны для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

Техническое описание

Принцип действия заключается в фильтрации осадков под большим давлением, обеспечивающим максимально возможное удаление влаги из осадков. Они являются фильтровальными аппаратами периодического действия. Процесс обезвоживания на них осуществляется в несколько стадий в зависимости от конструкции фильтра и используемого технологического режима.

Фильтр-пресс предназначен для обезвоживания осадков и шламов, которые были предварительно сгущены до 3 – 5 % гравитационным или механическим способом. При необходимости в обработке не сгущенного осадка может использоваться комбинация из фильтр-пресса и сгустителя, надстроенного сверху. Это дает возможность сэкономить место и повысить производительность обработки шламов. Ленточный пресс-фильтр может иметь автоматическую, полуавтоматическую конструкцию, а также неавтоматизированную (подразумевает произведение работ за счет ручного труда).

Сначала осадок обрабатывается раствором флокулянта с целью улучшения его водоотдающих свойств. Специальный шламовый насос транспортирует его из сборных емкостей в барабан для предварительного сгущения на верхней ленте фильтр-пресса. Затем происходит гравитационное сгущение и уравнивание поступающего на сетку потока. Напор подаваемой в аппарат суспензии является основным фактором всего процесса фильтрования. Под давлением обрабатываемое вещество поступает внутрь системы с плотно сжатыми фильтровальными лентами и валами. Здесь осадок зажимается между двумя перфорированными лентами и проходит через несколько (обычно 12 или 14) валов уменьшающегося диаметра. Это обеспечивает постепенное повышения давления на шлам, за счет чего оптимизируется процесс прессования и повышается производительность системы в целом. Твердая фаза задерживается на поверхности фильтровального полотна, а жидкая свободно проникает через фильтровальную ткань и далее через систему каналов выводится из фильтра. Обезвоженный осадок при помощи скребка удаляется с ленты, а затем сбрасывается в устройство выгрузки. В нижней части пресса предусмотрен специальный лоток для сбора фильтрата, а для очищения лент– две промывочные линии, которые непрерывно обрабатывают их из форсунок перед поступлением новой партии осадка.

Рисунок .. Рамные пресс-фильтры

Достигнутые экологические выгоды

Улучшение экологических показателей за счет снижения водопотребления.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Снижение эксплуатационных затрат, снижение эмиссий.

Кросс-медиа эффекты

Повышение производительности, качества выпускаемого концентрата. Снижение потерь по выпуску концентрата. Легкая управляемость процессом (выпуск концентрата с заданными качественными показателями)

Технические соображения, касающиеся применимости

Пресс-фильтры используются в любых отраслях промышленности, в том числе горной, которые требуют осуществления эффективного обезвоживания шламов и суспензий, получения низкой влажности осадка и высокой чистоты фильтрата.

Экономика

Экономические выгоды:

превращение отходов в строительный материал;

снижение расходов воды за счет ее вторичного использования;

снижение расходов на утилизацию шламового осадка;

снижение расходов на утилизацию загрязненной воды.

Движущая сила внедрения

Движущими силами для внедрения служат повышение производительности, качества выпускаемого концентрата, снижение потерь по выпуску концентрата и улучшение экологических показателей

5.3.13.2. Использование керамических вакуум-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

Наименование

Керамические вакуум-фильтры предназначены для разделения суспензий с относительно однородным составом и медленно осаждающимися частицами твердой фазы.

Техническое описание

Керамический дисковый вакуум-фильтр состоит из: керамических секторов, ротора, ванны, устройства регенерации (ультразвуковая), рама, вакуум система, трубопроводная система, устройство выгрузки осадка, клапана и система управления фильтром.

Керамический вакуум-фильтр имеет высокий КПД, что способствует увеличению производительности и интенсивности эксплуатации. Отсутствие фильтровальной ткани дает возможность использовать более глубокий вакуум и как результат получать более сухой осадок. Использование керамического фильтра той же поверхности фильтрования, что и обычный дисковый позволяет экономить до 85 % электроэнергии. Наличие маленьких микропор, позволяет получать более чистый фильтрат, как правило 21 мг/л.

Рисунок .. Керамический вакуум-фильтр

Керамический фильтр в основном состоит из таких частей, как роликовая система перемешивания, система подачи и разгрузки материала, вакуумная система, система разгрузки фильтрата, скреперная система, система обратной промывки, система комбинированной очистки (ультразвуковая очистка, автоматическая очистка с приготовлением кислоты), система полностью автоматического управления, корыто и станина.

На данный момент данное оборудование широко применяется для обезвоживания концентратов и хвостов цветных металлов, редких металлов, черных металлов, и неметаллов, а также для обезвоживания оксида, шлака электролиза, шлака выщелачивания в химической промышленности и переработки сточной воды, жидкой грязи и отработанной кислоты. Тонкость материала составляет от -200 до -450 меш и другие сверхмелкие материалы.

Характеристики:

Высокая степень вакуума керамико-дискового фильтра от 0,09 до 0,098 Мпа обеспечивает низкое содержание влаги фильтровального осадка.

Содержание твердых веществ в фильтрате составляет 50 м.д. Фильтрат подвергается вторичному использованию, что снижает сброс сточных вод.

В отличие с обычными керамическими фильтрами керамические вакуум-фильтры имеют функция промывки фильтровального осадка и пригодны для фильтрации материалов, подвергающихся промывке.

Достигнутые экологические выгоды

Экологические преимущества:

Отсутствие аэрозольных выбросов в рабочей зоне;

чистота фильтрата до 0,001 г/л, не загрязняющая производство и окружающую среду;

низкое потребление энергии за счет попадания фильтраты в поры под действием капиллярной силы, автоматически.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Высокая удельная производительность - в 1,5 – 5 раз выше, чем у аналогичных фильтров с тканевой фильтрующей перегородкой.

Низкая влажность кека - возможность снижения влажности кека до 5 % при удельной плотности концентрата 7,5 г/см.куб.

Экономия энергоресурсов - снижение энергопотребления в 10 – 20 раз за счет отсутствия энергоемкого оборудования: вакуум-насоса, воздухоотдувки и прочее.

Снижение эксплуатационных затрат:

сокращение простоев для замены фильтрующей перегородки;

сокращение затрат на замену фильтрующей перегородки;

отсутствие абразивного износа деталей в системе отвода фильтрата.

Экологические преимущества:

отсутствие аэрозольных выбросов в рабочей зоне;

чистота фильтрата до 0,001 г/л, не загрязняющая производство и окружающую среду.

Операционные преимущества:

снижение объема работ по обслуживанию фильтра;

компактность автономных систем фильтра, позволяющая уменьшить производственные площади;

непрерывность работы фильтра при высокой степени автоматизации.

Высокий коэффициент использования за счет простой конструкции фильтра с малым объемом технического обслуживания.

Высокая надежность за счет небольшого количества движущихся частей и малой зависимости от вспомогательного оборудования.

Кросс-медиа эффекты

Применение азотной кислоты для очистки керамопластин.

Технические соображения, касающиеся применимости

Данная техника применяется на предприятии С. Для применимости на других предприятий необходимо проведение тестовых испытаний.

Экономика

По результатам теста необходим экономический расчет. Основное преимущество перед другими системами фильтрации – снижение энергопотребления до 90 %, так как воздух не проходит через диски за счет использования капиллярной силы, действующей на поры. Прорыву воздуха препятствуют мелкие поры фильтра, что позволяет поддерживать более высокий уровень вакуума. Следовательно, потери вакуума меньше, а это означает, что требуемый вакуумный насос меньше, чем в обычных дисковых фильтрах, что сводит к минимуму эксплуатационные расходы. Мощность, потребляемая вакуумным керамическим фильтром 45 м²площади фильтрации составляет 15 кВт, при этом 170 кВт потребляют аналогичные фильтры с тканевыми мембранами. Еще одним преимуществом вакуумного керамического фильтра является высокая производительность при очень низком содержании воды и более сухой фильтровальной лепешке. Вакуумные керамические фильтры также имеют более длительный срок службы, в то время как рукавные фильтры необходимо заменять, что в конечном итоге увеличивает содержание влаги в осадке, снижает производительность и нарушает производственные операции. Кроме того, керамический фильтр достаточно надежен как механически, так и химически, чтобы выдерживать регенерацию.

Движущая сила внедрения

5.3.13.3. Использование отходов добычи и обогащения в качестве сырья или добавки к продукции во вторичном производстве и строительных материалов, доизвлечение железных руд, полезных компонентов/минеральных сырьевых ресурсов при наличии таковых, промышленных отходов

Описание

Техника состоит в использовании основных технологических отходов добычи (вскрышные и вмещающие породы, породы от обогащения) с целью производства строительных материалов, материалов для рекультивации, отсыпки технологических дорог.

Таблица .. Использование отходов горнодобывающей промышленности в отраслях

№ п/п	Отрасль использования	Вид получаемой продукции
1	2	3
1	Строительные материалы	вяжущие; керамика; огнеупоры; бетоны; асфальтобетоны; пенобетоны; сухие строительные смеси; минеральная вата; другие виды материалов
2	Строительство	отсыпка дорог; заполнение выработанного пространства горных выработок; обустройство нефтяных скважин; балласт на буровых платформах; укрепление дорожного полотна; защитные сооружения
3	Сельское хозяйство	минеральные удобрения; компонент комплексных удобрений; мелиоративный слой
4	Металлургия	металлы; оксиды металлов; "белая сажа"; жидкое стекло; флюс
5	Другие отрасли	сорбенты; реагенты для очистки воды в открытых водоемах; искусственные геохимические барьеры; другие виды материалов

Техническое описание

Основными продуктами, получаемыми из отходов обогащения, являются щебень и песок различной крупности.

Щебень – материал крупностью более 5 мм, получаемый разделением на фракции отходов обогащения сухой магнитной сепарации и отсадки.

Песок – материал крупностью 0,14 – 3(5) мм, получаемый разделением на фракции отходов мокрой сепарации, флотации, и класс минус 5 мм, выделяемый сухой магнитной сепарацией. Тонкозернистый песок – материал крупностью менее 0,14 мм.

Щебень, полученных из отходов обогащения, используется для: производства тяжелых бетонов, строительства автомобильных дорог, устройства балластного слоя внутризаводских железнодорожных путей, создание искусственных оснований под фундаменты зданий, обратных засыпок, производства холодного асфальта.

При определении наиболее рациональных областей применения песков на основе хвостов обогащения руд необходимо исходить из фактической их крупности.

Пески крупностью плюс 0,14 используются в строительстве: в качестве мелкого заполнителя для приготовления тяжелого бетона и раствора, в асфальтобетонных смесях (в качестве заполнителя), для производства силикатного и шлакового кирпича, а также в качестве отощающей добавки для изготовления глиняного кирпича, в качестве балластного материала, при производстве деталей и конструкций широкой номенклатуры для жилищно-гражданских промышленных зданий и сооружений.

Тонкозернистые пески крупностью менее 0,14 мм являются эффективным сырьем для автоклавного и безавтоклавного производства изделий и конструкций из тяжелого и ячеистого силикатобетонов, могут использоваться в асфальтобетонных смесях (в качестве минерального порошка) и для получения шлакового бесклинкерного цемента.

По технологическим и физико-механическим показателям ячеистые бетоны на тонкозернистых песках из отходов обогащения соответствуют нормативным требованиям, предъявляемым к ячеистым конструктивным и конструктивно-теплоизоляционным бетонам.

Для доизвлечения железа применяются различные способы обогащения: обратная флотация, флотация хвостов, прямая флотация руды, сухая магнитная сепарация, магнитно-флотационный способ и др. Вместе с тем они не всегда эффективны для обогащения окисленных немагнитных руд.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение воздействия, обусловленное изъятием земель с целью организации объектов размещения отходов, загрязнением почв, подземных и поверхностных вод, обусловленное инфильтрацией загрязненных вод, сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от эксплуатации объекта.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

На АО "ССГПО" хвосты сухой магнитной сепарации железнодорожным транспортом направляются на склад отвальных хвостов и используются для производства стройматериалов, включая балластировку забойных и отвальных железнодорожных тупиков при их переукладке в карьерах, отвалах и отсыпке автомобильных дорог карьеров, сходящих в состав предприятия [59]. Ежегодная переработка на предприятии составляет не менее 400 000 тонн.[60].

На Михайловском ГОКе (Российская Федерация) в целях рационального использования минеральных ресурсов отработаны технологии по использованию вскрышных пород для производства кирпича, формовочных смесей, щебня, стекла.[61]

При разработке железорудных месторождений вскрышные массивные породы используются, в основном, в качестве щебня в бетоны. В частности, на примере Лебединского ГОКа наглядно прослеживается использование пород, входящих в состав вскрыши, в производстве строительных материалов. Дробильно-сортировочная фабрика ГОКа выпускает высококачественный щебень из кристаллических сланцев для дорожного строительства и из кварцитопесчаников для получения тяжелых бетонов.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. При этом использование отходов имеет положительных экономический эффект.

Движущая сила внедрения

Сокращение отходов производства при добыче и обогащении железной руды. Экологическое законодательство.

5.3.13.4. Использование отходов при заполнении выработанного пространства

Описание

Использование пустых пород и/или хвостов обогащения в закладочных смесях для заполнения подземных пустот.

Техническое описание

Заполнение выработанного пространства карьеров отходами горнодобывающей деятельности (вскрышные и вмещающие породы, хвосты) следует расценивать как ликвидацию горных выработок, являющуюся одной из стадий технической рекультивации.

Одним из способов использования отходов в горнодобывающей промышленности является закладка выработанного пространства подземных горных выработок, реализованная на многих рудниках.

Твердеющая закладка успешно применяется за рубежом в Канаде, США, Японии, Швеции, Финляндии, Индии, Германии, Австралии при разработке полиметаллических, медных, железных и других руд. В настоящее время системами с твердеющей закладкой в странах СНГ добывается 25 % руд цветных и ценных металлов, в Австралии – 30 %, в Канаде – 40 %, в Финляндии – 85 %, во Франции – 87 %. Это свидетельствует об эффективности применения этих систем разработки, несмотря на дополнительные расходы, которые перекрываются качеством полученной продукции и отсутствием затрат на обогащение.

Выемку запасов руд системами разработки с твердеющей закладкой на сегодняшний день в Республике Казахстан осуществляют или планируют осуществлять на многих горнодобывающих предприятиях. На подземных рудниках ТОО "Корпорация "Казахмыс", ТОО "Востокцветмет" KAZ Minerals PLC и ТОО "Казцинк" применяется также гидравлическая и сухая породная закладка выработанного пространства.

Анализ составов твердеющей закладки зарубежных и отечественных рудников показал, что наиболее часто используют в качестве вяжущих материалов – цемент, шлак, пирротин, хвосты обогащения. Из инертных заполнителей распространены хвосты обогащения, песок, отвальная горная порода, щебень, гравий, известняк, шлак и др. (рисунок 5.46).

а	б

Рисунок .. Диаграмма использования вяжущих (а) и инертных материалов (б) в закладочных работах (%)

В последние годы горнорудные предприятия ТОО "Казцинк" стали уделять большое внимание вопросам рационального недропользования, в частности, утилизации пустой породы от проходческих работ в закладку, а также использования шахтных вод для приготовления закладочных смесей. В результате проведенных на руднике исследовательских работ разработаны и внедрены в производство рациональные схемы подачи пустой породы от проходческих работ в пустоты отработанных камер без выдачи породы на поверхность.

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение объемов образования и накопления отходов добычи и обогащения.

Кросс–медиа эффекты

При использовании систем разработки с твердеющей закладкой значительная доля затрат (до 15 – 25 %) в добыче руды приходится на закладочные работы.

Технические соображения, касающиеся применимости

Представленные методы и технические решения общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности, но существует ряд ограничений технологического и экономического характера.

На рудниках Республики Казахстан наиболее рациональной технологией производства закладочных смесей является мельничный способ на основе цементном шлакового вяжущего с использованием в качестве заполнителя смеси дробленной горной массы и отходов горно-металлургического производства.

Экономика

В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

Эффективность применения систем разработки с твердеющей закладкой подтверждается на горно-обогатительном комбинате "Химрудтех" (Украина). Достигнута высокая производительность труда, снижены потери полезного ископаемого с 30 до 4,4 %. Разубоживание руды уменьшилось на 3 – 4 %, а объем ее добычи руды из целиков возрос до 50 – 60 % по сравнению с 5 – 10 % при системах разработки с обрушением боковых пород.

5.3.13.5. Использование отходов при ликвидации горных выработок

Описание

Использование отходов добычи и обогащения полезных ископаемых на техническом этапе рекультивации нарушенных земель при подтверждении возможности использования данных видов отходов:

вскрышных и вмещающих пород;

хвостов;

отходов производства черных металлов;

золошлаков.

Техническое описание

При рекультивации и ликвидации выработанных карьеров предлагаются способы совмещения проведения технического этапа рекультивации для открытых горных выработок с подготовкой подстилающих слоев и плодородной почвы.

Сущность способов сводится на первом этапе к закладке выработанного пространства разреза (1) вскрышными породами (2), не представляющими потенциальной опасности для загрязнения подземных вод, из внешних отвалов (6), из исходного состояния разреза до уровня заполнения выработанного пространства подземными водами (У-У) (рисунок 5.47). Первый этап заканчивается отделением заполненного пространства водоупорным слоем глины (3) мощностью 0,8 – 1,0 м.

1 – открытая горная выработка (разрез), 2 – вскрышные породы из внешних, 3 – водоупорный глинистый слой, У-У – уровень заполнения выработанного пространства подземными водами, С-С – линия среза бортов разреза, 6 – внешние отвалы вскрышных пород.

Рисунок .. Первый этап рекультивации

1 – открытая горная выработка (разрез), 2 – вскрышные породы из внешних отвалов, 3 – водоупорный глинистый слой, У-У – уровень заполнения выработанного пространства подземными водами, С-С – линия среза бортов разреза, 6 – внешние отвалы вскрышных пород

Рисунок .. Второй этап рекультивации

На втором этапе выработанное пространство заполняется промышленными отходами IV–V класса опасности, обеспечивая их захоронение, который отделяется водоупорным слоем глины (3) мощностью 0,5 – 0,7 м.

На третьем этапе выполаживаются откосы бортов по линии среза бортов С-С (рисунок 5.49), для планировки заданного угла восстановленной территории с использованием остатков вскрышных пород внешних отвалов, а затем наносится водоупорный слой глины 0,5 – 0,7 м для предотвращения перехода загрязняющих веществ отходов в плодородный слой.

1 – разрез, 2 – вскрышные породы, 3 – водоупорный глиняный слой, У-У – уровень затопления выработанного пространства подземными водами, С-С – линия выполаживания бортов разреза, 4 – борта разреза, 5 – твердые бытовые и промышленные отходы, 7 – слой ОСВ или золы уноса, 8 – плодородный или потенциально плодородный слой шлака с размеров кусков 0 – 13 мм, а так же структуризации почвы при вспашке и бороновании.

Рисунок .. Третий этап рекультивации

На четвертом этапе в зависимости от вида планируемой растительности и глубины ее корневой системы, а также вида переработанного отхода на площади рекультивируемого пространства формируется плодородный слой из плодородных или потенциально плодородных почв послойно, сверху и/или снизу слоя остатков сточных вод, донного ила, отходов животноводства мощностью 0,1 – 0,2 м, слоя котельного шлака дробленного.

Вариантов формирования плодородного слоя при наличии разнообразных отходов, может быть, бесчисленное множество и зависит от количества полезных веществ в них, выбранной растительности и многих других факторов, определяющих экономическую целесообразность использования материалов. Возможно перемешивание материалов в соотношении 1:1 – 1:2 в зависимости от типа растительности и укладка единым слоем мощность 0,2 – 0,6 м. На пятом этапе на рекультивируемую площадь наносится ПСП мощностью 0,15 – 0,2 м или потенциально ПСП мощностью 0,3 – 0,5 м, в который для улучшения плодородия вносят брикетированное удобрение из остатков сточных вод с расходом 100 – 180 г/м².

Достигнутые экологические выгоды

Сокращение складирования отходов производства.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

НДТ позволяет сократить изъятие земель под объекты размещения отходов, загрязнение почв, поверхностных водных объектов и подземных вод. Также сокращаются затраты на технический этап рекультивации, расходы на транспортировку отходов до объектов размещения отходов. Снижение пыления до 60 г пыли/т хвостов.

Кросс-медиа эффекты

Сведения отсутствуют.

Технические соображения, касательно применимости

Общеприменимо при ликвидации и рекультивации карьеров.

Экономика

В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Применения данного мероприятия позволяет сократить затраты, связанные с рекультивацией, а также с транспортировкой отходов.

Движущая сила внедрения

Сокращение отходов производства при добыче и обогащении железной руды. Экологическое законодательство.

6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

Техники, перечисленные и описанные в настоящем разделе, не являются исчерпывающими. Могут использоваться другие техники, обеспечивающие достижение уровней эмиссий и технологических показателей, связанных с применением НДТ, при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких НДТ, описанных в заключении по НДТ.

В настоящем заключении по НДТ:

технологические показатели по выбросам в атмосферу выражаются как масса выбросов на объем отходящего газа при стандартных условиях (273,15 K, 101,3 кПа) за вычетом содержания водяного пара, выраженная в мг/Нм³;

при фактических значениях уровней эмиссий маркерных загрязняющих веществ ниже диапазона указанных технологических показателей, связанных с применением НДТ, требования, определенные настоящим разделом, являются соблюденными.

Иные технологические показатели, связанные с применением НДТ, в том числе уровней потребления энергетических, водных и иных ресурсов для соответствующего показателя и (или) отрасли определяются согласно действующим национальным нормативным правовым актам.

Иные технологические показатели, связанные с применением НДТ, выражаются в количестве потребления ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги. Соответственно, установление иных технологических показателей обусловлено применяемой технологией производства. Кроме того, в результате анализа потребления энергетических, водных и иных (сырьевых) ресурсов, проведенного в разделе "Общая информация", получен вариативный ряд показателей, который зависит от многих факторов: качественные показатели сырья, производительность и эксплуатационные характеристики установки, качественные показатели готовой продукции, климатические особенности регионов и т. д.

Технологические показатели потребления ресурсов должны быть ориентированы на внедрение НДТ, в том числе прогрессивной технологии, повышение уровня организации производства, соответствовать наименьшим значениям (исходя из среднегодового значения потребления соответствующего ресурса), и отражать конструктивные, технологические и организационные мероприятия по экономии и рациональному потреблению.

6.1. Общие НДТ

Если не указано иное, заключения по НДТ, представленные в настоящем разделе, являются общеприменимыми.

НДТ для конкретных процессов, указанные в разделах 6.2 – 6.5, применяются в дополнение к общим НДТ, приведенным в настоящем разделе.

6.1.1. Система экологического менеджмента

НДТ 1.

В целях улучшения общей экологической эффективности НДТ заключается в реализации и соблюдении СЭМ, которая включает в себя все следующие функции:

1) заинтересованность и ответственность руководства, включая высшее руководство;

2) определение экологической политики, которая включает в себя постоянное совершенствование установки (производства) со стороны руководства;

3) планирование и реализация необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями;

4) внедрение процедур, в которых особое внимание уделяется:

структуре и ответственности,

подбору кадров,

обучению, осведомленности и компетентности персонала,

коммуникации,

вовлечению сотрудников,

документации,

эффективному контролю технологического процесса,

программам технического обслуживания,

готовности к чрезвычайным ситуациям и ликвидации их последствий,

обеспечению соблюдения экологического законодательства;

5) проверка производительности и принятие корректирующих мер, при которых особое внимание уделяется:

мониторинг и измерения,

корректирующие и предупреждающие меры,

ведение записей,

6) независимый (при наличии такой возможности) внутренний или внешний аудит, для определения соответствия СЭМ запланированным мероприятиям, ее внедрение и реализация;

7) анализ СЭМ и ее соответствия современным требованиям, полноценности и эффективности со стороны высшего руководства;

8) отслеживание разработки экологически более чистых технологий;

9) анализ возможного влияния на окружающую среду при выводе уставки из эксплуатации, на стадии проектирования нового завода и на протяжении всего срока его эксплуатации;

10) проведение сравнительного анализа по отрасли на регулярной основе.

Разработка и реализация плана мероприятий по неорганизованным выбросам пыли и использование системы управления техническим обслуживанием, которая особенно касается эффективности систем снижения запыленности, также являются частью СЭМ.

Объем (например, уровень детализации) и характер СЭМ (например, стандартизованная или не стандартизированная), как правило, связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также уровнем воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

6.1.2. Управление энергопотреблением

НДТ 2.

НДТ является сокращение потребления тепловой и энергетической энергии путем применения одной или комбинации нескольких из перечисленных ниже техник:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	Использование системы управления эффективным использованием энергии (например, в соответствии со стандартом ISO 50001)	Общеприменимо
2	Применение ЧРП на различном оборудовании (конвейерное, вентиляционное, насосное и т.д.)	Общеприменимо
3	Применение энергосберегающих осветительных приборов	Общеприменимо
4	Применение электродвигателей с высоким классом энергоэффективности	Общеприменимо
5	Применение УКРМ, а также фильтро-компенсирующих устройств, для фильтрации высших гармоник и компенсации реактивной мощности в электрических сетях предприятий	Общеприменимо
6	Применение современных теплоизоляционных материалов на высокотемпературном оборудовании	Общеприменимо
7	Рекуперация тепла из теплоты отходящего процесса	Общеприменимо
8	Применение неформованных огнеупорных материалов для футеровки обжиговых машин	Общеприменимо

6.1.3. Управление процессами

НДТ 3.

НДТ является измерение или оценка всех соответствующих параметров, необходимых для управления процессами из диспетчерских с помощью современных компьютерных систем с целью непрерывной корректировки и оптимизации процессов в режиме реального времени, для обеспечения стабильности и бесперебойности технологических процессов, что повысит энергоэффективность и позволит максимально увеличить производительность и усовершенствовать процессы обслуживания. НДТ заключается в обеспечении стабильной работы процесса с помощью системы управления процессом вместе с использованием одной или комбинации техник:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	АСУ технологическим процессом и очистными сооружениями	Общеприменимо
2	АСУ горнотранспортным оборудованием	Общеприменимо

6.1.4. Мониторинг выбросов

НДТ 4.

НДТ является проведение мониторинга выбросов маркерных загрязняющих веществ из дымовых труб от основных источников выбросов всех процессов.

Периодичность мониторинга может быть адаптирована, если серия данных четко демонстрирует стабильность процесса очистки.

№ п/п	Параметр	Контроль, относящийся к НДТ:	Минимальная периодичность контроля	Примечание
1	2	3	4	5
1	Пыль	НДТ 16, НДТ 17	Непрерывно	Маркерное вещество
2	SO₂	НДТ 18	Непрерывно	Маркерное вещество
3	NOx	НДТ 19	Непрерывно	Маркерное вещество
4	CO	НДТ 20	Непрерывно	Маркерное вещество

Непрерывный контроль проводится посредством АСМ на организованных источниках согласно требованиям к периодичности контроля, предусмотренной действующим законодательством.

6.1.5. Мониторинг сбросов

НДТ 5.

НДТ заключается в проведении мониторинга сбросов маркерных загрязняющих веществ в месте выпуска сточных вод из очистных сооружений в соответствии с национальными и/или международными стандартами, регламентирующими предоставление данных эквивалентного качества.

№ п/п	Параметр	Минимальная периодичность контроля
1	2	3
1	Температура (С⁰)	Непрерывно*
2	Расходомер (м³/час)	Непрерывно*
3	Водородный показатель (ph)	Непрерывно *
4	Электропроводность (мкс -микросименс)	Непрерывное*
5	Мутность (ЕМФ-единицы мутности по формазину на литр)	Непрерывное*
6	Марганец (Mn)	Один раз в квартал **
7	Железо (Fe)	Один раз в квартал **
8	Свинец (Pb)	Один раз в квартал **
9	Цинк (Zn)	Один раз в квартал **
10	Взвешенные вещества	Один раз в квартал **

* выпуски сточных вод, отводимые с объекта I категории, подлежат оснащению АСМ;

** периодичность контроля применима для веществ при условии их наличия в составе добываемой руды.

Для мониторинга сброса сточных вод существует множество стандартных процедур отбора проб и анализа воды и сточных вод, в том числе:

случайная проба – одна проба, взятая из потока сточных вод;

составная проба – проба, отбираемая непрерывно в течение определенного периода, или проба, состоящая из нескольких проб, отбираемых непрерывно или периодически в течение определенного периода и затем смешанных;

квалифицированная случайная проба – составная проба из не менее чем пяти случайных проб, отобранных в течение максимум двух часов с интервалом не менее двух минут и затем смешанных.

6.1.6. Шум

НДТ 6.

В целях снижения уровня шума НДТ заключается в использовании одной или комбинации техник:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	регулярное техобслуживание оборудования, герметизация и ограждение вызывающих шум технических средств	Общеприменимо
2	сооружение шумозащитных валов	Общеприменимо
3	учет характера распространения шума и планирование работ с учетом этого, например, расположение блока измельчения и грохочения в подземном пространстве или частично под землей, расположение издающих шум машин недалеко друг от друга и в заглублении по отношению к уровню земли (уменьшается также площадь воздействия), закрытие дверей цеха обогащения и измельчения	Общеприменимо
4	выбор направления проходки таким образом, чтобы место проведения работ оставалось по отношению к населенному пункту за очистным забоем	Общеприменимо
5	оставление неотбитых стенок для защиты от шума в направлении населенного пункта	Общеприменимо
6	оставление деревьев и других растений на краю рудничной территории или вокруг объектов, издающих шум	Общеприменимо
7	ограничение размера заряда при взрыве, а также оптимизация объема ВВ	Общеприменимо
8	предварительное извещение о взрыве и проведение взрывных работ в определенное, по возможности в одно и то же, время дня. Взрыв вызывает сильный, но непродолжительного характера шум, поэтому предварительное извещение о нем положительно влияет на отношение к этому страдающих от шума	Общеприменимо
9	планирование транспортных маршрутов и осуществление перевозки в такие сроки, когда они вызывают минимальное воздействие	Общеприменимо

6.1.7. Запах

НДТ 7.

В целях снижения уровня шума НДТ заключается в использовании одной или комбинации техник:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	надлежащее хранение и обращение с пахучими материалами	Общеприменимо
2	тщательное проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание любого оборудования, которое может выделять запахи	Общеприменимо
3	сведение к минимуму использование пахучих материалов	Общеприменимо
4	сокращение образования запахов при сборе и обработке сточных вод и осадков	Общеприменимо

6.2. Неорганизованные выбросы

НДТ 8.

Для предотвращения или, если это практически невозможно, сокращение неорганизованных выбросов пыли в атмосферу НДТ заключается в разработке и реализации плана мероприятий по неорганизованным выбросам, как части СЭМ (см. НДТ 1), который включает в себя:

определение наиболее значимых источников неорганизованных выбросов пыли;

определение и реализация соответствующих мер и технических решений для предотвращения и/или сокращения неорганизованных выбросов в течение определенного периода времени.

НДТ 9.

НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли и газообразных выбросов при проведении производственного процесса добычи руд.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении производственного процесса добычи руд, относятся:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	применение большегрузной высокопроизводительной горной техники	общеприменимо
2	проведение горных выработок и применение систем отработки с использованием современного высокопроизводительного самоходного оборудования	общеприменимо
3	применение современных, экологичных и износостойких материалов	общеприменимо
4	применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы	общеприменимо

НДТ 10.

НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при проведении взрывных работ.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении взрывных работ относятся:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	уменьшение количества взрывов путем укрупнения взрывных блоков	общеприменимо
2	использование в качестве ВВ простейших и эмульсионных составов с нулевым или близким к нему кислородным балансом	общеприменимо
3	частичное взрывание на "подпорную стенку" в зажиме	общеприменимо
4	внедрение компьютерных технологий моделирования и проектирования рациональных параметров буровзрывных работ	общеприменимо
5	проведение взрывных работ в оптимальный временной период с учетом метеоусловий	общеприменимо
6	использование рациональных типов забоечных материалов, конструкций скважинных зарядов и схем инициирования	общеприменимо
7	орошение взрываемого блока и зоны выпадения пыли из пылегазового облака водой, пылесмачивающими добавками и экологически безопасными реагентами	общеприменимо
8	применение установок локализации пыли и пылегазового облака	общеприменимо
9	применение технологий гидрообеспыливания (гидрозабойка взрывных скважин и шпуров, укладка над скважинами емкостей с водой)	общеприменимо
10	проветривание горных выработок	общеприменимо
11	использование зарядных машин с датчиками контроля подачи ВВ	общеприменимо
12	использование естественной обводненности горных пород и взрываемых скважин	общеприменимо
13	использование неэлектрических систем инициирования для ведения взрывных работ в подземных условиях	общеприменимо

НДТ 11.

НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при проведении буровых работ.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении буровых работ, относятся:

№ п/п

Техники

Применимость

1	2	3
1	позиционирование буровых станков в реальном времени c применением системы контроля параметров высокоточного бурения	общеприменимо
2	применение технической воды и различных активных средств для связывания пыли	общеприменимо
3	оснащение буровой техники средствами эффективного пылеподавления и пылеулавливания в процессе бурения технологических скважин	общеприменимо

НДТ 12.

НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при транспортировке, погрузочно-разгрузочных операциях.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при транспортировке, погрузочно-разгрузочных операция, относятся:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	оборудование эффективными системами пылеулавливания, вытяжным и фильтрующим оборудованием для предотвращения выбросов пыли в местах разгрузки, перегрузки, транспортировки и обработки пылящих материалов	общеприменимо
2	применение предварительного увлажнения горной массы, орошение технической водой, искусственное проветривание экскаваторных забоев	общеприменимо
3	применение стационарных и передвижных гидромониторно-насосных установок, на колесном и рельсовом ходу	общеприменимо
4	применение различных оросительных устройств для разбрызгивания воды в зоне стрелы и черпания ковша экскаватора	общеприменимо
5	организация процесса перевалки пылеобразующих материалов	общеприменимо
6	пылеподавление автомобильных дорог путем полива технической водой	общеприменимо
7	применение различных ПАВ для связывания пыли в процессе пылеподавления забоев и карьерных автодорог	общеприменимо
8	укрытие железнодорожных вагонов и кузовов автотранспорта	общеприменимо
9	применение устройства и установки для выравнивания и уплотнения верхнего слоя грузов при транспортировке в железнодорожных вагонах и др.	общеприменимо
10	очистка автотранспортных средств (мойка кузова, колес), используемых для транспортировки пылящих материалов	общеприменимо
11	применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы	общеприменимо
12	проведение замеров дымности и токсичности автотранспорта и контрольно-регулировочных работ топливной аппаратуры	общеприменимо
13	применение каталитических технологий очистки выхлопных газов ДВС	общеприменимо

НДТ 13.

НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при хранении руд и продуктов их переработки.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при хранении руд и продуктов их переработки, относятся:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	укрепление откосов ограждающих дамб хвостохранилищ с использованием скального грунта, грубодробленой пустой породы	общеприменимо
2	устройство лесозащитной полосы по границе земельного отвода вдоль отвалов рыхлой вскрыши (посадка деревьев)	общеприменимо
3	закрепление пылящих поверхностей хвостохранилищ путем нанесения на поверхность меловой суспензии с последующей обработкой ее разбавленным раствором серной кислоты)	общеприменимо
4	использование отходов полиэтилена и полипропилена с последующей температурной обработкой до сплавления с поверхностью хвосто- и шламохранилища	общеприменимо
5	прокладка труб с разбрызгивателями воды мелкодисперсной фракции по периметру хвостохранилища	общеприменимо
6	использование ветровых экранов	общеприменимо

6.3. Организованные выбросы

Представленные ниже техники и достижимые с их помощью уровни эмиссий установлены для источников, оборудованных принудительными системами вентиляции.

6.3.1. Выбросы пыли

НДТ 14.

НДТ является предотвращение или сокращение выбросов пыли и газообразных выбросов, а также сокращение энергопотребления, сокращение образования отходов при проведении производственного процесса обогащения руд.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении производственного процесса, относятся:

№ п/п

Техники

Применимость

1	2	3
1	использование грохотов с высокой удельной производительностью для мокрого грохочения с полиуретановыми панелями при классификации	общеприменимо
2	использование вертикальных мельниц при доизмельчении черновых концентратов	общеприменимо
3	переработка богатой руды дроблением с последующим разделением, сортировкой по классам крупности товарной продукции	общеприменимо
4	применение сгустителей перед фильтрованием	общеприменимо
5	переработка руды тяжелосредной сепарацией	общеприменимо
6	обогащение железных руд методом магнитной сепарации на барабанных сепараторах	общеприменимо
7	применение магнитной дешламации перед магнитной сепарацией	общеприменимо
8	использование винтовых сепараторов для гравитационного обогащения хромсодержащих руд	общеприменимо

НДТ 15.

НДТ является предотвращение или сокращение выбросов пыли и газообразных выбросов, сокращение образования отходов при производстве окатышей.

К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при производстве окатышей, относятся:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	использование кольцевого охладителя гранулированного материала	общеприменимо
2	совершенствование технологии и тепловых схем обжига окатышей (интенсификация процессов сушки и обжига, применение эффективных горелочных устройств)	общеприменимо

НДТ 16.

В целях сокращения выбросов пыли при процессах, связанных с дроблением, классификацией (грохочением), транспортировкой и хранением при обогащении руды и производстве окатышей, НДТ заключается в использовании техник предварительной очистки дымовых газов (камеры гравитационного осаждения, циклоны, скрубберы), использованием электрофильтров, рукавных фильтров, фильтров с импульсной очисткой, керамических и металлических мелкоочистных фильтров и/или их комбинаций.

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	применение камер гравитационного осаждения	общеприменимо
2	применение циклонов	общеприменимо
3	применение мокрых газоочистителей	общеприменимо

№ п/п	Техники	НДТ-ТП (мг/Нм³) *
1	2	3
1	Электрофильтр	5 – 20**
2	Рукавный фильтр
3	Фильтр с импульсной очисткой
4	Керамический и металлический мелкоочистные фильтры

* при проведении непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными, если оценка результатов измерений показывает, что нижеперечисленные условия соблюдены в календарном году:

a) допустимое среднемесячное значение не превышает соответствующие пороговые значения выбросов;

b) допустимое среднесуточное значение не превышает 110% от соответствующих пороговых значений выбросов;

c) 95% всех допустимых среднечасовых значений за год не превышают 200% от соответствующих пороговых значений выбросов;

При отсутствии непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными если результаты каждой серий измерений или иных процедур, определенными в соответствии с правилами, установленными компетентными органами, не превышают пороговые значения выбросов;

** для процессов дробления и классификации (грохочения) действующих установок 20 – 100 мг/Нм³.

Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

НДТ 17.

В целях сокращения выбросов пыли при обогащении руды (сушка концентрата) и производстве окатышей (обжиг окатышей), НДТ заключается в использовании техник предварительной очистки дымовых газов (камеры гравитационного осаждения, циклоны, скрубберы) с последующем использованием электрофильтров, рукавных фильтров и фильтров с импульсной очисткой или их комбинации.

Таблица .. Технологические показатели выбросов пыли при обогащении руды (сушка концентрата) и производстве окатышей (обжиг окатышей)

№ п/п	Технологический процесс	Техники	НДТ-ТП (мг/Нм³)*	Применимость
1	2	3	4	5
1	Сушка концентрата	Электрофильтр	5 – 20	Общеприменимо
2		Рукавный фильтр		Общеприменимо
3		Фильтр с импульсной очисткой		Общеприменимо
4	Обжиг окатышей	Электрофильтр	5 – 20**	Общеприменимо
5		Рукавный фильтр		Общеприменимо
6		Фильтр с импульсной очисткой		Общеприменимо

a) допустимое среднемесячное значение не превышает соответствующие пороговые значения выбросов;

b) допустимое среднесуточное значение не превышает 110 % от соответствующих пороговых значений выбросов;

c) 95 % всех допустимых среднечасовых значений за год не превышают 200 % от соответствующих пороговых значений выбросов;

** 20 – 100 мг/Нм³для установок с частично реконструируемой системой газоочистки и/или с учетом переключений установок между источниками загрязнения атмосферы.

Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

6.3.2. Выбросы диоксида серы

НДТ 18.

В целях предотвращение или сокращения выбросов SO₂из отходящих технологических газов при обогащении руды (сушка концентрата) и производстве окатышей (обжиг окатышей), НДТ заключается в использовании одной из или комбинации нижеперечисленных техник:

№
п/п

Техники

Применимость

1	2	3
1	Десульфуризация и использование топлива с пониженным содержанием серы	Общеприменимо
2	Использование распылительной сушилки-скруббера с впрыскиванием сухого сорбента (известняка)	Общеприменимо
3	Использование "мокрых" способов очистки (мокрый скруббер)	Применительно для новых установок. Для действующих установок применимость может быть ограничена в случаях: - очень высокие скорости потока отходящего газа (из-за значительного количества образующихся отходов и сточных вод); - в засушливых районах (из-за большого объема воды и необходимости очистки сточных вод); - необходимость масштабной реконструкции централизованной системы очистки газов с выделением отдельных потоков для обессеривания, а также ограниченностью территории (отсутствие производственных площадей для строительства дополнительных крупногабаритных сооружений).
4	Установки одинарного контактирования	Общеприменимо
5	Установки ДК/ДА (двойное контактирование/двойная абсорбция)	Применимость двухконтактной/двойной абсорбционной кислотной установки может быть ограничена концентрацией серы в обрабатываемом сырье.
6	Установки мокрого катализа	Данный метод применяется в процессах с использованием сульфидного сырья. Для сокращения выбросов SO₂в отходящих газах менее 0,5 – 1 кг/т серной кислоты, необходимо либо снижение исходной концентрацию SO₂в газе, что приведет к ухудшению технико-экономических показателей работы системы, либо строительство дополнительной установки доочистки отходящих газов.

Таблица .. Технологические показатели выбросов SO₂при производстве окатышей (обжиг окатышей)

№ п/п	Параметр	НДТ-ТП (мг/Нм³) *
1	2	3
1	SO₂	30 – 50 **

* При проведении непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными, если оценка результатов измерений показывает, что нижеперечисленные условия соблюдены в календарном году:

a) допустимое среднемесячное значение не превышает соответствующие пороговые значения выбросов;

b) допустимое среднесуточное значение не превышает 110% от соответствующих пороговых значений выбросов;

** 50 – 1250 мг/Нм³для действующих установок, использующих серосодержащее железорудное сырье, до пересмотра Справочника по НДТ.

Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

6.3.3. Выбросы оксидов азота

НДТ 19.

Для предотвращения и/или снижения выбросов окислов азота (NOx) в атмосферу при обогащении руды (сушка концентрата) и производстве окатышей (обжиг окатышей), НДТ является использование одного или комбинации нижеуказанных методов:

№
п/п

Техники

Описание

1	2	3
1	Горелки с низким уровнем выделения оксидов азота (NO_x)	Предназначены для снижения пиковых температур пламени, что задерживает процесс сгорания, но дает ему завершиться, при этом увеличивая теплопередачу. Эффект этой конструкции горелки заключается в очень быстром воспламенении топлива, особенно при наличии в топливе летучих соединений, при недостатке кислорода в атмосфере, что ведет к снижению образования NO_x. Конструкция горелок с более низкими показателями выбросов NO_x предполагает поэтапное сжигание (воздух/топливо) и рециркуляцию дымовых газов.
2	Рециркуляция дымовых газов	Повторная подача отработанного газа из печи в пламя для снижения содержания кислорода и, следовательно, температуры пламени. Использование специальных горелок основано на внутренней рециркуляции дымовых газов, которые охлаждают основание пламени и снижают содержание кислорода в самой горячей части пламени.
3	Применение СКВ	Применяется после обеспыливания и очистки от кислых газов
4	Применение СНКВ	Применяется после обеспыливания и очистки от кислых газов

При использовании одной или комбинации указанных техник, количественное значение эмиссии должно соответствовать установленным санитарно-гигиеническим, ЭНК и целевым показателям качества окружающей среды. При наличии разных значений, определенных НПА, применяются наиболее жесткие требования, установленные к NOx.

Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

6.3.4. Выбросы оксида углерода

НДТ 20.

Для предотвращения и/или снижения выбросов оксида углерода в атмосферу при обогащении руды (сушка концентрата) и производстве окатышей (обжиг окатышей), НДТ является использование одного или комбинации нижеуказанных методов:

№ п/п	Техники	Описание
1	2	3
1	Абсорбционная очистка газов с использованием медноаммиачных растворов	Низкотемпературный процесс очистки газов и основан на физической абсорбции CO или промывкой газа жидким азотом. Процесс очистки состоит из трех стадий: предварительного охлаждения и сушки исходных газов; глубокого охлаждения этих газов и частичной конденсации их компонентов; отмывки газов от оксида углерода, метана и кислорода жидким азотом в промывной колонне. Холод, необходимый для создания в установке низких температур, обеспечивается аммиачным холодильным циклом, а также рекуперацией холода обратных потоков азотоводородной фракции и азотного цикла высокого давления.
2	Каталитическая очистка газов с использованием реакции водяного пара	Процесс очистки может осуществляться с использованием реакции водяного пара (конверсией с водяным паром), проводимой в присутствии окисных железных катализаторов. Остаточное содержание оксидов углерода в очищенном газе составляет несколько десятитысячных долей процента. Одновременно происходит удаление свободного кислорода, если он присутствует в газе.
3	Очистка газов с термическим некаталитическим дожиганием и каталитическим дожиганием	Для окисления оксида углерода используют марганцевые, медно-хромовые и содержащие металлы платиновой группы катализаторы. В зависимости от состава отходящих газов в промышленности применяют различные технологические схемы очистки.

Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

6.4. Управление водопользованием, удаление и очистка сточных вод

НДТ 21.

НДТ для удаления и очистки сточных вод является управление водным балансом предприятия. НДТ заключается в использовании одной из или комбинации техник:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	разработка водохозяйственного баланса горнодобывающего предприятия	Общеприменимо
2	внедрение системы оборотного водоснабжения и повторного использования воды в технологическом процессе	Общеприменимо
3	сокращение водопотребления в технологических процессах	Общеприменимо
4	гидрогеологическое моделирование месторождения	Общеприменимо
5	внедрение систем селективного сбора шахтных и карьерных вод	На действующих установках применимость может быть ограничена конфигурацией существующих систем сбора сточных вод
6	использование локальных систем очистки и обезвреживания сточных вод	На действующих установках применимость может быть ограничена конфигурацией существующих систем очистки сточных вод

НДТ 22.

НДТ для снижения гидравлической нагрузки на очистные сооружения и водные объекты является снижение водоотлива карьерных и шахтных вод путем применения отдельно или совместно следующих технических решений.

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	применение рациональных схем осушения карьерных и шахтных полей	Определяется исходя из горно-геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий разрабатываемого месторождения
2	использование специальных защитных сооружений и мероприятий от поверхностных и подземных вод, таких как водопонижение и/или противофильтрационные завесы и другое	Общеприменимо
3	оптимизация работы дренажной системы	Общеприменимо
4	изоляция горных выработок от поверхностных вод путем регулирования поверхностного стока	Общеприменимо
5	отвод русел рек за пределы горного отвода	Применяется в тех случаях, когда обводнение карьера или шахты за счет поступления вод из них достаточно существенно
6	недопущение опережающего понижения уровней подземных вод	Общеприменимо
7	предотвращение загрязнения шахтных и карьерных вод в процессе откачки	Общеприменимо

НДТ 23.

НДТ для снижения негативного воздействия на водные объекты является управление поверхностным стоком территории наземной инфраструктуры с целью сведения к минимуму попадания ливневых и талых сточных вод на загрязненные участки, отделения чистой воды от загрязненной, предотвращения эрозии незащищенных участков почвы, предотвращения заиливания дренажных систем путем применения отдельно или совместно следующих технических решений.

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	организация системы сбора и очистки поверхностных сточных вод с породных отвалов	Общеприменимо
2	перекачка сточных вод из гидротехнических сооружений при отвалах в хвостохранилище	Общеприменимо
3	отведение поверхностного стока с ненарушенных участков в обход нарушенных участков, в том числе и выровненных, засеянных или озелененных, что позволит минимизировать объемы очищаемых сточных вод	Общеприменимо
4	очистка поверхностного стока с нарушенных и загрязненных участков территории с повторным использованием очищенных сточных вод на технологические нужды	Общеприменимо
5	организация ливнестоков, траншей, канав надлежащих размеров; оконтуривание, террасирование и ограничение крутизны склонов; применение отмостков и облицовок с целью защиты от эрозии	Общеприменимо
6	организация подъездных дорог с уклоном, оснащение дорог дренажными сооружениями	Общеприменимо
7	выполнение фитомелиоративных работ биологического этапа рекультивации, осуществляемых сразу же после создания корнеобитаемого слоя с целью предотвращения эрозии	Общеприменимо

НДТ 24.

НДТ для снижения уровня загрязнения сточных (шахтных, карьерных) вод веществами, содержащимися в горной массе, продукции или отходах производства, является применение одной или нескольких приведенных ниже техник очистки сточных вод:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	Осветление и отстаивание	Общеприменимо
2	Фильтрация	Общеприменимо
3	Сорбция	Общеприменимо
4	Коагуляция, флокуляция	Общеприменимо
5	Химическое осаждение	Общеприменимо
6	Нейтрализация	Общеприменимо
7	Окисление	Общеприменимо
8	Ионный обмен	Общеприменимо

В отношении установления технологических показателей в сбросах карьерных и шахтных сточных вод в пруды-накопители и пруды-испарители норма не будет распространяться при условии их соответствия требованиям, применяемым в отношении гидротехнических сооружений с подтверждением отсутствия воздействия на поверхностные и подземные водные ресурсы по результатам мониторинговых исследований за последние 3 года.

Установление факта негативного воздействия на поверхностные и подземные водные ресурсы свидетельствует о нарушении требований, применяемых к гидротехническим сооружениям. В этом случае количественные показатели эмиссий должны соответствовать действующим санитарно-гигиеническим, ЭНК и целевым показателям качества окружающей среды по отношению к местам культурно-бытового водопользования.

Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 5.

6.5. Управление отходами

НДТ 25.

Чтобы предотвратить или, если предотвращение невозможно, сократить количество отходов, направляемых на утилизацию, НДТ подразумевают составление и выполнение программы управления отходами в рамках СЭМ (см. НДТ 1), который обеспечивает, в порядке приоритетности, предотвращение образования отходов, их подготовку для повторного использования, переработку или иное восстановление.

НДТ 26.

В целях снижения количества отходов, направляемых на утилизацию при добыче и обогащении руд черных металлов, НДТ заключается в организации операций на объекте, для облегчения процесса повторного использования технологических полупродуктов или их переработку с помощью использования одной и/или комбинации техник:

№ п/п	Техники	Применимость
1	2	3
1	Повторное использование пыли из системы пылегазоочистки	Общеприменимо
2	Использование пресс-фильтров для обезвоживания отходов обогащения	Общеприменимо
3	Использование керамических вакуум-фильтров для обезвоживания отходов обогащения	Общеприменимо
4	Использование отходов добычи и обогащения в качестве сырья или добавки к продукции во вторичном производстве и строительных материалов, доизвлечение железных руд, полезных компонентов/минеральных сырьевых ресурсов при наличии таковых, промышленных отходов	Общеприменимо
5	Использование отходов при заполнении выработанного пространства	Общеприменимо
6	Использование отходов при ликвидации горных выработок	Общеприменимо

6.6. Требования по ремедиации

Основным фактором воздействия на атмосферный воздух при добыче и обогащении руд черных металлов являются выбросы загрязняющих веществ, возникающие в результате эксплуатации организованных источников выбросов, в числе которых сушильные барабаны и обжиговые машины, мельницы сухого помола, установки для тарирования и отгрузки. Неорганизованные выбросы пыли возникают при дроблении, транспортировке, складировании сухих материалов, их подаче в бункеры мельниц, движении автотранспорта по дорогам.

Величина воздействия деятельности производственных объектов добычи и обогащении руд черных металлов на грунтовые и подземные воды зависит от объема водопотребления и водоотведения, эффективности работы очистных сооружений, качественной характеристики сброса сточных воды на поля фильтрации и рельеф местности. Производственные стоки отсутствуют, если только система охлаждающей воды установки не имеет замкнутого контура.

Образующиеся в результате производственных и технологических процессов отходы могут передаваться на утилизацию/переработку сторонним организациям на договорной основе, частично используются для собственных нужд при заполнении выработанного пространства, часть возвращается в производство.

Согласно Экологическому кодексу ремедиация проводится при выявлении факта экологического ущерба:

животному и растительному миру;

подземным и поверхностным водам;

землям и почве.

Таким образом, в результате деятельности предприятий по добыче и обогащении руд черных металлов следующие негативные последствия наступают в результате загрязнения атмосферного воздуха и дальнейшего перехода загрязняющих веществ из одного компонента природной среды в другую:

загрязнение земель и почв в результате осаждения загрязняющих веществ из атмосферного воздуха на поверхность почв и дальнейшая их инфильтрация в поверхностные и подземные воды;

воздействие на животный и растительный мир.

При обнаружении фактов экологического ущерба компонентам природной среды по результатам производственного и (или) государственного экологического контроля, причиненного в результате антропогенного воздействия, и при закрытии и (или) ликвидации последствий деятельности, необходимо провести оценку изменения состояния компонентов природной среды в отношении состояния, установленного в базовом отчете или эталонного участка.

Лицо, действия или деятельность которого причинили экологический ущерб, должна предпринять соответствующие меры для устранения такого ущерба, чтобы восстановить состояние участка, следуя нормам Экологического кодекса (статьи 131 – 141 раздела 5) и Методическим рекомендациям по разработке программы ремедиации.

Помимо того, лицо, действия или деятельность которого причинили экологический ущерб, должно принять необходимые меры для удаления, сдерживания, или сокращения эмиссий соответствующих загрязняющих веществ, также для контрольного мониторинга в сроки и периодичность, для того чтобы, с учетом их текущего, или будущего утвержденного целевого назначения, участок больше не создавал значительного риска для здоровья человека, и не причинял ущерб от ее деятельности в отношении окружающей среды из-за загрязнения компонентов природной среды.

7. Перспективные техники

Данный раздел содержит информацию о новейших техниках, в отношении которых проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы или осуществляется их опытно-промышленное внедрение.

В процессе подготовки справочника НДТ составители и члены технической рабочей группы проанализировали целый ряд новых технологических, технических и управленческих решений. Это решения, направленные на повышение эффективности производства, сокращение негативного воздействия на окружающую среду, оптимизацию ресурсопотребления. Они еще не получили широкого распространения, и надежными сведениями о внедрении их на двух предприятиях составители справочника не располагают.

Далее в тексте эти решения описаны применительно к добыче и обогащению железных руд, производству окатышей.

7.1. Перспективные техники в области добычи железных руд открытым и подземным способом

7.1.1. Беспилотная техника

Пионером на рынке беспилотной тяжелой техники считается американский Caterpillar. Больше 20 лет назад компания представила первый самоходный карьерный самосвал. В настоящее время на железорудных предприятиях Западной Австралии действует несколько карьеров с полностью беспилотными большегрузными автосамосвалами. Начиная с 2013 года Caterpillar поставила на рудники австралийского горнодобывающего гиганта Fortescue Metals 56 автономных самосвалов Cat 793F, а в сентябре 2017 года получила заказ на модификацию еще 100 карьерных самосвалов в беспилотные машины.

Рисунок .. Мировой опыт внедрения беспилотных технологий

Самосвалы работают в режиме 24/7 ежедневно в течение года, что экономит недропользователю 500 ч работы в год. Управление всеми операциями выполняется с помощью системы Cat MineStar. Грузовики управляются дистанционно из операционного центра в Перте, который находится от Пилбары в 1200 км. Каждый карьерный робот-самосвал весом в 500 тонн двигается со скоростью 50 км/ч – почти в 2 раза выше, чем у опытных водителей. Точность ориентации роботов – 1 – 2 см. Отсутствует время на пересменки, обеды. Все это дает повышение производительности, снижение простоев, снижение удельных расходов топлива и снижение удельных выбросов.

"Беспилотники" взаимодействуют с любой управляемой человеком техникой - грейдерами, погрузчиками, автоцистернами, бульдозерами и др. За 4,5 года работы беспилотные автомобили Caterpillar показали на 20 % большую эффективность эксплуатации по сравнению с традиционными машинами.

Производительность "беспилотников" составила невероятные 99,95 %, поскольку эти машины не простаивали и трудились в среднем на 2,5 часа больше, чем автосамосвалы, управляемые людьми.

Рисунок .. Схема управления беспилотными автосамосвалами

Роботизированные самосвалы БеЛАЗ грузоподъемностью 130 тонн работают на угольном разрезе "Черногорский" ООО "СУЭК-Хакасия" в паре с экскаватором ЭКГ-8У. Беспилотные автомобили двигаются по выделенному участку разреза протяженностью 1350 метров и перевозят вскрышную породу.

Рисунок .. Кабина оператора беспилотного БеЛАЗа

На Корбалихинском руднике АО "Сибирь-Полиметаллы" запустили в работу беспилотную погрузочно-доставочную машину (ПДМ). Внедрения автоматизированной системы контроля и управления горными работами позволяет. Находясь на расстоянии до 100 метров, оператор при помощи пульта, оснащенного системой видеонаблюдения, управляет ПДМ, что исключает нахождение оператора ПДМ в очистном пространстве.

7.1.2. Беспилотные тяговые агрегаты

Применение беспилотных тяговых агрегатов внутри карьеров и на поверхности. Отсутствует время на пересменки, обеды. Все это дает повышение производительности, снижение простоев, снижение удельных расходов электроэнергии. Повышение надежности работы оборудования за счет исключения нарушений технологической дисциплины, превышений скорости, проездов на запрещающий сигнал светофора и т. д. В Rio Tinto (крупнейшей горнодобывающей компании Австралии) подсчитали, что перевод 40 % железнодорожного транспорта на автоматику позволит уменьшить расходы на 2 долл. на тонне железной руды и увеличить ее добычу на 5 %.

7.1.3. Автосамосвалы на альтернативных источниках энергии

В странах Африки, в Бразилии, а теперь и США успешно эксплуатируется система транспорта с применением дизель-троллейвозов. Особенно показателен пример золоторудного карьера "Бетце" (США, шт. Невада), где для транспортировки 410 тыс. тонн горной массы в сутки используется парк из 73 дизель-троллейвозов грузоподъемностью 170 т.

В Африке грузовые троллейбусные предприятия начали работать с 1981 г., когда в карьерах Sishen (ЮАР) на участке 2 км начали работать 55 троллейвозов. С октября 1981 г. в ЮАР было открыто движение троллейвозов Unit Rig Lectra Haul M200eT в Пхалаборве (Phalaborwa), обслуживающих участок 8 км. С 1986 г. троллейвозы на шахтах и карьерах используют в Конго (карьер Lubembashi), Намибии (бассейн Россинга – Rossing – в пустыне Намиб) на медных рудниках Гега вблизи Лубумбаши в Заире.

В начале 2012 года компания NHL-North Haul Industries Group получила первый заказ на поставку на Намибийский горный урановый карьер Кояма тягача-троллейвоза с полуприцепом полной массой 330 тонн с донной загрузкой.

На сегодняшний день фирма Siemens является ведущим поставщиком троллейвозов (рисунок 7.4) и их инфраструктуры [16].

Рисунок .. Карьерный самосвал Siemens – троллейвоз

Возобновление интереса к троллейвозам связано, в первую очередь, с уменьшением потребления дизельного топлива карьерными самосвалами. Помимо очевидного снижения затрат на топливо, на основе современной технологической базы были получены дополнительные преимущества:

увеличение производственной мощности горного предприятия и уменьшение количества машин за счет более высокой скорости самосвалов (более эффективное использование автопарка);

значительно более высокая энергоэффективность (около 90 %);

постоянный крутящий момент (включая высокий крутящий момент на малых скоростях);

быстрое реагирование на нагрузку и лучшую перегрузочную способность;

почти двухкратное увеличение скорости движения на руководящем уклоне;

увеличение длительности работы дизельного двигателя между моментами обслуживания;

двух-трехкратное сокращение расхода топлива и, следовательно, снижение расходов на топливо на 70 – 80 %;

снижение затрат на техническое обслуживание самосвалов с дизельным двигателем;

повышение доступности обслуживания и увеличение жизненного цикла дизельного двигателя (меньше рабочих часов);

низкий уровень шума и вибрации;

уменьшение объема выхлопа отработанных газов дизеля, загазованности карьера и образования тумана;

возможность запуска на линии на любой скорости и полезной нагрузки.

В настоящее время с целью создания высококонкурентоспособной карьерной техники работы по применению альтернативных источников энергии активно ведутся и на ОАО "БЕЛАЗ".

Среди основных разработок:

электрический самосвал - карьерный самосвал грузоподъемностью 90 тонн, который в качестве источника энергии использует тяговые аккумуляторные батареи;

Рисунок .. 3D-проект карьерного самосвала БЕЛАЗ на аккумуляторных батареях

дизель-троллейвоз - карьерный самосвал грузоподъемностью 220 – 240 тонн, который на определенном участке карьерной дороги использует внешний источник электрической энергии, за счет этого увеличивается скорость карьерного самосвала, уменьшаются выбросы в окружающую среду и экономится дизельное топливо, которое является одним из основных источников затрат при добыче полезных ископаемых открытым способом.

Рисунок .. 3D-проект дизель-троллейвоза БеЛАЗ

самосвал, использующий газ в качестве топлива.

7.1.4. Автоматизированная система управления буровыми работами и зарядными машинами

АСУ буровыми работами и зарядными машинами позволит сократить время наведения станков на скважину, формировать пакет физико-механических характеристик обуреваемого блока, повысить оперативный контроль за техническим состоянием бурового оборудования (см. рисунок 7.7). Полученная с АСУ БР информация позволит в реальном времени корректировать буровые работы на отрабатываемом блоке, а также даст информацию по нижележащему блоку, что позволит существенно повысить качество планирования взрывных работ, снизить расход ВВ и увеличить выход горной массы. Автоматизированное управление зарядными машинами позволит автоматически формировать потребность в зарядке скважины и производстве ВВ, сократит перерасход ВВ.

Рисунок 7.7. Схема АСУ буровыми работами

7.1.5. Применение систем высокоточного позиционирования ковша для забойных экскаваторов

Системы высокоточного позиционирования ковша экскаватора позволят в режиме реального времени с сантиметровой точностью позиционировать ковш экскаватора, обеспечивая высокоточную выемку и формирование проектной формы рельефа (отвалов, уступов, дорог), обеспечить отображение электронных проектов рабочих зон на дисплее оператора, отображение профилей фактической и проектной поверхностей, наложенных друг на друга для контроля достижения проектных значений (см. рисунок 7.8).

Данное мероприятие позволит сократить потери и засорение руды, повысить точность выполнения плановых показателей качества, обеспечить необходимый уровень шихтовки, оптимизировать определение составов породы, снизить необходимость повторного перемещения породы, количество неправильно назначаемых рейсов и объем выполняемых вручную изысканий, снизить потребление электроэнергии при производстве добычных работ.

Рисунок .. Схема автоматизированной системы высокоточного позиционирования ковша экскаватора

7.1.6. Применение беспилотных летательных аппаратов для производства маркшейдерских работ

Применение беспилотных летательных аппаратов для производства маркшейдерских работ (см. рисунок 7.9) позволит оперативно решать задачи картирования, оценки объемов горных выработок и отвалов при отработке месторождения открытым способом, повысить контроль за технологическими процессами в реальном времени, повысить качество планирования горных работ, ускорить процесс закрытия периода и подготовки отчетов для контролирующих органов. Данная технология позволит сократить ресурсы для производства маркшейдерских работ.

Рисунок .. Беспилотный летательный аппарат на карьере

7.1.7. Автоматизация процессов добычных работ в подземных условиях

Шахтная автоматизация обеспечит рациональную загрузку парка транспортных средств погрузочно-доставочных операций, оптимизацию параметров откатки, автоматизацию процессов бурения одной или нескольких скважин, вееров или забоя выработки, лучшие условия работы и безопасность, повышение производительности.

Безопасность обеспечивается за счет разделения производственной зоны и системы управления. Один оператор может управлять (из безопасного места, в том числе находясь на поверхности) работой многих автоматизированных машин. Производственный цикл погрузки полуавтоматический. Откатка и разгрузка производятся под управлением навигационной системы, а наполнение ковша управляется дистанционно. Машины оборудованы бортовой видеосистемой, мобильным терминалом для беспроводной связи и навигационной системой. Процесс включает в себя мониторинг производства и состояния парка в реальном режиме времени, а также контроль движения машин.

Данная технология позволит повысить производительность работ, сократить простои и пересменки оборудования, снизить удельные потребления электроэнергии и ресурсов.

7.1.8. Высокопроизводительная проходка горных выработок

Перспективная технология состоит в использовании проходческих комплексов для быстрой, безопасной и экономически эффективной проходки выработок различных профилей (в том числе малого сечения) по породам и рудам высокой крепости без использования буровзрывных работ.

В настоящее время проводятся полевые испытания на медных и платиновых месторождениях ЮАР.

7.1.9. Использование сплавов и износостойких материалов

Применение легких сплавов и специальных износостойких материалов для изготовления подъемных сосудов и их футеровки обеспечивает существенное снижение веса клетей и скипов, увеличение полезной емкости сосудов и веса поднимаемой горной массы без изменения концевой нагрузки, увеличение производительности, позволяет сократить расход электроэнергии и повысить производительность.

7.1.10. Автоматизированный аппаратный контроль состояния ствола, подъемных сосудов, канатов

Система непрерывного аппаратурного контроля позволяет в режиме реального времени осуществлять мониторинг состояния канатов, подъемных сосудов и армировки ствола (см. рисунок 7.10). Использование системы повышает достоверность и оперативность оценки динамических и статических параметров системы "подъемный сосуд – жесткая армировка", канатов шахтных подъемных установок. Контроль осуществляется без нарушения режимов работы ШПУ, существенно уменьшается время проведения визуального контроля, а также исключается влияние человеческого фактора на оценку фактического состояния оборудования, режимов работы и конструкций. Система автоматизированного мониторинга канатов позволяет повысить эффективность эксплуатации подъемных установок и принимать решения о проведении ремонтных работ по необходимости, позволяет сократить расход электроэнергии и повысить производительность.

Рисунок .. Система автоматизированного мониторинга каната

7.1.11. Интеллектуальный карьер

Под проектом "Интеллектуальный карьер" подразумевается внедрение автоматизированной системы диспетчеризации (АСУ ГТК) "Карьер". Это система управления горнотранспортными комплексами на основе технологий спутниковой навигации и роботизированной системы управления технологическими процессами открытых горных работ. Создание АСУ ГТК "Карьер" на горнодобывающих предприятиях позволяет автоматизировать процессы перевозок, выемки и буровзрывных работ, а в дальнейшем осуществлять горные работы без непосредственного участия человека. Это существенно повышает эффективность открытых горных работ, позволяет осуществлять эффективную и безопасную добычу в труднодоступных и тяжелых по климатическим условиям регионах, повышает производственную безопасность на объектах, устраняет проблему нехватки квалифицированного персонала. Использование АСУ ГТК "Карьер" переводит добычу полезных ископаемых открытым способом на современный уровень автоматизации.

7.1.12. Цифровизация управления процессами железнодорожной перевозки горной массы

В настоящее время существует значительный потенциал оптимизации процесса управления железнодорожными перевозками горной массы, связанный с полностью ручной работой диспетчеров, а также большим количеством внеплановых простоев на линии из-за времени подготовки диспетчерами маршрутов. При этом существующее состояние данных зачастую не позволяет автоматизировать движение – основными проблемами являются большая погрешность GPS датчиков на тяговых агрегатах, отсутствие геолокации хозяйственной техники и графа ж/д сети.

Создание динамической модели оптимизации диспетчеризации, подсказывающей диспетчеру оптимальные решения в онлайн-режиме, позволит сократить общее время движения тяговых агрегатов на 2 % за счет снижения времени простоев. Движение поездов в реальном времени будет осуществляться на основе данных о геолокации и текущем состоянии составов.

7.2. Перспективные техники в области обогащения

7.2.1. Флотация хромитовых шламов(отходы)

На обогатительных фабриках по обогащению хромитовых руд большие потери по хромиту связаны со шламами (хвостами). В существующем производстве переработка шламов связано с гравитационным обогащением. Уровень извлечения колеблется на уровне 25 – 35 %. Переработка шламов выведена отдельным производством от обогатительных фабрик. Специалистами НИЦ ERG совместно с ВНИИЦветмет разработали технологию флотации хвостов(шламов) обогатительных фабрик. Результаты данной технологии предполагает извлечение хромита выше 70 % и содержание Cr2O3 не ниже 49 %. Данную технологию возможно разместить непосредственно на существующих обогатительных фабриках и тем самым снизить выброс хвостов в шламохранилище, увеличить извлечение на обогатительных фабриках и выпуск готовой продукции.

7.2.2. Рудосортировка руды с забалансовым содержанием

Опыт работы и результаты рудосортировки АО "ССГПО" перспективны для существующих производств предприятий по переработке железных и хромитовых руд.

Сегодня, когда запасы богатых руд (с содержанием Cr2О3 более 45 %) на месторождении истощаются, значительным резервом таких руд может стать многомиллионный отвал забалансовых руд, расположенный на промплощадке Донского ГОКа, а также бедные и забалансовые руды, попутно добываемые с рядовыми рудами текущей добычи на подземных рудниках и открытым способом.

Положительный ответ на вопрос о возможности такого обогащения бедных и забалансовых руд методом рентгенорадиометрической сепарации (РРС) был получен 2005году при опытно-промышленных испытаниях технологии РРС (Иргиридмет) для хромовых руд различного качества целого ряда месторождений (Сопчеозерское, Ашкарка, Сатка, Рай-Из и Хромтау).

Таблица .. Результаты РРС забалансовых руд месторождения Хромтау (Донской ГОК) и бедных руд месторождения Рай-Из

№ п/п	Месторождение (объект)	Класс крупности, мм	Продукты сепарации	Выход, %	Содержание Cr₂О₃, %	Извлечение Cr₂О₃, %
1	2	3	4	5	6	7
1	Хромтау (отвалы Донского ГОКа)	-150+40	Концентрат Хвосты Исходный	25,0 75,0 100,0	48,2 4,6 15,5	77,7 22,3 100,0
2	Рай-Из (Полярный Урал)	-150+20	Концентрат Хвосты Исходный	63,3 36,7 100,0	48,3 8,3 34,3	89,1 10,9 100,0

Таким образом, было показано, что технология РРС представляет большие возможности для управления качеством руд и гарантированного обеспечения горнодобывающих предприятий высококачественной рудой, полученной из руд низкого качества.

Опытно-промышленные испытания проводились на представительных пробах руд месторождений, массой около 5 тонн каждая.

7.3. Перспективные техники в области производства окатышей

7.3.1. Технология по производству железа прямого восстановления

На предприятиях Республики Казахстан неоднократно рассматривался вопрос применения технологий по производству железа прямого восстановления (или губчатого железа) в основном в виде металлизированных окатышей DRI (Direct Reduced Iron) и горячебрикетированного железа НBI (Hot Briquetted Iron). По-прежнему, как и несколько десятилетий назад, эта технология считается одной из самых перспективных направлений для эффективного развития мировой металлургии. Казахстанское предприятие ТОО "Ferrum Constraction" на основании разработанной институтом "Уралмеханобр" технологии прямого восстановления месторождения гетитовых и гидрогетитовых руд провела полупромышленные испытания в Республики Индия. В результате испытаний был получен металлизированный окатыш с содержанием железа металлического 89 % при содержании в руде 53 % железа. Далее полученный металлизированный окатыш прошел испытания в индукционной печи. В результате был получен после разлива стальной брикет.

Данная технология перспективна в отношении всех групп предприятий по переработке железных руд. Специалистами ИИЦ группы предприятий ERG изучалась данная технология и проводились лабораторные испытания.

Основное производство железа прямого восстановления главным образом сосредоточено в странах, обладающих большими запасами нефти (т. е. попутного газа), природного газа и железной руды, а также ограниченных в ресурсах альтернативного металлолома (т. е. в странах Латинской Америки, Ближнего и Среднего Востока).

На сегодня в мире наиболее широко распространены технологии прямого восстановления железа компании Midrex (США), установки которой работают во многих странах с 1971 г. К разновидностям Midrex также относятся технологии Corex Midrex, Fastmet, Fastmelt, Kwiksteel и ITmk3 (права на которую принадлежат японской Kobe Steel, а на территории СНГ – Hares Engeneering). Другими ведущими производителями DRI на базе Midrex являются: Mobarakeh Steel (Иран, мощность – 4 млн т), Essar Steel (Индия, мощность – 3,82 млн тонн), Hadeed (Саудовская Аравия, 3,21 млн тонн), EZDK (Египет, 2,32 млн т), Qatar Steel (Катар, 1,9 млн тонн), Lisco (Ливия, 1,75 млн тонн).

Среди крупных предприятий, использующих технологии Midrex, – российский Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), который за 1983 – 1987 гг. построил и запустил 4 модуля Midrex общей мощностью 1,67 млн тонн металлизированных окатышей DRI в год.

Российский Лебединский ГОК с 1999 г. выпускает брикеты HRI по несколько иной технологии – HYL/Energiron (мощностью 0,9 млн тонн в год).

В 2007 г. ЛГОК закончил строительство и запустил в действие завод по выпуску 1,4 млн тонн в год горячебрикетированного железа (HBI) по методу HYL/Energiron.

Этот способ является следующей (после Midrex) ведущей в мире технологией по выпуску прямовосстановленного железа.

На базе технологий HYL/Energiron в 2007 г. было выпущено 11,3 млн тонн DRI или, точнее, HRI, (т. е. 17% мирового производства). Этот процесс (кроме России) получил распространение в таких странах, как Мексика, Венесуэла, Бразилия, Саудовская Аравия, Индонезия, Индия и Малайзия. HYL/Energiron, как Midrex, в своем производстве использует природный или попутный газ.

7.3.2. Использование бионефти при производстве окатышей

Замена ископаемого масла на бионефть на заводе LKAB в Мальмбергете (Швеция), по оценкам, снижает выбросы углекислого газа (CO₂) в процессе гранулирования на 40 % и является одной из альтернатив, которые проходят испытания в рамках инициативы HYBRIT (водородная прорывная технология производства чугуна), главной целью которой является стать первым в мире поставщиком без использования ископаемого топлива, начиная с добычи и заканчивая готовой стальной продукцией, используя электроэнергию не на ископаемом топливе и водород, тем самым сократив выбросы углекислого газа (CO₂) на 10 процентов.

Рисунок .. Резервуар для хранения биомасла на заводе LKAB по производству железорудных окатышей в Мальмбергете [65]

7.4. Перспективные техники предотвращения и (или) сокращения выбросов

7.4.1. Сухая система газоочистки с вдуванием адсорбента MEROS

В качестве агента для удаления серы применяется бикарбонат натрия. Система позволяет исключить использование воды из процесса очистки газов и рассчитана на снижение уровня SO_xболее, чем на 97 %. Концентрации ПХДД/Ф (диоксинов) снижаются до менее 0,1 нг диоксина в токсическом эквиваленте/Нм³, исключительно низкая запыленность.

По технологии Meros адсорбенты и десульфураторы, такие как активированный уголь и гидрокарбонат натрия, вдуваются и равномерно распределяются в потоке отходящих газов. Это позволяет эффективно связывать и удалять тяжелые металлы, вредные и опасные органические соединения, двуокись серы и другие кислотные газы. Применение гидрокарбоната натрия для сокращения объема диоксида серы также устраняет необходимость в модифицирующем реакторе. Частицы пыли осаждаются на специально разработанном энергоэффективном рукавном фильтре. Большая часть пыли, удаленная электрофильтром, возвращается в поток отходящих газов, что еще более оптимизирует эффективность и экономичность технологии газоочистки. Любые оставшиеся неиспользованными присадки вновь контактируют с отходящими газами, которые окончательно и почти полностью утилизируются. Благодаря применению гидрокарбоната натрия вместо гашеной извести образуется значительно меньше отработанного остатка. АСУТП обеспечивает стабильную работу даже при значительных колебаниях в объеме и составе отходящих газов.

Рисунок .. Установка Meros от Primetals Technologies на voestalpine Stahl GmbH в Линце, Австрия [66]

В системе сухой очистки отходящих газов используются керамические фильтры. Они проектируются для комбинированной фильтрации и реакции СКВ в одной установке с использованием каталитического фильтра. Эти фильтры дают возможность использовать высокое энергосодержание газа, а также предотвращать засорение катализатора. Кроме того, объединение двух установок в одну установку снижает затраты на обработку, а также капитальные затраты и затраты на обслуживание. Керамические элементы фильтра для горячих газов с мембраной с тонким наружным слоем и катализатор, интегрированный с опорной конструкцией элементов фильтра, можно использовать для достижения эффективного удаления твердых частиц, а также эффективного удаления NOx. Использование этих элементов фильтра обеспечивает возможность объединения фильтра и реактора СКВ в одной установке. Загрязняющие вещества SO₂и HCl удаляются с помощью использования, например бикарбоната натрия (NaHCO₃) или гидроксида кальция (Ca(OH)₂) как сорбентов, в то время как NOx каталитически превращаются с NH₃и О₂в N₂и О₂при прохождении через фильтрующие элементы катализатора. Достигаемые экологические выгоды Предварительные результаты по очистке от оксидов азота показали эффективность 83 – 98 %. При вдувании бикарбоната натрия степень удаления SOx достигает 99 %. Эта система имеет более простую структуру установки по сравнению с процессом мокрой очистки, и она, как правило, меньше. Система может работать при высоких температурах (до 500 ^оС). В особенности целесообразно применение для установок небольшого и среднего размера. Кроме того, система сухой очистки позволяет обойтись без образования сточных вод в процессе очистки газа.

7.4.3. Технология CATOX

Технология CATOX включает в себя оборудование и катализатор для процесса каталитического окисления, основанного на рекуперативном теплообмене. Отходящий газ направляется газодувкой в теплообменник (рисунок 7.13), где он нагревается до температуры около 200 – 300 °С. Далее отходящий газ проходит через катализатор в реакторе, где летучие химические вещества окисляются с выделением тепла и повышением температуры. Температура повышается пропорционально концентрациям летучих химических веществ в исходном газе. Основными продуктами окисления являются углекислый газ, азот.

Рисунок .. Принципиальная схема CATOX

Горячий очищенный газ проходит по вторичной стороне теплообменника, где отдает часть тепла поступающему на очистку газу. Другая часть тепла через дополнительный теплообменник используется для технологических нужд - подогрева воздуха, воды, получения пара (см. рисунок 7.13) Энергоэффективность CATOX составляет около 80 %. При этом оборудование является легким и компактным. Например, установка каталитического окисления CATOX до 16000 Нм³/ч имеет размеры 20 футового контейнера – 2,5 м х 2,5 м х 6,0 м.

Для того, чтобы процесс был автотермическим, т.е. протекающий без использования энергоносителей для подогрева газа, необходимое содержание летучих веществ в газе должно быть не менее 2 г/Нм³. В случае более низких концентраций веществ.

Основным элементом технологии CATOX является катализатор, обеспечивающий окисление до 99,99 % химических веществ в газовом потоке. Оптимально подобранный катализатор позволяет обеспечить очистку газа до 10 лет в зависимости от условий эксплуатации.

7.4.4. Мультивихревые гидрофильтры (МВГ)

"МВГ Вортэкс" предназначены для высокоэффективной очистки "мокрым" способом загрязненного воздуха от механических примесей, пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей в составе локальных фильтровентиляционных систем, оснащенных дополнительно вентилятором, устройствами отбора загрязненного воздуха, подводящей и отводящей вентиляционной магистралями, системой подачи и отвода орошающей жидкости.

Очистка загрязненного воздуха от примесей происходит в результате его глубокого смешивания с орошающей жидкостью (промывкой), с последующим полным отделением капельной влаги из очищенного воздуха (рисунок 7.14). Основой МВГ является диспергирующая решетка особой конструкции. Загрязненный воздух проходит сквозь диспергирующую решетку снизу вверх, а орошающая жидкость свободным истечением подается на нее сверху. В результате их смешивания формируется турбулентный дисперсный газожидкостный ("кипящий") слой, обеспечивающий высокоэффективную промывку воздуха за счет интенсивного смачивания пылевых частиц и/или растворения в орошающей жидкости газовых примесей.

Рисунок .. Схема устройства МВГ

Очищенный воздух перед выходом из МВГ проходит через сепараторы, где освобождается от остаточных мелких капель жидкости. Диспергирующая решетка (рисунок 7.14) набирается из множества одинаковых элементов. Струи очищаемого газа, формируемые отверстиями каждого такого элемента, имеют наклон в разные стороны. Над решеткой такие струи образуют взаимно перекрещенную структуру (рисунок 7.15). В процессе взаимного проникновения струй друг в друга, скачкообразно растут относительные скорости между газовой средой и каплями жидкости в этих струях. Также такая газодинамическая структура течения струй обеспечивает равномерное распределение жидкости над всей поверхностью и взаимное перемешивание газа и жидкости над решеткой по всему сечению корпуса МВГ без предварительного распыления орошающей жидкости форсунками. В результате образуется сильно турбулентный дисперсный газожидкостный слой (пена), отличающийся чрезвычайно большой удельной поверхностью контакта, высокой скоростью ее обновления и однородностью структуры. За счет этого значительно увеличивается эффективность тепло- массообмена между очищаемым газом и орошающей жидкостью.

Рисунок .. Диспергирующая решетка и схема движения газа над диспергирующей решеткой

МВГ гарантированно обеспечивают высокую эффективность очистки загрязненного воздуха при минимальных требованиях к качеству орошающей жидкости. Для таких задач, как аспирация узлов пересыпки руды, газоочистка дымовых газов от золы уноса, эффективность достигает более 99 %.

Мультивихревые гидрофильтры введены в эксплуатацию на аспирации узлов пересыпки руды в компании Холдинг Евразруда Казанский филиал, с общей производительностью 42000 м³/час.

Предварительно обработку пылящих поверхностей хвостохранилищ осуществляют суспензией мела, а для последующей кислотной обработки поверхности используют серную кислоту в стехиометрическом соотношении к внесенному мелу в виде водного раствора.

На первом этапе осуществляется нанесение на пылящую поверхность суспензии мела. Затем производится обработка поверхности раствором серной кислоты. Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд, включающий обработку поверхности разбавленным раствором кислоты, отличающийся тем, что предварительно обработку пылящих поверхностей хвостохранилищ осуществляют суспензией мела с концентрацией 5-25 мас.%, а для последующей кислотной обработки поверхности используют серную кислоту в стехиометрическом соотношении к внесенному мелу в виде водного раствора с концентрацией от 5 до 15 мас.%.

Основная реакция:

CaCO₃+ H2SO₄=CaSO₄+ H₂O + CO₂↑

Использование способа позволяет создать на поверхности хранилища отходов непылящий слой.

В 2012 проведены эксперименты, на техногенных грунтах хвостохранилища Лебединского ГОКа в лабораторных условиях, а также полевые испытания [67].

7.4.6. Сгущение пульпы в сгустителях высокой производительности SUPAFLO

К перспективным способам складирования хвостов следует отнести сгущение пульпы в сгустителях высокой производительности SUPAFLO. Успешная работа высокопроизводительных сгустителей обычно обеспечивается использованием флокулянтов высокой молекулярной массы полиэлектролитного типа. Данные сгустители отличаются не только высокой производительностью, но и высокой плотностью сгущенного продукта – до 75 % твердого, очень чистым сливом, возможностью автоматического регулирования и контроля процесса сгущения.

К новым технологиям складирования хвостов можно отнести пастовые сгустители, которые обеспечивают отсутствие воды на поверхности хвостохранилища, снижение стоимости ограждающих дамб, снижение пылеобразования, быструю рекультивацию.

8. Дополнительные комментарии и рекомендации

Справочник подготовлен в рамках государственного задания по бюджетной программе 044 "Содействие ускоренному переходу Казахстана к зеленой экономике путем продвижения технологий и лучших практик, развития бизнеса и инвестиций" в соответствии со статьей 113 Экологического кодекса.

Разработка справочника по НДТ проводилась группой независимых экспертов, представленной технологами, экологами, специалистами по энергоэффективности и экспертом по экономике. Состав группы независимых экспертов сформирован рабочей группой по отбору экспертов и (или) научно-исследовательских институтов и (или) высших учебных заведений для разработки разделов проектов справочника по НДТ, созданной приказом председателя правления Центра.

Подготовка настоящего справочника осуществлялась при участии технической рабочей группы, созданной приказом председателя правления Центра № 05-22П от 12 января 2022г., №76-22П от 08 августа 2022 г. В состав технической рабочей группы вошли представители субъектов промышленности по соответствующим области применения справочника по НДТ отраслям, государственные органы в области промышленной безопасности и санитарно-эпидемиологического благополучия населения, научные и проектные организации, экологические и отраслевые ассоциации.

На первом этапе разработки справочника проведен КТА - экспертная оценка текущего состояния предприятий по добыче и обогащению руд черных металлов, которая позволила определить эффективность управления производством, применяемые средства автоматизации, анализ технологических возможностей, и степень воздействия предприятий на окружающую среду.

Оценка соответствия технологий, реализованных на предприятиях по добыче и обогащению руд черных металлов, принципам НДТ, была выполнена в соответствии с Методикой проведения экспертной оценки технологических процессов организаций на соответствие принципам НДТ.

Целью экспертной оценки являлось определение настоящего технологического состояния предприятий по добыче и обогащению руд черных металлов и их оценка в соответствии с параметрами НДТ.

Оценка соответствия критериям НДТ устанавливалась в соответствии со статьей 113 Экологического кодекса, Директивой 2010/75/ЕС Европейского парламента и Совета ЕС "О промышленных выбросах и /или сбросах (о комплексном предупреждении и контроля загрязнений), а также Методологией отнесения к НДТ, отраженной в разделе 2 настоящего справочника.

Был проведен анализ и систематизация информации горнодобывающей и горно-обогатительной отрасли в целом, о применяемых в отрасли технологиях, оборудовании, сбросах и выбросах загрязняющих веществ, образовании отходов производства, других факторов воздействия на окружающую среду, энерго- и ресурсо-потреблении с использованием литературных данных, изучения нормативной документации и экологических отчетов.

При подготовке справочника по НДТ изучался европейский подход внедрения НДТ. За основу взяты аналогичные и сопоставимые Европейские справочники "Производство железа и стали" (Best Available Techniques Reference Document for Iron And Steel Production, 2013), "Производство цветных металлов" (Best Available Techniques Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries, 2017), "Управление отходами добывающих отраслей" (Best Available Techniques Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries, 2018).

Структура справочника по НДТ разработана по результатам проведенного КТА и анализа особенностей структуры отрасли по добыче и обогащению руд черных металлов Республики Казахстан, а также ориентируясь на наилучший мировой опыт.

К перспективным технологиям отнесены передовые технологии на стадии НИР и НИОКР, применяемые на практике или в качестве опытно-промышленных установок.

По итогам подготовки справочника по НДТ были сформулированы следующие рекомендации, касающиеся дальнейшей работы над настоящим справочником и внедрения НДТ:

предприятиям рекомендуется осуществлять сбор, систематизацию и хранение сведений об уровнях эмиссий загрязняющих веществ в окружающую среду, в особенности маркерных, в целях проведения анализа, необходимого для последующих этапов разработки справочника, в том числе в целях пересмотра перечня маркерных загрязняющих веществ и диапазонов уровней эмиссий, связанных с применением НДТ (технологических показателей);

внедрение АСМ эмиссий в окружающую среду является необходимым инструментом получения фактических данных по эмиссиям маркерных загрязняющих веществ и пересмотра технологических показателей маркерных загрязняющих веществ;

при модернизации технологического и природоохранного оборудования в качестве приоритетных критериев выбора новых технологий, оборудования, материалов следует использовать повышение энергоэффективности, ресурсосбережение, снижение негативного воздействия объектов горнодобывающей и горнообогатительной отрасли на окружающую среду.

Библиография

1. Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, Remus, R., Roudier, S., Delgado Sancho, L., et al., Best available techniques (BAT) reference document for iron and steel production: industrial emissions Directive 2010/75/EU: integrated pollution prevention and control, Publications Office, 2013, https://data.europa.eu/doi/10.2791/97469.

2. Gianluca Cusano, Miguel Rodrigo Gonzalo, Frank Farrell, Rainer Remus, Serge Roudier, Luis Delgado Sancho; Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the main Non-Ferrous Metals Industries, EUR 28648, doi:10.2760/8224

3. Best Available Techniques Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries, in accordance with Directive 2006/21/EC; EUR 28963 EN; Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2018; ISBN 978-92-79-77178-1; doi:10.2760/35297, JRC109657.

4. Годовой отчет АО "Национальная геологоразведочная компания "Казгеология" за 2019, 2020. Режим доступа URL: https://qazgeology.kz/отчеты/.

5. Комитет по Статистике Министерства Национальной Экономики Республики Казахстан, 2022. Режим доступа URL: https://stat.gov.kz/official/industry/31/publication.

6. Комитет государственных доходов Министерства финансов Республики Казахстан. Режим доступа URL:http://kgd.gov.kz/ru/exp_trade_files

7. Отчет о проведении 2 уровня инвентаризации ртути в Республике Казахстан. Режим доступа URL: https://ecogosfond.kz/wp-content/uploads/2019/07/2019-07-12rus.pdf.

8. Руководство по оценке отчетов ОВОС горнорудных проектов, 1-е издание июль 2010. Режим доступа URL: https://www.elaw.org/files/mining-eia-guidebook/RussianGuidebookForEvaluatingEIAs.pdf.

9. Пяйви Кауппила, Марья Лииса Ряйсянен, Сари Мюллюоя (ред.). Центр окружающей среды Финляндии. – Хельсинки, 2013. Наилучшие экологические практики в горнодобывающей промышленности (металлические руды). Режим доступа URL: https://core.ac.uk/download/pdf/14928051.pdf.

10. Наилучшие доступные технологии. Предотвращение и контроль промышленного загрязнения. Этап 4: Руководство по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ. / Управление по окружающей среде, здоровью и безопасности Дирекции по окружающей среде ОЭСР. Перевод с английского. Москва, 2020. 81 с.

11. Пылеподавление при взрывных работах. Режим доступа URL: Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки.https://studopedia.su/11_17805_pilepodavlenie-pri-vzrivnih-rabotah.html.

12. Г. Г. Бардавелидзе, Н. А. Спирин. Определение исходных данных для перспективы внедрения серо-очистного оборудования на обжиговых машинах. ФГАОУ ВО "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина", г. Екатеринбург, Россия. Режим доступа URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/105000/1/978-5-6044322-4-2_2021_004.pdf.

13. Приказ Министра экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 22 июня 2021 года № 208 "Об утверждении Правил ведения автоматизированной системы мониторинга эмиссий в окружающую среду при проведении производственного экологического контроля" Режим доступа URL: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2100023659.

14. Автоматизированные системы управления горнотранспортным оборудованием. Журнал "Горная Промышленность" №6 2007, стр.12. Режим доступа URL: https://mining-media.ru/ru/article/prombez/865-avtomatizirovannye-sistemy-upravleniya-gorno-transportnym-oborudovaniem.

15. Автоматизированная система управления горнотранспортным комплексом. Режим доступа URL: https://spbec-mining.ru/kompleksnye-resheniya/avtomatizirovannaya-sistema-upravleniya-gorno-transportnym-kompleksom/.

16. Шмалий С.В. Система предварительной обработки сигналов, слежения и информационного сопровождения грузопотоков, для использования в АСУ цехами горного производства // Академический вестник 1998.- №1.- с.55-58

17. SCADA TRACE MODE в АСУ ТП секций обогащения ПАО "СевГОК". Режим доступа URL: http://www.adastra.ru/news/sevGOK/.

18. Деревнин И.А. Повышение энергоэффективности конусной дробилки в технологической линии рудоподготовки обогатительной фабрики в условиях ГОК "Вернинское". –Москва: НИТУ "МИСиС"; 2020, 48 с. Режим доступа URL: https://nauchkor.ru/pubs/povyshenie-energoeffektivnosti-konusnoy-drobilki-v-tehnologicheskoy-linii-rudopodgotovki-obogatitelnoy-fabriki-v-uslo-viyah-gok-verninskoe-5efc5041cd3d3e00013d64b2.

19. Сепараторы барабанные магнитные для мокрого обогащения (ПБМ). Интернет-ресурс Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (акционерное общество). Режим доступа URL: https://mtspb.com/product/promyshlennoe-oborudovanie/separatory-/separatory-barabannye-magnitnye-dlya-mokrogo-obogashcheniya-pbm/.

20. Сепаратор барабанный ПБСЦ 63/50 для сухого обогащения Интернет-ресурс Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (акционерное общество). Режим доступа URL: https://mtspb.com/product/promyshlennoe-oborudovanie/separatory-/separatory-dlya-sukhogo-obogashcheniya-barabannye-pbsts/separator-pbsts-63-50/.

21. Преимущества сепараторов НПК "Механобр-техника". Интернет-ресурс Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (акционерное общество). Режим доступа URL: https://mtspb.com/product/laboratornoe-oborudovanie/obogatitelnoe/separatory-magnitnye/.

22. Магнитный дешламатор МД-9АК, Киев. Интернет-ресурс BizOrg.su. Режим доступа URL: https://ua.bizorg.su/oborudovanie-dlya-gornodobyvayuschikh-predpriyatiy-r/p6794661-magnitnyy-deshlamator-md9ak.

23. Сгуститель Metso Outotec высокой степени сжатия обеспечивает повышенную плотность нижнего продукта. Интернет-портал Metso Outotec Turbodil. Режим доступа URL: https://www.mogroup.com/ru/portfolio/high-compression-thickener/.

24. Продукция предприятия. Кольцевой охладитель. Новокраматорский машиностроительный завод. Режим доступа URL: http://nkmz.com/wp-content/uploads/prosp/mo/kolcevoj-ohladitel.pdf.

25. Вадим Колисниченко. НКМЗ готовится к отгрузке Полтавскому ГОКу третьего охладителя. 2021 г. Режим доступа URL: https://gmk.center/news/nkmz-gotovitsya-k-otgruzke-poltavskomu-goku-tretego-ohladitelya/.

26. Приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 30 декабря 2014 года № 349 "Об утверждении Правил обеспечения промышленной безопасности для хвостовых и шламовых хозяйств опасных производственных объектов". Режим доступа URL: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V1400010253.

27. Северный ГОК реализует экологические мероприятия по пылеподавлению. Режим доступа URL: http://krivbass.city/news/view/severnyj-gok-realizuet-e-kologicheskie-meropriyatiya-po-pylepodavleniyu-na-hvostohranilishhe.

28. Способ образования защитного экрана. Режим доступа URL: https://www.freepatent.ru/patents/2255178.

29. Современные технологии и оборудование для подавления пыли. Режим доступа URL: https://os1.ru/article/4316-sovremennye-tehnologii-i-oborudovanie-dlya-podavleniya-pyli-eh-dorogi-pyl-da-tuman-ch-1.

30. НЛМК внедрит на Стойленском ГОКе систему пылеподавления за 150 млн руб. Режим доступа URL: https://www.interfax-russia.ru/center/news/nlmk-vnedrit-na-stoylenskom-goke-sistemu-pylepodavleniya-za-150-mln-rub.

31. Г.Г. Каркашадзе, А.В. Немировский, Ю.Ю. Шопина Разработка способа предотвращения пыления наливного хвостохранилища горного предприятия с использованием глинокомпозитных адгезионных хвостов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014 Режим доступа URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-sposoba-predotvrascheniya-pyleniya-nalivnogo-hvostohranilischa-gornogo-predpriyatiya-s-ispolzovaniem-glinokompozitnyh/viewer.

32. На Качканарском ГОКе завершен первый этап реконструкции складов отходов обогащения. Режим доступа URL: https://www.kommersant.ru/doc/4530820?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop.

33. Г.Г. Каркашадзе, А.В. Немировский, Ю.Ю. Шопина Разработка способа предотвращения пыления наливного хвостохранилища горного предприятия с использованием глинокомпозитных адгезионных хвостов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014. Режим доступа URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-sposoba-predotvrascheniya-pyleniya-nalivnogo-hvostohranilischa-gornogo-predpriyatiya-s-ispolzovaniem-glinokompozitnyh.

34. Жалюзийные пылеуловители: устройство, схема, принцип работы, область применения, достоинства и недостатки. Режим доступа URL: https://fakel-f.ru/blog/08-11-21.

35. Г. И. Сериков, Г. Ф. Яскина. Проектная документация. Раздел 8 "Перечень мероприятий по охране окружающей среды" Книга 1. Текстовая часть. Г-04002-03-П-ООС.1. ОАО "ЛЕБЕДИНСКИЙ ГОК" завод горячебрикетированного железа цех горячебрикетированного железа третья очередь (ЦГБЖ-3) Режим доступа URL: https://www.metalloinvest.com/upload/iblock/b80/proekt-tsgbzh_3-perechen-meropriyatiy-po-oos.pdf?utm_source=google.com&utm_medium=organic&utm_campaign=google.com&utm_referrer=google.com.

36. Е.П. Большина. Экология металлургического производства: Курс лекций. – Новотроицк: НФ НИТУ "МИСиС", 2012. – 155 с. Режим доступа URL: https://studfile.net/preview/3581190/page:8/.

37. Сборник докладов и каталог XII Международной конференции "ПЫЛЕГАЗООЧИСТКА-2019". ООО "Интехэко" г. Москва, 24 – 25 сентября 2019.

38. Игорь Резанов. На Лебединском ГОКе установили новые эффективные фильтры. - 2019 Режим доступа URL: https://poleznygorod.fonar.tv/news/2019/12/03/na-lebedinskom-goke-ustanovili-novye-effektivnye-filtry.

39. Сборник докладов второй международной конференции "ПЫЛЕГАЗООЧИСТКА- 2009". ООО "Интехэко" г. Москва, 2009 http://www.intecheco.ru/doc/sb_gas2009.pdf.

40. Лебединский ГОК добился эффективности газоочистки в 99%. 2019. Режим доступа URL: https://www.vnedra.ru/novosti/lebedinskij-gok-dobilsya-effektivnosti-gazoochistki-v-99-9268/.

41. Е. А. Лебедева. Охрана воздушного бассейна от вредных технологических и вентиляционных выбросов. Учебное пособие. Нижний Новгород, ННГАСУ, 2010 Режим доступа URL: https://bibl.nngasu.ru/electronicresources/uch-metod/industrial_sanitary/4912.pdf

42. Официальный канал компании "Северсталь". Режим доступа URL: https://tgstat.ru/channel/@severstal/1345.

43. Разработка проекта производства энергии и тепла с очисткой дымовых газов и утилизацией отходов. Режим доступа URL: https://studbooks.net/2523495/tovarovedenie/metody_osnove_izvestnyaka_izvesti.

44. Справочник по наилучшим доступным технологиям для крупных топливосжигающих установок. Европейское сообщество, 2006. Перевод на русский язык НП "ИНВЭЛ". Режим доступа URL: https://rosinformagrotech.ru/files/dbd_ndt/dbd_ndt_31_Spravochnik_po_NDT.pdf.

45. На ММК завершена реконструкция сероулавливающей установки в аглоцехе. – 2016. Режим доступа URL: https://dostup1.ru/economics/Na-MMK-zavershena-rekonstruktsiya-seroulavlivayuschey-ustanovki-v-aglotsehe_91509.html.

46. Система селективного каталитического восстановления (СКВ). Режим доступа URL: https://ekokataliz.ru/baza-znaniy/ochistka-gazovyih-vyibrosov-promyishlennyih-predpriyatiy/sistema-selektivnogo-kataliticheskogo-vosstanovleniya-skv-2/.

47. Метод селективного некаталитического восстановления (СНКВ). Режим доступа URL: https://studref.com/521750/ekologiya/metod_selektivnogo_nekataliticheskogo_vosstanovleniya_snkv.

48. Техника и технология удаления газообразных. Режим доступа URL: https://cyberpedia.su/13x14a54.html.

49. Л. Ф. Кoмaрова, Л.А. Кoрминa. Инженерные методы защиты окружающей среды. Учебное пособие. 2000. Режим доступа URL: https://www.chem-astu.ru/chair/study/engmet-ooc/?p=89.

50. Очистка газов от оксидов углерода СО2 и СО. Режим доступа URL: https://allrefrs.ru/4-28829.html.

51. Технология очистки газовых выбросов. Конспект лекций. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донецкий национальный технический университет". Режим доступа URL: https://svgorbatko.ucoz.ru/TOGV/lekcii_ogv.pdf.

52. Каталитическая очистка газов от оксида углерода. Режим доступа URL: https://studme.org/162576/ekologiya/kataliticheskaya_ochistka_gazov_oksida_ugleroda.

53. Каталитические методы очистки газовых выбросов. Режим доступа URL: https://studref.com/360755/ekologiya/kataliticheskie_metody_ochistki_gazovyh_vybrosov.

54. ЕВРАЗ ЗСМК снизит выбросы оксида углерода в атмосферу. Режим доступа URL: http://ecokem.ru/evraz-zsmk-snizit-vybrosy-oksida-ugleroda-v-atmosferu/.

55. А. И. Родионов, В. Н. Клушин, В. Г. Систер. Технологические процессы экологической безопасности. Атмосфера: учебник для академического бакалавриата / - 5-е изд., испр. и доп. - Москва: Издательство Юрайт, 2019. - 201 с.

56. Шахта "Шерегешская" завершила первый этап строительства очистных сооружений. Издательский дом "Руда и металлы". 02.04.2021 Режим доступа URL: https://rudmet.com/news/11162/.

57. В. И. Вигдорович, Н.В. Шель, И.В. Зарапина. Теоретические основы, техника и технология обезвреживания, переработки и утилизации отходов. Учебное пособие для студентов технических и классических университетов. Издательство ТГТУ. Тамбов 2008.

58. Учалинский ГОК начал строительство новых объектов очистных сооружений. Режим доступа URL: https://www.ugmk.com/press/news/uchalinskiy-gok-nachal-stroitelstvo-novykh-obektov-ochistnykh-sooruzheniy/.

59. ССГПО - первое в Казахстане. Глобус. Геология и бизнес. 2020. Режим доступа URL: https://www.vnedra.ru/glavnaya-tema/ssgpo-pervoe-v-kazahstane-11320/

60. Интернет-портал ERG Recycling. Режим доступа URL: ergr.kz

61. В. Бруев. Михайловский ГОК наращивает темпы производства. Журнал "Горная Промышленность" №5 2003. Режим доступа URL: https://mining-media.ru/ru/article/69-org/1485-mikhajlovskij-goknarashchivaet-tempy-proizvodstva.

62. Руководящий документ по методам ограничения выбросов серы, оксидов азота, летучих органических соединений и дисперсного вещества (включая PM10, PM2,5 и черный углерод) из стационарных источников. Европейская экономическая комиссия Исполнительный орган по Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. 2015 г. Перевод на русский. Режим доступа URL: https://unece.org/sites/default/files/2021-04/RUS_G1500926.pdf.

63. Remus R, Aguado Monsonet M, Roudier S, Delgado Sancho L. Best Available Techniques (BAT) Reference Document: for: Iron and Steel Production: Industrial Emissions Directive 2010/75/EU:(Integrated Pollution Prevention and Control). EUR 25521 EN. Luxembourg (Luxembourg): Publications Office of the European Union; 2012. JRC69967. Режим доступа URL: https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/iron-and-steel-production.

64. Cusano, G., Rodrigo Gonzalo, M., Farrell, F., Remus, R., Roudier, S. and Delgado Sancho, L., Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries. Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control), EUR 28648 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2017, ISBN 978-92-79-69655-8, doi:10.2760/8224, JRC107041. Режим доступа URL: https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/sites/default/files/2020-01/JRC107041_NFM_bref2017.pdf.

65. Successful trials at LKAB using bio-oil in the iron-ore pelleting process. Bioenergy International. 2020. Режим доступа URL: https://bioenergyinternational.com/successful-trials-at-lkab-using-bio-oil-in-the-iron-ore-pelleting-process/.

66. Заказ компании JFE STEEL на систему газоочистки MEROS производства PRIMETALS TECHNOLOGIES для новой аглофабрики № 3 в г. Фукуяма. Интернет-портал. Лондон, 2018 г. Компания Primetals Technologies. Режим доступа URL: https://www.primetals.com/ru/smi/novosti/jfe-steel-orders-meros-off-gas-cleaning-system-from-primetals-technologies-for-new-fukuyama-3-sinter-plant.

67. Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд. Режим доступа URL: https://findpatent.ru/patent/230/2303700.html.

68. Scientific Bulletin of National Mining University. 2022, Issue 1, p88-94. 7p. Режим доступа URL:

https://web.p.ebscohost.com/abstract?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=20712227&AN=155608860&h=NrOnAkp%2fvAIEfJ1MTimPgxfRPyFhi04ldwEC5o62Re6i3%2fQMSJ1e46oucnQKfzxgxmd83XmtTfG9eNf9C%2b169g%3d%3d&crl=c&resultNs=AdminWebAuth&resultLocal=ErrCrlNotAuth&crlhashurl=login.aspx%3fdirect%3dtrue%26profile%3dehost%26scope%3dsite%26authtype%3dcrawler%26jrnl%3d20712227%26AN%3d155608860.

___________________________

Премьер-Министр

Республики Казахстан А. Смаилов

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

1. Қоса беріліп отырған ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Темір кендерін (қара металлдардың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығы бекітілсін.

2. Осы қаулы қол қойылған күнінен бастап қолданысқа енгізіледі.

Қазақстан Республикасының
Премьер-Министрі

Ә. Смайылов

Қазақстан Республикасы
Үкіметінің
2023 жылғы 29 желтоқсандағы
№ 1251 қаулысымен
бекітілген

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Темір кендерін (қара металдардың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығы

Мазмұны

Схемалар/суреттер тізімі

Кестелер тізімі

Глоссарий

Алғысөз

Қолданылу саласы

Қолдану қағидаттары

1. Жалпы ақпарат

1.1. Саланың құрылымы және технологиялық деңгейі

1.2. Минералды шикізат базасы

1.3. Саланың техникалық-экономикалық көрсеткіштері

1.4. Негізгі экологиялық проблемалар

1.4.1. Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

1.4.2. Су объектілеріне ластағыш заттардың төгінділері

1.4.3. Жер ресурстары мен топырақ жамылғысына әсер

1.4.4. Өнеркәсіптік қалдықтардың түзілуі және оларды басқару

1.4.5. Энергикалық, шикізатты және су ресурстарын тұтыну

1.4.6. Физикалық әсер ету факторлары

1.4.7. Жою және рекультивация кезіндегі әсер

2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

2.1. ЕҚТ анықтау, таңдау қағидаттары

2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу қағидаттары

2.3. ЕҚТ-ны ендірудің экономикалық аспектілері

2.3.1. ЕҚТ-ны экономикалық бағалаудың тәсілдері.

2.3.2. ЕҚТ-ны экономикалық бағалаудың әдістері

2.3.3. Кәсіпорынның шығындары мен негізгі көрсеткіштерінің арақатынасы

2.3.4. Өнім бірлігіне өзіндік құнның өсуі

2.3.5. Шығындар мен экологиялық нәтиженің арақатынасы

2.4. Қоршаған ортаға теріс әсер үшін төлемдер мен айыппұлдар

2.5. Қондырғыдағы есептеу

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

3.1. Қара металдың кендерін ашық әдіспен өндіру

3.1.1. Топырақтың құнарлы қабатын алу және қоймалау

3.1.2. Карьер алаңын қазу

3.1.3. Аршымалы жұмыстар

3.1.4. Игеру жүйелері

3.1.5. Бұрғылау-жару жұмыстары

3.1.6. Кен өндіру

3.1.7. Тасымалдау

3.1.8. Бастапқы ұсақтау

3.1.9. Аршымалы жыныстарымен жұмыс істеу

3.1.10. Карьердегі сутөккіш

3.1.11. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

3.2. Қара металдың кендерін жерасты өндіру

3.2.1. Аршу жұмыстары

3.2.2. Дайындық

3.2.3. Игеру жүйелері

3.2.4. Өндірімдерді бекіту

3.2.5. Кендерді қопару және бөлшектеу

3.2.6. Кенді жеткізу және шығару

3.2.7. Кенді тасымалдау және көтеру, жеткізу және шығару

3.2.8. Өңделген кеңістікті күтіп ұстау

3.2.9. Шахталық су төккіш

3.2.10. Кеншарлық желдету

3.2.11. Бос жыныстарды өңдеу

3.2.12. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

3.3. Қара металдар кендерін байыту

3.3.1. Негізгі байыту әдістері

3.3.1.1. Гравитациялық байыту әдістері

3.3.1.2. Магниттік байыту әдістері

3.3.1.3. Флотациялық байыту әдістері

3.3.1.4. Электрлік байыту әдістері

3.3.1.5. Арнайы байыту әдістері

3.3.2. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу

3.3.3. Қара металдар кендерін байыту

3.3.4. Сусыздандыру, концентратты кептіру (агломерациялық кен), тозаңсыздандыру

3.3.5. Қоймалау, тасымалдау

3.3.6. Суды дайындау, айналмалы сумен жабдықтау

3.3.7. Өндіріс қалдықтарын басқару

3.3.8. Отын-энеретикалық ресурстарды тұтыну

3.4. Шекемтастарды өндіру

3.4.1. Шихтаны дайындау

3.4.2. Кесектеу, жіктеу

3.4.3. Шекемтастарды термиялық өңдеу

3.4.4. Дайын күйдірлген шекемтастарды сұрыптау, қоймалау, тасымалдау, жөнелту

3.4.5. Суды дайындау, айналмалы сумен жабдықтау

3.4.6. Өндіріс қалдықтарын басқару

3.4.7. Энергетикалық, шикізаттық және су ресурстарын тұтыну

4. Эмиссиялар мен ресурстардың тұтынылун болдырмауға және/немесе азайтуға арналған жалпы ең үздік қолжетімді техникалар

4.1. Қоршаған ортаны қорғауға кешенді тәсілді енгізу

4.2. Экологиялық менеджмент жүйелерін енгізу

4.3. Энергетикалық менеджмент жүйелерін енгізу

4.4. Эмиссиялар мониторингі

4.4.1. Мониторинг компоненттері

4.4.2. Бастапқы шарттар мен параметрлер

4.4.3. Мерзімді мониторинг

4.4.4. Үздіксіз мониторинг

4.4.5. Атмосфералық ауаға шығарындылар мониторингі

4.4.6. Су объектілеріне төгінділер мониторингі

4.5. Жабдық пен техникаға жоспарлы алдын-алу жөндеуді және техникалық қызмет көрсетуді жүргізу

4.6. Қалдықтарды басқару

4.7. Су ресурстарын басқару

4.8. Физикалық әсер етудің деңгейін төмендету

4.9. Бүлінген жерлерді рекультивациялау

5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қаралатын техникалар

5.1. Технологиялық процесте автоматтандырылған бақылау және басқару жүйелерін ендіру

5.1.1. Тау-кен көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері

5.1.2. Технологиялық процесті басқарудың автоматтандырылған жүйелері

5.2. Энергия және ресурстарды үнемдеу саласындағы ЕҚТ

5.2.1. Жиілік-реттеуші жетекті әртүрлі жабдықта (конвейерлік, желдету, сорғылық және т.б.) қолдану

5.2.2. Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын қолдану

5.2.3. Энергия тиімділігі жоғары сыныпты электр қозғалтқыштарын қолдану

5.2.4. Кәсіпорындардың электр желілерінде жоғары гармоникаларды сүзу және реактивті қуатты компенсациялау үшін реактивті қуатты компенсациялау құрылғыларын, сондай-ақ сүзгі-компенсаторлық құрылғыларды қолдану

5.2.5. Жоғары температуралы жабдықта Қазіргі заманғы жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану

5.2.6. Қалдық процесінің жылуынан жылуды рекуперациялау

5.2.7. Күйдіруге арналған машиналарға төсеу үшін пішінсіз отқа төзімді материалдарды қолдану

5.3. Ашық және жерасты тау-кен өндірудің, байыту мен шекемтастарды өндірудің технологиялық процестеріне арналған ЕҚТ

5.3.1. Кендерді өндірудің өндірістік процесіне арналған ЕҚТ

5.3.2. Кендерді байытудың өндірістік процесіне арналған ЕҚТ

5.3.3. Шекемтастарды өндіру процесіне арналған ЕҚТ

5.3.4. Карьерлер мен шахталардағы бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезіндегі шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.5. Карьерлер мен шахталардағы бұрғылау-жару жұмыстарын жүргізу кезіндегі шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.6. Тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезіндегі ұйымдастырылмаған шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.7. Кендерді және оларды қайта өңдеудің өнімдерін сақтау кезіндегі ұйымдастырылмаған шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.8. Ұйымдастырылған шығарындылар көздерінен тозаң шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.9. Ұйымдастырылған шығарындылар көздерінен SO2 шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.10. Ұйымдастырылған шығарындылар көздерінен NOx шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.11. Ұйымдастырылған шығарындылар көздерінен CO шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

5.3.12. Сарқынды сулардың төгінділерінің алдын алуға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

5.3.13. Өндірістік қалдықтардың әсерін басқаруға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

6.1. Жалпы ЕҚТ

6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

6.1.2. Энергия тұтынуды басқару

6.1.3. Процестерді басқару

6.1.4. Шығарындылар мониторингі

6.1.5. Төгінділер мониторингі

6.1.6. Шу

6.1.7. Иіс

6.2. Ұйымдастырылмаған шығарындылар

6.3. Ұйымдастырылған шығарындылар

6.3.1. Тозаң шығарындылары

6.3.2. Күкірт диоксиді шығарындылары

6.3.3. Азот оксидтері шығарындылары.

6.3.4. Көміртегі оксиді шығарындылары

6.4. Су пайдалануды басқару, ағынды суларды жою және тазарту

6.5. Қалдықтарды басқару

6.6. Ремедиация бойынша талаптар

7. Перспективалық техникалар

7.1. Темір кендерін ашық және жерасты тәсілмен өндіру саласындағы перспективалық техникалар

7.1.1.Пилотсыз техника

7.1.2. Пилотсыз тартушы агрегаттар

7.1.3. Баламалы энергия көздеріндегі автосамосвалдар

7.1.4. Бұрғылау жұмыстары мен зарядтау машиналарын басқарудың автоматтандырылған жүйесі

7.1.5. Шұңқырлы экскаваторларға арналған жоғары дәлдіктегі шөмішті орналастыру жүйелерін қолдану

7.1.6. Маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін пилотсыз ұшу аппараттарын қолдану

7.1.7. Жерасты жағдайында өндіру жұмыстарының процестерін автоматтандыру

7.1.8. Тау-кен қазбаларын жоғары өнімді ұңғылау

7.1.9. Қорытпалар мен тозуға төзімді материалдарды пайдалану

7.1.10. Оқпанның, көтергіш ыдыстардың, арқандардың жай-күйін автоматтандырылған аппараттық бақылау

7.1.11. Зияткерлік карьер

7.1.12. Тау-кен массасын теміржол арқылы тасымалдау процестерін басқаруды цифрландыру

7.2. Байыту саласындағы перспективалық техникалар

7.2.1. Хромит шламдарының флотациясы (қалдықтар)

7.2.2. Баланстан тыс құрамы бар кенді кен ретінде сұрыптау

7.3. Шекемтастарды өндіру саласындағы перспективалық техникалар

7.3.1. Тікелей қалпына келтірілетін темірді өндіру технологиясы

7.3.2. Шекемтастарды өндіру кезінде био-мұнайды пайдалану

7.4. Шығарындылардың алдын алудың және (немесе) қысқартудың перспективалық техникалары

7.4.1. MEROS адсорбентін үрлейтін құрғақ газ тазарту жүйесі

7.4.2. Газ ағындарындағы қатты бөлшектер мен азот оксидтерінің шығарындыларын азайтуға арналған керамикалық сүзгілерді пайдалану

7.4.3. CATOX технологиясы

7.4.4. Көп құйынды гидросүзгілер (КҚГ)

7.4.5. Кейіннен оны күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісімен өңдеп, бор суспензиясын беттерге жағу арқылы қалдық қоймалардың тозаңды беттерін бекіту

7.4.6. SUPAFLO өнімділігі жоғары қоюландырғыштардағы пульпаны қоюлату

8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

Библиография

Схемалар/суреттер тізімі

1.1-сурет. Металдың әрқилы түрлері бойынша жер қойнауын пайдалануға инвестициялар

1.2-сурет. Тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде атмосфераның ластануының негізгі көздері мен түрлері

1.3-сурет. Тығыз негізі жоқ қалдық қоймасының бөгеті аймағындағы су ағыны

3.1-сурет. Тау-кен кәсіпорнының негізгі технологиялық процестерінің схемасы

3.2-сурет. Ашық тау-кен жұмыстарының технологиялық процесінің схемасы

3.3-сурет. Өндірілетін тау жыныстары массасының тоннасына шаққандағы ашық әдіспен өндіру кезіндегі тозаңның үлестік шығарындылары (г/т)

3.4-сурет. ТҚҚ алып тастау

3.5-сурет. Көлбеу траншеяның параметрлері

3.6-сурет. Карьерлерде қолданылатын бұрғылау машиналары

3.7-сурет. Кенді тасымалдау

3.8-сурет. Ұнтақтағыштың негізгі жұмыс схемасы

3.9-сурет. ЩДП 15Х21жақтаулы ұнтақтағыш

3.10-сурет. Бір сатылы ұнтақтағыш схемалары

3.11-сурет. Cу айналымының дәстүрлі схемасы

3.12-сурет. Жерасты өндіру кезіндегі тозаңның үлестік шығарындылары, г/т

3.13-сурет. КПВ-4А ұңғыма кешені

3.14-сурет. Тазарту жұмыстарының өндірістік сатысындағы жұмыс процестерінің кешенін жіктеуіш

3.15-сурет. Тау-кен қазындыларын аралас бекітпелеу конструкциясы

3.16-сурет. а-(DL420) анкерлерімен қазындыларды бекітуге және б - (Spraymec 6050wр) шашыратқыш-бетон жағуға арналған машиналардың сыртқы түрі

3.17-сурет. Кеніштерде қолданылатын бұрғылау станоктарының сыртқы түрі

3.18-сурет. а – 55ЛС және В-30ЛС ысырма шығырларының сыртқы түрі

3.19-сурет. Көліктік-жеткізудің сыртқы түрі

3.20-сурет. Шахталық су төккіштің сорғы камерасы

3.21-сурет. Кеніштерде қолданылатын жергілікті желдету желдеткіштерінің түрлері а – ВМЭ-6, б - ВО-5, в - Korfmann

3.22-сурет. Магнетит кендерін байытудың технологиялық схемасы

3.23-сурет. Байыту кезіндегі тозаңның үлестік шығарындылары (г/т)

3.24-сурет. Байытудың технологиялық процесінің жалпылама схемасы

3.25-сурет. Диірмен жабдығы

3.26-сурет. Орташа ауыр сепаратор

3.27-сурет. Орталықтан тепкіш гидроконцентратор

3.28-сурет. Магниттік сепаратор

3.29-сурет. Шекемтастарды өндірудің технологиялық схемасы

3.30-сурет. Шекемтастарды өндіру кезіндегі тозаңның үлестік шығарындылары (г/т)

3.31-сурет. Түйіршіктеу фабрикаларының шламдары қозғалысының жалпылама схемасы

5.1-сурет. Кәдімгі электр қозғалтқышын энергия тиімді электр қозғалтқышымен салыстыру

5.2-сурет. Stack Sizer елегі

5.3-сурет. Елек схемасы

5.4-сурет. Ұсақтау схемасы және тік диірменнің негізгі құрылғысы

5.5-сурет. Vertimill диірменінің құрамдас бөлктерінің сипаттамасы

5.6-сурет. Ұнтақтау-сұрыптау кешені

5.7-сурет. Орташа ауыр доңғалақты сепаратор

5.8-сурет. ПБМ типті барабанды сепаратор [19]

5.9-сурет. Кендерді құрғақ байытуға арналған PПБСЦ-63/50 барабанды сепаратор [20]

5.10-сурет. МД-9АК магниттік шлам бөлгіш [22]

5.11-сурет. Қысымдылығы жоғары дәрежедегі қоюландырғыш [23]

5.12-сурет. Сепаратордың сыртқы түрі

5.13-сурет. Бұрандалы сепараторлар кешені

5.14-сурет. Шекемтастарды сақиналы салқындатқыш

5.15-сурет. Кабинада орнатылған жабдық

5.16-сурет. Тозаңды басудың ылғалды әдісі кезіндегі ауа-су қоспасының қозғалысы

5.17-сурет. Ұңғымаларды ылғалды бұрғылау кезінде қол перфораторларымен тесу кезіндегі су қозғалысының схемасы

5.18-сурет. Тозаң тұту қондырғысының схемасы

5.19-сурет. Сөрелерді пайдалану кезінде қалқадағы ауа-тозаң қоспасының қозғалыс моделі

5.20-сурет. Тозаң ағынын болдырмайтын коршалған сөре

5.21-сурет. Беттегі шаңды азайту үшін қолданылатын тұман генераторы

5.22-сурет. Желдету ағынының бойында қазындының аузында түйіспеде орналасқан ауа тазарту қондырғысы

5.23-сурет. Қазынды кенжарында орналасқан ауа тазарту қондырғысы

5.24-сурет. Жарылыс жұмыстарын жүргізуге дайындалған типтік ұңғыма

5.25-сурет. "Михайловский ГОК" АҚ сол жағынан және "Лебединский ГОК" АҚ оң жағынан ЦАТ кешенінің кен тасымалдау конвейері

5.26-сурет. Көлденең тұндыру жүйесінің схемасы

5.27-сурет. Желбезекті тозаң бөлгіш

5.28-сурет. Циклон құрылғысының негізгі схемасы

5.29-сурет. Радиалды ылғалды скруббер

5.30-сурет. Вентури скруббері

5.31-сурет. Электр сүзгі құрылғысының схемасы (тек екі аймақ көрсетілген)

5.32-сурет. Қапшық сүзгінің конструкциясы

5.33-сурет. Жану өнімдерін SO2-ден әк әдісімен тазарту қондырғысының схемасы:

5.35-сурет. Эмиссиясы төмен Ferroflame™ LowNOx жанарғылар

5.36-сурет. СКТ жүйесінің схемалық көрінісі

5.37-сурет. Газдарды мыс-аммиакпен тазарту қондырғысының схемасы [49]

5.38-сурет. Су газының реакциясы арқылы көміртек тотығынан газдарды тазартуға арналған қондырғы схемасы

5.39-сурет. СО бейкаталитикалық жағып бітіру

5.40-сурет. СО каталитикалық жағып бітіру

5.41-сурет. Көлденең тұндырғыш.

5.42-сурет. Тік тұндырғыштың конструкциясы

5.43-сурет. Құм сүзгі схемасы

5.44-сурет. Коагуляция және флокуляция процестерінің схемасы

5.45-сурет. Жақтаулы баспақ-сүзгілер

5.46-сурет. Керамикалық вакуум-сүзгі

5.47-сурет. Төсеу жұмыстарында тұтқыр (а) және инертті (б) материалдарды пайдалану диаграммасы (%)

5.48-сурет. Рекультивацияның бірінші кезеңі

5.49-сурет. Рекультивацияның екінші кезеңі

5.50-сурет. Рекультивацияның үшінші кезеңі

7.1-сурет. Пилотсыз технологияларды ендірудің әлемдік тәжірибесі

7.2-сурет. Пилотсыз автосамосвалдарды басқару схемасы

7.3-сурет. Пилотсыз БеЛАЗ операторының кабинасы

7.4-сурет. Siemens карьерлік самосвалы – троллейвоз

7.5-сурет. Аккумулятор батареясымен жұмыс істейтін БЕЛАЗ карьерлік самосвалдың 3D жобасы

7.6-сурет. БеЛАЗ дизель-троллейвозының 3D-жобасы

7.7-сурет. Бұрғылау жұмыстарын БАЖ схемасы

7.8-сурет. Экскаватор шөмішін жоғары дәлдікпен орналастырудың автоматтандырылған жүйесінің схемасы

7.9-сурет. Карьердегі пилотсыз ұшу аппараты

7.10-сурет. Арқанның автоматтандырылған мониторингі жүйесі

7.11-сурет. Мальмбергеттегі темір кені шекемтастарын шығаратын LKAB зауытында биомай сақтауға арналған резервуар [65]

7.12-сурет. Аустрияның Линц қаласындағы voestalpine Stahl GmbH-де Primetals Technologies компаниясының Meros қондырғысы [66]

7.13-сурет. CATOX негізгі схемасы

7.14-сурет. МВГ құрылғысының схемасы

7.15-сурет. Дисперсиялық тор және дисперсиялық тордың үстіндегі газ қозғалысының схемасы

Кестелер тізімі

1.1-кесте. Өнеркәсіп өнімдерінің заттай мәндегі өндірісі

1.2-кесте. Темір және хром кендерінің негізгі кен орындары және оларды пайдаланатын кәсіпорындар тізімі

1.3-кесте. Кен өндіру, пайдалану мерзімі және өндірістік қуаттары жағынан Қазақстан Республикасында жұмыс істеп тұрған ең ірі объектілер

1.4-кесте. Кен байыту және шекемтастар өндіру, пайдалану мерзімі және өндірістік қуаттары жағынан Қазақстан Республикасында жұмыс істеп тұрған ең ірі объектілер

1.5-кесте. Тау-кен кәсіпорнының қызметтің әртүрлі кезеңдерінде қоршаған ортаға әсері

2.1-кесте. Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жүзеге асырылуының болжамды анықтамалық мәндері *.

2.2-кесте. Ластағыш зат массасының бірлігіне есептегенде технологияны ендіруге арналған бағдарлы анықтамалық шығындар

3.1-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.2-кесте. Өңдеу технологиясы және қара металл кендерін өндіру үшін карьерлерде қолданылатын жабдықтар түрлері туралы жалпы мәліметтер

3.3-кесте. Аршу және өндіру жұмыстары кезінде атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА бойынша)

3.4-кесте. Кәсіпорындарда қолданылатын ластағыш заттардың шығарындыларын бақылауға арналған техникалық шешімдер (КТА деректері бойынша)

3.5-кесте. Қазақстан Республикасындағы қара металл кендерін өндіру үшін қолданыстағы карьерлерде қолданылатын ЖЗ (КТА деректері бойынша).

3.6-кесте. Бұрғылау-жару жұмыстарын жүргізу кезінде атмосфераға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.7-кесте. Атмосфералық ауаға азот оксидтерінің шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.8-кесте. Атмосфералық ауаға көміртегі тотығының шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.9-кесте. Өңдеу технологиясы және қара металл кендерін өндіру үшін карьерлерде қолданылатын жабдықтар түрлері туралы

3.10-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.11-кесте. Қазақстан Республикасындағы металл кендерін өндіруге арналған жұмыс істеп тұрған карьерлердегі ұсақтау-сұрыптау кешендері

3.12-кесте. Қазақстан Республикасының тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындарында кенді алғашқы ұсақтауға арналған жерасты ұсақтау кешендері

3.13-кесте. Темір кендерін ашық әдіспен өндіру кезіндегі қалдықтар.

3.14-кесте. Темір кендерін ашық әдіспен өндіру кезіндегі негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері мен үлестік мәндері (КТА деректері бойынша).

3.15-кесте. Су объектілеріне төгінділердегі ластағыш заттардың ресейлік технологиялық көрсеткіштері

3.16-кесте. Аршу және өндіру жұмыстарын жүргізу кезіндегі энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемдері (КТА деректері бойынша).

3.17-кесте. Кенді кен орындарын жерасты өндіру жүйелерінің бірыңғай жіктеуіші

3.18-кесте. Қазақстан Республикасындағы қара металл кендерін өндіруге арналған жұмыс істеп тұрған кеніштерде қолданылатын ЖЗ

3.19-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.20-кесте. Бұрғылау және жару кезінде атмосфералық ауаға азот оксидтерінің шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.21-кесте. Бұрғылау- жару жұмыстары кезінде атмосфералық ауаға көміртегі оксидтерінің шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.22-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.23-кесте. Тазарту кеңістігін ұстау тәсілдері

3.24-кесте. Жерасты өндіру әдісімен темір кендерін өндіру кезіндегі негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері мен үлестік мәндері (КТА деректері бойынша)

3.25-кесте. ИТС 25-2021 сәйкес су объектілеріне төгінділердегі ластағыш заттардың технологиялық көрсеткіштері

3.26-кесте. Ластағыш заттардың шығарындыларын бақылау және алдын алу бойынша техникалық шешімдер (КТА деректері бойынша)

3.27-кесте. Темір кендерін жерасты өндірудің өндіріс қалдықтары, оларды пайдалану және жою әдістері

3.28-кесте. Энергетикалық ресурстардың ағымдағы тұтынылу көлемі

3.29-кесте. Қазақстан Республикасының тау-кен өндіруші кәсіпорындарының жұмыс істеп тұрған фабрикаларында ұнтақтау схемалары (КТА деректері бойынша)

3.30-кесте. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу кезінде қолданылатын негізгі жабдықтар (КТА деректері бойынша)

3.31 кесте. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу кезінде атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.32-кесте. Қазақстан Республикасында жұмыс істейтін байыту зауыттарында бағалы компоненттерді байыту, жабдықтау және шығару әдістері

3.33-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.34-кесте. Құрғату, кептіру және тозаңсыздандыруда қолданылатын негізгі жабдықтар

3.35-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.36-кесте. Атмосфералық ауаға азот оксидтерінің шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.37-кесте. Атмосфералық ауаға көміртегі тотығының шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.38-кесте. Атмосфералық ауаға күкірт диоксидінің шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.39-кесте. Тозаң шығарындыларын бақылауға арналған техникалық шешімдер (КТА деректері бойынша)

3.40-кесте. Негізгі өнеркәсіптік байыту қалдықтарының пайда болу көрсеткіштері, пайдалану және кәдеге жарату мысалдары (КТА деректері бойынша)

3.41-кесте. Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында электр энергиясын тұтыну

3.42-кесте. Суды, шикізатты және энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі (КТА деректері бойынша)

3.43-кесте. Шекемтастауға берілетін концентратқа қойылатын талаптар

3.44-кесте. Жұмыс істеп тұрған зауыттарда шихта дайындау үшін қолданылатын жабдық (КТА деректері бойынша)

3.45-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.46-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

3.47-кесте. А кәсіпорынындағы күйдіру машиналарының технологиялық аймақтарының параметрлері

3.48-кесте. Шекемтастарды термиялық өңдеуге арналған жұмыс істеп тұрған зауыттарда қолданылатын жабдық (КТА деректері бойынша).

3.49-кесте. Шекемтастар өндірісі кезіндегі тозаң, NOx, SO2, СО ластағыш заттардың шығарындылары туралы деректер

3.50-кесте. тозаң шығарындыларын бақылауға арналған техникалық шешімдер (КТА деректері бойынша)

3.51-кесте. Күйдірілген дайын шекемтастарды сұрыптау, сақтау, тасымалдау, жөнелту кезінде атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша).

3.52-кесте. Қазақстан кәсіпорындарында қазандық-пеш отынын тұтыну

3.53-кесте. Энергетикалық ресурстарды ағымдағы тұтыну (КТА деректері бойынша)

4.1-кесте. Өндірістік мониторингке жататын ластағыш заттардың тізімі

5.1-кесте. Тік диірмендердің техникалық сипаттамалары

5.2-кесте. Тірек қабырғаның жыныстарды жару өнімділігіне әсері

5.3-кесте. Ауаның теріс температурасында гидравликалық соғуға арналған тұздардың шығыны

5.4-кесте. ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 циклондарының параметрлері

5.5-кесте. Циклондағы газды тазартудың тиімділігі

5.6-кесте. Электр сүзгілерін қолданумен байланысты өңдеудің тиімділігі мен эмиссия деңгейлері [37]

5.7-кесте. Қапшық сүзгілердің түрлі жүйелерін салыстыру

5.8-кесте. Газ тәріздес шығарындыларды тазалауға арналған құрғақ және ылғалды технологияларды пайдалану шығындары [37].

5.9-кесте. Салаларда тау-кен өнеркәсібінің қалдықтарын пайдалану

6.1-кесте. Ұсақтауға, жіктеуге (скринингке), тасымалдауға және сақтауға байланысты процестердегі тозаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштеріне төменде көрсетілген бір және / немесе бірнеше техниканы қолдану арқылы қол жеткізіледі

6.2-кесте. Кенді байыту (концентратты кептіру) және шекемтастарды өндіру (шекемтастарды күйдіру) кезіндегі тозаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері

6.3-кесте. Шекемтастарды өндіру кезіндегі SO2 шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері (шекемтастарды күйдіру)

7.1-кесте. Хромтау кен орнының баланстан тыс кендерінің (Дон ТБК) және Рай-Из кен орнының кедей кендерінің РРС нәтижелері

Глоссарий

Осы глоссарий осы ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Темір кендерін өндіру және байыту (қара металдың басқа кендерін қоса алғанда" 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.

Терминдер мен олардың анықтамалары

Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта мынадай терминдер пайдаланылады:

аралас қазу	—	жерасты және ашық тау-кен қазбаларын қолдана отырып пайдалы қазбалар кен орындарын игеру;
ашық әзірлеу	—	ашық тау-кен қазбаларын қолдана отырып пайдалы қазбалар кен орындарын игеру;
ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық	—	мүдделі тараптар арасында тиісті ақпарат алмасудың нәтижесі болып табылатын, белгілі бір қызмет түрлері үшін әзірленген және эмиссиялар деңгейлерін, негізгі өндірістік қалдықтардың түзілу, жинақталу және көмілу көлемдерін, ресурстарды тұтыну деңгейлерін қамтитын құжат. Ең үздік қолжетімді техникаларды қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер, сондай-ақ ең үздік қолжетімді техникалар мен кез келген перспективалық техникалар бойынша тұжырымдамаларды қамтитын қорытындылар;
жерасты қазбалары	—	жерасты тау-кен қазбаларын қолдана отырып пайдалы қазбалар кен орындарын игеру;
көліксіз қазу жүйесі	—	көліктің қандай да бір түрі жоқ жүйе, ал үстіңгі қабаттардың қозғалысын қазу жабдығының өзі жүзеге асырады және салыстырмалы түрде тегіс жатқан шөгінділерді тау жыныстарының үстіңгі қабатының төмен қуатымен өңдеу кезінде қолданылады;
қоршаған ортаға әсер	—	толығымен немесе ішінара ұйымның экологиялық аспектілерінің нәтижесі болып табылатын қоршаған ортадағы кез келген жағымсыз немесе оң өзгерістер;
карьер	—	пайдалы қазбаларды ашық әдіспен өндіруді жүзеге асыратын тау-кен кәсіпорнының өндірістік бөлімшесі;
квершлаг	—	жер бетіне тікелей шығатын жері жоқ және негізгі жыныстар бойымен жүргізілген көлденең пайдалы қазбаларды тасымалдау, желдету, адамдардың қозғалысы, су бұру, электр кабельдері мен байланыс желілерін тарту үшін пайдаланылатын кен орнының созылу сызығына дейін немесе белгілі бір бұрышта созылған көлденең немесе көлбеу қазба;
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;
кәдеге жаратушы қазандық	—	әртүрлі технологиялық қондырғылардың — дизельдік немесе газтурбиналық қондырғылардың, күйдіру және кептіру барабанды пештердің, айналмалы және туннельдік технологиялық пештердің қалдық газдарының жылуын пайдаланатын (кәдеге жарататын) қазандық;
қалыпталмаған отқа төзімділер	—	кесек, ұнтақ және талшықты материалдар, сондай-ақ пасталар мен суспензиялар түріндегі белгілі бір пішіндер мен өлшемдерсіз жасалған отқа төзімділер;
қоршаған орта	—	табиғи орта мен антропогендік ортаны қамтитын адамды қоршаған ортаның жағдайларының, заттарының және материалдық дүниенің объектілерінің жиынтығы;
негізгі өндірістік қалдықтар	—	өндірістің немесе технологиялық процестің белгілі бір түрі үшін ең маңызды қалдықтар, олардың көмегімен қоршаған ортаға негізгі жағымсыз әсердің мәнін бағалауға болады;
ОЭР тұтынудың үлестік шығысы	—	өндірістік (технологиялық) процестің энергетикалық сыйымдылығын анықтау үшін қолданылатын өлшем бірлігі;
өмірлік циклды талдау	—	бұл термин өнімнің немесе бұйымның қоршаған ортаға оның өмірлік циклі бойына әсерін талдауды білдіру үшін қолданылады. Өмірлік циклді талдау өнімнің бүкіл өмірлік циклі ішінде, яғни шикізатты, өндірісті, пайдалануды, түпкілікті қайта өңдеуді немесе қайта пайдалануды, сондай-ақ өнімді кейіннен кәдеге жаратуды қоса алғанда, өнімнің қоршаған ортаға жалпы әсерін бағалауға арналған;
рекуперация	—	белгілі бір технологиялық процесті жүргізу кезінде жұмсалған материалдың немесе энергияның бір бөлігін сол процесте қайта пайдалану үшін қайтару;
технологиялық көрсеткіштер	—	ең үздік қолжетімді әдістерді қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлері, ол мынадай түрде көрсетіледі: шекті мөлшердің (массаның) эмиссиялар көлемінің бірлігіне шаққандағы маркерлік ластағыш заттар (мг/Нм3, мг/б.) және (немесе) уақыт бірлігіне немесе өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бірлігіне шаққандағы электр және (немесе) жылу энергиясын, өзге де ресурстарды тұтыну мөлшерін ескере отырып, бір немесе бірнеше ең үздік қолжетімді әдістерді пайдалана отырып, объектіні қалыпты пайдалану жағдайында қол жеткізуге болады. Белгілі бір уақыт кезеңі ішінде және белгілі бір жағдайларда орташаландыруды ескере отырып, ең үздік қолжетімді әдістер туралы қорытындыда сипатталған;
шартты отынның тоннасы (ш.о.т.)	—	энергияның 29,3 ГДж-ға тең өлшем бірлігі 1 тонна көмір жанған кезде бөлінетін энергия мөлшері ретінде анықталады;
шахта	—	пайдалы қазбаларды жерасты тау-кен жұмыстарымен өндіруді жүзеге асыратын тау-кен кәсіпорнының өндірістік бөлімшесі;
шахта оқпаны	—	жер бетіне тікелей шығатын және шахта алаңы, оның бүйірі немесе блогы шегінде жерасты жұмыстарына қызмет көрсетуге арналған тік, кейде көлбеу жұмыс;
штольня	—	жер бетінен кен орнына дейін жүріп өткен және пайдалы қазбаларды тасымалдауға немесе қосалқы мақсаттарға арналған ашық тау-кен қазбалары;
штрек	—	көлденең немесе көлбеу бұрышы әдетте 3°-тан аспайтын, жер бетіне тікелей шыға алмайтын және көлбеу жатқан пайдалы қазбалар кен орнының созылуы бойымен немесе көлденең жататын болса, кез келген бағытта жүргізілетін кен орны;
экологиялық рұқсат	—	дара кәсіпкерлер мен заңды тұлғалардың қоршаған ортаға кері әсерді жүзеге асыру құқығын куәландыратын және қызметті жүзеге асырудың экологиялық шарттарын айқындайтын құжат;
эмиссия	—	қондырғыда бар нүктелік немесе шашыраңқы көздерден пайда болатын заттарды, тербелістерді, жоғары температураларды немесе шуды ауаға, су ортасына немесе жер бетіне тікелей немесе жанама түрде шығару.

Аббревиатуралар мен олардың толық жазылуы

Аббревиатура	Толық жазылуы
АБЖ	Автоматтандырылған басқару жүйесі
АБМ	Автоматтандырылған бақылау мониторингі
АҚ	Акционерлік қоғам
ББЗ	Беттік белсенді заттар
БСМК	Батыс Сібір металлургия комбинаты
ДОАС	Дизель отыны қосылған аммиак селитрасы
ЕО	Еуропалық Одақ
ЕҚБЖ	Еңбекті қорғауды басқару жүйесі
ЕҚТ	Ең үздік қолжетімді техника
ЖАЖ	Жоспарлы-алдын ала жөндеу
ЖЗ	Жарылғыш зат
ЖЖМ	Жанар-жағармай материалдары
ЖРЭЖ	Жиілікті-реттелмелі жетек
ЖШС	Жауапкершілігі шектеулі серіктестік
ЖЭ	Жылу энергиясы
ЖЭО	Жылу электр орталығы
ІЖҚ	Ішкі жану қозғалтқышы
КТА	Кешенді технологиялық аудит
ҚОБЖ	Қоршаған ортаны қорғауды басқару жүйесі
КТБК	Качканар тау-кен байыту комбинаты
ҚТҚ	Құнарлы топырақ қабаты
НЖҚ	Негізгі желдеткіш қондырғылар
НҚА	Нормативтік құқықтық актілер
НМК	Новолипецк металлургия комбинаты
ОАР	Оңтүстік Африка Республикасы
Оңтүстік ТБК	Оңтүстік тау-кен байыту комбинаты
ОЭР	Отын-энергетикалық ресурстар
ОТБК	Орталық тау-кен байыту комбинаты
ПӘК	Пайдалы әсер коэффициенті
ПХДД/Ф	Полихлорланған дибензопарадиоксиндер мен дибензофурандар
РҚӨҚ	Реактивті қуатты өтеу құрылғысы
СКТ	Селективті каталитикалық тотықсыздану
СКЕТ	Селективті каталитикалық емес тотықсыздану
СКЭК	Сібір көмір энергетикалық компаниясы
СМЖ	Сапа менеджменті жүйесі
ССКБӨБ	Соколов-Сарыбай кен байыту өндірістік бірлестігі
ТБК	Тау-кен байыту комбинаты
ТГК	Түтін газдарының күкіртсізденуі
ҰОҚ	Метанға жатпайтын ұшпа органикалық қосылыстар
ЦАТ	Циклдық ағындық технологиялар
ШРК	Шекті рұқсатты концентрация
ШРШ	Шекті рұқсатты шығарынды
ЭЖЗ	Эмульсиялық жарылғыш зат
ЭкМЖ	Экологиялық менеджмент жүйесі
ЭнМЖ	Энергетикалық менеджмент жүйесі
ЭСН	Экологиялық сапа нормативі
LKAB	Luossavaara-Kiirunavaara AB (Швед тау-кен компаниясы)

Алғысөз

ЕҚТ бойынша анықтамалық мазмұнының қысқаша сипаттамасы: халықаралық аналогтармен өзара байланысы

ЕҚТ бойынша анықтамалық Қазақстан Республикасының Экология кодексін (бұдан әрі – Экология кодексі) іске асыру мақсатында әзірленді.

ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысымен бекітілген Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларына (бұдан әрі – Қағидалар) сәйкес жүзеге асырылды.

ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу кезінде қолдану саласындағы ең үздік қолжетімді техникалардың техникалық және экономикалық қолжетімділігін негіздейтін Қазақстан Республикасының климаттық, экономикалық, экологиялық жағдайлары мен шикізат базасына негізделген бейімделу қажеттілігін ескере отырып, Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымына мүше мемлекеттерде ресми түрде қолданылатын ең үздік әлемдік тәжірибе және ең үздік қолжетімді техникалар бойынша ұқсас және салыстырмалы анықтамалық құжаттар (Best Available Techniques Reference Document for Iron And Steel Production [1], Best Available Techniques Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries [2], Best Available Techniques Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries [3] ескерілді.

ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласын, технологиялық процестерді, жабдықты, техникалық әдістерді, белгілі бір қолдану саласы үшін ең үздік қолжетімді техника ретіндегі әдістерді, техниканы ЕҚТ-ға жатқызуды, сондай-ақ технологиялық процесс үшін ең үздік қолжетімді техникалардың жиынтығында бір немесе бірнешеуін қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді "Темір кендерін (қара металдың басқа кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту" ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықты әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындады.

Темір кендерін (қара металдардың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту жөніндегі өнеркәсіптік кәсіпорындардан атмосфераға эмиссиялардың ағымдағы жай-күйі жылына шамамен 21 600 тоннаны құрайды. Темір кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың ЕҚТ қағидаттарына көшуге дайындығы ЕО салыстырмалы анықтамалық құжаттарында белгіленген эмиссиялар деңгейлеріне сәйкес келмеген кезде шамамен 70 %-ы құрайды.

ЕҚТ қағидаттарына көшкен кезде қоршаған ортаға эмиссиялардың болжамды қысқаруы 70 %-ды немесе жылына шамамен 15 000 тоннаны құрайды.

Инвестициялардың болжамды көлемі 20 млрд. теңге. ЕҚТ-ны ендіру нақты кәсіпорынның экономикасын және кәсіпорынның ЕҚТ қағидаттарына көшуге дайындығын, ЕҚТ-ны өндіруші елді таңдауды, қуаттылық көрсеткіштерін, ЕҚТ габариттерін және ЕҚТ-ны оқшаулау дәрежесін ескере отырып, ЕҚТ-ны таңдауға жеке көзқарасты көздейді.

Қазіргі заманғы және тиімді техникаларды қолдана отырып, өндірістік қуаттарды жаңғырту Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымы (ЭЫДҰ) елдерінің эмиссияларына сай келетін тиісті деңгейлерге дейін ресурс үнемдеуге және қоршаған ортаны сауықтыруға ықпал ететін болады.

Деректерді жинау туралы ақпарат

ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу мақсатында Қазақстан Республикасында қара металл кендерін өндіру және байыту кезінде қолданылатын шығарындылар, төгінділер, қалдықтардың пайда болуы, технологиялық процестер, жабдықтар, техникалық тәсілдер, әдістер туралы ақпарат КТА жүргізу процесінде жиналды, оны жүргізу қағидалары қағидаларға енгізіледі. КТА өтуге арналған объектілердің тізбесін "Темір кендерін (қара металдың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту" ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықты әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы бекітті.

ЕҚТ бойынша басқа анықтамалықтармен өзара байланыс

ЕҚТ бойынша анықтамалық Экология кодексінің талаптарына сәйкес әзірленіп жатқан ЕҚТ бойынша ұлттық анықтамалықтардың бірі болып табылады.

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың мыналармен байланысы бар:

Р/с №	ЕҚТ бойынша анықтамалықтың атауы	Байланысты процестер
1	2	3
1	Энергия өндіру мақсатында ірі қондырғыларда отынды жағу	Кенді байыту және шекемтастар алу процесінде отынның жануы
2	Шаруашылық және басқа да қызметті жүзеге асырудағы энергия тиімділігі	Жылу және электр энергиясын тұтыну процестері
3	Түсті металл кендерін, оның ішінде бағалы кендерді өндіру және байыту	Кендерді алу және дайындау процестері
4	Шойын және болат өндірісі	Шикізатты дайындау процестері

Қолданылу саласы

Экология кодексінің 3-қосымшасына сәйкес осы ЕҚТ бойынша анықтамалық мынадай негізгі қызмет түрлеріне қолданылады:

темір кендерін өндіру және байыту.

ЕҚТ бойынша анықтамалық қара металл кендерін (темір кендері, хром кендері) өндіру және байыту бойынша өндірістік процестерді қамтиды, оның ішінде:

қара металл кендерін ашық әдіспен өндіру;

қара металл кендерін жерасты өндіру;

қара металл кендерін байыту;

шекемтастарды өндіру.

ЕҚТ бойынша анықтамалық өндірістік процеске ілеспе мыналарды қамтиды:

эмиссиялар мен қалдықтардың түзілуін болдырмау және азайту әдістері;

төсеніштерді өңдеу әдістері, карьер мен қалдықтарды дренаждау, шахталарды желдету;

шикізатты, өнімді, бос жыныстарды және байыту қалдықтарын сақтау және тасымалдау;

мелиорация әдістері.

Бастапқы өндіріске тікелей қатысы жоқ өндірістік процестер осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтк көзделмеген.

Анықтамалық мыналарға қолданылмайды:

марганец және ванадий кендерін алу және байыту;

қара металдарды өндіру;

өнеркәсіптік қауіпсіздікті немесе еңбекті қорғауды қамтамасыз ету.

Еңбек қауіпсіздігі мәселелері ішінара және олар осы ЕҚТ бойынша анықтамалыққа енгізілген қызметке әсер еткен жағдайларда ғана қарастырылады.

Қара металл кендерін экологиялық таза әдістермен өндіруді және байытуды қамтамасыз ету мәселелері, сондай-ақ қалдықтардың әртүрлі түрлерін қайта өңдеу немесе техногендік қалдықтарды кешенді пайдалану мәселелерін шешу жолдары қарастырылады.

Өндірістегі қалдықтарды басқару аспектілері осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта негізгі және көмекші технологиялық процес барысында түзілетін қалдықтарға ғана қатысты қарастырылады.

Қолдану қағидаттары

Құжат мәртебесі

ЕҚТ бойынша анықтамалық нысан/нысандар операторларын, уәкілетті мемлекеттік органдарды және жұртшылықты ЕҚТ мен нысан/нысандар операторларын "жасыл" экономика қағидаттарына көшуді ынталандыру мақсатында ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына қатысты кез келген перспективалық техникалар туралы ақпараттандыруға арналған.

ЕҚТ анықтамасы бірқатар халықаралық деңгейде қабылданған критерийлерге негізделген салалар (ЕҚТ аймақтары) үшін жүзеге асырылады:

аз қалдықты технологиялық процестерді қолдану;

өндірістің жоғары ресурстық және энергия тиімділігі;

суды ұтымды пайдалану, су айналымы циклдарын құру;

ластануды болдырмау, аса қауіпті заттарды пайдалануды болдырмау (немесе пайдалануды азайту);

заттар мен энергияны қайта пайдалануды ұйымдастыру (мүмкіндігінше);

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

Қолдануға 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 қажеттілігін объектілердің операторлары технологиялық көрсеткіштер сақталған жағдайда, кәсіпорындағы экологиялық аспектілерді басқару мақсаттарына сүйене отырып өз бетінше айқындайды. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта берілген ЕҚТ саны мен тізбесі енгізуге міндетті емес.

ЕҚТ бойынша қорытынды негізінде объектілердің операторлары ЕҚТ бойынша қорытындыларда бекітілген технологиялық көрсеткіштер деңгейіне қол жеткізуге бағытталған экологиялық тиімділікті арттыру бағдарламасын әзірлейді.

Ұсынымдық сипаттағы ережелер

Ұсынымдық сипаттағы ережелер сипаттамалық сипатқа ие және ЕҚТ-ны қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді белгілеу процесін талдау үшін және ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау кезінде талдау үшін ұсынылады:

1-бөлім: қара металл кендерін өндіру және байыту, сала құрылымы, қара металдардың кендерін өндіру және байыту үшін қолданылатын өнеркәсіптік процестер мен технологиялар туралы жалпы ақпарат берілген;

2-бөлім: ЕҚТ-ға жатқызу әдістемесі, ЕҚТ-ны индентификациялау тәсілдері сипатталған;

3-бөлім: өндіріс процесінің немесе түпкілікті өнімді өндірудің негізгі кезеңдері сипатталған, қара металл кендерін өндіру және байыту жөніндегі қондырғылардың экологиялық сипаттамалары туралы мәліметтер мен ақпараттар ағымдағы шығарындылар, шикізатты тұтыну және сипаты, суды тұтыну, энергияны пайдалану және қалдықтардың пайда болуы тұрғысынан берілген;

4-бөлім: олардың қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні қайта құруды талап етпейтін әдістер сипатталған;

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

7-бөлім: жаңа және перспективалық техникалар туралы ақпарат берілген;

8-бөлім: ЕҚТ бойынша нұсқаулықты қайта қарау шеңберіндегі болашақ

жұмыс үшін қорытынды ережелер мен ұсынымдар берілген.

1. Жалпы ақпарат

ЕҚТ анықтамалығының бұл бөлімінде Қазақстан Республикасындағы тау-кен және кен байыту өнеркәсібінің сипаттамасын, сондай-ақ қолдану аймағына тән басты экологиялық проблемалардың сипаттамасын қоса алғанда, нақты қолдану саласы туралы жалпы ақпарат бар. Ағымдағы эмиссия деңгейлерін, сондай-ақ тұтыну энергиясын, суды және шикізатты қоса алғанда, осы ЕҚТ анықтамалығының.

1.1. Саланың құрылымы мен технологиялық деңгейі

Қазақстан Республикасында тау-кен өндіру және өңдеу өнеркәсібі ел экономикасының әртүрлі салаларына қажетті өнімдерді одан әрі өндіру үшін шикізатпен қамтамасыз етуге бағытталғандықтан экономиканың маңызды және стратегиялық салаларының бірі болып табылады.

Қара металлургияның шикізат базасы жеткілікті қорларға ие, оны дамыту республиканың металлургиялық кәсіпорындарының ("АрселорМиттал Теміртау" АҚ, Ақтөбе және Ақсу ферроқорытпа зауыттарының) тиімді жұмысын қамтамасыз етіп қана қоймай, олардың өнімдерін экспортқа жеткізуге де мүмкіндік береді.

Кенді кен орындарының пайда болу жағдайларына және кен орындарының қалыңдығына қарай оларды игеру ашық (карьерлер), жерасты (кеніштер немесе шахталар) немесе аралас ашық жерасты әдістерімен жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта қара және түсті металл кендерінің 70 %-ға жуығы ашық әдіспен өндіріледі. Жерасты әдісі 3-4 км-ге дейінгі тереңдіктегі кен орындарын игеру үшін қолданылады. Пайдалы қазбалардың үлкен тереңдікте пайда болуы, күрделі жер бедері, ерекше климаттық жағдайлар жерасты қазу әдісін таңдауда шешуші болатын негізгі факторлар болып табылады. Біріктірілген әдіс, әдетте, шөгінділердің салыстырмалы түрде шағын қалыңдығымен жабылған қуатты тік терең жатқан шөгінділерді игеруде қолданылады. Кейбір кен орындарында аралас өндіру әдісі қолданылады.

Темір кендерінің барланған қоры бойынша Қазақстан Республикасы дүние жүзінде 5-ші, ал сапасы бойынша 3-ші орында. Темір кендердің баланстық қоры шамамен 20 млрд тоннаны құрайды, оның 79 %-ы Торғай темір кенінде (Қостанай облысы) шоғырланған. Кендерде темірдің орташа мөлшері 39,1 % құрайды.

Хром кендерінің жалпы қоры мен сапасы бойынша Қазақстан Республикасы дүние жүзінде 1-ші орында. Хром кендерінің баланстық қоры 362,7 млн тоннаны құрайды. Олар Кемпірсай ультракүлгін массивінің оңтүстік-шығыс бөлігінде (Ақтөбе облысы) орналасқан хромит кен орындарында шоғырланған. Дегенмен, Қазақстан Республикасы кендердің сапасы бойынша негізгі әлемдік өндірушілерден төмен. Төмен сапалы қорлардың үлкен үлесі қазіргі уақытта дәлелденген қорлардың тек 35 % ғана өндірісте болуының басты себебі болып табылады.

Қара металл кендерін өндіру және байыту бойынша кәсіпорындарды орналастырудың ең маңызды факторы әдетте шикізат көзі – кенге жақындығы болып табылады. Шекемтастарды байыту және өндіру бойынша зауыттарды орналастыру бірінші кезекте шикізат көздері мен арзан электр энергиясының, сондай-ақ қолда бар өндірістік қуаттардың, инфрақұрылымның және білікті еңбек ресурстарының жанында жүзеге асырылады.

Ұлттық Статистика Бюросы Қазақстан Республикасы Стратегиялық Жоспарлау Және Реформалар Агенттігі (бұдан әрі – ҰСБ ҚР СЖжРА) деректеріне сәйкес, 2020 жылға физикалық мәнде тау-кен өндіру өнеркәсібі мынадай көлемде өнім өндірді. төмендегі кестеде көрсетілген негізгі өнеркәсіп өнімдерінің [4].

1.1-кесте. Өнеркәсіп өнімдерін физикалық түрде шығару

Р/с №	Өнім атауы	Өндірілген өнім, мың тонна.		Өнеркәсіптік өнім көлемінің физикалық көрсеткіштерден өзгеруі, 2020 жылдан 2019 жылға дейін %-бен
Р/с №	Өнім атауы	2020	2019
1	2	3	4	5
1	Темір кендері	62 865,0	62 975,2	99,8
2	Темір кенінің концентраттары	12 673,2	11 642,9	108,8
3	Темір кенінің агломераты	5 751,1	5 551,1	103,6
4	Темір кенінің шекемтастары	4 814,3	5458,4	88,2
5	Хром кендері	6 326,4	7 018,9	90,1
6	Хром концентраттары	4 129,3	5 133,1	80,4

№ 1.2 және 1.3 кестелерде келтірілген мәліметтер темір және хром кендерін өндіру бойынша кәсіпорындардың өндірістік қуаттарының пайдалану мерзімін, олардың географиялық орналасуын, нақты және жобалық қуаттылығын, түрлері мен көлемін ескере отырып, саланың жай-күйін көрсетеді өнімдер.

1.2-кесте. Темір және хром кендерінің негізгі кен орындары және оларды пайдаланатын кәсіпорындар тізімі

Р/с №	Кәсіпорын, құрылымдық бөлімше/ кен орны	Кеннің негізгі түрі	Кен өндіру әдісі	Кен орнының жалпы бекітілген қоры А+В+С 1 , млн.т	Кендегі темірдің/хромның орташа мөлшері/, %	2019 жылы өндіру, мың тонна
1	2	3	4	5	6	7
1	"ССКБӨБ" АҚ
1.1	Соколов карьері/ "Соколовское"	Магнетит	Ашық	1 008,6	40,9	5 991,8
1.2	Качар карьері/ "Качарский"	Магнетит	Ашық	2 168,6	38,2	12 985,0
1.3	Қоржынкөл карьері / "Куржункульский"	Магнетит	Ашық	109,6	44,4	3 281,0
1.4	Сарыбай карьері/ "Сарбайское"	Магнетит	Ашық	865,5	40,4	7 400,4
1.5	"Соколов" шахтасы / "Соколовское"	Магнетит	Жерасты	224,1*	40,9	1 861,9
2	"Өркен" ЖШС, "АрселорМиттал Теміртау" АҚ темір кені басқармасы
2.1	Лисаков филиалы / "Лисаковское"	Қоңыр темір кені, оолит	Ашық	1 728,2	35,4	2 344,5
2.2	"Өркен-Кентөбе"/ "Кентөбе"	Магнетит	Ашық	136,8	47,7	530,9
2.3	"Өркен-Атансор"/ "Атансор"	Магнетит-мартит	Ашық	45,5	40,0	1 738,9
2.4	"Өркен-Атасу"/ "Батыс Қаражал"	Магнетит-гематит	Жерасты	311,6	51,2	985,2
3	"Металтерминалсервис" ЖШС
	"Шойынтас"	Гематит-магнетит және гематит-мартит	Ашық	2,0	48-50	Мәлімет жоқ
4	"Bapy Mining" ЖШС
4.1	"Бапы" шахтасы/ "Бапы"	Магнетит-серпентин	Ашық	43,8	28,3	3 000
5	Бенкала тау-кен компаниясы АҚ
5.1	Бенкала кеніші / Бенкалинское	Магнетит	Ашық	27,7	57,6	-
6	"Қазхром" ТҰК" АҚ
6.1	"Дон" кеніші, "Оңтүстік" карьері / "ХХ лет КазССР", "Геофизика 1"	Магнохромит	Ашық	30,6	51,9	748,3
6.1		Магнохромит	Ашық	0,5	47,2	748,3
6.2	"МолодҰжная" шахтасы/ "ҚазССР-нің 40 жылдығы"	магнохромит, хромпикотит	Жерасты	89,5	50,3	2 514,8
6.3	"Қазақстан Тәуелсіздігінің 10 жылдығы" атындағы шахта / "Миллионный", "Гауһар-інжу-маржан", "No21" , "Первомайское",	Магнохромит	Жерасты	49,5	48,4	2 338,6
				287,6	51,1
				22,7	47,0
				11,5	43,9
7	"Восход-Ориэль" ЖШС
7.1	Восход / Восход кеніші	Магнохромит	Жерасты	15,03	46,2	850,0

1.3-кесте. Қазақстан Республикасындағы кен өндіру, пайдалану мерзімі және өндірістік қуаттары бойынша ең ірі жұмыс істеп тұрған объектілер

6.Р/с 7. №	8. Компания Белгілерінің атауы 9. құрылымдық 10. бөлімдер	11. Енгізілген жылы	12. Орналасуы	13. Жобалық қуаттылық, т/жыл	14. Жылдық өнім көлемі, т/жыл (макс.)
15.	16.	17.	18.	19.	20.
21.	22. "ССКБӨБ" АҚ
23.	24. Соколовский карьері	25. 1955	26. Қостанай облысы	27. 7 000 000	28. 7 468 092
29.	30. Соколовская кеніші	31. 1975	32. Қостанай облысы	33. 7 000 000	34. 2 763 018
35.	36. Качарский карьері	37. 1985	38. Қостанай облысы	39. 23 000 000	40. 12 985 180
41.	42. Құржүнқұл карьері	43. 1983	44. Қостанай облысы	45. 3 500 000	46. 3 582 100
47.	48. Сарбай карьері	49. 1961	50. Қостанай облысы	51. 10 000 000	52. 7 400 405
53. 2	54. "Өркен" ЖШС
55. 2.1	56. Лисаковский филиалы	57. 1969	58. Қостанай облысы	59. 1 700 00	60. 3 227 924
61. 2.2	62. "Өркен-Кентөбе"	63. 1983	64. Қарағанды облысы	65. 2 500 000	66. 1 500 000
67. 2.3	68. "Өркен-Атасу"	69. 1959	70. Қарағанды облысы	71. 2 200 000	72. 2 400 000
67. 2.3	68. "Өркен-Атасу"	73. 1972	70. Қарағанды облысы	71. 2 200 000	72. 2 400 000
74. 2.4	75. "Өркен-Атаңсор" ЖШС	76. 1972	77. Ақмола облысы	78. 1 700 000	79. 1 045 203
80. 3	81. "Қазхром" ТҰК" АҚ
82. 3.1	83. Донской кеніші Южный карьері	84. 1938	85. Ақтөбе облысы	86. 700 000	87. 748 500
88. 3.2	89. "Қазақстан Тәуелсіздігінің 10 жылдығы" атындағы шахта	90. 1999	91. Ақтөбе облысы	92. 1-кезең 3 000 000 93. 2-кезең 6 000 000	94. 2 631 581
95. 3.3	96. "МолодҰжная" шахтасы	97. 1981	98. Ақтөбе облысы	99. 2 500 000	100. 2 500 000
101. 4	102. "Восход-Ориэль" ЖШС
103. 4.1	104. Восход кеніші	105. 2006	106. Ақтөбе облысы	107. 1 300 000	108. 850 000

Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында қолданылатын негізгі байыту әдістеріне магниттік сепарация әдісі (құрғақ және дымқыл), темір кенін және хром концентраттары мен шекемтастарын өндіру арқылы гравитациялық-магниттік байыту жатады.

ССКБӨБ, ERG құрамына кіреді, негізгі тауарлық өнімнің екі түрін шығарады — домна пеші өндірісі үшін шикізат болып табылатын темір кенінің флюстелген шекемтастары және тауарлық темір кенінің магнетит концентраты. Концентраттағы темір мөлшері – 66,0 %, шекемтастарда – 63,0 %.

"АрселорМиттал Теміртау" АҚ "Өркен" ЖШС темір кені басқармасы шығаратын өнімнің негізгі түрі негізгі тұтынушыға дайын өнімді (темір кен концентраты, байытылған кен) жеткізумен құрамында темірі 55–56 % құрайтын байытылған темір кен концентраты болып табылады. - "АрселорМиттал Теміртау" АҚ металлургиялық зауыты.

Донской ГОК байыту кешені жылына 6,0 млн тонна хром кенін өңдейді. Өнімнің негізгі түрі: ұсақталған тауарлы кен, әртүрлі көлемдегі концентраттар, хром брикеттері, қуырылған шекемтастар.

"Восход Хром" ЖШС байыту зауыты құрамындағы 42–52 % хром концентратын өндірумен Восход кен орнынан өндірілген бастапқы кенді өңдеудің толық циклін жүзеге асырады.

№ 1.4 кестеде келтірілген мәліметтер темір және хром кенін байыту және шекемтастар өндіру бойынша кәсіпорындардың өндірістік қуаттарының пайдалану мерзімін, олардың географиялық орналасуын, нақты және жобалық қуатын, өнім түрлері мен көлемі.

1.4-кесте. Қазақстан Республикасындағы кен байыту және шекемтастар өндіру бойынша ірі нысандарды пайдалану, қызмет ету мерзімі, өндірістік қуаты

Р/с №

Компания,
нысанның атауы

байыту әдісі

Енгізілген жылы

Жобалық қуаттылы, т/жыл

Жылдық өндіріс көлемі

Өнімдер

1	2	3	4	5	6	7
1	"ССКБӨБ" АҚ
1.1	Кенді дайындау және байыту зауыты (КДБЗ)	Магниттік әдіс (құрғақ және ылғалды)	1963 жыл	19 368 784	13 599 077	темір кенінің концентраты
1.2	Шекемтастау зауыты (ШЗ)	Магниттік әдіс (құрғақ және ылғалды)	-	5 379 160	3 341 197	темір кенінің шекемтас- тары
2	"Өркен" ЖШС
2.1	"Өркен" ЖШС Лисаков филиалы	гравитациялық-магниттік байыту	1972	940 602	651 123	темір кенінің концентраты
2.2	"Өркен-Кентөбе" өкілдігі	құрғақ магниттік бөлу	-	1 000 000	290 000	темір кенінің концентраты
2.3	"Өркен-Атасу" өкілдігі	құрғақ магниттік бөлу	-	2 400 000	2 265 143	Шоғырлан-дыру
2.4	"Өркен-Атаңсор" ЖШС	құрғақ магниттік бөлу	2011	668 763	301 229	темір кенінің концентраты
3	"ТНК Казхром" АҚ Дон тау-кен байыту комбинаты
3.1	No1 ұсақтау және өңдеу зауыты	гравитациялық	1973	788 500	397 300	хром концентраты
3.2	Кенді байыту және шекемтастау зауыты		1984	975 619	556 700	хром концентраты (кенді байыту 10-160 мм)
				840 800	636 200	хром концентраты (кенді байыту 0-10 мм)
				982 900	743 500	хром шекемтастары

1.2. Минералды шикізат базасы

Темір кендері

Темірдің шикізат базасының негізін Солтүстік Қазақстанның Торғай өңірінде шоғырланған жоғары сапалы магнетитті кендері бар скарн кен орындары мен қоңыр темір кенінің кен орындары құрайды. Сонымен қатар, Қарағанды облысының Кентөбе, Атасу кен орындары қара металдың көзі болып табылады.

2017 жылғы 1 қаңтардағы жағдай бойынша Қазақстан Республикасының мемлекеттік балансында 68 учаскедегі темір кенінің қоры ескерілген, оның ішінде баланстық қоры 10,2 млрд. тонна 38-і барлау мен өндіруге жер қойнауын пайдаланушыларға берілген. Темір кендерінің негізгі баланстық қоры Қостанай және Қарағанды облыстарында шоғырланған. 2016 жылы олар темір кенінің қоры 5,6 млрд тонна (республика қорының 28 %) болатын объектілерді игеруге тартылды [4].

Қалған баланстық қоры 4,6 млрд тоннаны құрайтын нысандарда барлау немесе дайындық жұмыстары жүргізілді. Резервте (бөлінбеген қорда) баланстық қоры 9,7 млрд тонна (республика қорының 49 %-ы) объектілер болды [4].

Магнетиттік кварциттерді өндіретін және өңдейтін ТМД елдерінің темір кенімен байланысты кәсіпорындарының көпшілігінен айырмашылығы, Соколов-Сарыбай тау-кен байыту өндірістік бірлестігі шекемтастар өндіруге арналған кен базасы магнетиттік скарндармен ұсынылған жалғыз кәсіпорын болып табылады. "ССКБӨБ" АҚ кеніштерінің жалпы қуаттылығы жылына 25 млн тонна кенді құрайды, оны келешекте Качарский темір кенін кеңейту арқылы жылына 28 - 30 млн тонна кенге дейін ұлғайту жоспарлануда. ашық карьер. Жер қойнауындағы темір кенінің геологиялық қоры 3,8 млрд тоннаны құрайды, оның ішінде карьерлердің контурларындағы өнеркәсіптік қоры – 1,3 млрд тоннаны құрайды. Компанияның темір кенінің қоры 126 жылды құрайды.

Хром кендері

Хромиттер Батыс Қазақстандағы Кемпірсай дунит-периодит массивінің шегінде салыстырмалы түрде шағын аумақта орналасқан және жоғары сапалы кендермен сипатталады.

Қазақстан Республикасында 950 млн тоннадан астам хром кеніның қоры ашылды. 2017 жылғы 1 қаңтардағы хром кені қорының мемлекеттік балансына 17 кен орны кірді. 9 кен орны (қоры 356,4 млн. тонна (ҚР қорларының 98 %) екі жер қойнауын пайдаланушыға ("Қазхром" Трансұлттық компаниясы" АҚ және "Восход-Ориэл" ЖШС) берілді. 2016 жылы олар қоры 344,8 млн тонна (республика қорының 95 %) 7 нысанды игеруге тартылды. Резервте 8 нысан бар, оның ішінде баланстық қоры бар 6 нысан бар.

Қазақ КОР-нің 40-жыл атындағы кен орнының Дуберсай учаскесінде геологиялық барлау жұмыстарының нәтижесінде қордың 321 мың тоннаға артуы алынды. Алайда хром кендерінің пайдаланылған қорларын қажетті толықтыру іс жүзінде болмайды.

"ТНК "Қазхром" АҚ филиалы - Дон тау-кен байыту комбинатының саладағы ең ірі ресурстық базасы құрамында хромның орташа мөлшері 50 % және қоспалардың төмен мөлшері бар бірегей сапалы 211,9 млн тонна хром кендері бар. 167,4 млн тонна хром кеніның дәлелденген және болжамды қорлары кен орнын қазіргі өндіріс деңгейінде бірнеше ондаған жылдар бойы пайдалануға қабілетті, әрі қарай кеңейту үшін елеулі әлеуетті қамтамасыз етеді.

"Восход-Ориэль" ЖШС "Восход" кен орнының бекітілген қоры 01.02.2018 жылғы жағдай бойынша 9,7 млн тонна кенді құрайды.

Тау-кен металлургия кешенінің жұмыс істеп тұрған кәсіпорындарының қызметіне техникалық қызмет көрсету Солтүстік энергетикалық аймақта жүзеге асырылады, бұл электрлік жағынан артық, бұл өндірісті электр энергиясымен толық қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Кейбір кәсіпорындарды желіге қосу үшін жергілікті маңызы бар электр беру желілерін салу қажет.

Ақтөбе облысының су ресурстарындағы өндіріс қажеттілігін Сарыбұлақ кен орындары тобындағы жерасты сулары қамтамасыз етеді, Қостанай облысында оны Тобыл-Торғай су шаруашылығы бассейнінің жерасты және жерүсті сулары қамтамасыз етеді.

1.3. Саланың техникалық-экономикалық көрсеткіштері

ҰСБ ҚР СЖжРА Геология комитетінің деректеріне сілтеме жасап хабарлауынша, 2019 жылы минералды-шикізат кешенінің жер қойнауын пайдалануға 2 292,1 млрд көмірсутектерге, уранға инвестициялар), бұл 2018 жылғы деңгейден 22,8 %-ға жоғары

Әр түрлі металдар бойынша жер қойнауын пайдалануға инвестициялар төмендегі суретте көрсетілген.

1.1-сурет.- Металдың түрлері бойынша жер қойнауын пайдалануға инвестициялар

Жоғарыдағы суретте қара металл кендерін өндіруге инвестициялар түсті және асыл металдармен салыстырғанда басымдылық болып табылатынын көрсетеді, бірақ олардың үлесі бұрынғысынша маңызды және жалпы алғанда темір, марганец және хромит бойынша барлық инвестициялардың 15 %-дан астамын құрайды.

Тау-кен металлургия кешені Қазақстан Республикасының негізгі экспорттық салаларының бірі болып табылады – оның елдің жалпы экспортындағы үлесі шамамен 20 % құрайды. Жоғарыда айтылғандай, экспорт құрылымында тауарлар басым, атап айтқанда, өндірілген кендер мен кен концентраттары шамамен 80 % құрайды. Қазақстандық металдың негізгі тұтынушылары Ресей мен Қытай нарығы болып табылады.

Қатты пайдалы қазбаларды экспорттау бойынша бастапқы деректер ҰСБ ҚР СЖжРА [5] және Мемлекеттік кірістер комитетінің [6] сайтынан алынды.

2019 жылы темір кенінің экспорты көлемдік мәнде 7 %-ға 10,2 млн тоннаға дейін, ал құндық мәнде 37,5 %-ға 664,4 млн долларға дейін өсті. Қостанай облысынан Ресейге темір кені экспортының жалпы көлемінің 8,5 миллион тоннасы немесе 83,1 пайызы жөнелтілді.

2016 жылдың желтоқсан айында жасалған экспорттық келісімшарт Ресейге темір кенін тұрақты жеткізуге ықпал етеді. ССКБӨБ "Магнитогорск темір-металлургиялық комбинаты" ААҚ-мен 2021 жылдың 1 қаңтарына дейін 30 миллион тоннадан астам темір кенін жеткізу туралы 2019 жылы Қытайға темір кенін жеткізу физикалық мәнде 17,9 пайызға өсіп, 1,68 миллион тоннаға жетті. Қырғызстанға темір кенінің экспорты 43,9 пайызға артып, 35,4 мың тоннаны құрады.

2019 жылы хром кендерінің экспорты көлемі жағынан да, құндық жағынан да төмендеді. Ақтөбе облысынан 779 мың тонна немесе хром кендері экспортының барлық көлемі Ресейге жөнелтілді.

1.4. Басты экологиялық проблемалар

Тау-кен өнеркәсібі және кен байыту өнеркәсібі міндетті түрде қоршаған ортаға әсер етеді. Қара металл кендерін өндіру және байыту бойынша кәсіпорындардың негізгі экологиялық аспектілері атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары, шахталық және шахталық сулардың, қалдықтардың (күл және шлактар мен қалдықтардың) түзілуі, жерді пайдалану, ландшафттың механикалық бұзылуы болып табылады.

1.5-кесте. Тау-кен кәсіпорнының қызметтің әртүрлі кезеңдерінде қоршаған ортаға әсері

Р/с
№
№

Әсер ету

Ашық тау-кен

Жерасты тау-кен өндіру

Байыту

Тау-кен және байыту қалдықтарын кәдеге жарату

Геологиялық барлау

Топырақтың құнарлы қабатын алу және қоймалау

Аршу жұмыстары

Буро жарқыраған жұмыстар

тау-кен операциялары

Көліктер
ровка

Ашылу

Тренинг

тау-кен жұмыстары

Бөліну
кендер

Магниттік және электрлік ажырату; флотация

Қоршаған ортаға негізгі шығарындылар

Атмосфералық шығарындылар

Қатты (шаң)

▼

газ тәрізді

▼

Ағынды сулардың төгілуі

Шахта және карьер

▼

Байыту процестерінен

▼

Қалдықтардың түзілуі

Үстіңгі және негізгі жыныстар

▼

қалдықтар

▼

Физикалық әсер ету факторлары (шу және діріл)

▼

Табиғи ортаның жоғалуы

Жер ресурстары және топырақ жамылғысы

▼

Пейзаж

▼

Флора мен фауна

▼

1.4.1. Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

Пайдалы қазбаларды өндіру және өңдеу кезінде ауаға шығарындылар жару, кенді ұсақтау, ұсақ ұнтақтау және байыту, концентраттарды кептіру және күйдіру, жылумен жабдықтау, көлік және өндіру машиналары, сондай-ақ қалдық қалдықтары мен негізгі жыныстарды төгу кезінде пайда болады. Ең маңызды шығарындылар жарылғыш газдар (CO2, N2, CO, NOx ), пайдаланылған газдар (CO2 , CO, көмірсутектер, NOx , SO2 , ұсақ шаң), өнеркәсіптік газдар (соның ішінде биологиялық шаймалаудан, биосілтісіздендіру ерітінділері. өңдеу, концентраттың қысыммен тотығуы: H2S, C2S, SO2 , CO2 , SO және кептіру: SO2 суспензия және минералды шаң.

1.2-сурет. Тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде атмосфераның ластануының негізгі көздері мен түрлері

Тау-кен өндірісінің әсері

Кенді өндіру кезінде кен орнын өндіру әдісіне қарамастан, минералды шаңның, пайдаланылған газдардың және жарылғыш газдардың шығарындылары түзіледі. Қоршаған ортаның ластануы шаң мен газ бұлтынан зиянды газдар мен шаңның және жарылған тау массасынан газдардың бөлінуінен болады. Кенді алу үшін қолданылатын жарылғыш заттар (мысалы, эмульсиялық жарылғыш заттар, ДОАС) су буына, көміртегі тотығы мен диоксидіне, азот оксидтеріне айналады. Сонымен қатар, жарылғыш газдардың құрамында көміртегі тотығы және азот оксидтері сияқты зиянды газдар аз мөлшерде болады. Жарылыс сонымен қатар түтін шығарады. Бұл газдардың көлемі бір килограмм жарылғыш затқа 0,7-1 м3 газды құрайды.

Жарылыс кезінде пайда болған ыстық газ біраз тау шаңын өзімен бірге атмосфераға алып кетеді. Бұл жағдайда атмосфераға көтерілетін шаңның көлемі зарядқа және жарылғыш материалға байланысты. Тау жыныстары негізінен шахтаға жақын жерде орналасады, бірақ ұсақ шаңды шахтадан ұзақ қашықтыққа тасымалдауға болады. Мысалы, графит шаңы үлкен аумаққа таралады және бояу қабілетіне байланысты аз мөлшерде де оңай байқалады.

Жерасты кендерін өндіруде шахтаның желдету жүйесі арқылы атмосфераға шығарылатын шығарындылар еңбек қауіпсіздігі ережелерімен шектеледі, сондықтан шығарындылар әдетте аз болады. Шахтадағы ылғалдылық атмосфераға шығатын ауамен шаңның таралуын азайтуға көмектеседі. Тау-кен өндірудің ашық әдісімен шаң мен пайдаланылған газдардың шығарындылары жерасты әдісіне қарағанда, ең алдымен көліктердің қозғалысына байланысты әлдеқайда жоғары.

Елеуде және ұнтақтау кезіндегі әсер

Ұсақтау және сүзу кезіндегі шығарындылар көбінесе жабдықтың орналасқан жеріне байланысты. Үй ішінде немесе жерасты өндірістерінде орналасқан ұсақтау және сүзгілеу қондырғысының шығарындылары әдетте қоршаған ортаға үлкен салмақ түсірмейді, өйткені шаң шығарындылары еңбекті қорғау ережелерімен шектеледі. Машиналар тас массасын ұнтақтағыш қоректену саңылауына жібереді, әдетте әлі ашық кеңістікте, сондықтан шаң шығарындыларын тазалау үшін толығымен жинау мүмкін емес. Толық немесе ішінара сыртқы құрылғы, әдетте, ішкі жабдыққа қарағанда көбірек шаң шығаратын болады. Ашық кеңістікте орналасқан блоктан шығатын шаң шығарындыларының көлемі мен құрамы ауа райы жағдайларына, кеннің түріне және қолданылатын технологияға байланысты. Ұнтақтау сатысында ұсақтау және сүзуден кейін атмосфераға көп мөлшерде шығарындылар түспейді, өйткені ұнтақтау әдетте жабық қондырғыда, сулы ортада - целлюлозада жүргізіледі.

Байыту және концентратты күйдіру кезіндегі әсер

Байыту процесі, мысалы, концентратты кептіру, флотациялық реагенттер мен химиялық заттарды дайындау және пайдалану кезінде немесе байыту процесінің өзінде, шихтаны дайындау және шикі шекемтастарды қуыру кезінде газ және шаң шығарындыларын тудыруы мүмкін. Жылытуды және сәйкесінше отынды жағуды қажет ететін технологиялық процестерде пайдаланылған газдар және технологияға байланысты азот оксидтері, көмірқышқыл газы, күкірт диоксиді және қалқымалы қатты заттар кіретін газ шығарындылары бөлінеді. Байыту процесінде пайда болатын газдардың жағымсыз иісі болуы мүмкін, мысалы, күкіртсутек (H2S).

Сынаптың бөлінуінің негізгі детерминанттары әртүрлі шикізаттардағы, әсіресе кен/концентрат пен әктегі сынаптың бастапқы концентрациясы және пайдаланылған кен/концентрат мөлшері болып табылады. Кенді байыту кезінде сынаптың едәуір бөлігі полигондарға орналастырылатын қалдық қоймаларында қалады деп болжануда [7].

Тау массасын сақтау және тасымалдау кезіндегі әсер ету (үстінді немесе концентрат)

Тау-кен массасын сақтау, тиеу және тасымалдау кезінде шығарындылар отынды ашық көлікпен жағу кезінде бөлінетін шаң мен көліктің пайдаланылған газдарынан түзіледі.

Тасымалданатын тау жыныстары массалары түсетін тас жолдармен кәсіпорындардың аумағында кенді және төбені тасымалдау жүзеге асырылады. Ауыр көліктердің доңғалақтарының астында минералды материал ұсақ шаңға айналады, содан кейін жол бетінде жиі шаң қабаты пайда болады. Шаң және пайдаланылған газдардың көліктік эмиссиясының көлемі аралық тиеу және түсіру кезінде өседі, сонымен қатар шахтадан байыту цехына дейінгі қашықтық артады.

Тау массасын қайта тиеу орындары (конвейерден конвейерге ауыстырып тиеу, самосвалдарды үйіндіге немесе бункерге түсіру, вагондарды бункерге немесе үйіндідегі экскаватор шұңқырына түсіру және т.б.) шаңды шығарудың қарқынды көздері болып табылады. Сонымен қатар, айналмалы кешендерді, ұсақтау және тасымалдау пункттерін пайдалану, тау жыныстарын игеру, көліктердің қозғалысы және бульдозерді төгу, технологиялық процестің барлық операциялары белсенді шаң шығарумен жүреді.

Тау массасын немесе дайын концентратты ашық жерде сақтау әдетте шаңды тудырады, жауын-шашынмен шаң жер бетіндегі және жерасты су объектілеріне енуі мүмкін. Шаңдар үйінділердің үстіңгі қабаттарынан және жинақталған дайын өнімдердің үйінділерінен немесе жерге төгілетін құрғақ материалды тиеу кезінде шығарылуы мүмкін. Сақтау кезіндегі шаң шығарындыларының мөлшері ауа райы жағдайларына, сондай-ақ қолданылатын технологияларға байланысты. Концентраттың жеткілікті ылғалдылығы сақталса және оның құрамында абсолютті құрғақ материалдың ең аз мөлшері болса, үйінділер мен үйінділердің бетіндегі шаңның шығуы азаяды. Егер концентрат жабық қоймаларда сақталса, шығарындылар тиеу және тасымалдау кезінде көліктен шығатын газдармен шектеледі.

1.4.2. Су объектілеріне ластағыш заттардың төгілуі

Тау-кен өндіруші кәсіпорынның өмірлік циклі кезінде су ортасына әсер ететін негізгі фактор қалқымалы бөлшектермен және еріген химиялық заттармен ластанған жерүсті және шахталық суларды ағызу болып табылады, сонымен қатар, жерасты жағдайында дренажды шахталармен карьерлерді ағызу кезінде құрғатылған жерасты сулары болып табылады. ластанған, ал шахта суын айдаған кезде радиусы ондаған километрге жететін ойпат карьерлеры пайда болады. Су объектілеріне қысымның көздері байыту процестері, сондай-ақ тау жыныстары мен кендік үйінділер мен қалдықтардың табиғи ағындары болуы мүмкін. Сонымен қатар, су қоймалары шаң-тозаңмен, сондай-ақ су жинағыш бетінен жерүсті ағынымен ластануы мүмкін. Кенді өндіру және өңдеу кезіндегі су объектілеріне қысым төменде толығырақ сипатталған.

Тау-кен өндірісінің әсері

Карьерден (кеніштен, шахтадан), жерасты сулары және оған енетін жерүсті ағындары жұмыстарды құрғақ ұстау үшін жер бетіне айдалады. Суды айдау қажеттілігі игерілетін кен орнының геологиялық және гидрогеологиялық ерекшеліктеріне байланысты. Айдалатын судың химиялық құрамына кен және негізгі тау жыныстарының материалдық құрамы және минералды алу (шығару) үшін қолданылатын жарылғыш заттар әсер етеді.

Кенді өндіру кезінде оның түріне байланысты ауыр металдар, жартылай металдар және сульфаттар суға енуі мүмкін. Мысалы, сульфидті кендерді өндіру кезінде айдалатын су, әдетте, сульфидті минералдардың тотығуына байланысты қышқыл және құрамында металды болады.

Кен қазбаларынан айдалатын су құрамында тотығу реакцияларында бөлінетін металдар мен сульфаттардың сульфидті минералдары мен сульфидтік минералдарынан басқа, жарылғыш заттардың қалдықтары болуы мүмкін. Жарылғыш заттар әдетте аммиак селитрасы негізінде жасалады, сондықтан нитраттар мен аммиак иондары шахта суларына түсіп, су қоймаларының эвтрофикациясын тудыруы мүмкін. Жарылғыш заттардың құрамында су ағзалары үшін улы органикалық қосылыстар (мысалы, минералды майлар) болуы мүмкін.

Карьерлердің, шахталардың және зауыттардың жер телімдерінде орналасқан тау жыныстарының үйінділері мен дайын өнімнің ашық қоймалары қар еріген кезде немесе жаңбыр жауған кезде жерүсті және жерасты (негізінен жерасты) суларының ластану көздеріне айналады. Үйіндіге құлап, оның бүйір беттерінен төмен қарай ағып жатқан атмосфералық су тау жыныстары эрозиясының әсерінен ластанады, ал тау жыныстары массасы арқылы сүзілгенде азды-көпті минералданады.

Жерасты қазбаларында, ашық кен қазбаларында өздігінен жүретін жабдықты қолдануды кеңейту- іштен жанатын қозғалтқыштары бар қуатты көліктік және технологиялық жабдық шахта және карьер суларының мұнай өнімдерімен ластануының артуына әкелді. Кенді өндіру кезінде су қоймалары мен топырақтың жай-күйінің сапалық нашарлауы технологиялық жабдықта қолданылатын мұнайдың және химиялық реагенттердің оларды сақтау орындарынан ағуының салдары болуы мүмкін. Сондай-ақ, шахта суларында тау-кен жабдықтарынан шығатын жанар-жағармайдың айтарлықтай концентрациясы болуы мүмкін. Өндірістік қызмет кезеңінде мұнай өнімдерінің су объектілеріне ағуы тау-кен жабдықтарының гидравликалық және отын жүйелерінің зақымдануынан мүмкін. Мұнай өнімдері не кенмен араласып, байыту цехына түседі, не кеніштен сорылатын шахта суына енеді.

Карьерден (кеніштен, шахтадан) айдалатын су қоймаға (су коллекторларына) жиналады, содан кейін ластану дәрежесіне қарай одан әрі тазарту және қоршаған ортаға жіберу үшін тұндырғыштарға немесе қоймаларға жіберіледі. Ластанған шахталық және карьерлік ағынды суларды жерүсті су объектілеріне жіберудің одан әрі әсері су ағынының гидрологиялық және температуралық режимінің, химиялық құрамының өзгеруінен, су түбінің лайлануы мен лайлануының жоғарылауынан көрінеді, бұл су биоәртүрлілігіне теріс әсер етеді. , сондай-ақ су объектісін одан әрі пайдалану мүмкіндіктері.

Кенді байыту кезіндегі әсер ету

Қолданылатын байыту әдісіне байланысты бұл салада суды ең көп тұтынушы байыту зауыттары болып табылады. Байыту процесінде су қалқымалы заттармен, минералды тұздармен, химиялық реагенттермен, егер олар байыту кезінде қолданылса, ластанып, суспензияға айналады (шлам суы, шлам, флотация қалдықтары және т.б.). Механикалық қоспалардың концентрациясы 1000 мг/л-ден жоғары болуы мүмкін. Байыту қондырғылары, әдетте, айналмалы сумен жабдықтау циклі бойынша жұмыс істейді және тазартылғаннан кейін қайтадан өндірістік мақсаттарға пайдаланылады.

Ылғалды байыту процесінде көмір мен тау жыныстарының бөлшектерінің құрамындағы минералды тұздардың еруі, газдар мен аз еритін қосылыстардың бөлінуі. Бұл жағдайда судың жалпы минералдануының келесідей өзгерістері мүмкін:

пайдалы қазбалардың еруі есебінен жалпы минералдану артады; жалпы

тек алмасу реакциялары жүретін болса, жалпы минералдану тұрақты болуы мүмкін;

судың құрамындағы заттар ерітіндіден газ және коллоидтар түрінде бөлініп, аз еритін қосылыстар жасайды. Бұл жағдайда жалпы минералдану төмендеуі мүмкін.

Кенді өндіру кезінде жарылмаған жарылғыш зат байыту цехына кенмен немесе бос жыныстармен бірге үйінділерге түседі. Жарылғыш заттың құрамындағы аммиак селитрасы тұндыру тоғандарының немесе қалдық қоймаларының суында байыту кезінде ериді және су қоймаларының селитра және аммиак азотымен ластануын тудырады.

Шекемтасты диірмендерде шихтаны ылғалдандыру, қайтаруды салқындату, қуыру машиналарының әртүрлі агрегаттарын, сорғыштарды салқындату, ошақты салқындату және түтін шығару үшін су қолданылады. Сонымен қатар, су үй-жайларды ылғалды тазалауға, аспирациялық ауаны дымқыл тазалауға, газды тазалауға және шаңды гидротасымалдауға қолданылады.

1.4.3. Жер ресурстары мен топырақ жамылғысына әсері

Тау-кен ісі әдетте айналадағы ландшафтты өзгертеді, өйткені ол бұрын бұзылмаған консолидацияланбаған материалдарды көрсетеді.

Топыраққа байланысты халықтың денсаулығына және қоршаған ортаға қауіп төндіретін қауіптерді екі санатқа бөлуге болады:

1) желмен көтерілген шаңнан топырақтың ластануы;

2) химиялық ағып кетуден топырақтың ластануы.

Кейбір шахталарда ұшатын шаң күрделі экологиялық проблема болуы мүмкін. Шаңның улылығы өндірілетін кеннің соңғы қабылдаушыларға жақындығына байланысты. Желмен соққан шаңдағы мышьяк, қорғасын және радионуклидтердің жоғары деңгейі әдетте ең үлкен қауіп тудырады. Шахталардың төгілуі нәтижесінде химиялық ластанған топырақ, егер бұл материалдар жағалау құрылысына, абаттандыруға немесе топырақ қоспалары ретінде пайдаланылса, тікелей және тікелей қауіп төндіруі мүмкін.[8]

Тау-кен өндіру қызметі қоршаған ортаның барлық компоненттеріне: жер қойнауына, жерге, топыраққа, жер үсті және жер асты суларына, атмосфералық ауаға, өсімдіктер мен жануарлар әлеміне әсер етеді.

1.4.4. Өнеркәсіптік қалдықтарды өндіру және басқару

Металл кенін өндірудің типтік қалдықтары – кенді өндіру кезінде бөлінген негізгі тау жыныстары, байыту процесінде пайда болған қалдықтар және құрылыс кезеңінде жойылған топырақтың беткі қабаты (әсіресе ашық әдіспен өндіру кезінде).

Сонымен қатар, өндіріс процестерінде қалдықтарға теңестірілетін тұнбалар немесе шламдар түзілуі мүмкін, мысалы, еріту процесінен немесе химиялық тұндыру реакцияларынан қалдық материал түрінде (мысалы, гипс пен металл гидроксидтерінің қоспасынан тұратын шлам) немесе шахта суының суспензия бөлшектерінің тұндыру түрінде (мысалы, жұмыс орындарынан айдалатын суды тазарту кезінде).

Қоршаушы жыныстар

Негізгі тау жыныстары кенді өндіруді қамтамасыз ету үшін ашық және жерасты тау-кен жұмыстарында алынады және жойылады. Жерасты тау-кен жұмыстарында негізгі тау жыныстарының үлесі әдетте ашық тау-кен жұмыстарына қарағанда аз болады, мұнда алынатын қабаттың және негізгі жыныстардың көлемі өндірілген кен көлемінен бірнеше есе көп болуы мүмкін. Кен орнын жерасты әдісімен игерген кезде, әдетте, негізгі тау жынысы, әдетте, толтырғыш қоспаларға құйылған құмды толтыру үшін, карьерлер мен құлау кратерлерін толтыру үшін пайдаланылады немесе құрылыс кезінде жер бетінде сақталады. шахта, әлі күнге дейін гофты толтырудың қажеті болмаған кезде. Содан кейін бос жыныстар, мысалы, жол құрылысында пайдаланылады. Ашық әдіспен өндіру кезінде пайда болған негізгі жыныстар, егер оларды құрылыста пайдалану мүмкін болмаса, кен орнында сақталады.

Негізгі жыныстарды пайдалану мүмкіндіктері олардың геотехникалық ерекшеліктеріне және қоршаған ортаға жарамдылығына байланысты. Жақсы сапалы қабырғалық жыныстар құрылыс материалы ретінде шахтадан тыс сатуға немесе пайдалы компоненттерді/минералды ресурстарды, егер бар болса, қосымша қалпына келтіруге жарамды болуы мүмкін.

Шахта алаңында уақытша немесе тұрақты сақталатын бос жыныс үйінділері минералды шаң шығарындыларын және судың ластануын тудыруы мүмкін. Бос жыныстар кесек материал түрінде сақталады, сондықтан күшті шаң болмайды. Үлкен кесектердің арасында алып тастау кезінде ұсақ ұсақталған минералды материал болуы мүмкін, бұл шаңды оңай тудырады. Минералды материалдың ықтимал тозуы, үйінді бетінің жасылдануын қамтамасыз ететін қарашірік қабатының болмауы, үйіндінің жоғары биіктігі жел эрозиясының қаупін және оның әсерінен болатын шаң жүктемесін арттырады.

Бос жыныстардың шығарындыларының сипаты негізінен материалдың минералогиялық және химиялық құрамына байланысты. Егер бос жыныстар үйіндісінде сульфидті минералдар болса және қышқыл болса, үйіндіден қышқыл және металл бар ағынды сулар жерүсті және жерасты суларының көздерін ластауы мүмкін. Қалдық қоймаларынан шайылған сулардың құрамында жақын маңдағы су айдындарын азотпен ластайтын жарылғыш заттар да бар.

Байыту қалдықтар

Байыту процесінде пайда болатын қалдықтар немесе қалдықтар майда бөлінген кен минералдары мен негізгі жыныстардан, сондай-ақ байыту реагенттерінің қалдықтарынан (бар болса) тұрады. Қалдықтарды қалдық қоймаларында суспензия түрінде тұрақты сақтау үшін орналастырады, онда қатты материал бассейннің түбіне түседі, ал тұндырылған су өңдеуге, айналымға немесе тікелей су қоймасына беріледі. Қалдық қоймаларындағы (гидроқойынды) материал көлемінің ұлғаюымен қалдық қоймаларының сыйымдылығын арттыру үшін оның бөгеттері көтеріледі.

Түзілген қалдықтардың көпшілігі қалдық қоймасында тұрақты сақтау үшін орналастырылады, өйткені бұл қалдықтарды пайдалану мүмкіндіктері шектеулі. Қалдықтарды пайдалану олардың физикалық қасиеттерімен (мысалы, ұсақтығы, беріктігі) және химиялық қасиеттерімен (мысалы, сульфидті қалдықтар: қышқылдық потенциал, қоршаған ортаға зиянды металдар) шектеледі. Тұрақты сақтауға орналастырылған қалдықтардың көлемін әлі де жерасты шахтасының бос жерлерін толтыру үшін үлкен фракцияларды пайдалану арқылы азайтуға болады. Ол үшін дөрекі фракцияға аз мөлшерде қатайтатын қоспаны (мысалы, цемент, домна пешінің шлактары, шыбын шаңы) қосады, бұл қалдық кеніш құрылымын нығайтуға қолайлы болады. Толтырғыш материалды пайдалану көптеген шахталардың жұмысы үшін маңызды. Паста құюдың жаңа технологиясы жерасты шахтасының бос жерлерін толтыру үшін барлық дерлік қалдықтарды пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда қалдық концентрленеді де, олардан қопсытқышқа айдалатын паста тәрізді материал дайындалады [9].

Қалдық қоймасы шаң шығаруға, су қоймаларын ластауға және кейде жағымсыз иіс шығаруға әкелуі мүмкін. Қалдық қоймасына целлюлоза түрінде келетін байыту қалдықтары ұсақ шекемтасты және кептірілген кезде қатты шаңды тудыруы мүмкін. Шаңдануға қалдық қоймасының үлкен ауданы және оның жер деңгейінен жоғары орналасуы да ықпал етеді. Шахтаны пайдалану кезінде қалдық қоймасының бүйірінің бүкіл шеңбері бойынша қалдықтарды орналастыру олардың кебуіне жол бермейді. Целлюлозаны қалдық қоймасы жағынан бергенде, қалдықтардың ұсақ шекемтас бөлшектері тоғанның ортасына қарай жылжиды, үлкендері түсіру орнына жақын қалады. Шаң, әсіресе құрғақ және желді ауа райында, қоршау бөгеттерінің құрғақ жақтарынан, сондай-ақ жағалау бөгетімен және тұнба тоғанының су сызығымен шектелген жерлерден шығуы мүмкін. Иіс (мысалы, күкіртсутек), мысалы, байыту агенттерінен немесе тұндырғыш тоғанында болатын ықтимал химиялық және биологиялық реакциялардан туындауы мүмкін.

Ластағыш заттар қалдық қоймаларынан ағынды суларды шығарумен және инфильтрация нәтижесінде жерүсті және жерасты су объектілеріне түседі. Қалдық қалдықтарының ағынды суларының химиялық құрамы кен орнының құрамына, қолданылатын технология мен байыту реагенттеріне, сондай-ақ қалдықтарды орналастыру әдісіне және қалдықтардың құрылымына байланысты.

Қалдық қоймаларындағы судың көлемі тоғандағы суды төгетін жол арқылы шығару арқылы бақыланады. Су әдетте шұңқырға түседі, ол жерден тазартылғаннан кейін технологиялық процеске қайта оралады немесе су қоймасына жіберіледі. Әсіресе, қалдық бөгеттері гидротехникалық құрылыстың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін бөгет пен тұндырғыштың су желісі арасында кең құрғақ жолақты (жағажай деп аталатын) қажет етеді. Қалыпты ағынды суларды ағызудан басқа, бөгет арқылы ағын су ағып кетуі мүмкін (1.3-сурет).

1.3-сурет. Тығыз негізі жоқ қалдық қоймасының бөгеті аймағындағы су ағыны

Инфильтрат әдетте айналма арнада жиналады, егер оның сапасы резервуарға ағызуға жарамсыз болса, онда суды қайтадан қалдық қоймасына беруге болады. Тоғанның түбі арқылы жерасты суларына инфильтрация да мүмкін, егер тоғанның негізі су өткізгіш топырақтан жасалған болса. Әдетте, қалдық қоймасын салу кезеңінде топырақтың қасиеттері зерттеледі, қажет болған жағдайда іргетас жасанды өткізбейтін материалдармен (мысалы, полимерлі пленкамен, бентонитпен және т.б.) тығыздалады.

Алып тасталатын жер массалары

Тау-кен кәсіпорнының бастапқы кезеңінде, әсіресе ашық карьерді салу кезінде кен орнының беті жердің беткі қабатынан тазартылады. Бұл жер массалары жақын жерде жиналады және мүмкіндігінше шахтаның жер жұмыстарында пайдаланылады. Сақталған өсімдік қабатын шахта жабылғаннан кейін учаскені қалпына келтіру үшін пайдалануға болады. Бұл жағдайда біз топырақты ұзақ сақтау туралы айтып отырмыз. Егер бұл топырақ құрылыс кезінде немесе кеніш жабылғаннан кейін оның геотехникалық ерекшеліктеріне немесе экологиялық қолайсыздығына байланысты жер жұмыстарында қолдануға жарамсыз болса, онда ол тұрақты сақтау үшін алаңға орналастырылады. Алынған жер массаларының көлемі мен құрамы игеру масштабына, жер бетіндегі топырақтардың қалыңдығы мен құрылымына байланысты.

Жауын-шашын және шлам

Өңдеу немесе суды тазарту кезінде шахталық жұмыстар әртүрлі тұнбалар немесе тұнбалар тудыруы мүмкін. Минералды гидроксидті тұнба суды химиялық өңдеу кезінде, мысалы, бейтараптандыру немесе жауын-шашын кезінде пайда болады. Гидроксид шөгіндісі қалдықтардағы темірі бар суды аэрациялау нәтижесінде де түзіледі. Тұнбаның құрамы судың химиялық құрамына және қолданылатын реагенттерге байланысты.

Суды тазарту кезінде шлам (шлам) түзіледі, оның ішінде шахталық және технологиялық судан қалқымалы заттарды шығару кезінде. Қалыпты заттар судан әдетте тұндыру, тұндыру немесе тұндыру арқылы тазартылады. Жерасты тау-кен жұмыстарында тұндырғыштарды жерастындағы тазарту кеңістігінде де, жер бетінде де орналастыруға болады. Ашық әдіспен өндіруде бассейндер жер бетіндегі карьерге жақын орналасады. Технологиялық суды тұндыру көбінесе қалдық қоймасының аумағында өндірістік циклге қайтарылғанға дейін жүргізіледі. Тұнба (шлам) тұндырғыш бассейндердің түбіне жиналады, ол майда ұнтақталған кенді минералдардан және електен өткізілген материалдан тұрады, сонымен қатар жарылғыш заттардың (шахта және карьер суларының тұнбалары) немесе байыту реагенттерінің (технологиялық сулардың шламы) қалдықтары болуы мүмкін. Шөгінділер мен тұнбалар тұрақты сақтау үшін шахта аумағында немесе осы мақсат үшін арнайы құрылған полигондарда немесе басқа шахталық қалдықтармен бірге орналастырылады. Тұрақты орналастыруға қойылатын талаптар тұнба мен тұнбаның құрамына байланысты. Шөгінділер мен тұнбалардың құрамы мен орналасуына байланысты олар шаң шығарындыларымен және шахта ағынымен су объектілеріне төгілумен байланысты болуы мүмкін.

Басқа қалдықтар

Жоғарыда аталған тау-кен өндіру және өңдеу қалдықтарынан басқа мыналар түзіледі:

картон және қағаз қалдықтары;

металл сынықтары;

электр және электрондық құрылғылардың қалдықтары;

резеңке және пластик қалдықтары;

проблемалық қалдықтар;

кәріз ағындары;

басқалар.

Қалдықтар сұрыпталып, қайта өңдеуге немесе сақтау орындарына жіберіледі. Полигондарға жіберілетін қалдықтардың көлемін барынша азайту керек.

1.4.5. Энергияны, шикізатты және су ресурстарын тұтыну

Энергетикалық ресурстарды тұтыну

Тау-кен өндіруші кәсіпорынның негізгі өндірістік процестері үздіксіз отын-энергетикалық ресурстарды – мотор отынын, электр және жылу энергиясын, қазандық пен пеш отынын айтарлықтай пайдаланумен байланысты.

Тау-кен өнеркәсібіндегі ең маңызды энергия шығыны, атап айтқанда, көлік құралдарына, бұрғылау, тау жыныстарын қазу, пайдалы қазбаларды қазу, ұнтақтау, ұсақтау, байыту, сусыздандыру және желдету сияқты барлау және технологиялық процестерге арналған.

Ресурстардың келесі түрлері технологиялық және экономикалық қажеттіліктерге жұмсалады:

қазандық-пеш отыны (көмір, табиғи газ) – кәсіпорынның технологиялық процестерінде, сондай-ақ жылу және электр энергиясын өндіру үшін қолданылады;

мотор отыны (дизельдік отын және бензин) – кәсіпорынның технологиялық процестерінде, сондай-ақ адамдар мен жүктерді тасымалдау үшін қолданылады;

жылу энергиясы (ыстық су және бу) - технологиялық процестерде де қолданылады, сонымен қатар әкімшілік және өндірістік ғимараттарды, құрылыстар мен құрылыстарды жылыту үшін қолданылады;

электр энергиясы;

керосин TS - 1 (бензин сияқты авиакеросин);

су (техникалық, тұрмыстық - ауыз);

қысылған ауа;

ауаны бөлу өнімдері (оттегі және азот).

Кәсіпорынның құрылымдық бөлімшелерін энергия ресурстарымен қамтамасыз ету бөгде көздерден де жүзеге асырылуы мүмкін, сондай-ақ кәсіпорынның құрылымдық бөлімшелері дербес өндіруі (өндіруі) мүмкін.

Энергияны тұтыну кеннің сипаттамаларына және қажетті технологиялық процеске өте тәуелді. Егер кен қатты болса, онда оны бөлу, ұнтақтау және ұнтақтау жұмсақ кенді өңдеуге қарағанда әлдеқайда көп энергияны қажет етеді. Ірі технологиялық қондырғылар мен өндірістердің энергия тиімділігінің көрсеткіші өнім бірлігіне энергия ресурстарының үлестік шығыны болып табылады.

Тау-кен өндірісінде қолданылатын электр жабдықтарын келесі топтарға бөлуге болады:

электр энергиясын беруге және таратуға арналған құрылғылар: электр беру желілері, трансформаторлар, кабельдер;

электр жабдықтары: электр қозғалтқыштары, шамдар және қол құралдары;

басқару, басқару, байланыс және автоматтандыруға арналған жабдықтар.

Кенді өндіру және тасымалдау процесінде электр энергиясын келесі нысандар тұтынады:

электрогидравликалық жұмыс машиналары (мысалы, бұрғылау қондырғылары, жабындардың шатыры мен қабырғаларын бекіту, бетонмен құйма бетонға арналған машиналар);

конвейерлер;

кен көтергіштері;

сығылған ауаны өндіру;

желдету.

Байыту процестеріндегі энергия шығыны ең алдымен өңделген кен көлемімен, қолданылатын байыту процестерімен және осыған қажетті жабдықпен анықталады. Әдетте кенді ұсақтау кезінде ең қуатты электр қозғалтқыштары қолданылады. Сондай-ақ, кенді ұсақтау және іріктеу энергияны көп қажет ететін кезең болып табылады, бірақ жұмыста қолданылатын жеке электр қозғалтқыштары мен сорғылардың қуаты азырақ.

Суды тұтыну

Тау-кен жұмыстарына көп су қажет, мысалы, келесі мақсаттар үшін:

бұрғылау суы;

тікелей технологиялық су (ұнтақтау және целлюлозадағы байыту);

қоректік су (сорғылар, сорғыш құрылғылар және т.б.);

химиялық заттарды (реагенттерді) дайындау;

жууға арналған су (мысалы, жабдықтар мен едендер);

шаю суы (мысалы, сүзгі шүберектері);

тұрмыстық және ауыз су және т.б.

Қажетті судың көп бөлігі әдетте әртүрлі технологиялық процестерде айналым арқылы толтырылады, бірақ пайдалану үшін жиі таза тұщы су қажет. Су айналымының мүмкіндіктері белгілі бір технологиялық процесспен, оның ішінде онда қолданылатын химиялық реагенттермен анықталады. Айналым судағы заттардың концентрациясын арттырады. Нәтижесінде заттардың концентрациясы байыту процесі үшін тым жоғары деңгейге жетуі мүмкін, бұл процесте технологиялық суды пайдалануды болдырмайды. Тұщы су әдетте жақын маңдағы көлден немесе өзеннен алынады. Кейбір жағдайларда карьер суын тазартусыз немесе тазартудан кейін тұщы су ретінде пайдалануға болады (мысалы, суды тұндыру, металдарды тұндыру). Көптеген кен байыту фабрикаларында суға деген сұраныс карьер суын қайта өңдеу және пайдалану арқылы толығымен дерлік қанағаттандырылуы мүмкін. Екінші жағынан, үлкен көлемдегі тұщы суды шахтаның сыртына шығару мүмкін емес. Кеніште пайдаланылатын коммуналдық су әдетте сыртқы жеткізушіден келісім-шарт бойынша бөлек сатып алынады. Кейбір процестер (мысалы, сүзгі шүберектерін шаю, компрессорларды салқындату) зауыттың өз тазалау құрылғыларымен (мысалы, құм сүзгілері) үйде өңделген суды пайдалана алады.

Көмекші өндіріс материалдарының шығыны

Тау-кен өндірісі энергия және су ресурстарынан басқа, жарылғыш материалдар, химикаттар, кен қазбаларын қолдауға арналған материалдар (металл арка тіреуіштері, тас болттарының әртүрлі түрлері, металл торлар, бүріккіш бетон қоспалары), құбырлар, бұрғылау сияқты әртүрлі қосалқы өндіріс материалдарын қажет етеді. корпустың әртүрлі типтегі және тағайындалуындағы ұңғымаларды бұрғылау үшін қолданылатын құралдар , негізгі және қосалқы жабдықтардың қосалқы бөлшектері, сүзгі маталары, полимерлі және композиттік материалдар және т.б.

1.4.6. Физикалық әсер ету факторлары

Шу және діріл

Тау-кен өнеркәсібінің кәсіпорындарында жерасты және ашық тау-кен өндіру технологиясының ерекшеліктеріне байланысты жұмысшыларға бір мезгілде өндірістік ортаның әртүрлі қолайсыз факторлары (шаң, шу, діріл, қолайсыз микроклимат және т.б.) әсер етеді. , оның ауырлығы көбінесе нақты климаттық-географиялық және тау-кен жағдайларына байланысты.кәсіпорындардағы геологиялық жағдайлар.

Тау-кен өндіруші кәсіпорындардың қызметінде шу мен дірілдің негізгі көздері жару, бұрғылау, тау-кен массасын тиеу және тасымалдау, көлік қозғалтқыштарының шуы, конвейерлік және рельстік көліктер, желдеткіш қондырғылар, тым үлкен тас блоктарын ұсақтау, жару болып табылады. ұсақтау сұрыптау, ұсақтау. Жұмыс істеп тұрған экскаваторлардың, бульдозерлердің, жару жұмыстарының, тасымалдаудың, кенді ұсақтау мен ұнтақтаудың, сондай-ақ материалды жинаудың бірлескен әсерлері жабайы табиғат пен жақын маңдағы қауымдастықтарға айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Ұсақтаудан басталатын өндірістік циклдің процестері негізінен жабық кеңістіктерде өтеді. Сонымен бірге шудың қоршаған ортаға әсерін конструкторлық шешімдердің көмегімен шектеуге болады. Кейбір жағдайларда байыту цехының және қосалқы жұмыстардың (үрлегіштер және т.б.) шу көздері олардың тар жолағына байланысты маңызды болуы мүмкін.

Діріл тау-кен өндірісінде қолданылатын әртүрлі техниканың жұмысымен байланысты, бірақ оның негізгі көзі болып жарылыс жұмыстары қарастырылады.

Діріл инфрақұрылымның, ғимараттардың тұрақтылығына, кең ауқымды тау-кен жұмыстарының жанындағы адамдардың тұруына әсер етеді. Жарылыс кезінде дірілден басқа, ішінара адам естуінің жиілік диапазонында, ішінара одан төмен болатын ауа дірілдері байқалады. Жарылыс кезінде пайда болатын ауаның бұл төмен жиілікті тербелісі атмосфералық қысым толқыны деп аталады. Толқынның күшіне әсер ететін факторлар жарылысқа байланысты өзгеріп отырады, бұл атмосфералық қысым толқынының күшін бағалауды қиындатады.

Атмосфералық қысым толқынының қоршаған ортаға таралуына және оның зақымдану қаупіне ауа райы жағдайлары, жер бедері, кедергілер және толқынның бағыты әсер етеді. Атмосфералық қысым толқындарының басқа себептері - атмосфералық қысымның импульстері және жердегі тербеліс. Жарылыс ауада немесе беттік зарядта болған кезде атмосфералық қысым толқыны үлкен болады.

Иіс

Байыту цехындағы күкіртті сутегінің концентрациясы денсаулық үшін қауіпсіз деңгейден асып кетуі мүмкін, бірақ шахта аймағынан тыс жерлерде әдетте жағымсыз иіс қана мазалайды. Концентрлі қышқыл сульфидті минералдармен әрекеттескенде керамикалық сүзгілерді азот қышқылымен жуу кезінде азот диоксиді бөлінуі мүмкін.

1.4.7. Жою және рекультивация кезіндегі әсері

Кенді жабу және рекультивациялау экономикалық тиімді кен қорлары таусылғанда немесе тау-кен жұмыстары біржола тоқтатылғанда өзекті болады. Тау-кен өндіру кәсіпорнының өндірістік қызметінің зардаптарын қалпына келтіру және жою мақсаты әр түрлі өндірістен улы ластағыш заттардың бөлінуін болдырмау үшін жер учаскесін бастапқы күйіне барынша жақын күйге қайтару болуы керек. нысандар.

Жою және рекультивациялау жұмыстарын жүргізу кезінде, сондай-ақ өндірістік қызмет кезінде атмосфералық ауаны қатты (шаң) және газ тәрізді (пайдаланатын газдар) заттармен ластауға, ғимараттар мен құрылыстарды бөлшектеу кезінде қалдықтардың түзілуіне және көмілуіне, ластанған жерүсті ағындарының қалыптасуы және шахта суларының су объектілеріне ағуы , әсер етудің физикалық факторлары.

Тау-кен өндіру кәсіпорны жабылғаннан кейін табиғи ортаға негізгі қауіп кен орнының тау-кен қазбаларының бұрынғы аумақтарында және тау-кен қалдықтарын көму орындарында пайда болатын ағынды сулар, сондай-ақ, бәлкім, қарағайдан ағып жатқан сулар болып табылады. Сульфидті кендер өндірілетін аймақта қышқылды шахта ағынды сулары жыл бойына сульфидтің тотығу реакциясын тоқтата алмаса, табиғи ортаны ластауы мүмкін. Қалдық қоймалардан қышқыл, металлмен ластанған сулар бөгет пен қалдық табанынан өтіп, жерасты суларына немесе бөгет арқылы тікелей айналма арнаға және жерүсті су объектілеріне түсуі мүмкін.

Өндірілген кеңістік сумен толтырылған кезде оның қабырғаларына сіңген жарылғыш заттардың өнімдері (нитрат және аммиак азоты), тау-кен жұмыстарында пайдаланылған және толтыру кезінде пайда болған сульфидті тотығу өнімдері жуылады және ластанған судың сумен таралуына ықпал етеді. жерасты суларына немесе су объектілеріне жерүсті ағызу арқылы жарықтар.

Су объектілеріне ағынды сулардың жүктелуінен басқа, шаң шығарындылары, оның ішінде жабылмаған үйінділердің, қалдық қоймалардың немесе кен өндіру орындарының бетінің шаңдануынан байқалуы мүмкін. Ағынды сулардың химиялық құрамы сияқты шаңның құрамы кен орнының минералогиялық және химиялық құрамына байланысты. Шаңның құрамында қоршаған ортаға зиянды ауыр металдар немесе жартылай металдар болуы мүмкін. Шаңның құрамында сульфидті минералдар да болуы мүмкін, олардың тотығуы топырақтың қышқылдануын, соның салдарынан жерүсті және жерасты суларының қышқылдануын тудыруы мүмкін. Атап айтқанда, қышқылдық реакциясы бар тау жыныстары жер бетіне көтерілсе, онда мұндай үйінділер өте ұзақ уақыт бойы өсімдіктермен жабылмайды.

Карьер немесе шахта жабылғаннан кейін тірі жандардың денсаулығын қоса алғанда, қоршаған орта үшін басқа ықтимал қауіп факторлары жердің шөгуі (жарақат карьерлеры), жердің шөгуі және кен орындарының немесе бос жыныс үйінділерінің опырылуы болуы мүмкін.

Тау-кен өндіруші кәсіпорын қызметінің зардаптарын жою және жою жөніндегі жұмыстар Тарату жоспарын жасау жөніндегі Анықтамалықтың (Қазақстан Республикасы Инвестициялар және даму министрінің 24 мамырдағы бұйрығы) талаптарына сәйкес жүргізілсін, 2018 № 386.) жер қойнауын пайдалану.

2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

Қағидаларға сәйкес осы ЕҚТ анықтамалығының көлеміне арналған ЕҚТ анықтау рәсімін ЕҚТ бюросы ұсынған "Жасыл технологиялар және инвестициялық жобалардың халықаралық орталығы" КЕАҚ (бұдан әрі – Орталық) және ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы ұйымдастырады.

Осы процедураның шеңберінде ЕҚТ анықтау бойынша халықаралық тәжірибе мен тәсілдер, соның ішінде ЕҚТ негізіндегі экологиялық рұқсаттарды алу шарттарын қанағаттандыру үшін ЕҚТ анықтау және экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу бойынша Анықтамалықтарға негізделген көзқарастар ескеріледі [10].

2.1. ЕҚТ анықтау таңдау қағидаттары

ЕҚТ анықтамасы техникалық жұмыс топтарының әрекеттерінің реттілігін сақтауға негізделген:

ластағыш заттардың маркерлі шығарындыларын ескере отырып, саланың басты экологиялық проблемаларын анықтау;

Қара металл кендерін өндірудің, байытудың және шекемтастар алудың әрбір технологиялық процесі үшін маркерлі заттардың тізімі анықталады (толығырақ ақпаратты осы ЕҚТ анықтамалығының 6-бөлімін қараңыз).

Маркер заттарының тізбесін анықтау әдісі негізінен осы ЕҚТ анықтамалығын қолдану саласындағы кәсіпорындардың КТА кезінде алынған конструкторлық, технологиялық құжаттама мен ақпаратты зерттеуге негізделген.

Ластаудың негізгі көздерінің шығарындыларында болатын ластағыш заттардың тізбесінен әрбір технологиялық процесс үшін жеке маркерлі заттардың тізбесі олар келесі сипаттамаларға сәйкес болған жағдайда анықталды:

қарастырылатын технологиялық процеске зат тән (конструкторлық және технологиялық құжаттамада негізделген заттар);

қоршаған ортаға және (немесе) халықтың денсаулығына айтарлықтай әсер ететін зат, оның ішінде уыттылығы жоғары, канцерогендік, мутагендік, тератогендік қасиеттері дәлелденген, кумулятивтік әсері бар, сондай-ақ тұрақты органикалық ластағышларға жатқызылған заттар.

саланың экологиялық мәселелерін кешенді шешуге бағытталған техникалық кандидаттарды анықтау және сипаттау;

Кандидаттардың тізбесін қалыптастыру кезінде осы ЕҚТ анықтамалығын қолдану саласындағы экологиялық мәселелерді кешенді шешуге бағытталған технологиялар, әдістер, әдістер, процестер, тәжірибелер, тәсілдер мен шешімдер қарастырылды. Қазақстан Республикасы (CTA нәтижесінде анықталған) және ЕҚТ саласындағы халықаралық құжаттарда, соның нәтижесінде 5-бөлімде ұсынылған техникалық кандидаттардың тізімі анықталды.

Әрбір кандидат техникасы үшін технологиялық сипаттама және кандидат техниктердің техникалық қолдану мүмкіндігіне қатысты пайым берілген; кандидаттық технологияны ендірудің қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштері және ықтимал пайда; экономикалық көрсеткіштер, ықтимал кросс-медиа (кросс-медиа) әсерлері мен қажетті шарттар.

техникалық қолдану, қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштері және экономикалық тиімділік көрсеткіштеріне сәйкес кандидат техниктерді талдау және салыстыру;

ЕҚТ ретінде қарастырылатын кандидат техниктер келесі реттілікпен бағаланды:

Технологиялық қолданудың параметрлері бойынша үміткер техниканы бағалау.

Міткер техниканы қоршаған ортаның тиімділігі тұрғысынан бағалау.

Келесі көрсеткіштерге қатысты сандық мәнде (бірлік немесе % азайту/өсу) көрсетілген кандидаттық әдістерді ендірудің қоршаған ортаға әсерін талдау жүргізілді:

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

суды тұтыну: жалпы су тұтынуды азайту;

сарқынды сулар: төгінділердің алдын алу және (немесе) азайту;

топырақ, жер қойнауы, жерасты сулары: табиғи ортаның құрамдас бөліктеріне әсер етудің алдын алу және (немесе) азайту;

қалдықтар: өнеркәсіптік қалдықтардың түзілуін/жиналуын және/немесе оларды қайта өңдеуді болдырмау және (немесе) азайту, қалдықтарды қайта өңдеу және қалдықтардан энергияны қалпына келтіру;

шикізатты тұтыну: тұтыну деңгейін төмендету, балама материалдармен және (немесе) өндіріс пен тұтыну қалдықтарымен алмастыру;

энергияны тұтыну: энергия және отын ресурстарын тұтыну деңгейін төмендету; баламалы энергия көздерін пайдалану; заттарды регенерациялау және қайта өңдеу және жылуды қалпына келтіру мүмкіндігі; өз қажеттіліктері үшін электр және жылу энергиясын тұтынуды азайту;

шу, діріл, электромагниттік және жылу әсерлері: физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі;

Кросс-медиалық әсерлердің жоқтығы немесе болуы да ескерілді.

Үміткер техникасының жоғарыда аталған көрсеткіштердің әрқайсысына сәйкестігі немесе сәйкес келмеуі КТА нәтижесінде алынған ақпаратқа негізделген.

Экономикалық тиімділік параметрлері бойынша кандидат-техникті бағалау.

Кандидат техниканың экономикалық тиімділігін бағалау міндетті болып табылмайды, алайда, техникалық жұмыс тобы мүшелерінің көпшілігінің шешімі бойынша, ҰДТ-ны экономикалық бағалауды енгізілетін және жақсы жұмыс істейтін өнеркәсіптік қондырғыларда/зауыттарда пайдаланылатын кейбір техникаларға қатысты өнеркәсіптік кәсіпорындардың техникалық жұмыс тобының мүшелері-өкілдері жүргізді.

Өнеркәсіптік ендіру фактісі KTA нәтижесінде анықталған мәліметтерді талдау нәтижесінде анықталды;

4. НДТ-ны қолданумен байланысты технологиялық көрсеткіштерді айқындау.

Эмиссиялардың деңгейлерін және НДТ-ны қолдануға байланысты өзге де технологиялық көрсеткіштерді айқындау көп жағдайда өндірістік процестің соңғы сатысында теріс антропогендік әсерді төмендетуді және ластануды бақылауды қамтамасыз ететін техниктерге қатысты пайдаланылды.

Сонымен, НДТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер ұлттық көрсеткіштер деңгейін ескере отырып анықталды, бұл жүргізілген KTA есептерімен расталды.

2.2. ЕҚТ-ғатехникаларды жатқызу қағидаттары

Экологиялық кодекстің 113-б. 3-т. сәйкес ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау өлшемшарттары мыналар:

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 салыстырмалылығы;

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. ЕҚТ ендірудің экономикалық аспектілері

2.3.1. ЕҚТ экономикалық бағалау.

Ең үздік қолжетімді техникалар әдетте бүкіл әлемде кеңінен танымал, ал экономикалық бағалау ЕҚТ ендіру мүмкіндігі немесе одан бас тарту туралы шешім қабылдаудың қосымша критерийі болып табылады. Егер сәтті өнеркәсіптік пайдалану нәтижелерінің нақты дәлелдері/мысалдары болса, ЕҚТ қолайлы болып саналады. Мәселен, ЕО елдері ЕҚТ анықтау кезінде өнеркәсіптік пайдалануға шыққан және табиғатты қорғау тиімділігі іс жүзінде расталған технологияларды ғана ескереді.

ЕҚТ әрдайым экономикалық нәтиже бере бермейтінін және олардың қолданылуы белгілі бір технологиялық процестерді, қондырғыларды/агрегаттарды/жабдықтарды, реагенттер мен компоненттердің құнын, шығындар мен пайда арақатынасын, капитал құнын, ЕҚТ ендіру мерзімдерін және басқа да көптеген факторларды пайдаланудың инвестициялық негізділігімен анықталатынын түсіну керек. ЕҚТ жалпы экономикалық тиімділігі нақты кәсіпорынның қаржылық-экономикалық жағдайымен анықталады және кәсіпорынның жоспарлы-экономикалық қаржылық қызметтері ЕҚТ орындалуы үшін дербес техникалық-экономикалық негіздеме жүргізеді.

Әлемдік тәжірибеде жалпы қабылданған тәсілдерге сәйкес, ЕҚТ ендіру тиімділігін экономикалық бағалау әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін:

шығындардың инвестициялық негізділігі бойынша;

шығындар мен пайданы талдау бойынша;

кәсіпорынның бірқатар негізгі көрсеткіштеріне шығындарға қатысты: айналым, операциялық пайда, қосылған құн және т. б. (тиісті қаржылық мәліметтер болған кезде);

қол жеткізілген экологиялық нәтижеге және т б шығындар бойынша.

Экономикалық бағалау әдістерінің әрқайсысы кәсіпорынның қаржылық-экономикалық қызметінің әртүрлі аспектілері бойынша қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шараларды іске асыру нәтижесін көрсетеді және ЕҚТ бойынша шешім қабылдау көзі бола алады. Объектінің операторы салалық және өндірістік ерекшеліктерді, бағалау әдісін немесе олардың үйлесімін ескере отырып, ол үшін ең қолайлы ЕҚТ экономикалық бағалауға қолданады.

Жалпы экономикалық бағалау нәтижелері бойынша ЕҚТ келесідей дәрежеге ие болуы мүмкін:

техника шығындарды азайтқанда, ақша үнемдеуге мүмкіндік бергенде және/немесе өнімнің өзіндік құнына аздап әсер еткенде экономикалық тиімді болады;

техника шығындардың өсуіне әкелетін белгілі бір жағдайларда экономикалық тұрғыдан тиімді, бірақ қосымша шығындар кәсіпорынның экономикалық жағдайлары үшін қолайлы болып саналады және алынған экологиялық пайдаға дұрыс пропорцияда болады;

техника шығындардың өсуіне әкеліп соқтырса және қосымша шығындар кәсіпорынның экономикалық жағдайлары үшін қолайлы болып саналмаса немесе алынған экологиялық пайдаға пропорционалды болмаса экономикалық тұрғыдан тиімсіз.

Бірнеше балама ЕҚТ арасында таңдау кезінде ең аз шығынды анықтау үшін тиісті экономикалық тиімділік көрсеткіштері салыстырылады.

Жалпы, ЕҚТ қағидаттарына көшу кәсіпорынға экономикалық тұрғыдан тиімді болуы керек және оның экономикалық тиімділігін төмендетпеуі және ұзақ мерзімді перспективада қаржылық жағдайын нашарлатпауы керек.

ЕҚТ экономикалық бағалау кезінде ұзақ, орта және қысқа мерзімді перспективада өндірістің тиімділігі мен рентабельділігінің ағымдағы деңгейін сақтауды ескере отырып, тұтастай алғанда сала бойынша ҚҚТ жобаларын іске асыру мүмкіндігі мәселелері де назарға алынуы тиіс.

Егер жалпы қаржылық шығындар мен экологиялық пайданы ескере отырып, оны іске асыру мүмкіндігі осы салада кеңінен ендіру үшін жеткілікті ауқымда расталса, ЕҚТ салалық деңгейде экономикалық тұрғыдан қолайлы деп танылуы мүмкін.

Елеулі инвестициялық күрделі салымдарды талап ететін ЕҚТ үшін қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында азаматтық қоғамның табиғат қорғау іс-шараларын іске асыруға сұрау салуы мен объект операторының инвестициялық мүмкіндіктері арасындағы дұрыс теңгерім айқындалуға тиіс. Бұл ретте ЕҚТ ендіру процесіне ерекше режим қолданылуы тиіс шарттарды дәлелдеу үшін объектінің операторы жауапты болады.

2.3.2. ЕҚТ экономикалық бағалау әдістері

Пайдалылық пен үнемділік тұрғысынан ЕҚТ инвестициялар келесідей бағаланады:

пайдалы – оларды сатудан немесе қаражатты үнемдеуден қосымша кіріс алған жағдайда;

кіріс бөлігінде пайдаз, бірақ компанияның ағымдағы немесе болашақ қаржылық жағдайы тұрғысынан рұқсат етілген;

өзінің қаржылық шығындары бойынша пайдаз және рұқсат етілмеген;

шығындармен салыстырғанда дұрыс экологиялық пайдаға қол жеткізген;

қол жеткізілген экологиялық әсермен салыстырғанда негізсіз жоғары шығындарға ие.

2.3.3. Кәсіпорынның шығындары мен негізгі көрсеткіштерінің арақатынасы

Қоршаған ортаны қорғау іс-шараларына инвестициялардың орындылығын анықтау үшін ЕҚТ шығындарының арақатынасын және кәсіпорын қызметінің бірқатар негізгі экономикалық нәтижелерін талдауға болады: жалпы кіріс, айналым, операциялық пайда, өзіндік құн және т. б. (деректер қолжетімді болған кезде).

Осы бағалау кезінде мәндерді үш санатқа бөлетін еуропалық кәсіпорындардың (Голландия) сауалнамасы бойынша алынған анықтамалық мәндер шкаласы пайдалы болуы мүмкін:

қолайлы шығындар – егер инвестициялар негізгі көрсеткіштермен салыстырғанда салыстырмалы түрде аз болса және оларды қолайлы талқылаулар деп санауға болса;

талқыланатын – инвестициялардың орындылығын нақты бағалау қиын немесе мүмкін болмаған кезде орташа шығындар;

қолайсыз шығындар – егер инвестициялар кәсіпорын қызметінің негізгі нәтижелеріне қатысты шамадан тыс болса.

2.-кесте. Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жүзеге асырылуының болжамды анықтамалық мәндері *.

Р/с №	Шығындардың негізгі көрсеткіштерге қатынасы	Қолайлы	Талқыланатын	Қолайсыз
1	2	3	4	5
1	Жылдық шығындар/айналым	< 0,5 %	0,5 – 5 %	> 5 %
2	Жылдық шығындар/ операциялық пайда	< 10 %	10 – 100 %	> 100 %
3	Жылдық шығындар/ қосылған құн	< 2 %	2 – 50 %	> 50 %
4	Жылдық шығындар/ ЕҚТ жалпы инвестициялық шығындар	< 10 %	10 – 100 %	> 100 %
5	Жылдық шығындар/ жылдық кіріс	< 10 %	10 – 100 %	> 100 %

Анықтамалық мәндер шкаласы нақты жоғары шығындармен технологияларды тез жоюға немесе ендіру шығындарын қосымша талдаусыз мүмкін деп санауға болатын әдістерді анықтауға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, "талқыланатын" санаттағы мәндердің үлкен аралығын ескере отырып, жүзеге асырылатын табиғатты қорғау инвестицияларының едәуір бөлігі осы диапазонға түсуі мүмкін, бұл оларды инвестициялардың дұрыстығы туралы біржақты қорытынды жасау үшін тым белгісіз етеді.

Бұл жағдайда инвестициялардың орындылығы ЕҚТ ендіру жөніндегі жобаны іске асыру кезеңі, Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жалпы деңгейі, ағымдағы нарықтық және қаржылық жағдай және т. б. сияқты қосымша салалық аспектілерді ескере отырып бағалануы тиіс.

Жалпы алғанда, анықтамалық шығындар шкаласы ЕҚТ бағалаудың кейбір жағдайларында қолданылатын бағалау көрсеткіші ретінде қарастырылуы мүмкін және кәсіпорынның ЕҚТ ендіру мәселелерін қарастыру кезінде қолданылуы мүмкін қаржылық-экономикалық жағдайын ескере отырып, өзіндік мәндер шкаласын құру үшін пайдаланылуы мүмкін.

Сондай-ақ, өндірістің жылдық көлемі және тауарлық өнімді сатудан түсетін кірістер туралы деректер болған кезде өндірілген өнім бірлігіне қатысты ЕҚТ ендіруге кәсіпорынның шығындары, яғни өнім бірлігін өндіру кезінде кәсіпорын ЕҚТ ендіруге жұмсайтын ақша қаражатының көлемі, сондай-ақ бірлікке өзіндік құнның өсуі сияқты экономикалық тиімділіктің маңызды көрсеткіштері айқындалуы мүмкін өнімдер.

2.3.4. Өнім бірлігіне өзіндік құнның өсуі

ЕҚТ қолданылуын анықтаудың маңызды факторы кәсіпорын ағымдағы өндіріс процесіне енгізілген кезде қосымша шығындар болып табылады. Бұл өнімнің өзіндік құнын арттырады және оның экономикалық тиімділігі тұрғысынан ЕҚТ әлеуетін төмендетеді.

Өнім бірлігін өндірудің өзіндік құны өнім өндіруге жұмсалатын жалпы жылдық ақшалай шығындардың өндірістің жылдық нақты көлеміне қатынасы ретінде айқындалады. ЕҚТ ендіруге жұмсалатын жалпы жылдық шығындардың және өндірістік өзіндік құнның пайыздық арақатынасы кәсіпорынның табиғатты қорғау іс шараларына жұмсайтын қосымша шығындарын ескере отырып өндіріс шығындарының өсуін білдіреді.

Мысалы, жанармай құю станцияларындағы еуропалық зерттеу көрсеткендей, буды ұстау технологиясы бензиннің өзіндік құнының литріне 0,1-0,2 евроцентке өсуіне әкелді. Литріне 12,0 евроценттік операциялық маржамен салыстырғанда, тиімділік тұрғысынан өзіндік құнның өсуі қолайлы болып көрінеді.

2.3.5. Шығындар мен экологиялық нәтиженің арақатынасы

Осы анықтамалық үшін ЕҚТ экономикалық бағалаудың негізгі әдісі кәсіпорынның ЕҚТ ендіруге жұмсалған қаражатын талдау және ластағыш заттардың эмиссиясын азайту/болдырмау және/немесе қалдықтарды азайту түрінде оны ендіруден қол жеткізілген экологиялық нәтиже болып табылады. Осы шамалардың арақатынасы жылдық есепте азайтылатын ластағыш заттың және/немесе қалдықтардың масса/көлем бірлігіне салынған қаражаттың тиімділігін анықтайды.

Шығындардың тиімділігі =	Жалпы жылдық шығындар
	Эмиссияның жылдық қысқаруы

Жылдық шығындар деп жылдық есептеудегі күрделі (инвестициялық) шығындардың (шығыстардың) және қаралатын техниканың бүкіл қызмет ету мерзімі бойынша бөлінген операциялық (пайдалану) шығыстардың сомасы түсініледі.

Жылдық шығындарды есептеу кезінде формула қолданылады:

Жылдық шығындар= I0r1+rn1+rn-1+OC

Бұл жерде:

I0 - сатып алу жылындағы жалпы инвестициялық шығыстар,

OС - жылдық таза операциялық шығыстар,

r - дисконттау мөлшерлемесі,

n - күтілетін қызмет мерзімі.

Жылдық шығындар капиталдың уақытша құнын және тиісті жабдықтың қызмет ету мерзімін ескере отырып, ЕҚТ ендіру жобасына салынған инвестициялардың көлемін көрсетеді.

ЕҚТ жылдық шығындарды дұрыс анықтау үшін қоршаған ортаны қорғау жабдықтарының қызмет ету мерзімін ескере отырып, келісілген дисконттау мөлшерлемесі қолданылуы керек, сондай-ақ инвестициялық күрделі салымдардың жеткілікті егжей-тегжейлері және пайдалану шығындарының элементтері бойынша бөлу қамтамасыз етілуі керек.

Жылдық шығындардың қол жеткізілген экологиялық нәтижеге қатынасының нәтижесі ластағыш заттың эмиссиясын масса/көлемнің бір бірлігіне азайтуға жұмсалатын ЕҚТ операторының жылдық есептеудегі ақшалай қаражатының көлемін білдіреді.

Әр түрлі техник-кандидаттар бойынша қол жеткізілген экологиялық нәтижеге шығындардың арақатынасының алынған көрсеткіштерін салыстыру кәсіпорынның ЕҚТ, сол немесе басқа техник-кандидатқа ақшалай шығындары тұрғысынан қаншалықты үнемді деген қорытынды жасауға және тиісінше оны пайдалану немесе осы ЕҚТ бас тарту туралы шешім қабылдауға мүмкіндік береді.

Әдетте, ЕҚТ енгізер алдында кәсіпорынның жоспарлы-экономикалық/қаржылық қызметтері оның орындылығының техникалық-экономикалық негіздемесін жүргізеді. Сонымен қатар, ЕҚТ қолдану үлкен шығындармен байланысты болуы мүмкін және әрдайым экономикалық нәтиже бермейді.

Бағдарлы ретінде голландиялық кәсіпорындардың тәжірибесінде шығарындыларды азайту жөніндегі іс-шаралар шығындарының тиімділігінің қолайлы деңгейі келтірілуі мүмкін.

2.-кесте. Ластағыш заттың масса бірлігіне есептегенде технологияны ендіруге арналған бағдарлы анықтамалық шығындар

Р/с №	Ластағыш зат	Ластағыш заттар шығарындыларын азайтуға 1 кг Евро
1	2	3
1	ЛОС	5
2	Шаң	2,5
3	NOX	5
4	SO2	2,5

2.4. Қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемдер мен айыппұлдар

ЕҚТ экономикалық бағалау кезінде Қазақстан Республикасының салық заңнамасына сәйкес қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төленуге жататын төлемдерді және Әкімшілік кодексте белгіленген экологиялық айыппұлдарды есептеу пайдалы болуы мүмкін.

Қазіргі уақытта мемлекеттік деңгейде ЕҚТ ендіруді ынталандыру бойынша шаралар қабылдануда, атап айтқанда, ЕҚТ енгізетін кәсіпорындар үшін қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төленетін бюджетке төленетін төлем ставкаларына нөлдік коэффициент белгіленеді және қаражаттың қол жеткізілген үнемделуі ЕҚТ ендіру туралы шешім қабылдау үшін шешуші фактор болуы мүмкін. Бұдан басқа, 2025 жылдан бастап қоршаған ортаны қорғау және ЕҚТ қолдану жөніндегі шараларды белсенді іске асыру мақсатында I топтағы кәсіпорындар қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемақының қолданыстағы ставкаларына 2 – арттыру коэффициенті (төлемдердің екі есе ұлғаюы), 2028 жылдан бастап – 4-коэффициент және 2031 жылдан бастап-8-коэффициент қолданылатын болады.

Республикалық деңгейде салық заңнамасында белгіленген төлем ставкаларынан басқа, жергілікті өкілді органдардың (мәслихаттардың) белгіленген төлем ставкаларын 2 еседен артық көтеруге құқығы бар.

Тиісті экологиялық рұқсат негізінде қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемақы тәртібі мен ставкалары Қазақстан Республикасының салық заңнамасымен реттеледі.

Қоршаған ортаға теріс әсер ететін қолданыстағы объектіге эмиссияларды экологиялық рұқсатсыз жүзеге асыру ластағыш заттардың артық санына қатысты қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін тиісті төлемақы мөлшерлемесінің он мың пайызы мөлшерінде айыппұл салуға әкеп соғады.

2.5. Қондырғыдағы есептеу

Ластағыш заттардың құрамын азайту технологияларын ендіру процесі, әсіресе ірі өнеркәсіптік кәсіпорындарда, көбінесе өндірістің тиімділігін арттыру үшін жалпы модернизация процесінің немесе кешенді іс-шаралардың ажырамас бөлігі болып табылады.

Объектінің операторы өзінің әдеттегі өндірістік қызметі немесе басқа инвестициялық жобаларды іске асыру барысында көтеретін басқа инвестициялық және операциялық шығыстардың әсерін болдырмау үшін қоршаған ортаға теріс әсерді қысқарту жөніндегі бастапқы және қайталама іс-шараларға жұмсалатын шығындар туралы мәліметтер кәсіпорынның ЕҚТ жұмсайтын шығындарының бір бөлігін ғана білдіруге тиіс.

Мұндай жағдайларда, объект операторы осындай іс-шараларды іске асыру барысында жүзеге асыратын инвестициялық және операциялық шығыстардың әсерін болдырмау үшін ЕҚТ анықтау үшін пайдаланылатын объективті деректер қондырғыдағы табиғатты қорғау іс-шарасына жұмсалатын шығыстар туралы деректер болып табылады, яғни осы технологиялық кезеңде ластағыш заттардың қоршаған ортаға эмиссиясын қысқартуға және/немесе болдырмауға бағытталған немесе ортадан қорғау қондырғысы.

Қондырғыдағы есептеулерде шығындардың жалпы сомасына:

ЕҚТ ажырамас бөлігі болып табылатын негізгі технологияның/қондырғының/жабдықтың және басқа да қажетті компоненттердің құны;

тазарту технологияларының/қондырғылардың/жабдықтар мен құрылыстардың қосымша және қосалқы алдындағы/кейінгі құны;

қажетті шығын материалдарының, шикізат пен реагенттердің құны, онсыз ЕҚТ қолдану технологиялық тұрғыдан мүмкін емес.

Қондырғыдағы есептеу объект операторының жалпы шығыстарын шығындар баптары бойынша жіктеу кезіндегі белгісіздік факторын жояды, сондай-ақ кәсіпорынның баламалы ЕҚТ шығындарын салыстырмалы көрсеткіштер бойынша салыстыруға мүмкіндік береді. Дәл осындай қағида ЕҚТ пайдан есептеу кезінде қолданылады.

Есептеулердің нақты мысалдары, экономикалық бағалау бойынша, әрбір сала үшін ҚҚТ техникалық-экономикалық негіздеме (ТЭН) шеңберінде есептеледі.

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

ЕҚТ анықтамалығының бұл бөлімінде кендерді ашық және жерасты әдістермен өндіру, қара металл кендерін байыту және шекемтастар өндіруді қоса алғанда , негізгі технологиялық процестердің сипаттамасы берілген.

Келесі бөлімдер тау-кен жұмыстарының кезеңдерін толығырақ сипаттайды.

3.1-сурет. Тау-кен кәсіпорнының негізгі технологиялық процестерінің схемасы

3.1. Қара кендерді ашық әдіспен өндіру

Ашық әдіспен өндірудің негізгі процестері болып табылады (3.2-сурет): топырақтың құнарлы қабатын жою, үстіңгі қабат, бұрғылау және жару, кенді өндіру, тасымалдау, бастапқы ұсақтау, бос жыныстарды сақтау [9].

3.2-сурет. Ашық әдіспен өндірудің технологиялық процесінің схемасы

Әдетте, ауаға әсер етудің негізгі көздері темір кендері, қалдық қоймалары, үйінділер және дайын өнімдердің ашық қоймалары болып табылады.

3.3-сурет. Өндірілетін тау жыныстары массасының тоннасына шаққандағы ашық әдіспен өндіру кезіндегі шаңның үлестік шығарындылары (г/т)

Нақты көрсеткіштерді анықтау кезінде бұрғылау-жару жұмыстарын, бос жыныс үйінділерін және сапасыз кендерді шаңнан тазартуды, тау массасынан кенді алуды, тиеу-түсіру жұмыстарын, тау-кен массасын тасымалдауды, төгу мен сақтауды, бастапқы ұсақтау, өнімді жөнелту және т.б.

3.1.1. Топырақтың құнарлы қабатын алу және қоймалау

Жерді қалпына келтірудің негізгі ережелеріне сәйкес пайдалы қазбалар кен орындарын ашық әдіспен игеретін, сондай-ақ топырақ жамылғысының бұзылуына әкелетін (механикалық зақымдану, ластану, су басу) басқа да жұмыстарды жүргізетін кәсіпорындар жерді алып тастауға және тасымалдауға міндетті. құнарлы қабат топырақ төсеу (немесе уақытша сақтау) орнына және оны қалпына келтірілген жерлерге немесе шеткі жерлерге жағу.

Кен өндіру нәтижесінде бұзылған жерлерді тау-кен техникалық рекультивациялау кәсіпорынның өндірістік объектілеріне бөлінген барлық учаскелерде топырақтың құнарлы қабатын жоюдан басталады. Әртүрлі үлгідегі бульдозерлердің көмегімен құнарлы топырақ қабатын жою ең кең таралған. Құнарлы қабат дәйекті ену арқылы жойылады және уақытша топырақ қабаты жасалады. Топырақ экскаваторлармен немесе тиегіштермен көліктерге тиеледі. Бульдозер келесі схема бойынша жұмыс істейді: машина топырақ қабатын оптималды тасымалдау қашықтығынан аспайтын қашықтықта, жабдықтың конструктивтік ерекшеліктеріне сүйене отырып, кесіп, қадаға жылжытады, содан кейін бастапқы орнына оралады және цикл қайталанды.

3.4-сурет. Топырақтың құнарлы қабатын алып тастау

а – бульдозер, б – тиегіш

Көлік құралдары болған жағдайда оны құнарлы топырақты тасымалдау үшін пайдаланған жөн. Бұл жағдайда бульдозермен жойылған құнарлы қабат кейіннен жүк тиегішпен көлікке тиеу арқылы үйіндіге жиналады. Топырақтың құнарлы қабатын алып тастау және оны көліктерге тиеу шынжыр табанды немесе пневматикалық доңғалақты тиегіштермен жүзеге асырылуы мүмкін. Жүк тиегіштердің маневрлік қабілеті жоғары, өнімділігі жоғары және карьердегі қазу және тиеу жұмыстарында қолданылады. Техникалық параметрлерге сәйкес, тиегіш топырақтың құнарлы қабаттарын алып тастап, оларды кейіннен көліктерге тиеумен бірге жинай алады. Тиегіштерді пайдалану кезінде топырақты кетіруге бөлінген аумақ жеке учаскелермен әзірленеді. Әдетте учаскенің ұзындығы 100 м-ден аспайды. Құнарлы топырақ қабатын сақтау уақытша үйінділерде жүзеге асырылады.

Топырақтың құнарлы қабатын алу және сақтау қолданыстағы заңнаманың талаптарына сәйкес жүзеге асырылады. Құнарлы топырақ қабатының уақытша үйінділері негізінен беткейлерде орналасады, бұл құнарлы топырақ қабатының учаскеден тыс нөсер ағындарымен жойылуына, қойма алаңының шайылуына және эрозиясына жол бермейді. Топырақтың құнарлы қабатын алу, тасымалдау және сақтау топырақтың табиғи ылғалдану кезеңінде жүзеге асырылады, бұл шаңды болдырмайды. Ұзақ сақтау жағдайында үйіндінің бетіне көпжылдық шөптердің тұқымдары себіледі.

ҚТҚ шығару, сақтау және тасымалдауға арналған көлік құралдарының қозғалысы кезінде ауаның ластануының негізгі факторы шаң болып табылады.

КТА нәтижесінде шаң шығарындылары туралы мәліметтер алынды, олар төмендегі кестеде көрсетілген.

3.1-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (КТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	203,0	150,4	0,02	0,01
2	А2	12,9	9,0	0,005	0,003
3	А3	94,0	79,1	0,01	0,01
4	А4	64,2	58,3	0,01	0,008

№ 3.1 кестеден шығатыны, тау-кен жұмыстары кезінде топырақтың құнарлы қабатын жою кезіндегі шаң шығарындыларының нақты көрсеткіштері 0,005-тен 0,02 кг/т-ға дейін өзгереді. Әртүрлі кәсіпорындардағы шығарындылардың нақты көрсеткіштерінің бұл сәйкессіздігі қарастырылып отырған кәсіпорындардың сипаттамаларымен, сондай-ақ топырақтың құнарлы қабатын алу және сақтау процесінде қолданылатын жабдықтар мен механизмдермен байланысты.

3.1.2. Карьер алаңын қазу

Қазу әдісі бірқатар ерекшеліктермен, ең алдымен, ашу жұмыстарының түрімен анықталады. Жұмыс горизонттарын ашу жүк ағындарын қамтамасыз ету үшін сатылы пішінді көлденең қимасы бар немесе трапеция (траншеялар) немесе үшбұрыш (жартылай траншеялар) түрінде көлбеу (капиталды) ашық жұмыстарды салу арқылы жүзеге асырылады. жүктерді жұмыс горизонттарынан жер бетіндегі немесе аралық горизонттағы қабылдау пункттеріне жылжытуға мүмкіндік беретін көлік коммуникациялары бар кертпелер бойынша қалыптасады. Ашу жұмыстары жер бетінен немесе ашылған аралық жұмыс горизонтынан басталып, ашылған горизонттың жұмыс алаңының деңгейінде аяқталады.

Әдетте, ашылатын көлбеу траншеялар кен орнының бүкіл қызмет ету мерзімінде болады және бос жыныстар мен пайдалы қазбаларды карьерден шығаруға қызмет етеді. Сондықтан бұл траншеяларды капитал деп атайды. Доңғалақты көлік құралдарының (теміржол және автомобиль көлігі) қозғалысына арналған траншеялар көлбеу болуы керек. Жалпы трассасы бар траншеялар қызмет көрсететін кертпелер санына байланысты (бір, топтық немесе карьердің барлық қырлары) сәйкесінше бөлек, топтық және жалпы траншеялар бөлінеді.

3.5-сурет. Көлбеу траншеяның параметрлері

КТА негізінде көп жағдайда Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында карьердің жұмыс горизонттары траншеялық әдіспен ашылады (капиталды траншеялар немесе жартылай траншеялар). Мысалы, А1 карьері біріктірілген солтүстік-батыс, уақытша шығыс және оңтүстік-батыс траншеяларымен ашылды. Біріктірілген солтүстік-батыс автомобиль-теміржол траншеясы жұмыс горизонттарын үйіндімен, жер бетінде орналасқан тіректермен байланыстыруға, сонымен қатар карьерге автокөліктер мен қосалқы жабдықтардың келуіне қызмет етеді. Шығыс траншеясы оңтүстік және солтүстік жақтардың жұмыс горизонттарына тікелей теміржол ағындарын жер бетіне шығарады, одан тау жыныстары теміржол үйінділеріне шығарылады. А2 карьерін ашу схемасы екі вагон шығатындай сипатталады. Технологиялық көліктердің бірінші шығуы солтүстік бағытта №1 және № 3 үйінділерге ұйымдастырылған. Екіншісі шығыс, оңтүстік-шығыс жақтарды бойлай салынып, №4 үйінді бағытында оңтүстікке бағытталған. А3 кен орны сыртқы кен орнындағы екі күрделі траншея қазылды. Оңтүстік бортты тасымалдау бойынша карьердің негізгі ашылу қазбасы-шығыс бортында орналасқан және карьерді фабрикамен және үйіндімен байланыстыратын, әртүрлі деңгейлерде қиылысатын екі теміржолдарының жүйесімен карьердің көкжиектеріне жалғанған, тереңдігі 70 м оңтүстік-шығыс траншеясы бар. Солтүстік траншея 15 м тереңдікте, ол арқылы үйіндіге тек тау жыныстары тасымалданады. Оңтүстік-шығыс траншеясы тау жыныстарының басына дейін сыртқы іргетасы бар, одан әрі ішкі траншеялар жүйесіне өтеді. Солтүстік траншея солтүстік және солтүстік-батыс жағында орналасқан ішкі траншеялар жүйесін пайдалана отырып, жамылғы қабатының жоғарғы горизонттарын ашуға арналған. Солтүстік траншеяның жетекші еңісі 25 %, оңтүстік-шығыс 20 %. Төменгі горизонттар тұйық күйде теміржол туннельдерімен ашылған. Оның шығыс және оңтүстік жағындағы карьерге көліктердің кіреберіс жүйесі ұйымдастырылған. С1 кен орнын ашу трассаның спиральді ілмек пішіні бар ішкі траншеялармен жүзеге асырылады.

Жерасты қазбаларын қолдану арқылы ашу ерекше игеру жағдайында қолданылады.

3.1.3. Аршымалы жұмыстары

Аршу операциялары – кенді жабатын бос (үстінді) тау жыныстарын шығару бойынша тау-кен жұмыстары, тау жыныстарын қазуға дайындау, қазу және тиеу жұмыстары, тасымалдау және төгу процестерін қамтиды. Карьерлерді салу кезінде және пайдалану кезеңінде осы фронтты сақтау және дамыту үшін тау-кен жұмыстарының бастапқы фронтын құру үшін үстірт жұмыстары жүргізіледі. Пайдалы құрамдастары жоқ үстемелер сыртқы немесе ішкі үйінділерге шығарылады. Егер үстіңгі қабат құрылыс индустриясына жарамды болса (құм, саз, әктас және т.б.), онда оларды ұсақтау және сұрыптау түрінде одан әрі өңдеуге жіберуге немесе үшінші тарап тұтынушыларына сатуға болады.

Шамадан тыс жұмыстар күрделі өндіру және ағымдағы болып бөлінеді.

Тау-кен қазу және жерасты қабатын аршу жұмыстары негізінен карьерде оны іске қосу қуаттылығында пайдалануға берілгенге дейін жүргізіледі және үйінділерді жоюға, сондай-ақ бастапқы үйінділерді салуға байланысты жұмыстарды қамтиды. Пайдалануға берілгеннен кейін күрделі тау-кен төсеніштері жұмысына сондай-ақ күрделі траншеялар мен жартылай траншеяларды, туннельдерді, кен асуларын және т.б. Карьерді реконструкциялау және кеңейту кезінде күрделі тау-кен жабындық жұмыстарға техникалық-экономикалық есептеулермен анықталған мөлшерде тұрақты ашылатын қазбаларды шөгу және бос жыныстарды шығару жатады.

Кәсіпорында оның жұмыс істеу кезеңінде ағымдағы жүк көтеру жұмыстары жүргізіледі. Бұл ашылған пайдалы қазбалардың қорларын аршу, ашылған кертпелер бойынша ойылған траншеялардың келесі учаскелерін жүргізу (жұмыс фронтының ұзындығын ұлғайту), жабуды алу және бос жыныстарды үйінділерге қоршау жұмыстары.

3.2-кесте. Тау-кен өндіру технологиясы және қара металл кендерін өндіру үшін карьерлерде қолданылатын жабдықтар түрлері туралы жалпы мәліметтер

Р/с №	Кәсіпорынның/ құрылымдық бөлімшенің атауы	Тау-кен жұмыстарына арналған тау-кен машиналарының түрлері	Қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтайтын техникалық шарттар
1	2	3	4
1	A1	Экскаваторлар ESH-10/50, ESH-10/70, Hitachi EX5600, Hitachi EX5500-6, Hitachi EX3600-6, Terex RH 170-B, тиегіш CAT-993K	Салмағы және өлшемдері жердегі қысым Іштен жанатын қозғалтқыштың түрі, көлемі және қуаты Қолданылатын отын түрі Отын шығыны Экскаватордың айналу бұрышы Шөміш көлемі Қозғалыс механизмі (тіректі немесе доңғалақты) Шаңды басатын жүйенің болуы Цикл уақыты Гидравликалық жүйе Электр қозғалтқыштарының қуат тұтынуы Күрделі жөндеуге дейінгі ресурс Шу, діріл көрсеткіштері
2	A2	ЭКГ-5А, ЭКГ-8И экскаваторлары, ЭКГ-10, ЭКГ-12К, ЭШ-10/60, ЭШ-11/50
3	A3	ЭКГ-6,3УС, ЭКГ-8УС, ЭКГ-8И, ЭКГ-10, ЭКГ-12К, ЭКГ-15М, ЭШ-10/50 экскаваторлары
4	A4	ЭКГ-8И, ЭКГ-10, ЭКГ-15М, ЭШ-10/50 экскаваторлары
5	В 1	ЭКГ-8И, ЭШ-6-45, ЭШ-5-45 экскаваторлары
6	В2	Экскаваторлар Komatsu PC 750, Komatsu 1250
7	В3	ЭКГ-5А, Комацу 1250, САТ-385 экскаваторлары
8	С1	ЭКГ-8И және Hitachi экскаваторлары

Кен орындарын игеру үшін тау-кен машиналары ретінде ЭКГ, ЭШ типті экскаваторлар және әртүрлі өндірушілердің гидравликалық экскаваторлары 3.2-кестеде көрсетілген.

Аршу жұмыстары кезінде шаң бөлінеді. Құрғақ мезгілде экскаватордың сыртын дымқылдап тұрады. 3.3-кестеде аршымалы және тау-кен жұмыстарынан шығатын шаң шығарындылары берілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.3-кесте. Тау-кен жұмыстары кезінде атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	макс.	мин.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	203,0	173,4	0,003	0,002
2	А2	297,1	207,6	0,1	0,1
3	А3	871,7	734,1	0,1	0,1
4	А4	1139,8	1036,3	0,2	0,1
5	В1	9,6	4,7	0,1	0,005
6	В2	86,9	0,5	0,1	0,0005
7	С1	34,1	29,0	0,1	0,03

3.3-кестеден шығатыны, шаң шығарындыларының үлестік көрсеткіштері өндірілген кеннің 0,003-тен 0,1 кг/т дейін ауытқиды, шаң шығару қарқындылығына қолданылатын экскаваторлар, олардың шөміш ауданы, арнайы техниканың жұмыс істеу ұзақтығы және құрғақ маусымда экскаватор бетін су себуды пайдалану.

3.4-кесте. Кәсіпорындарда қолданылатын ластағыш заттардың шығарындыларын бақылауға арналған техникалық шешімдер (ҚТА бойынша)

Р/с №	Техникалық шешімдер	Ластағыш-ның атауы	Қолдану мүмкіндігі	Жұмыс принципі және техникалық сипаттамалары	тиімділік (нақты)	Сайтта қол жетімділік
1	2	3	4	5	6	7
1	Аспирациялық жүйелер	Аспирациялық шаң	Қоймалу және қалдыққойма	АТУ-1 ұсақтау корпусы	95	В1
				АТУ-2 ұсақтау корпусы	92
				АТУ-3 ұсақтау корпусы	95
				АТУ-4а ұсақтау корпусы	93
				АТУ-4б ұсақтау корпусы	95
				АТУ-5а ұсақтау корпусы	93
				АТУ-5б ұсақтау корпусы	94
2	Жеңдік сүзгі	шаң	бұрғылау қондырғыларында		94	В2

3.1.4. Даму жүйелері

Ашу әдістері мен ашу жұмыстары жүйесі қолданбалы әзірлеу жүйесімен және оның параметрлерімен органикалық түрде байланысты. Кен орнын ашық әдіспен өндіру жүйесі деп уақыт пен кеңістікте тау-кен өндіру және дайындау, жерүсті және тау-кен жұмыстарын жүргізудің белгіленген тәртібі және карьер кен орнында немесе оның учаскесінде ашық әдіспен өндіруді жүргізудің кезектілігі түсініледі. Ашық тау-кен жүйелері тау-кен және көлік жабдықтарының түрін, карьердің негізгі параметрлерін және оның негізгі элементтерін, сонымен қатар жалпы карьердің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін алдын ала анықтайды. Игеру жүйесін дұрыс таңдау кен орындарының қорларын ұтымды пайдалану және қоршаған ортаны қорғау арқылы үнемді және қауіпсіз игеруді қамтамасыз етеді.

Әзірлеу жүйесінің элементтеріне кертпелер, кертпештің және карьердің жұмыс алдыңғы бөлігі, карьердің жұмыс алаңы, жұмыс алаңдары, көлік және қауіпсіздік бермалары кіреді. Әзірлеу жүйесінің элементтерінің параметрлері (кертпелердің биіктігі, жұмыс және жұмыс істемейтін аймақтардың ені, жұмыс фронтының ұзындығы, жұмыстың алдыңғы бөлігін жылжыту жылдамдығы, панельдер мен кірістердің өлшемдері және т.б.) жұмыс параметрлерімен өзара байланысты. және жабдық кешенінің қуаты.

Игеру жүйесінің негізгі көрсеткіштері: кертпелі ілгерілеу жылдамдығы, ашық карьерді тереңдету жылдамдығы, жұмыстың кен және тау жыныстарының фронттарының бірлігіне өнімділік, жұмыс алаңының 1 м2 өнімділігі (төбелік, тау-кен қазу) Игеру жүйесінің негізгі көрсеткіштері: стендтік аванс. жылдамдығы, ашық карьерді тереңдету жылдамдығы, жұмыстың кен және тау жыныстарының фронттары бірлігіне шаққандағы өнімділік, жұмыс аймағының 1 м2 өнімділігі (үстінді, кен өндіру).

Қазақстан Республикасының тау-кен өндіруші кәсіпорындарында тау жыныстарын ішкі (қарында орналасқан) немесе сыртқы (карьер шекарасынан тыс орналасқан) үйінділерге жылжыту теміржол, автомобиль жолдары арқылы жүзеге асырылатын карьерлік көлік жүйелері кеңінен қолданылады. , конвейер және аралас көлік.

А1 кен орнын игеру жүйесі – бұл үстіңгі қабаттарды сыртқы үйінділерге жылжытумен тасымалдау. А1 карьеріндегі тау-кен жұмыстары жобасы теміржол көлігіне тиеумен ЭШ-10/50 жаяу экскаваторлары арқылы биіктігі 13 метр борпылдақ қабаттардың екі үстіңгі қырларын әзірлеуді қарастырады. Үйіндінің борпылдақ жыныстарын игеру (құмдар, сазбалшықтар, чеган саздары, кремний қосындылары бар опокаға ұқсас саздар) биіктігі 10-15 м өрелер арқылы жүзеге асырылады. Құмдарды өңдеу кезінде ЭШ-10/70 драглиндері пайдаланылады, бұл ретте жұмыс кертпесі 24 м. Борпылдақ тау жыныстары үшін аралық жоспарларды салу кезінде жұмыс қырларының еңіс бұрыштары 500-ге дейін қабылданады. Тау жыныстары бойындағы жұмыс қырларының еңіс бұрыштары 800-ге дейін қабылданады.

А2 темір кенінің кен орны автомобиль көлігін пайдалана отырып, ашық әдіспен өндіру жолымен игерілуде. Кен орнында темір кендерініің пайда болуының тау-кен-геологиялық жағдайлары карьерде кенді автомобильмен жер бетіне шығарумен көліктік тау-кен жүйесін пайдалануды алдын ала анықтады, онда бай кендер тасымалдау қоймасына тасымалданады, содан кейін вагондарға қайта тиеледі және DOP-қа, ал нашар кенді үлкен өлшемді магниттік іріктеудің қабылдау бункеріне тасымалдайды.

Карьерді дамытудың A3 жүйесі аралас (автомобиль және теміржол) көлікті пайдалана отырып, көлік жүйесі ретінде қабылданды. Үйінді жыныстары сыртқы және ішкі үйінділерге, кенді өңдеу зауытына тасымалданады. Тау-кен өндіру бағыты кен денелерінің соғуы бойынша дамып келеді. Игеру жүйесінің элементтері келесідей: кен орнының борпылдақ жыныстарын игеру теміржол көлігіне тікелей тиеумен ЭКГ-10 механикаландырылған күректермен қамтамасыз етіледі. Кернеулердің биіктігі 10-нан 14 м-ге дейін қабылданады. Тау жыныстары мен кендер ЭКГ-8И және ЭКГ-10 экскаваторлары арқылы теміржол көлігіне де, автомобиль көлігіне де тией отырып, одан әрі экскаваторды карьерішілік теміржол көлігіне тией отырып, 20 метрлік кертпелер арқылы өндіріледі. Борпылдақ жыныстар үшін теміржол көлігіне арналған механикалық күректерді пайдалану кезінде жұмыс алаңдарының есептік ені 40 м қабылданады.

С1 карьері ішкі демпингпен көліктік өндіру жүйесімен өндіріледі. Кенді алу жобаның негізінде қаңқалар мен экскаваторлардың, ұңғымалардың орналасуын, кеннің сорттары бойынша мөлшерін және қопсытылған тау-кен массасын алу ретін ескере отырып жүзеге асырылады. Төбелік 10 м биіктіктегі кертпелерде жүргізіледі. Жару жұмыстарынан кейін пайда болған бос жыныстар ЭКГ-8И және Хитачи экскаваторларымен ауыр самосвалдарға тиеп, ішкі үйінділерге тасымалданады. Кенді ауыр жүк көліктеріне тиеп, карьер маңындағы кен қоймасына апарады. Әрі қарай, кен зауыттарға жеткізу үшін ЭКГ экскаваторымен немесе CAT тиегішімен теміржол көлігіне қайта тиеледі.

3. 1. 5. Бұрғылау-жару жұмыстары

Бұрғылау-жару – қазба жұмыстарына тау-кен массасын дайындаумен байланысты жұмыстар кешені жатады.

Тау жыныстарының беріктігіне байланысты оларды қазуды алдын ала бұрғылау мен жару немесе механикалық қопсытусыз жүргізу мүмкін емес, өйткені қазіргі заманғы арқан, тірек немесе гидравликалық экскаваторлар тау жыныстарының массасын жою үшін шөміштің жеткілікті күші жоқ.

Тығыз, борпылдақ, қатып қалған немесе жартасты жыныстарды қазуға дайындау үшін қазу үшін алдын ала қопсыту не механикалық (фрезерлер, жыртқыштар) немесе бұрғылау-жару арқылы қолданылады. Темір кенінің разрездерінің биіктігі 15 метрге дейін жоғары өнімділік пен жобалық параметрлерге байланысты массивті механикалық дайындау іс жүзінде мүмкін емес және тиімсіз, кейде техникалық мүмкін емес.

Карьерлерде бұрғылау-жару жұмыстарының дамуы жару құралдарының және жарылғыш заттарды төсеу үшін ұңғымаларды бұрғылау әдістерінің жетілдірілуіне байланысты жүреді. Жарылыс қопсыту параметрлерін есептеу белгілі бір тау жынысының жойылған көлемінің жарылғыш зарядтың массасына пропорционалды тәуелділігіне негізделген. Бұл есептеудегі массивтің қасиеттері жарылғыш заттың үлестік шығыны арқылы ескеріледі, оның мәні есептеу әдістерімен немесе эмпирикалық түрде белгіленеді. Қазіргі кезде барлық темір кені карьерлерінде ұңғымаларды зарядтау әдісіне негізделген массивті қопсытудың бұрғылау-жару әдісі қолданылады. Жарылғыш зат тау жыныстарының массасындағы бұрғылау қондырғыларымен бұрғыланған тесіктерге тікелей орналастырылады.

А, В және С кәсіпорындарының карьерлерінде тау-кен жұмыстары алдын ала бұрғылау-жару жұмыстарымен жүргізіледі. Кен орнындағы тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттерін ескере отырып, жартасты қабаттарды және кенді бұрғылау үшін негізінен бұрғылау диаметрі 250 мм СБШ-190/250-60, СБШ-250МНА32 роликті бұрғылау станоктарымен жүргізіледі. , олар темір кенін өндіруде ашық әдіспен өндіруде кеңінен қолданылады. Сондай-ақ бұрғылау диаметрі 150-250 мм, ROC L8, Pit Viper 235 EPIROC DM75 LP дизельді бұрғылау қондырғылары қолданылады.

3.6-сурет. Карьерлерде қолданылатын бұрғылау машиналары

a - SBSh-250MNA32, b - DM75

Бұрғылау-жару жұмыстарының тиімділігі көп жағдайда жару жұмыстарының нақты тау-кен-геологиялық жағдайлары үшін жарылғыш заттарды дұрыс таңдауға байланысты. Жарылғыш заттың түрін таңдау бірқатар өндірістік, геологиялық, гидрогеологиялық, техникалық және экономикалық факторларды ескере отырып жүргізілуі керек. Тау жыныстарының физика-механикалық қасиеттері, минералогиялық құрамы мен құрылымы тау жыныстарының беріктігі мен жарылғыштығын анықтайды. Тау жынысының тығыздығы, оның қаттылығы мен тұтқырлығы неғұрлым жоғары болса, оның бұзылуы мен қозғалуына соғұрлым көп энергия қажет. Белгілі бір қолдану жағдайында жарылғыш материалдар осы ескертпелер, сондай-ақ тау-кен кәсіпорнының практикалық тәжірибесі және жару жұмыстарын механикаландырудың қабылданған Схемасына сәйкес жарылғыш заттардың дайындалуы ескеріле отырып таңдалады.

Сонымен бірге зауытта дайындалған жарылғыш заттардың жоғары бағасы кәсіпорындарды бұрғылау-жару жұмыстарына кететін шығынды азайтуға, жару жұмыстарының тиімділігін арттыруға, өнімнің өзіндік құнында өз шығындарының үлесін азайтуға мәжбүр етеді. Осының барлығына жұмыс орындарында дайындалған жаңа арзан жарылғыш заттарды қолдану арқылы қол жеткізіледі, оларды дайындау оңай, пайдалану қауіпсіз, қолданыстағы зарядтау және жеткізу машиналары мен механизмдерін пайдалануға мүмкіндік береді. Ұңғымаларды жару үшін жарылғыш заттар ретінде негізінен гранулит-Е, гранулит-ЭМ және гранулотол қолданылады. Алдын ала дайындалған жарылғыш заттармен салыстырғанда гранулит-Е механикалық және термиялық әсерлерге сезімталдығы төмендеген, сондықтан оны өңдеу қауіпті емес. Гранулит-Е өндіру технологиясының қарапайымдылығы жарылғыш қоспаны тікелей ұңғыма сағасында дайындауға мүмкіндік берді.

Карьерлерде жарылыс жұмыстары типтік бұрғылау-жару жұмыстарының жобасы негізінде жүргізіледі. Ұңғылық қатарлар әдісінің мәні жарылғыш заттарды еңіс немесе тік ұңғымаларға үстіңгі бөлігін құмнан инертті материалдармен, бұрғылау майда немесе арнайы құрамдағы штангалық материалмен штангалаумен (толтырумен) орналастыру болып табылады.

Ұңғымаларды жару үшін жарылғыш заттар ретінде негізінен гранулит-Е, гранулит-ЭМ және гранулотол қолданылады. Жарылыс көп қатарлы зарядтар әдісімен жару шнурын немесе электрлік емес жарылысты бастау жүйелерін желіні қайталай отырып және қысқа мерзімді жару әдісін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Шамадан тыс өнім жарылған тау массасының 1 % мөлшерінде қабылданады. Карьерлерде габаритті ұсақтау карьерлік кескішпен жабдықталған экскаватордың көмегімен механикалық түрде қамтамасыз етіледі.

Жарылғыш заттарды таңдау кезінде ұңғымалардың және саңылаулардың диаметрі де ескеріледі. Ұңғымалар бір немесе бірнеше қатарда кертпештің үстіңгі төбесіне параллель орналасады және бір-бірінен тікбұрышты тордың бойымен немесе шахмат үлгісінде есептелген қашықтықта орналастырылады. С1-де диаметрі 245 мм болатын жарылыс саңылаулары 5-12 қатардан тұратын төртбұрышты торға орналастырылған. Ең көп таралған жарылыс сұлбалары "қысылатын ортада" немесе "тірек қабырғасында". Ұңғымаларды тиеу кезінде екі сөндіргіші бар үздіксіз заряд колоннасы қолданылады. Жоғарғы қарушының баяулауы 450 мс, төменгі атқыштың баяулауы 500 мс. Қолданылған жарылғыш заттардың 98 %-дан астамы жұмыс орнында өндірілетін және аммиак селитрасы мен су-май эмульсиясының қоспасы болып табылатын гранулит Е болып табылады.

3.5 кесте. Қазақстан Республикасындағы қара металл кендерін өндіру үшін қолданыстағы карьерлерде қолданылатын жарылғыш заттар (ҚТА бойынша).

Р/с №		Белгілерінің атауы құрылымдық бірлік		BB	Химиялық құрамы, %		Жарылғыш заттардың жылдық шығыны, макс, т		Жарылғыш заттардың жылдық шығыны, мин, т
1	2		3			4		5		6
1	A4		гранулит-Е			Түйіршіктелген аммиак селитра (NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14) 85 %-ға дейін судағы май эмульсиясы 15 %		6622,9		3425,9
			гранулит-ЭМ					672,0		137,6
			гранулотол			Аммиак нитраты NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % (94,5 %±1) өнеркәсіптік май, дизель отыны (5,5 %±0,5)		122,3		36,5
2	A1		гранулит-Е			Түйіршіктелген аммиак селитра (NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14) 85 %-ға дейін судағы май эмульсиясы 15 %		20 833,4		10 054,8
			гранулит-ЭМ					1361,9		182
			гранулотол			Аммиак нитраты NH4 NO 3 азот мөлшері 34,4 % (94,5 %±1) өнеркәсіптік май, дизель отыны (5,5 %±0,5)		182,2		24,7
3	A2		гранулит-Е			Түйіршіктелген аммиак селитра (NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14) 85 %-ға дейін судағы май эмульсиясы 15 %		7 268,2		2 820,9
			гранулит-ЭМ					204,6		44,4
			гранулотол			Аммиак нитраты NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % (94,5 %±1) өнеркәсіптік май, дизель отыны (5,5 %±0,5)		64,9		18,7
4	A3		гранулит-Е			Түйіршіктелген аммиак селитра (NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14) 85 %-ға дейін судағы май эмульсиясы 15 %		10 510,2		7 267,4
			гранулит-ЭМ					562,3		100,4
			гранулотол			Аммиак нитраты NH4 NO3 азот мөлшері 34,4 % (94,5 %±1) өнеркәсіптік май, дизель отыны (5,5 %±0,5)		261,6		90,3

Бұрғылау-жару кезіндегі негізгі шығарындылар газ тәрізді заттардың (азот оксидтері, көміртегі тотығы, күкірт диоксиді) және бейорганикалық шаң SiO2 20 %-дан аз шығарындылары болып табылады. Бұрғылау өнімдерінің ірі бөлшектері ұңғыма сағасына шөгеді, ал ұсақ бөлшектер (шаң бөлшектерін қоса) 10–14 м қашықтыққа дейін тасымалданады. Ұңғыманың түбін шаңды басу және бұрғылау ұсақтарын жою және жою өнімдерінен тазарту ауа-су қоспасы арқылы жүзеге асырылады, өйткені бұрғылау-жару технологиялық процесінде шаңды басуға арналған суды пайдалану ең тиімді және қолжетімді болып табылады. ауаның ластануын азайту жолы. Бұл әдіс бейорганикалық SiO2 шаңының 20 %- дан аз мөлшерін 5-7 есе азайтуға мүмкіндік береді.

Қуатты шаң шығарындылары 100-250 тоннаға жететін жаппай жарылыс кезінде пайда болады. Жаппай жарылыс кезінде шаң бұлты 150-300 м биіктікке лақтырылады, оның дамуында ол 16 км биіктікке жетіп, жел бағыты бойынша айтарлықтай қашықтыққа (10-14 км) таралады. Жарылыс кезінде зиянды қоспалардың бөлінуін және таралуын азайту үшін гидротозаңсыздандыру су қопсытқышын (гидроқошқар) пайдалана отырып жүргізіледі. Суды соғу сумен толтырылған полиэтиленді ыдыстарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Гидравликалық тампингті қолдану шаң мен газ бұлтында түзілетін шаңның көлемін 20–30 %-ға, ал түзілетін азот оксидтерінің көлемін 1,5–2 есеге азайтуға мүмкіндік береді [11].

3.6, 3.7, 3.8-кестелерде бұрғылау және жару кезінде шаң, азот оксидтері және көміртек тотығы шығарындыларының көлемдері берілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.6 кесте. Бұрғылау-жару кезінде атмосфераға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	399,4	295,9	0,04	0,02
2	А2	7,5	5,2	0,003	0,001
3	А3	63,7	53,7	0,01	0,01
4	А4	46,6	42,4	0,01	0,01
5	В4	747,5	725,5	0,9	0,5
6	С1	13,3	11,3	0,05	0,01

Кешенді технологиялық аудит барысында Қазақстан Республикасының аумағында жұмыс істейтін темір кенін өндіру және байыту бойынша ірі кәсіпорындардың жалпы әсері бағаланды. Кәсіпорындардан атмосфераға шаңның үлестік шығарындылары өндірілген кеннің 0,003-0,9 кг/т аралығында болатыны анықталды, бұл сәйкессіздік тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне және олардың құрамындағы суға, жару әдістеріне, өндіру уақытына байланысты. жаппай жарылыс, жаппай жарылыс кезіндегі ауа райы жағдайы және т.б.

3.7-кесте. Атмосфералық ауаға азот оксидтерінің шығарындылары (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	2	3	4	5
1	А1	186,2	137,9	0,02	0,01
2	А2	19,7	13,8	0,008	0,004
3	А3	13,8	11,6	0,002	0,002
4	А4	9,3	8,5	0,002	0,001
5	В3	1,8	1,5	0,002	0,001
6	С1	0,6	0,5	0,002	0,0006

3.7-кестеден шығатыны, қазу кезінде бұрғылау-жару кезінде азот оксиді шығарындыларының үлестік көрсеткіштері өндірілген кеннің 0,0006-дан 0,02 кг/т-ға дейін өзгереді, бұл қолданылатын жарылғыш заттардың мөлшері мен химиялық құрамына, жару әдістеріне, жаппай жарылыс уақытына байланысты , жаппай жарылыс кезіндегі ауа райы жағдайы және т.б.

3.8-кесте. Атмосфералық ауаға көміртегі тотығының шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	286,6	212,3	0,03	0,02
2	А2	20,7	14,5	0,01	0,004
3	А3	81,4	68,6	0,01	0,01
4	А4	51,45	46,8	0,01	0,01
5	В3	9,1	8,0	0,01	0,01
6	С1	2,2	1,9	0,01	0,002

3.8-кестеден шығатыны, өндіру кезінде бұрғылау және жару кезінде көміртегі тотығының үлестік шығарындылары өндірілген кеннің 0,002-ден 0,03 кг/т-ға дейін өзгереді, бұл химиялық құрамы мен қолданылатын жарылғыш заттардың мөлшеріне, жару әдістеріне және өңдеу уақытына байланысты. жаппай жарылыс , жаппай жарылыс кезіндегі ауа райы жағдайы және т.б.

3.1.6. Кен өндіру

Тау-кен жұмыстары – тау-кен массасынан кен алу процестерінің жиынтығы. Қазақстан Республикасындағы қара кендерді өндіруге арналған ашық карьерлерде қазбалар кертпештер түрінде қалыптасатын жекелеген қабаттарда жүргізіледі, өндіру тереңдігі 500 м-ден асады (А3 кәсіпорны), орташа биіктігі шеттері 10-15 м. Бос жыныстар үшін аралық жоспарларды салу кезінде жұмыс орындықтарының еңіс бұрыштары 500-ге дейін қабылданады. Тау жыныстары бойындағы жұмыс қырларының еңіс бұрыштары 800-ге дейін қабылданады.

Карьерлерде кен өндіру қазба әдісімен жүргізіледі. Кен өндіруде негізгі таралу көлемі 5-тен 20 м3-ге дейінгі шөмішті ЭКГ бір шөмішті экскаваторлар және шөміш сыйымдылығы 30 м3-ге дейінгі гидравликалық түзу күрек тәрізді экскаваторлар (қолданылатын экскаваторлардың түрлері мен үлгілерінің тізімі 3.1.2- бөлімде келтірілген).

Массивтен кенді қазу процесі жоңқаларды шөміштің кесу жиегімен кесу, экскаваторды түсіру орнына бұру, шөмішті түсіру және жұмыс денесін беткейге қайтарудан тұрады. Қатты жыныстардың жарылған жыныс массасын қазу шөмішті опырылған жерге тереңдету арқылы жүзеге асырылады. Экскаваторды экстракциялаудың жұмыс циклі мына операциялардан тұрады: шөмішті шөміштен алу, түсіру орнына бұру, шөмішті түсіру деңгейіне дейін көтеру немесе түсіру, шөмішті беткейге қайтару және орнату. сору үшін.

Тұтқаны шөмішпен жылжыту құралдары бойынша қазіргі экскаваторлар арқанды және гидравликалық болып бөлінеді. Гидравликалық экскаватордан түсіру шөмішті аударып немесе ашу арқылы жүзеге асырылады. Арқанды экскаваторда түсіру түсіру нүктесінен жоғары шөміштүбін жырту арқылы жүзеге асырылады. Кенді автосамосвалдарға немесе теміржол вагондарына түсіреді.

Темiржол көлiгiне тау-кен массасын тиеу арқылы беткейдi өңдеу кезiнде темiржолдың осi экскаватор осiнен максималды қазу радиусының белгiлi бiр қашықтықта орналасады. Автокөлікпен тасымалдау үшін самосвалдар шөміш түсіру аймағында экскаватордың бүйірінде немесе артында шөміш түсіру орнынан ең аз бұрылу бұрышымен орналасуы мүмкін. Конвейермен тасымалдау кезінде тау-кен массасы экскаватормен экскаватордың бүйірінде немесе экскаватордың артындағы кіреберістің ішінде орналасқан қоректендіру бункеріне тиеледі.

Аршу және тау-кен жұмыстарын жүргізу кезіндегі энергия ресурстарын тұтынудың ағымдағы көлемдері (ҚТА бойынша) 3.16-кестеде, 3.1.11-бөлімде келтірілген.

3.1.7. Тасымалдау

Үстіңгі қабаттарды, кендерді және материалдарды тасымалдау үшін үздіксіз тасымалдау (конвейер, құбыр) және циклдік көлік (теміржол, автомобиль) қолданылады (3.7-суретті қараңыз). Карьерлердің өнімділігі жоғары болған кезде негізінен теміржол көлігі қолданылады.

Карьер жүктерін тасымалдау металл кендерін өндіру кәсіпорындарында энергияны көп қажет ететін өндірістік процесс болып табылады. Тау-кен жұмыстарын ашық әдіспен өндіру сипатына қарай мыналар тасымалдауға жатады: тау-кен қазбалары, кен және тау-кен жұмыстарына арналған материалдар. Карьер жүктерін тасымалдау үшін белгілі көлік түрлерінің барлығы дерлік қолданылады: үздіксіз жұмыс (конвейер); циклдік әрекет (теміржол, автомобиль). Әрбір көлік түрінің өзіндік ерекшелігі бар, сондықтан тиімді пайдалану үшін тау-кен жағдайына байланысты оны жүк ағындарында бір нысанда немесе басқалармен біріктіріп пайдалануға болады.

Қазiргi уақытта Қазақстан Республикасының кәсiпорындарында үстiңгi тау жыныстары мен кендер автомобиль және темiржол көлiгiмен тасымалданады және олардың комбинациясы, конвейерлiк көлiк аз дәрежеде қолданылады.

3.9-кесте. Тау-кен өндіру технологиясы және қара металл кендерін өндіру үшін карьерлерде қолданылатын жабдықтар түрлері туралы жалпы мәліметтер

Р/с №

Белгілерінің атауы
кәсіпорындар/
құрылымдық
бөлімдер

Тау-кен өндірісінің технологиясы, тау-кен жұмыстарына арналған көлік құралдарының түрлері

Қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтайтын техникалық шарттар

1	2	3	4
1	А1	Көлік, аралас (автомобиль және теміржол) автосамосвалдар Hitachi EH3500AC2, Hitachi EH4000 AC-3, БелАЗ-75131, самосвалдар думпкары	Салмағы және өлшемдері жердегі қысым Іштен жанатын қозғалтқыштың түрі, көлемі және қуаты Қолданылатын отын түрі Отын шығыны Ұшуға жұмсалған материалдардың жалпы шығыны жүк сыйымдылығы Дене көлемі жүктеу биіктігі Күрделі жөндеуге дейінгі ресурс Жүк түсіру уақыты Шу, діріл көрсеткіштері
2	А2	Көлік, автосамосвалдар БелАЗ-75131
3	А3	Көлік, аралас (автомобиль және теміржол) самосвалдар, самосвалдар
4	А4	Т көлік, құрама (автомобиль және теміржол) самосвалдар, самосвалдар
5	В1	Көлік, аралас (автомобиль және теміржол) самосвалдар, самосвалдар
6	В2	Көлік, автосамосвал
7	В3	Көлік, автосамосвалдар БелАЗ-7523, Комацу HD-465 және CAT-773E
8	С1	Көлік, автосамосвалдар БелАЗ 130, Р-170

Кенді және үстірт жыныстарды тасымалдауға арналған көліктің негізгі түрі БелАЗ, Komatsu, HOVA, Cat маркалы жүк көтергіштігі 35-тен 130 тоннаға дейінгі автосамосвалдар болып табылады.

Конвейерлік көлік тау-кен жұмыстарының ағымын, басқаруды автоматтандыруды және жоғары еңбек өнімділігін қамтамасыз етеді. Оның қазу-тиеу және үйінді қалыптау жабдықтарымен үйлесуі тау жыныстарын игеру үшін толық автоматтандырылған жоғары өнімді кешендер құруға мүмкіндік береді.

Карьердегі мақсаты мен орналасуы бойынша конвейерлік көлік ұңғымалық, құрастыру, көтеру, негізгі және үйінді болып бөлінеді. Беттік конвейерлер кертпештің жұмыс алаңында орналасқан. Құрастыру конвейерлері беттік конвейерлерден кейін өз осіне параллель қозғалады. Көтергіш конвейерлер карьердің жұмыс істемейтін немесе уақытша жұмыс істемейтін аймағында орналасады және тау-кен массасын карьердің жұмыс аймағынан жер бетіне жеткізуге арналған. Негізгі конвейерлер карьердің бетінде орналасады және үстіңгі жыныстарды үйінділерге, ал пайдалы қазбаларды өңдеу зауытына немесе қоймаларға тасымалдауға арналған. Үйінді конвейерлері үйінділерге қойылады және үйінді шебінен кейн қозғалады.

Теміржол көлігі барлық климаттық жағдайларда жоғары сенімділігімен, жоғары өнімділігімен және пайдалану тиімділігімен темір кен карьерлерінде кең таралған көлік болып табылады. Теміржол көлігінің жұмыс істеу принципі – вагондардағы тау жыныстарын электровоздармен немесе тепловоздармен жүк түсіру орнына қарай жылжыту. Теміржолдар уақытша және стационарлық болып бөлінеді. Уақытша жолдарға карьердегі және үйіндідегі жұмыс орындарындағы жолдар жатады. Стационарлық жолдарға траншеялардағы, көлік бермаларындағы және карьер бетіндегі жолдар жатады.

3.7-сурет. Кенді тасымалдау

а – теміржол, б – автомобиль және в – конвейерлік көлікпен

Көліктердің тау-кен өндірісі аймағында қозғалуы шаңның шығуын тудырады. Дөңгелектер жол төсемімен әрекеттескенде және оны шанақтағы тасымалданатын материалдың бетінен үрлеу нәтижесінде ҚТҚ, бос жыныстар мен баланстан тыс кендерді самосвалдарда тасымалдау кезінде ластағыш заттар бөлінеді.

3.10-кестеде тасымалдау кезіндегі шаң шығарындыларының мөлшері көрсетілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.10 кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	А1	23,9	17,7	0,002	0,001
2	А2	395,6	276,4	0,2	0,1
3	А3	302,4	254,7	0,04	0,04
4	А4	253,9	230,9	0,04	0,03
5	В2	23,1	0,2	0,03	0,0002
6	С1	44,9	38,1	0,2	0,05

3.10-кестеден шығатыны, тау-кен процесінде кенді тасымалдау кезіндегі шаң шығарындыларының нақты көрсеткіштері өндірілген кеннің 0,0002-ден 0,2 кг/т-ға дейін ауытқиды, нақты көрсеткіштердегі мұндай сәйкессіздік жабдықтың қуаты мен өткізу қабілетіне байланысты болуы мүмкін. пайдаланылатын, сондай-ақ кеннің табиғи ылғалдылығы.

Тау массасын тасымалдау кезінде автомобиль көлігі шаңды көп көтереді. Автокөлік пайдаланатын карьерлердегі автомобиль жолдары карьердегі шаң шығарудың барлық көздері бойынша шаң шығару балансында бірінші орындардың бірін алады. Олар барлық шығарылатын шаңның 70-90 % құрайды. Карьер жолдарынан шаң шығару қарқындылығы жол төсемінің жағдайына, көлік жылдамдығына және климаттық жағдайларға байланысты. Әсіресе, арнайы қосылыстармен өңделмеген қара жолдарда, сондай-ақ қиыршық тас пен қиыршық тастарда үлкен шаңды шығару.

Құрғақ жолды тазалау әдісі суды пайдалану шектелген жерлерде және суық мезгілде қолданылады. Тазалау жеңіл немесе орташа бульдозермен, автогрейдермен, әмбебап тиегіштермен жүргізіледі.

Жылы мезгілде жолдарда шаңмен күресу үшін дымқыл әдіс (шаңды тазарту) қарастырылған – жолға су себу. Көбінесе карьерлердегі жолдарға су себу үшін БелАЗ, КамАЗ негізіндегі су себу машиналары қолданылады. Шаңды басуға арналған суды қабылдау карьер ішінде орналасқан тұндырғыштардан немесе жер бетінде орналасқан уақытша қоймалардан жүзеге асырылады.

3.1.8. Бастапқы ұсақтау

Ұсақтау және ұнтақтау келесі байыту процестеріне қолайлы кен кесектерін, қажетті өлшемді, бөлшектердің мөлшерін бөлуді немесе минералдардың ашылу дәрежесін алу үшін орындалады. Мақсаты бойынша ұсақтау процесі дайындық және тәуелсіз болуы мүмкін. Ұнтақтау - ұнтақтау процесінің алғашқы қадамы. Шартты түрде ұсақтау кезінде 5 мм-ден үлкен бөлшектер, ал ұнтақтау кезінде 5 мм-ден кіші бөлшектер алынады деп есептеледі. Минералды байытуға дайындау кезінде ұсақтау немесе ұнтақтау қажет болатын ірі дәндердің мөлшері минералды құрайтын негізгі компоненттердің қосындыларының мөлшеріне және жабдықтың техникалық мүмкіндіктеріне байланысты. ұнтақталған (ұсақталған) өнімді өңдеудің келесі операциясы жүзеге асырылуы тиіс. Бастапқы кеннің мөлшеріне және ұсақталған өнімнің мөлшеріне байланысты ұсақтау үш кезеңнен тұрады:

1) үлкен - 1500-300-ден 350-100 мм-ге дейін;

2) орташа – 350–100-ден 100–40 мм-ге дейін;

3) кішкентай - 100–40-тан 30–5 мм-ге дейін.

Ұсақтау арнайы ұсақтау қондырғыларында (ұсатқыштарда) жүргізіледі. Ұсату мақсатына және ұсақтағыш материалдың беріктігіне қарай ұсатқыштардың әртүрлі типтері (жақ, конус, барабан, барабан-балға, ролик, тісті, балға, айналмалы) қолданылады.

3.8-сурет. Ұнтақтағыштардың жұмыс схемасы

а - жақ, б - конустық

Алғашқы ұсату процесі деп карьерде немесе оның бортында кенді немесе үстеме қабаттарды бірінші рет ұсақтау үшін қызмет ететін ұсақтау кешенінің болуын айтады. Темір кен карьерлерінде ұсақталған материалды кейіннен конвейерлік көлікпен тасымалдауға немесе кенді тікелей карьерде немесе бортта бастапқы байыту мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін бастапқы ұсақтау қолданылады. Бастапқы ұсақтау кешені автосамосвалдардан кенді немесе тау жыныстарын қабылдайтын қабылдау бункерлерінен тұрады, қабылдау бункерлерінің астында 1500 мм-ге дейінгі бөлшектердің мөлшері бар кенді немесе тау жыныстарын ұсақтауға мүмкіндік беретін дөрекі ұсақтағыштар (конусты, сирек жақ) орналасқан. Ұнтақтау қондырғыларынан шыққанда кен мөлшері 300-400 мм-ден аспайды, бұл оны одан әрі конвейерлік көлікпен тасымалдауға мүмкіндік береді.

3.9-сурет. ЩДП 15Х21жақтаулы ұнтақтағыш

Ұсақтау процесі энергияны көп қажет етеді және қымбатқа түседі, сондықтан алдын ала немесе бақылау скринингін қолдану арқылы "артық ештеңені ұсақтамау" принципін ұстану ұсынылады.

Бұл принципті жүзеге асыру үшін бірінші сатыдағы ұсатқыштардан кейін кенді 150–200 мм ұсақтыққа дейін ұсақтайтын торларды немесе екінші сатыдағы ұсақтағыштарды орналастыруға болады, бұл оны тік көлбеу конвейерлермен тасымалдауға мүмкіндік береді.

Ұсақтау және сүзгілеу операцияларының үйлесіміне байланысты кенді дайындау схемасы ашық және жабық болуы мүмкін. Ашық контурлы ұсақтауда кеннің әрбір бөлігі берілген сатыдағы ұсатқыштан тек бір рет өтеді (3.10-суретті қараңыз). Жабық циклде ұсату кезінде ұсақталған өнімнен ірі және жиі ұсақталуы қиын кенкесектерін електен бөліп алады (бақылау скринингі) және қосымша ұсақтау үшін сол ұсақтағышқа қайтарылады.

3.10-сурет. Бір сатылы ұнтақтағыш схемалары

а – ашық циклде және b – тұйық циклде

Алғашқы ұсақтау аралас жол-конвейерлік көлікте қолданылады және конвейер кешенінің құрамына кіреді. Беткейден алынған кен немесе тау жынысы ұсатқышқа автокөлікпен жеткізіледі де, оны көтергіш конвейермен карьердің шетіне, одан әрі негізгі конвейермен үйіндіге, кенді өңдеу зауытына тасымалдайды.

3.11-кесте. Қазақстан Республикасындағы металл кендерін өндіруге арналған жұмыс істеп тұрған карьерлердегі ұсақтау-елеу кешендері

Р/с№		Кәсіпорын		Ұсақтау және іріктеу (классификация)
1	2		3
1	А		Ұсатудың 1-кезеңі – ККД-1500/180 ірі ұсақтаудың конустық уатқыштары 2-кезеңді ұсақтау – конусты ұсатқыштар "Гидрокон" Н-8800 3-ші ұсақтау кезеңі - KSD 2200A және KSD 2200T немесе H8800, TRIO TC84X, METSO HP800 Ұсатудың 4-кезеңі – конусты ұсатқыштар "Hydrocone" Н-6800, конустық ұсатқыштарда КМД-2200 Т, TRIO TC 84X, METSO HP800 ұсақ ұсақтауға арналған. 1 кезеңдік скрининг - инерциялық экран SkH×2S 2 кезеңдік скрининг GIT-51M
2	В1		Ұсатудың 1 сатысы – ДФМ-11-Г ұсату-фрезерлік станок. 2 сатылы ұсақтау – балғалы ұсақтағыш СМД-102 Ұсатудың 3-кезеңі – СМД-102 ұсатқышы Скринингтің 1 кезеңі – GIT-51N және GIT-71N экраны Скрининг 2 кезеңі – GIT-71N экраны
3	В2		1 сатылы ұсақтау – жақ ұсатқыш С-125 2 сатылы ұсақтау - конусты ұсатқыш KSD 2200T Скринингтің 1 кезеңі – ГИТ-42М экраны
4	В3		1 сатылы ұсақтау - C140 жақ ұсатқыш 2-ші ұсақтау сатысы - конусты ұсатқыш NW HP 400 3-кезеңді ұсақтау – BARMAC 9100 ортадан тепкіш ұсатқыштар 1 скрининг кезеңі - METSO B16-50-3V экраны Скрининг 2 кезеңі - экран MULTIFLOW 3x8,5 DD 3-ші скрининг кезеңі - NW2060 CVB экраны
5	С		Ұсатудың 1 сатысы - ЩДП 15х21 жақ ұсатқыш 2 сатылы ұсақтау - конусты ұсатқыш KSD 2200T

Р/с№	Кәсіпорын	Ұсақтау және іріктеу (жіктеу)
1	2	3
1	А5	Ұнтақтау және бункерлік кешен
2	В4	СМД-111 жақ ұсатқыштары бар екі жерасты ұсақтау кешені
3	С2	SMD-111D жақ ұсатқыштары бар екі жерасты ұсақтау кешені
4	С3	Ұнтақтау және бункерлік кешен

3.1.9. Аршымалы жыныстарымен жұмыс істеу

Демпинг және сақтау карьерлерде тау жыныстарын игерудегі соңғы технологиялық процестер болып табылады. Бос жыныстардың үйіндісін тау жыныстарының үйіндісі, құнарлы қабаттағы жыныстардың үйіндісі, сапасыз кендер мен пайдалы қазбалар – қоймалар немесе арнайы үйінділер деп атайды.

Тау жыныстары үйінділер өндірістік жұмыс басталғанға дейін жабдықталады және карьердің контурына қатысты орналасуымен, төгу деңгейлерінің санымен және өндірістік қалдықтарды өндіру орнынан қауіпсіз сақтауға кепілдік беретін үйінді жұмыстарын механикаландыру құралдарымен ерекшеленеді. денсаулық пен қоршаған ортаға көзқарас. Көлденең және жазық кенорындарды игеру кезінде үйінділер карьердің контуры шегіндегі гоафта орналасады. Бұл үйінділер ішкі деп аталады. Көлбеу және тік шөгінділерді игеру кезінде үйінділер карьер контурынан тыс жер бетінде орналасады, сондықтан оларды сыртқы деп атайды. Үйінділер бір немесе бірнеше деңгейлерде төгіледі. Яустың биіктігі сақталатын тау жыныстарының қасиеттеріне, жер бетінің рельефіне, гидрогеологиялық-климаттық жағдайларға және төгу технологиясына байланысты тұрақтылықпен анықталады.

Конвейерлік көлікте жұмсақ жыныстарды төгу көліктік және үйінді көпірлерімен, консольді самосвалдармен, теміржол көлігінде – драглиндермен, автомобиль көлігінде – бульдозермен жүзеге асырылады. Қазақстан Республикасының тау-кен кәсіпорындарында бульдозерді төгу үшін D355, D155, TD-40E, TD-25, D9R, TD-20, D10T (тартқыш сыныбы 25-45 тф) ауыр бульдозерлері қолданылады.

Қазіргі уақытта шарттар немесе тұтынушылар талаптарына сәйкес келмейтін кендер бөлек үйінділерге орналастырылады. Үйіндінің технологиясы мен кешенді механизациясы бос жыныстарды төгуге ұқсас. Байланысты минералдар да осылай сақталады,қазіргі уақытта пайдаланушы пайдаланбайды.

Кәсіпорынның аумағына жерүсті және қоршау жыныстарынан, бұрғылау кесінділерінен және т.б. пайда болған қалдықтар топырақ пен өсімдік жамылғысының ластануы, жерүсті су объектілерінің және жерасты суларының ластануының көзі болуы мүмкін.

Аллювиалды қалдықтары мен тұнба қоймалары бар барлық тау-кен өндіруші және өңдеуші кәсіпорындардың күрделі проблемасы желдің жылдамдығы 5 м/с-тен астам қарқынды шаң басатын, таусылған құрғақ жағажайлардың болуы болып табылады.

Қазіргі уақытта құрғақ шаңды жағажайларды бекіту химиялық және биологиялық әдістермен жүзеге асырылады. Химиялық бекіту фиксинг ерітінділерімен бетті өңдеуден тұрады: мысалы, Dustbint реактиві, бисофит, кальций хлориді. Бұл әдістің кемшілігі - оны қолданудың маусымдылығы (бекіту тек + 4 ° C және одан жоғары температурада мүмкін) және желдің жылдамдығы 15-20 м/с-тан жоғары болған кезде тұрақсыздық.

Жағажайларды биологиялық бекіту белгілі бір өсімдіктерді егу арқылы жүзеге асырылады, олардың тамыр жүйесі шаңды болдырмайды.

Көмекші өндірістің қалдықтары кәдеге жарату үшін үшінші тарап ұйымдарына беріледі немесе полигонға орналастырылады. Құрамында металлы бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінің қалдықтары, соның ішінде үстіңгі қабат үйінділерде сақталады.

3.13-кестеде темір кендерін ашық әдіспен өндірудің өндіріс қалдықтары бойынша деректер келтірілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

Атмосфераға шаң шығарындылары үйіндінің пайда болуы кезінде және қатты бөлшектер үйіндінің бетінен ұшып кеткенде пайда болады. Үйіндіні қалыптастыру кезінде шаңның шығуы қолданылатын жабдықтың түріне, бір уақытта қайта жүктелетін материалдың көлеміне және ылғалдылығына, толып кету биіктігіне, аумақтың климаттық ерекшеліктеріне және қолданылатын шаңды басатын құралдардың тиімділігіне байланысты.

3.13-кесте. Темір кендерін ашық әдіспен өндіру қалдықтары.Р/с №	Қалдық атауы	Қалдықтардың түзілу көлемі, мың тонна/жыл		Пайдаланылған қалдықтар, мың тонна/жыл		Қалдықтарды кәдеге жарату көлемі. мың тонна/жыл		Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтардың түзілуінің нақты көрсеткіштері, кг/тонна өнім		Артық жүктемені қолдану/орналастыру	Орналастыру / қоймалау (төменде тізімделген опцияларды толықтыруға болады)
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	Темір кенін ашық әдіспен өндіру
1	А1
2	Тау-кен қалдықтары	0,7	0,6	4,9	3,5	4,9	3,5	0,6	0,3	Көмекші өндірістің қалдықтары кәдеге жарату үшін үшінші тарап ұйымдарына беріледі немесе полигонға орналастырылады.	Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
3	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	100470,0	53688,0	196,1	0,0	100470,0	53688,0	10443,8	4134,6	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінің қалдықтары, соның ішінде үстіңгі қабат үйінділерде сақталады.	Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
4	А2
5	Тау-кен қалдықтары	0,2	0,06	0	0	0,2	0,06	10232,3	4477,4	Көмекші өндірістің қалдықтары кәдеге жарату үшін үшінші тарап ұйымдарына беріледі немесе полигонға орналастырылады.	Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
6	Тау-кен қалдықтары	0,1	0,02	0	0	0	0	0,05	0,01	Толығымен қайта қолданылған
7	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	0,2	0,1	0,2	0,1	0,01	0	0,1	0,04		Шамадан тыс үйінді
8	А3
9	Тау-кен қалдықтары	299,1	299,1	0,6	0,4	0,4	0,3	0,1	0,1		Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
10	Тау-кен қалдықтары	0,3	0,04	0,00	0,00	0,00	0,00	0,04	0,01	Толығымен қайта қолданылған
11	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	20242,3	8901,0	20199,6	8137,4	2684,2	0	3247,7	1202,8		Шамадан тыс үйінді
12	А4
13	Тау-кен қалдықтары	12599,8	8697,3	5964,3	1979,2	9058,4	6529,7	0,0	0,0	Шамадан тыс үйінді
14	Тау-кен қалдықтары	0,2	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,1	0,0	Толығымен қайта қолданылған
15	Соколовское кен орнында төгу	0,4	0,3	0,3	0,2	0,1	0,03	2222,2	1164,6		Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
16	В1
17	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	396,4	95,0	25,6	0,9	381,6	95,0	328,8	29,4	Бос жыныстарды рекультивациялау үшін карьердің өндірілген учаскесінің ішкі бос жыныстар үйіндісіне, сыртқы үйіндіге баланстан тыс кендерді ауыстырады.
18	В2
19	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	4965,6	175,3	0,0	0,0	4965,6	175,3	5420,5	167,7	Үстіңгі тау жыныстары пайда болған кезде карьердегі үстірт тау жыныстарының уақытша қоймасында уақытша сақталады, содан кейін олар толығымен үстіңгі жыныстардың үйіндісіне орналастырылады.	Кәсіпорынның қажеттіліктері үшін
20	В3
21	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	6258,0	6258,0	0,0	0,0	6473,1	6473,1	7822,5	4172,0		Қоқыс орналастыру
22	күлшлак	0,1	0,1	0	0	0	0	0	0		Қоқыс орналастыру
23	ұшатын күл	0,1	0,1	0	0	0	0	0	0		Қоқыс орналастыру
24	С1
25	Құрамында металдары жоқ минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінің қалдықтары, соның ішінде үстіңгі қабат	9000,0	2517,0	9000,0	2517,0	0,0	0,0	31066,6	3053,5	Карьердің қазылған кеңістігін толтыру	Шығарылатын қалдықтар: негізгі тау жыныстары – карьерлердің өндірілген кеңістігіне төселеді.

3.1.10. Карьердегі сутөккіш

Карьердің дренаж жүйесі – карьерден түсетін жерасты суларын, жауын-шашын және инфильтрациялық суларды (технологиялық суларды) шығаруға бағытталған шаралар кешені.

3.11-сурет. Cу айналымының дәстүрлі схемасы

Ашық тау-кен жұмыстарында карьер дренажына карьерішілік ағынды реттеуге арналған құрылғылар, су жинағыштар, сусыздандыру қондырғылары бар карьерлік сорғы станциялары және айдау құбырлары жатады.

Карьерішілік ағынды реттеуге арналған құрылғыларға жерасты суларының беткейлерде ағып жатқан учаскелеріндегі борпылдақ жыныстардың деформациясының алдын алу үшін қосымша ақыла р, биіктік және дренаждық арықтар жүйесі немесе суды барлық жиектерге және қазбаларға жинауға және суды алдымен ауданға, содан кейін бұруға арналған құбырлар жатады. негізгі су жинағыштарға.

Негізгі су жинағыштардың орналасуына байланысты карьер дренажы ашық, жерасты және аралас, оның ішінде ашық және жерасты элементтеріне бөлінеді.

Ашық дренажда сорғы станциялары бар су коллекторлары карьердің ең төменгі биіктіктерінде орналасқан. Сорғы станциялары су коллекторларында салынған және су бұру қондырғыларымен жабдықталған, олардың өнімділігі судың максималды тәуліктік ағынын айдауды қамтамасыз етуі керек, қосымша резервтік сорғылар қарастырылған. Нөсер суының түсуі нормадан бірнеше есе көп болатын аймақтарда негізгі дренаждық сорғылар қалқымалы етіп жасалады. Су басқан карьерлердегі ашық дренажда негізінен өнімділігі жоғары төмен қысымды сорғылар қолданылады. Айдау құбырлары ашық карьерлердің жұмыс істемейтін жақтарына төселеді. Қыс мезгілінде дренаждық жүйелер, ағызу құбырлары, дренаждық арықтар мұздан қорғалған.

Карьердегі жерасты дренажы кезінде су айдалады немесе арнайы дренаждық және дренаждық жұмыстарға (дрейфтерге) бұрылады, сорғы камерасы бар су жинағышқа қарай еңіспен беріледі, ол жерден су төгетін шахталар немесе ұңғымалар арқылы жер бетіне айдалады. ағындар немесе су қоймалары. Бұл жағдайда негізінен шахталық дренаждағыдай сорғылар қолданылады.

Карьер суларын кәсіпорын сумен жабдықтау жүйесін қайта өңдеу үшін пайдалана алады.

Карьердегі дренаждық судың сапалық құрамы сарқынды сулардың ағызылуын аналитикалық бақылау және олардың табиғи суларға әсерін бағалау барысында зерттеледі.

Темір кенін ашық әдіспен өндіруге арналған КТА нәтижесінде төгінділердегі маркерлі ластағыштар туралы деректер жиналды.

Кешенді технологиялық аудиттен өткен кәсіпорындар үшін ең типтік ластағыш заттардың концентрациясы, жалпы төгінділері және үлестік мәндері туралы мәліметтер 3.14-кестеде келтірілген.

Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады. Маркерлі заттарды анықтау үшін кестеде келтірілген ластағыш заттар қарастырылды

3.14-кесте. Темір кендерін ашық әдіспен өндіру кезіндегі негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері мен үлестік мәндері (ҚТА бойынша)

Р/с №		Зат атауы	Ластағыш заттардың концентрациясы, мг/дм³				Ластағыш заттардың шығарындылары т/жылына				Түпкілікті өнім немесе қызмет өнімінің бірлігіне ағындардың нақты көрсеткіштері* кг/т
			Макс.		Мин.		Макс.		Мин.		Макс.			Мин.
1	2			3		4		5		6		7	8
	Темір кенін ашық әдіспен өндіру
1	А1
2	суспензияланған қатты заттар			359,4		306,6		280,4		231,1		0,03	0,02
3	мұнай өнімдері			0,3		0,3		0,1		0,1		0,00001	0,000007
4	Нитраттар (NO3 сәйкес)			635,3		547,7		905,8		739,2		0,1	0,06
5	Нитриттер (NO2 бойынша);			25,3		22,1		34,1		27,9		0,004	0,002
6	Сульфаттар (SO4 бойынша)			2501,9		2159,8		4411,7		3679,5		0,9	0,6
7	Марганец			3,8		3,2		3,3		2,7		0,0003	0,0002
8	Мырыш			0,8		0,7		0,3		0,2		-	-
9	Қорғасын			0,03		0,03		0,03		0,03		-	-
10	А2
11	тоқтатылған қатты заттар			1208,7		1054,1		280,1		234,6		0,1	0,07
12	мұнай өнімдері			1,1		0,9		0,3		0,2		0,0001	0,0001
13	Нитраттар (NO3 сәйкес)			723,5		619,0		376,9		314,9		0,2	0,1
14	Нитриттер (NO2 бойынша);			9,6		8,3		6,4		5,4		0,003	0,002
15	Сульфаттар (SO4 бойынша)			5047,5		4306,6		2549,7		2112,3		1,02	0,6
16	Жалпы темір			1,7		1,5		0,6		0,5		0,0003	0,0001
17	Марганец			1,3		1,1		1,3		1,1		0,0005	0,0003
18	А3
19	тоқтатылған қатты заттар			216,8		185,5		170,8		146,3		0,03	0,02
20	мұнай өнімдері			15,0		13,1		0,2		0,2		0,00003	0,00002
21	Нитраттар (NO3 сәйкес)			41,5		36,2		19,3		15,9		0,003	0,002
22	Нитриттер (NO2 бойынша);			1,9		1,6		0,9		0,8		0,0001	0,0001
23	Сульфаттар (SO4 бойынша)			3759,8		3245,5		4101,3		3513,3		0,7	0,5
24	Жалпы темір			0,7		0,6		0,8		0,7		0,0001	0,0001
25	Марганец			0,4		0,4		0,6		0,5		0,0001	0,0001
26	В3
27	тоқтатылған қатты заттар			87,5		87		8,5		8,0		0,01	0,01
28	мұнай өнімдері			0,1		0,1		0,03		0,01		0,00003	0,00001
29	Нитраттар (NO3 сәйкес)			66,0		37,0		45,0		42,0		0,06	0,03
30	Сульфаттар (SO4 бойынша)			1344,0		683,5		336,0		335,0		0,4	0,2
31	Жалпы темір			0,9		0,9		0,2		0,2		0,0003	0,0001
32	Марганец			1,2		0,5		0,3		0,3		0,0004	0,0002

Шөгінділердің спецификалық көрсеткіштері карьер суларының түсуіне және олардың сапалық құрамына байланысты.

Ағынды сулардағы ластағыш заттардың түрлері мен концентрациясы негізінен өңделетін шикізаттың құрамына және қолданылатын технологиялық реагенттерге, сондай-ақ ағынды суларды тазарту (бейтараптандыру) сапасына байланысты.

Еуропалық анықтамалықтарда ағынды сулардың көрсеткіштеріне қойылатын талаптар жоқ. ИТС 25-2021 ресей анықтамалығында темір кендерін ашық әдіспен өндіру кезінде су объектілеріне төгінділердегі ластағыш (маркер) заттардың концентрациясы 3.15-кестеде көрсетілген.

3.15-кесте. Су объектілеріне ағызудағы ластағыш заттардың ресейлік технологиялық көрсеткіштері

Р/с №	Ластағышның атауы	Орташа жылдық концентрациясы, мг/дм3
1	2	3
1	суспензияланған қатты заттар	≤26,0
2	Жалпы темір	≤0,5
3	Мырыш	≤0,1
4	Марганец	≤0,4
5	Сульфат аниондары (сульфаттар)	≤390,0
6	Нитрат анионы	≤85,0
7	Мұнай өнімдері (мұнай)	≤0,05

Шахталық сулардағы ластағыш заттар – хлоридтер, сульфаттар, марганец, темір – карьерлердегі палеозой дренаждық суларының жоғары тұздылығымен байланысты. Айта кету керек, хлоридтер мен сульфаттардың жоғары концентрациясы Солтүстік Қазақстанның жерүсті суларына да тән, бұл кәсіпорындардың өндірістік қызметімен байланысты емес, аймақтағы табиғи фактор болып табылады. Марганец пен темірдің жоғарылауы темір кені орнының геохимиялық ерекшелігімен түсіндіріледі.

Сарқынды суларда мұнай өнімдерінің, фосфаттардың және қалқымалы заттардың болуы машиналар мен механизмдердің өндірістік қызметімен байланысты. Негізгі технологиялық процесте жарылыс жұмыстарын қолдану карьер суларында азотты топты ластағыш заттардың: нитраттар, нитриттер және аммиак азотының болуына әкелді. Карьерлердегі жаппай жарылыстар қоршаған ортаға кері әсерін тигізуде. Жарылыс кезінде улы газдар – көміртегі тотығы, азот оксидтері және шаң шығады. Қатты тау жыныстарын жоюдың тиімді және арзан әдісі ойлап табылмайынша, жарылыс технологиялары жақын болашақта ең қауіпті және қоршаған ортаға зиян келтіретін карьерлерде қалады. Жару жұмыстарын өндіру үшін кәсіпорындарда негізі аммиак селитрасы (90 %-ға жуық) болып табылатын кәдімгі жарылғыш заттарды пайдаланады. Қазіргі уақытта Қазақстан Республикасында да, әлемдік тәжірибеде де жарылғыш заттарды қолданатын тау-кен жұмыстарын жүргізу технологиясы дренаждық суларға жарылғыш заттардың қалдықтарының түсуін толығымен жоққа шығара алмайды.

Учаскелердің ағызылатын суларында азот тобының ластағыш заттардың мөлшері жоғары емес.

Барлық сарқынды сулар еріген металдар мен бөлшектерді жою үшін тазартылады.

Сарқынды суларды қабылдағыштардың сипаттамалары.

А1 нысанында сарқынды сулар қысымды құбырлар арқылы шығарылады, шахтаның қалдық сулары бір шығарылым арқылы Соркөл-Тызығұн буландырғышына жіберіледі. Аралық звено ретінде аккумулятор-буландырғыш копан Качар әрекет етеді. Соркөл-Тызығун қойма-буландырғышы жабық типтегі соңғы су алу, т.б. су себу үшін ашық су алу орындары жоқ, қоймалық сарқынды сулардың бір бөлігі басқа табиғи объектілерге жіберілмейді. Қашар қазбасының суы өнімділігі 400 м3/сағ сорғы қондырғысымен қысымды құбыр арқылы шахта су айдау стансасының қабылдағышына және одан Соркөл-Тызығұн буландырғышына жіберіледі.

А2 шахтасында тұрмыстық сарқынды суларды тазарту үшін жалпы өнімділігі 50 м3/сағ болатын "Астра-100 ұзын" және "Астра-150 ұзын" терең биологиялық тазарту станциясы, май ұстағыш қондырғы және сыйымдылығы 3 л/с қоқыс сақтайтын ұңғыма, ағынды су қоймасының көлемі 50 м3.

Буландырғыштың резервуарына ағызылатын шахта суын тазарту құрылғылары қарастырылмаған.

Дренаждық сорғы станциясы дренаждық арықтар арқылы ауырлық күшімен ағып жатқан карьер суын сорғышқа айдайды.

Су ұзындығы 600-700 м құбыр арқылы жер бетіне тартылатын арықпен шығарылады, содан кейін Құжай көліне барады.

Көлдің су қоймасы-буландырғышы. Табиғи жағдайда сарқынды суларды кейінгі тазарту жүргізілетін Кужай.

Цехтерден шығатын сарқынды сулар кәріз жүйесі арқылы ауырлық күшімен тұрмыстық канализациялық тазарту қондырғысына ағып, тазартылады, содан кейін буландырғыш қоймасына құйылады. Құжай көлі технологиялық су қоймасы болып табылады және Күржүнкөл өнеркәсіптік алаңының ағынды суларын сақтау-буландырғыш қызметін атқарады.

А3 нысандарында дренажды су "Южно-Сарбайская" кеніші арқылы өңдеу зауытына, одан әрі қалдық қоймасына жіберіледі.

В3 нысанында темір кенінің шөгінділерін ашатын жұмыс істеп тұрған карьерден шығарылған ластанған жерасты сулары булану тоғанына жіберіледі.

С1 карьерінің сулары (дренажы) жер бедеріне қарай бұрылады.

3.1.11. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

Кәсіпорындарда шатыр және тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде келесі шикізат пен энергия ресурстары пайдаланылады:

мотор отыны (дизельдік отын, керосин, бензин);

электр энергиясы;

су.

Энергетикалық ресурстарды тұтынудың жалпы үлесінде ашық әдіспен өндіру жалпы тұтынудың 4-тен 10 %-ға дейінін тұтынады. Кенді ашық әдіспен өндіру кезінде энергия ресурстарының негізгі тұтынушылары:

тау-кен массасын өндіру және қазу үшін – бұрғылау қондырғылары мен экскаваторлар пайдаланылады, әдетте, бұл техника электр энергиясын тұтынады, ал электр энергиясына қол жеткізу қиын болса, мотор отынымен жұмыс істейтін жабдық қолданылады (карьердің электр энергиясын тұтынуының 40 % дейін). );

тау-кен массасын тасымалдау – тау-кен автосамосвалдары (самосвалдар) пайдаланылады, карьерді жеткілікті тереңдету кезінде циклдік ағындық технологияларды (КТТ) ең тиімдісі ретінде пайдалануға болады (карьердің электр энергиясын тұтынуының 70 % дейін).

Сондай-ақ, карьерде тау-кен өндіру кезінде кәсіпорын карьерде алдын ала ұсақтауды қолдана алады (КТК қолданғанда).

Кәсіпорындарда тұтынылған энергетикалық ресурстардың технологиялық кезеңдері бойынша жеке есебінің болмауына байланысты отын-энергияны тұтынудың және өндірілген өнімге арналған үлестік шығындардың жиынтық көрсеткіштері қарастырылды.

3.16-кестеде қара металл кендерін ашық әдіспен өндіруде қолданылатын энергия ресурстарын тұтынудың ағымдағы көлемдері берілген. Өндірілетін бір тонна кеннің ресурстарын тұтыну ресурстарды тұтынудың өзіндік құны ретінде анықталады.

3.16-кесте. Аршу және тау-кен жұмыстарын жүргізу кезіндегі энергия ресурстарын тұтынудың ағымдағы көлемдері (ҚТА бойынша).

Р/с №	Нысанның атауы	Тұтынылатын ресурс	Қолдану мақсаты	Жылдық тұтыну, т.б	Меншікті тұтыну, ш.о.т./т
1	2	3	4	5	6
1	А1	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	24824,11	0,00258
2	А2	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	5226,857	0,00146
3	А3	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	7267,56	0,00098
4	А4	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	6486,999	0,00092
5	В1	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	1116,916	0,000839
6	В2	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	290,262	0,000278
7	В3	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	836,4	0,000558
8	С1	Электр энергиясы	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	544,841	0,728
9	В1	мотор отыны	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	1076,838	0,00062
10	В2	мотор отыны	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	2555,998	0,00244
11	В3	мотор отыны	Шамадан тыс жүктеме және тау-кен өндіру	3840,4	0,00305

Ұсынылған кестеден өндірілген кен үшін электр энергиясының үлестік шығыны 0,00092-ден 0,728 ш.о.т.-ға дейін өзгеруі мүмкін екенін көруге болады. (1,92–20,9 кВт/т) өндірілген кеннің тоннасына ИТС ЕҚТ 25–2021 сәйкес, Ресей Федерациясының тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындарында тау-кен массасын өндірудің тоннасына электр энергиясының үлестік шығыны 0,61–3,84 кВт/т құрайды.

Өндірілетін кенүшін мотор отындарының үлестік шығыны 0,00062-ден 0,00305 ш.о.т.- ға дейін ауытқиды. өндірілген кеннің тоннасына (0,0004–0,004 т/т). ИТС ЕҚТ 25–2021 сәйкес Ресей Федерациясының тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындарында тау-кен массасын өндірудің тоннасына дизельдік отынның үлестік шығыны 0,0004–0,002 т/т құрайды.

Ашық тау-кен жұмыстарында электр энергиясы мен мотор отынының үлестік шығынына әсер ететін негізгі факторлар:

электр желісімен жұмыс істейтін экскаваторларды (ЭКГ, ЭШ) немесе мотор отынымен жұмыс істейтін экскаваторларды пайдалану;

темiржол көлiгiн (самосвалдар) пайдалану немесе тау-кен автосамосвалдарында тау-кен массасын тасымалдау;

циклдік ағындық технологияларды (ЦАТ) қолдану;

карьерде алдын ала ұнтақтау (жақ ұсатқыштарды қолдану);

карьердің тереңдігі.

Сондай-ақ карьерде жүргізілетін аршу жұмыстарының көлемі энергия ресурстарының үлестік шығынына айтарлықтай әсер етеді, өйткені үлестік шығындар өндірілген кеннің тоннасына анықталады.

Бірлік құнын анықтауға әсер ететін тағы бір фактор әртүрлі кәсіпорындарда энергия ресурстарын тұтынуды есепке алу және бөлу ерекшеліктері (технологиялық кезеңдерді, сондай-ақ әрбір маңызды жабдықты есепке алудың болмауы).

3.2. Қара кендерді жерасты өндіру

Әртүрлі пішіндегі, қалыңдықтағы, түсу бұрыштарымен, әртүрлі тереңдіктегі қара металл кеніның кен орындарын жерасты қазу жұмыстары үстінгі тау жыныстарының қалыңдығы астындағы жерасты қазбаларын қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Кен орындарын жерасты игеру үш кезеңнен тұрады: ашылған, дайындалған және қазуға дайын пайдалы қазбалар қорларының өндірісті жеткілікті қорларымен қамтамасыз ету мақсатында дәйекті түрде немесе уақыт пен кеңістікте біріктірілген ашу, дайындау және тоқтату қазбалары. Кен орнының жүйелі және тиімді игерілуі аршу, дайындау және қазу жұмыстарының уақыты мен кеңістігі бойынша қатаң үйлестіру жағдайында және шахта аршылған, дайындалған және қазуға дайын пайдалы қазбалардың жеткілікті қорымен қамтамасыз етілген жағдайда мүмкін болады.

Атмосфералық ауаны ластау көздері негізінен бұрғылау-жару және тау-кен жұмыстарынан пайда болатын газ және шаң шығарындылары болып табылады. Газдар мен шаңдар тау жыныстары үйінділері мен пайдалы қазбалар кен орындарының бетінен де шығарылады.

3.12-сурет. Жерасты өндіру кезіндегі шаңның үлестік шығарындылары, г/т

3.12-суретті талдау кейбір кәсіпорындарда жерасты тау-кен жұмыстарынан шығатын үлестік шаң шығарындылары Ресей Федерациясының ИТС-25 талаптарымен шамалы жоғары бағаланғанын көрсетеді. Нақты көрсеткіштерді анықтау кезінде шаң шығарындылары бұрғылау-жару жұмыстары мен сақтау кезіндегі шығарындыларды есепке алмай алынды.

Қазақстандық кәсіпорындар үшін, КТА мәліметтері бойынша, жерасты тау-кен жұмыстарында ұсақтау және бұрғылау және жару кезіндегі үлестік шаң шығарындылары өндірілген тау жыныстарының массасының 0,02 - 168 г/т құрайды.

Мысалы, ИТС 25–2021 стандартында темір кендерін жерасты өндіру арқылы өндіру кезінде қалқымалы заттардың үлестік шығарындылары өндірілген тау жыныстарының массасының 26 г/т құрайды.

3.24 және 3.27-кестелерде Қазақстан Республикасындағы ҚТА есептілігінің нәтижелері бойынша алынған ластағыш заттардың шығарындылары, ағынды сулар және темір кенін жерасты өндіру үдерісінің қалдықтары туралы деректер келтірілген.

3.2.1. Аршу жұмыстары

Ашу жер бетінен кен массивіне кіруді ашатын және дайындық жұмыстарын жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз ететін тау-кен жұмыстарын жүргізуден тұрады.

Ашу қазындылары – бірінші және одан кейінгі барлық тасымалдау және желдету деңгейжиектерінде кен орнын ашуға арналған жұмыстар. Ашу жұмыстарын жүргізуді күрделі өндіру, ал жұмыстардың өзін капитал деп атайды. Ашу қазындыларына мыналар жатады: тік және көлбеу оқпандар, штольнялар, квершлагтар, оқпан маңындағы аулалар, күрделі кен түсіру және тау жыныстарын түсіру, шурфтар, негізгі деңгейжиектерге қызмет көрсететін автомобиль жолдары мен еңістер және т.б.

Жер бетіне қатысты орналасуына қарай ашу жұмыстары 2 топқа бөлінеді:

жер бетіне тікелей шығу мүмкіндігі бар негізгі;

жер бетіне тікелей шығусыз жерасты.

Атқаратын функциялары бойынша ашу жұмыстары келесіге бөлінеді:

негізгілері – кенді тасымалдау және көтеру бойынша жұмысшылар;

көмекші – барлық басқа жұмыстар.

Негізгі негізгі ашу жұмыстарына: тік және көлбеу шахта оқпандары, пайдалы қазбаларды көтеру немесе тасымалдаудың негізгі функцияларын орындайтын вагон пандустары, ал негізгі қосалқылары – тік және көлбеу оқпандар, желдетуге, адамдардың қозғалысына, жеткізуге арналған адиттер. материалдар және т.б. Жерасты негізгі ашатын қазбаларға кенді тасымалдау және көтеру үшін қызмет ететін соқыр тік және көлбеу оқпандар, қабатты квершлагтар, автомобиль өткелдері мен тасымалдау беткейлері жатады.

Негізгі саңылаулар кен (шикі) және бос жыныстарды жер бетіне тасымалдауға, желдетуге, адамдардың қозғалысына, материалдар мен жабдықтарды жеткізуге қызмет етеді. Бұл жұмыстар: далада; бос жыныстарда жатқан немесе ілулі жағынан немесе қапталдан; бос жыныстар мен кенді бойлай, кен массивін кесіп өтеді.

Жерасты қосалқы ашу жұмыстарына: оқпан маңындағы өңдеу жұмыстары (оқпан маңындағы аулалар, сорғы камералары, су жинағыштар, электр қосалқы станцияларының камералары, асатын және қосу жұмыстары), жерасты бункерлері, мөлшерлеу камералары және ұсақтау қондырғыларының камералары, астық кендік асулар мен тау асулары, камералар. арнайы мақсаттағы құрылыстар (көтергіш машиналар камералары, локомотив депосы, жөндеу және құю бекеттері, кез келген мақсаттағы қоймалар, күту залдары, фельдшерлік пункттер және т. өздігінен жүретін және негізгі горизонттан төменгі деңгейлі горизонттарға дейінгі басқа да жабдықтар, барлық жұмыстардың шоғырлану горизонты. Көмекші жұмыстар желдету, жабдықты жеткізу, сонымен қатар жер бетіне қосымша шығу және басқа мақсаттар үшін қызмет етеді.

Пішіні, өлшемдері, ашу жұмыстарының жүргізу, бекіту әдістері олардың қызмет ету мерзіміне, көліктің оңтайлы жұмысына, адамдардың қозғалысының қауіпсіздігіне, материалдар мен жабдықтардың жеткізілуіне, сондай-ақ ауаның қажетті мөлшерінің өтуіне байланысты.

Негізгі ашу жұмыстарының орналасуына байланысты кен орнын ашу әдістері қарапайым және аралас болып бөлінеді. Ашудың қарапайым және аралас әдістерінің алуан түрлілігі жеткілікті.

Қарапайым әдістерге саңылаулар жатады: кен денесінің бойымен тік шахта оқпанымен, жатқан жағының жыныстары бойымен, ілулі жағының жыныстары бойымен; кен орнының жатқан жағының тау жыныстары бойындағы және қапталындағы көлбеу шахталық оқпан; кен денесінің бойымен, жатқан жақтың тау жыныстарының бойымен, ілулі жақтың жыныстары бойымен ашылатын адиттер. Қарапайым аршу әдістерінің мәні мынада: кен орнын ашу барлық игеру тереңдігі бойынша жұмыс істейтін негізгі аршу арқылы жүзеге асырылады.

Біріктірілген әдістер екі немесе одан да көп ашу әдістерін біріктіреді, мысалы: тік соқыр оқпанға ауысумен жер бетінен тік шахталық оқпан; көлбеу соқыр оқпанға ауысумен жер бетінен тік шахталық оқпан; тік соқыр білікке көшумен адит; соқыр көлбеу білікке ауысумен адит. Біріктірілген аршу әдістерінің мәні мынада: кеннің үстіңгі бөлігі бір негізгі жұмыспен, ал төменгі бөлігі екіншісімен ашылады, бұл ретте кенді екі негізгі жұмыстың бойымен ретімен жер бетіне шығару.

А5 шахтасында айтарлықтай өндірістік қуаты бар шахталар үшін қарастырылған типтік диагональды желдету үлгісін пайдаланып, тік біліктермен жер бетінен аршылған темір кені орнының бір бөлігін игереді. Тау жыныстарының ығысу аймағының артындағы жатқан жағынан кен орны ашылды: ортасында екі оқпанмен: негізгі және қосалқы; солтүстік және оңтүстік қапталда - әрқайсысында бір желдету.

Кен аймағын әр деңгейжиек бойынша ашу оқпандардың орталық тобынан екі квершлагпен және шахта алаңын қабаттарға бөлетін қапталдағы оқпандардан бір желдеткіш квершлагпен арқылы жүзеге асырылды. Тасымалдау кендері мен дрейфтері бар сақиналы схема бойынша операциялық горизонттарды дайындау кен орнын шартты түрде үш бөлікке бөледі: солтүстік, орталық және оңтүстік.

С2 шахтасы флангты әдіспен үш білікпен ашылды: скипті, торлы және желдеткіш біліктер. Жоба бойынша екі фазада пайдалануға берілген С3 шахтасы төрт оқпанмен ашылды: скип-калет, тор, желдету және қосалқы.

3.2.2. Дайындық

Негізгі горизонттарды дайындау әдістері геологиялық, техникалық, технологиялық және экономикалық факторларды ескеретін және кен денесінің табиғатына - оның қалыңдығына және түсу бұрышына, физикалық және кеннің және негізгі жыныстардың механикалық қасиеттері, минералды тасымалдау әдісінен еденде қазуды тоқтатудың қабылданған тәртібі.

Дайындық жұмыстарының мақсаты келесідей:

еденді, кен орнын, блоктарды немесе панельдерді контурлау (ерекшелеу);

блоктың (панельдің) жалпы шахталық көлік желісіне қосылуын құру;

жұмыс орындарын тиімді желдетуді қамтамасыз ету;

беткейлерге еркін қол жеткізуді және олардан авариялық шығуды қамтамасыз ету, фасондарды жабдықпен, материалдармен, энергиямен қамтамасыз ету, олардан өндірілген кенді жоғары өнімділікпен шығару.

Кенді кен орындарын тазартуға дайындау дайындық-кескіш жұмыстарын қамтиды. Дайындық жұмыстары – материалдар мен кендерді тасымалдауды қамтамасыз ету, желдету, кесу және тазалау жұмыстарын жүргізу мақсатында кен орнын немесе оның бір бөлігін бөлек қазу блоктарына (панельдерге) бөлетін бір экспозициялық жазықтықпен дайындық жұмыстарын жүргізу.

Дайындау жұмыстарының қабылданған әдісі, орналасуы мен көлемі мыналарды қамтамасыз етуі тиіс: тазарту жұмыстарын қауіпсіз өндіру; аялдамаларды тиімді желдету; пайдалы құрамдастардың белгілі бір орташа құрамы бар өндіруге дайын және дайын кен қорының тұрақты қорын ұстау үшін едендер мен блоктарды уақтылы дайындау; адамдардың қозғалысы, материалдар мен жабдықтарды өндіріс орындарына жеткізу үшін қолайлы және қауіпсіз жағдайлар; қазбаларды қорғайтын тіректердегі кеннің ең аз шығыны, кенді жеткізудің, тиеудің және тасымалдаудың ыңғайлы және өнімді әдістері; жұмыстарды күтіп ұстауға және төсемді жөндеуге ең аз шығындар.Дайындық шеңберінде желдету, электр энергиясын канализациялау, адамдардың қозғалысы және жүктерді тасымалдау үшін коммуникациялар мен автомобиль жолдары жасалады.

Дайындалған кен қорлары – қабылданған игеру жүйесінде көзделген игеру жұмыстары толығымен аяқталған тау-кен орындарының қорлары.

Кен орнын едендерге бөлу үшін негізгі горизонттың дайындық жұмыстары – жүк тиеу дрейфтері мен орттар, ал еденді бөлек қазу учаскелеріне бөлу – көтерілу – блоктар қолданылады. Кейбір жағдайларда едендер биіктігі бойынша ішкі қабаттарға бөлінеді. Еденнің биіктігі тау-кен-геологиялық жағдайларға және тау-кен технологиясына байланысты 50–100 м (сирек көп).

Қалыңдығы үлкен кендік денелердің жатқан жағындағы тау жыныстарында кен орны қабатының дрейфтерін байланыстыратын кен орны көтергіштері бар. Сонымен қатар, ілулі жағының жанасуында қосалқы көтергіштер немесе кен денесін кесіп өтетін көтергіштер бар.

Төбелі қазба учаскелеріндегі механизмдердің қозғалысы үшін тасымалдау және желдету горизонттарының, көтерілу және кен асуларының көлденең өңдеу жүйесі қолданылады; көлбеу пандустарды, спиральді немесе басқа пішіндегі пандустарды және құлатылатын кен асуларын дайындау кезінде ішкі деңгейлері бар.

Кен массивіне қатысты игеру қазбаларының орналасуына сәйкес кен орындарын дайындау кенді, далалық және аралас болуы мүмкін.

Кесу, кенді шығару, желдету және жүргізу, астыңғы қабаттар мен арналар арасындағы көтерілу ұңғымаларды секциялық жару, жару немесе үлкен диаметрлі ұңғымаларды бұрғылау (кеңейту) арқылы бұрғыланады және жарылады. Секциялық жару әдісімен көтерілетін көтергіштерді туннельдеудің ең көп қолданылатын әдісі кендерді едендік және төменгі деңгейлі бұзу кезінде кесу көтергіштерді немесе ойықтарды жасау болды. Көбінесе секциялық жару арқылы көтергіштерді туннельдеу тектоникамен және тау жыныстарының қысымының көріністерімен қиындайды.

Тау-кен жұмыстарын олардың мақсатына, геологиялық және гидрологиялық жағдайларына байланысты әртүрлі әдістермен жүргізуге болады. Қазбаға арналған әдіс пен жабдықты таңдау олардың қазба мақсатына байланысты белгіленетін көлденең қималарының мөлшеріне де, тау жыныстарының беріктігі мен тұрақтылығына да байланысты. Қазіргі уақытта кен орындарын жерасты өндіруде кен жұмыстарын жүргізудің екі әдісі – бұрғылау және жару және комбайндар кеңінен қолданылады.

А5 шахтасында көлденең шахталық өңдеулер бұрғылау және бұрғылау арқылы ұсақ саңылауларды жару арқылы, тік – терең ұңғымалардың бумаларын секциялық үзу арқылы жүргізіледі. Өндіру және дайындау жұмыстарының үлестік көлемі 3 м3/1000 тонна өндірілген кенді құрайды. Бір циклдегі беттік тазарту орта есеппен 1,5 м, цикл ұзақтығы бір алты сағаттық ауысым, тау-кен жұмыстарының жылдық көлемі 13 км.

Өндірістің жоғарылауы - еңбекті көп қажет ететін және қауіпті процестердің бірі. 60-90 °С көлбеу бұрышы бар туннельдік жұмыстардың процестерін механикаландыру үшін КПВ кешендері қолданылады. Сөре жетекші жұлдызшалардың көмегімен монорельс бойымен қозғалады. Сөрелерден бұрғылау перфораторлармен жүзеге асырылады. Дегенмен, әдіс туннельдердің қауіпті жағдайда болуының негізгі кемшілігін жоққа шығармайды және соңғы уақытта аз және аз қолданылады.

3.13-сурет. КПВ-4А ұңғыма кешені

Бұрғылау қондырғыларын пайдалана отырып, тік және көлбеу ұңғымаларды бұрғылау және кеңейту арқылы шөгу әдісі адамсыз және ең перспективалықлардың бірі болып табылады. Бұрғылау және жару әдістерімен салыстырғанда көтерілген көтерілулердің ену жылдамдығы кейде жоғарылайды. Бұл типтегі машиналар Протодьяконов бойынша 12-ге дейінгі беріктік коэффициенті бар тау жыныстарында диаметрі 3 м-ге дейін, ұзындығы 100 м-ге дейін және 70 °С бұрышта тік және көлбеу жұмыстарға арналған, алайда , олар қаттырақ жыныстарда да қолданылады. Станоктар сондай-ақ тұтас бетпен немесе жетекші ұңғыманы бастапқы бұрғылаумен екі кезеңмен көтерілетін төменнен жоғарыға шөгу үшін қолданылады. Осы принцип бойынша 2КВ, Robbins фирмасының Atlas Copco (Швеция) және Rhino комбайндары TRB-Raise Borers (Финляндия) біріктіреді. А5 кенішіндегі қазба жұмыстарының жалпы көлемінде елеусіз орынды (10 %) Robbins 44RH қондырғысы арқылы қазбаларды көтерудің комбайндық әдісі алады.

Тау-кен блоктарының ішінде бір немесе екі шөгінді жазықтығы бар дайындалған учаскелерде жүргізілетін және осы учаскелерден тазарту (тау) жұмыстарын өндіру үшін қажетті тау-кен жұмыстары әдетте кесу жұмыстары деп аталады, ал оларды орындау кезінде орындалатын жұмыстар кесу жұмыстары деп аталады. Бұл жұмыстардың негізгі мақсаты қазба алаңдарын, деңгей астындағы горизонттарды, кесу ойықтарын, асты кесілген жұмыстарды және т.б. Кесу операциялары аяқталғаннан кейін блок тазалау жұмыстарына дайындалған болып саналады.

Кесілген жұмыстардың кеңістіктегі саны мен орналасуы өңдеу жүйесіне байланысты. Бұрандалы жұмыстарды мақсатына қарай мыналарға бөлуге болады:

бұрғылау (бұрғылау дрейфтері, орттар, көтергіштер, камералар мен кіреберістер);

сору (карьерлер, траншеялар, каналдар, тиеу алаңдары және т.б.);

жеткізу (кенді өткелдер, қырғыш дрейфтер немесе орттар, қоректендіргіштерге арналған тауашалар, конвейер жұмыстары және т.б.);

астын кесу және кесу (кесу ойықтары мен көтерілу, астынан кесілген дрейфтер немесе орттар және т.б.);

желдету (желдету дрейфтері, орттар, көтерілулер, үзілістер және т.б.);

байланыстырушы (жүрушілер, материалды-жүргізу жұмыстары және т.б.);

тау жыныстарының қысымын бақылауға арналған қондырғылар (қосу операцияларын өндіруде және негізгі тау жыныстары мен кендерді құлатуда қолданылады).

Бұрандалы жұмыстар блоктардың, панельдердің ішінен тікелей қазбаны тоқтату үшін өтеді:

төменгі деңгейлі көлденең өңдеулер блокты бөлек қазба қосалқы қабаттарына бөледі;

қырғыш горизонттың өңдеулері - дрейфтер немесе орттар - негізгі горизонттың қазбаларына сынған кенді жеткізуге, сондай-ақ оны қайталама ұсақтауға қызмет етеді;

іріктеу горизонтының жұмысы – камералар, дрейфтер, орттар – кенді екінші рет ұсақтау және кенді негізгі горизонтқа айналып өту үшін қызмет етеді;

блок түбіндегі кен массасын кесу үшін асты кесу горизонтының өңдеулері қолданылады;

кескіш көтергіштер блоктың берілген жеріндегі кен массасын кесу үшін қызмет етеді;

жарықтар, жүру жолдары, үзілістер және басқа да бірқатар жұмыстар жұмыстың оңтайлы дамуын қамтамасыз етеді.

Блоктардың түбін кесу үшін өздігінен жүретін бұрғылау қондырғылары мен жүк тиеу машиналары немесе әртүрлі модификациядағы пневматикалық тірек перфораторлар мен қырғыштар қолданылады.

Тау-кен өндіруге дайын - стопты өндіруге қажетті кесу жұмыстары толығымен өткізілген дайындалған тау-кен учаскелерінің кен қоры.

Табылған, дайындалған және өндіруге дайын қорлардың қорын құру және тұрақты ұстау мыналар үшін қажет:

кен орнының кейбір учаскелері игерілуіне қарай жүйелі және уақтылы басқа учаскелердегі кен өндіруді қажетті мөлшерде дамыту;

кен орнының пайдалануға берiлетiн бөлiктерiн жедел барлау және құрғату үшiн мерзiмi бар;

өңдеуге жіберілген кен құрамындағы пайдалы құрамдастардың біркелкі құрамын кеннің әр түрлі құрамы бар кен орнының тау-кен қазу алаңдарына жүйелі түрде ендіру арқылы қамтамасыз ету;

аршу және дайындау жұмыстары уақытша тоқтатылған немесе белгіленген жоспардан тыс кен өндіруді ұлғайту қажет болған жағдайда резервтік учаскелері болуы тиіс.

3.2.3.Игеру жүйелері

Кенді кен орындарын жерасты әдісімен игеру жүйесі – өндіру аймағының құрылымдық элементтерінің жиынтығын, технологиялық процестерді және уақыт бойынша байланыстырылған тау жыныстарының қысымын бақылау әдісін анықтайтын кенді стоппен өндірудің тәртібі мен технологиясы. және кеңістік.

Жүйелердің барлық алуан түрлілігінде әрбір жүйе мыналармен сипатталады: конструкциялық сипаттамалар; қазбаны тазарту тәртібі; тазарту технологиясы.

Кенді кен орындарын жерасты өндіру жүйелерінің біртұтас классификациясы ретінде жіктеу негіз ретінде белгіленеді, ол тау жыныстарының қысымын бақылау әдісіне негізделген.

3.17 кесте. Кенді кен орындарын жерасты өндіру жүйелерінің бірыңғай классификациясы

Р/с №		Сынып нөмірі		Сынып атауы		Жүйелер
1	2		3		4
1	I		Ашық қазба кеңістігі бар жүйелер		Тұтас қазып алу жүйелер Камералық- бағандық жүйелер Төбелік жақтаулы жүйелер Жарылғыш күшімен кенді жеткізу жүйелері Қабаттық қопару жүйелері Қабаттық-камералық жүйелер
2	II		Кен қоймалау жүйелері		Кендерді блоктық сақтау жүйелері Терең ұңғымалармен кенді сақтау және бұзу жүйелері
3	III		Төсеу жүйелері		Бір қабатты қазу және толтыру бар үздіксіз жүйелер Толтырғышы бар көлденең қабаттардағы игеру жүйелері Бір қабатты ойықпен және толтырғышпен тірек жүйелері Камераларды ою және толтыру жүйелері
4	IV		Бекіту жүйелер		Бұрандалы жүйелер Рамалық жүйелерді бекіту Бір қабатты ойықпен және бекітетін қатты жүйелер Бір қабатты ойықпен және бекітетін тірек жүйелері
5	V		Құлаған жүйелер		Қабатты құлау жүйелері Жерасты құлау жүйелері Қабатты құлау жүйелері Төбенің құлауы бар тірек жүйелері

Кез келген игеру жүйесіндегі тазарту қазбасы – бұл жұмыс процестері мен операцияларының өзара байланысты және бірізді кешендерінің жиынтығын қамтитын өндірістік кезең, олардың жіктелуі 3.14-суретте көрсетілген: кенді бөлшектеу – оны массивтен бөлу; кенді жеткізу - үзілген кенді беткейден жүк горизонтына жылжыту; бұл операцияның құрамдас бөлігі кенді босату және тиеу болып табылады; дамыған кеңістікті ұстау.

3.14-сурет. Тазарту жұмыстарының өндірістік сатысындағы жұмыс процестерінің кешенін жіктеуіші

А5 кенішінде кенді жерасты өндіруді компенсациялық камераларға немесе қысқышқа жарып жібере отырып, едендік және төменгі деңгейлі мәжбүрлі үңгірлеу жүйелері, сондай-ақ кенді және негізгі жыныстарды өздігінен қазу арқылы өндіру жүйесі арқылы жүзеге асырылады. саңылаулар арқылы кенді шығару немесе өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып, түпкілікті босату.

В4 шахтасында қабат-камералы тау-кен жүйесі қолданылады. Тау-кен жұмыстары бірнеше камералардан, камерааралық және блокаралық тіректерден тұратын блоктарда жүргізіледі.

С2 және С3 шахталарында барлық қорлар тиеу сөрелері арқылы электровоздарға тиеу үшін кенді қырғышпен жеткізумен едендік және деңгейлі өздігінен қазу жүйесімен өндіріледі. Тазалау жұмыстарына блоктың астын кесу, кесу жұмыстарын жүргізу, компенсациялық камераны қалыптастыру, кенді және негізгі жыныстарды жаппай құлату, тасу горизонтында кенді қазу және теміржол көлігіне тиеу жатады. Кен массасының астын кесу карьерлер (сырғыш горизонттың топырағынан түбінің биіктігі 10 м) және траншеялар арқылы қалыптасады.

3.2.4. Қазбаларды бекіту

Тау-кен қазбаларын жүргізу кезіндегі негізгі жұмыс процестерінің бірі болып табылатын тірек-шахталық қазбалар - қоршап тұрған тау-кен массасының опырылуын болдырмау және қажетті көлденең қима өлшемдерін сақтау мақсатында жерасты қазбаларында тұрғызылған тіректерді орнату бойынша операциялар кешені. жұмыстардың.

Тау жыныстарының тірегіне келесі талаптар қойылады: тірек оған түсетін жүкке төтеп беруі, өзінің бастапқы орнын сақтауы, жұмыс істеу жағдайын және оның бүкіл қызмет ету мерзімі бойына қауіпсіз жұмыс жағдайын қамтамасыз етуі, орнатуға оңай, қайталанатын жүктемелерге төтеп беруі керек. қауіпті деформацияларсыз жарылыс жұмыстарының әсері, игеру кезінде мүмкіндігінше аз орын алуы, жұмыс процестерінің орындалуына кедергі келтірмеу, ауа ағынының қозғалысына үлкен қарсылық көрсетпеу және өрт жағдайында қауіпсіз болу.

Өңдеудің көлденең қимасының пішінін анықтайтын факторларға мыналар жатады: тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттері, жұмыстың мақсаты мен қызмет ету мерзімі, төсеу материалы, жұмыстың кеңістіктегі орны, жұмыс крестінің өлшемдері. қимасы, тау жыныстарының қысымының шамасы мен бағыты. Жұмыстың көлденең қимасының пішіні оның жұмыс істеу ыңғайлылығымен, тірек материалымен және конструкциясымен анықталады, бұл өз кезегінде ең аз шығынмен бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде оның тұрақты жағдайын қамтамасыз етуі керек.

Жұмыстың сипаты бойынша тіректер бөлінеді: қатты, иілгіш, буынды, біріктірілген; қызмет ету мерзімі бойынша: тұрақты және уақытша; жұмыстардың секциялық пішіні бойынша: трапеция тәрізді, арка тәрізді, сақиналы, эллипстік, көпбұрышты, күмбезді; жұмыс түрі бойынша – көлденең, көлбеу және тік кеніш қазбалары үшін.

Ұзақ қызмет ету мерзімі бар күрделі құрылыстарды бекіту үшін тіректер қолданылады: пішіні мен өлшемін өзгертпей, серпімді деформациялар шегінде жүктемені қабылдайтын бетон, темірбетон, құрама металл және темірбетон (түтік), металл жақтаулар және т.б.

Қазіргі уақытта шахталық қазбаларды бекіту үшін қаптаманың жеңіл (арматуралық) түрлері кеңінен қолданылады: анкерлі, шашыратылған бетон және құрама - торлы якорь, якорь және бүріккіш бетон, торлы анкерлер және бүріккіш бетон. Бұл тіректердің түрлері біздің еліміздің барлық шахталарында тау-кен өндіру кезінде басым қолданылады.

3.15-сурет. Тау-кен қазындыларын бекітпелеу аралас конструкциясы:

а - металл тормен біріктірілген анкерлер; б - бүріккіш бетонмен біріктірілген анкерлер

А5 кенішіндегі тіректердің негізгі түрі (шахталық қазбалардың 70 % дейін) темірбетонды, металды немесе ағаштан бекітетін СВП-22 профилінен арка тәрізді металл. Сондай-ақ якорь және ағаш тіректер қолданылады. Іс жүзінде аяқталған тау-кен жұмыстарының 80-90 %-ы бекітілген. Қолдау қысымының шоғырлану аймақтарында олар төсеудің ауыр түрлерін қолдануға, есіктің толық жыпылықтауына көшумен оның қадамын азайтуға және иілгіш төсемге ауысуға мәжбүр. Скрепер сөрелер темірбетон арқылы бекітіле бастады, өйткені ұсақтау жағдайлары жиілей түсті.

С2 және С3 жерасты кәсіпорындарының барлық көлденең күрделі кен қазбалары СВП-22 арнайы профилінен металл аркалармен бекітіледі, әрбір 0,5-1,0 метр сайын орнатылады, ал көтерілетін көтергіштер баспалдақ бөлімі бар құрама металл секциялармен күшейтіледі. Тік жұмыстарды бекітудің негізгі түрі бетон немесе металл бекіту болып табылады. Тіреуіш ретінде бүріккіш бетон, болат талшықты құйма бетон, анкерлер де қолданылады, қолдану әдісі бүріккіш бетон.

Анкерлерді бекітуді орнату және шахтаның төбесі мен бүйірлеріне шашыратылған бетонды жағу кезінде қауіпсіздікті жақсарту, өнімділікті арттыру және еңбек сыйымдылығын азайту үшін анкерлерді орнатуды механикаландыратын арнайы бекіту машиналары қолданылады (3.16-сурет).

3.16-сурет. а-(DL420) анкерлерімен қазбаларды бекітуге және б - (Spraymec 6050wр) шашыратқыш-бетон жағуға арналған машиналардың сыртқы түрі

3.2.5. Кендерді қопару және ұнтақтау

Кенді ыдырату – кеннің бір бөлігін массивтен бөліп алып, оны белгілі бір мөлшердегі бөлікке дейін ұсақтау.

Күшті кен орындарын игеруде әлсіз немесе жарықшақты пайдалы қазбалардан құралған, ауырлық күшінің әсерінен және жеткілікті аумаққа ұшыраған кезде үстіңгі қабаттардың қысымы әсерінен құлауға қабілетті, өздігінен құлау құбылысы қолданылады. Әдіс жоғары өнімділікпен және төмен құнымен сипатталады, бірақ оны пайдалану шарттары өте шектеулі.

Жарылғыш жару басқа әдістерге қарағанда энергия сыйымдылығы аз және қаттылығы орташа және жоғары темір және хром кендерін сындыру үшін қолданылады, жару ұңғымаларда, жарылыс ұңғымаларында және кен қазбаларында жарылғыш зарядтарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Бүгінгі таңда бұл әдіс негізгі болып табылады. Жоюдың жарылыс әдісі жарылғыш заттарды қолдануға негізделген, оның жылдам ыдырауы кезінде жарылыстың бөлінетін энергиясы массивтен бөлініп, тау жыныстары массасын ұсақтайды.

Жарылыс қаупі бар саңылауларды тік, көлбеу және көлденең бұрғылайды, осылайша кен ашық бетке қарай жылжиды.

Қазақстан Республикасының шахталарында жарылыс саңылаулары мен саңылауларын бұрғылау үшін (3.17-сурет), әртүрлі бұрғылау перфораторлары (ПТ-36, ПТ-48, ПП-63), станоктар (Бумер Н-104, СҚО-100, БП). -100, Sandvik DD 420- 60 C "Jambo", Sandvik DL-431-7C SOLO) бар.

Тау-кен бұрғылауға арналған вагондар мен қондырғылар, пневматикалық немесе гидравликалық жетегі бар, электр қозғалтқышы бар, іштен жанатын қозғалтқышы бар, дизель-электр жетегі бар, өздігінен жүретін, арнайы арбаларда жылжымалы бұрғылау қондырғылары қолданылады. Пневматикалық қозғалтқыштары бар бұрғылау машиналары компрессордан ауа өткізгіштері арқылы берілетін сығылған ауамен қамтамасыз етілуі керек, электр қозғалтқыштары бар бұрғылау машиналары кабельдер арқылы электрмен қамтамасыз етіледі, іштен жанатын қозғалтқыштары бар бұрғылау машиналары, әдетте, дизель отынын тұтынады.

Ұңғыманың орналасуы параллельді, параллельді-контактілі, желдеткіш болуы мүмкін. Жарылғыш зарядтарды орналастыру үшін соңғы кезге дейін диаметрі 105-110 мм ұңғымалар жиі кездеседі, олар көршілес елдерде шығарылған саңылаусыз пневматикалық балғалары бар машиналармен бұрғыланады. Соңғы уақытта массивті құлауға дайындау үшін бұрғылау жұмыстарының едәуір бөлігі диаметрі 89-102 мм саңылаулары бар өздігінен жүретін импорттық жабдықпен жүргізіледі.

3.17-сурет. Бұрғылау станоктарының кеніштерінде қолданылатын сыртқы түрі

а - НКР-100, б - – Sandvik DL-431-7C SOLO және телескопиялық

перфораторлар в - ПТ-38; d - PT-48

Технологиялық процестің шарттарына сәйкес сынған кеннің белгілі бір өлшемдегі кесектері болуы керек. Жарылған тау-кен массасындағы шекті рұқсат етілген кесіндінің өлшемдері көлік құралдарының, ұсақтағыштардың және басқа қабылдау құрылғыларының параметрлерімен, сондай-ақ жабдықтың жұмыс жағдайларымен анықталады. Кесектердің шекті рұқсат етілген өлшемдері әдетте 300-400-ден 800-1000 мм-ге дейін алынады, кенді жарылғыш әдіспен жарғанда белгілі бір мөлшерде сапасыз кесінділер – габаритті кесінділер түзіледі. Үлкен өлшемді бөлшектерді ұсақтау үшін жарылғыш заттар немесе механикалық құрылғылар (ұсатқыштар, бутобпайым) қолданылады.

Кенді ұсақтауды жақсарту және сейсмикалық әсерді азайту үшін кен массивінде жарылғыш заттардың дифференциалды таралуын (желдеткіштер мен саңылаулар шоғырларының орналасу геометриясы) және шихталарды қысқа мерзімді, мысалы, аралықпен жару қажет. 25, 50, 75, 100 және 150 мс.

Әдетте, темір кендері мен хром кеніштері газ және шаң бойынша қауіпті санатқа жатпайды, оларда жерасты өндіруге арналған өнеркәсіптік жарылғыш заттар кеңінен қолданылады, олардың айырмашылығы патрондардың немесе этикеткалардың қабығының қызыл түсі болып табылады. Аммиак нитраты түйіршіктелген, ұнтақ және эмульсиялық жарылғыш заттар кең таралған.

Аммиак селитрасының жарылғыш заттары – аммиак селитрасының нитроқосылыстармен немесе жанғыш және қопсытқыш қоспалармен механикалық қоспалары: аммониттер, аммоналдар, динамондар. Кеңінен қолданылады: граммониттер, гранулиттер, аммониттер №6 ЖВ, игданиттер, эмульсиялық жарылғыш заттар. Аммиак селитрасының жарылғыш заттардың гигроскопиялық болуына байланысты оларға суға төзімділік қасиеттерін беру қажет болады, бұл жарылғыш заттардың дайын құрамына немесе аммиак нитратына аз мөлшерде арнайы қоспаларды ендіру арқылы қол жеткізіледі. Су өткізбейтін аммиак селитрасынан жасалған жарылғыш заттардың сорттары ZhV маркасына ие.

Су өткізбейтін жарылғыш заттарға мыналар жатады: аммониттер No 6 ЖВ, сонымен қатар тротил және басқа нитроқосылыстар. Жерасты жұмыстары үшін жарылғыш заттар оттегі балансы нөлге жақын (± 3 %) ғана қолданылады, жарылғыш заттарды жару кезінде көміртегі тотығы СО және азот оксидтері NO, NO2 , N2O3 және басқа да зиянды газдардың түзілуі қажет. максимумға дейін төмендетілді. Гранулит-Е-ге көшу ұңғымадағы шихтаның тығыздығын арттыруға, бұрын қолданылған А-6 гранулитімен салыстырғанда А5 шахтасындағы жарылғыш заттардың тиімділігін арттыруға, оны дайындау процесін жеңілдетуге және жару құнын төмендетуге мүмкіндік берді.

3.18-кесте. Қазақстан Республикасындағы қара металл кендерін өндіруге арналған жұмыс істеп тұрған шахталарда қолданылатын жарылғыш заттар.

Р/с №	Кәсіпорын	Жарылғыш заттар (ЖЗ)	Химиялық құрамы, %	Жарылғыш заттардың жылдық шығыны, макс, т	Жарылғыш заттардың жылдық шығыны, мин, т
1	2	3	4	5	6
1	А5	гранулит-Э	Түйіршіктелген аммиак селитра (NH 4 NO 3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14) 85 %-ға дейін судағы май эмульсиясы 15 %	1 052,6	629,2
2	С3	аммонит 6ЖВ	Суға төзімді аммиак нитраты – 79 %, тротил – 21 %.	156,7	113,8

Тиеу үшін, әдетте, жарылғыш заттарды пневматикалық қамтамасыз ететін арнайы өздігінен жүретін, жылжымалы және портативті зарядтау машиналары қолданылады. Жүктеу кезінде жарылғыш машинаның тиеу қабілетіне құйылады, содан кейін қоректендіргішке (барабанға, камераға немесе эжекторға) түседі, содан кейін қысылған ауамен (шахталық пневматикалық желіден) икемді жеткізу және зарядтау шлангісі арқылы ұңғымаларға тасымалданады. немесе ұңғымалар.

Механикалық үзу негізінен төмен беріктіктегі кендер мен тау жыныстарын алу кезінде қолданылады, конусты жұмыс органдары бар өздігінен жүретін комбайндар қолданылады.

Темір кендерін игеруде ең көп қолданылғаны терең ұңғымаларда кенді жарып, едендік және төменгі деңгейлі үңгірлер болды. А-да тік компенсациялық камераларда қабаттардың мәжбүрлі құлауы бар жүйелер қолданылады. Бағандардың өлшемдері камералардың өлшемдерінен көбірек алады. Соңғысы компенсациялық кеңістіктің қызметін атқарады. Компенсациялық камераларды қалыптастыру едендік-камералық тау-кен жүйелерінде оларды қазу сияқты жүзеге асырылады. Кескіш көтергішті айдап, оны кесу саңылауына кеңейткеннен кейін, оның үстіне кеннің тік қабаттары қарама-қарсы тесіктердің желдеткіштерімен дәйекті түрде ұрылады.

Интенсивті шаң мен газдың түзілуі келесі процестер кезінде орын алады: ұңғымаларды және ұңғымаларды бұрғылау; жарылған тау-кен массасын жару және тиеу. Дегенмен, шаңды басу және гидротозаңсыздандыру процестеріне ұшырап, шахталардан өтетін шаңды ауа толығымен дерлік өзін-өзі тазартады. Шаңды басу және ұңғыма түбін бұзылу өнімдерінен тазарту және бұрғылау ұсақтарын тазарту ауа-су қоспасы арқылы жүзеге асырылады, өйткені бұрғылау және жару технологиялық процесінде шаңды басу үшін суды пайдалану шаңды азайтудың ең тиімді және қолжетімді әдісі болып табылады. ауаның ластануы.

Бұл әдіс бейорганикалық SiO2 шаңының 20 %-дан аз мөлшерін 5-7 есе азайтуға мүмкіндік береді. Жарылыс кезінде зиянды қоспалардың бөлінуін және таралуын азайту үшін гидротозаңсыздандыру су қопсытқышын (гидроқошқар) пайдалана отырып жүргізіледі. Суды соғу сумен толтырылған полиэтиленді ыдыстарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Гидравликалық тампингті қолдану шаң мен газ бұлтында түзілетін шаңның көлемін 20-30 %-ға, ал түзілетін азот оксидтерінің көлемін 1,5-2 есеге азайтуға мүмкіндік береді [11].

3.19-кестеде ұсақтау және бұрғылау және жару кезіндегі шаң шығарындылары көрсетілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.19-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	макс.	мин.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6
	Темір кенін жерасты өндіру
	Кенді бөлшектеу және ұсақтау
1	С3	60,2	51,2	0,03	0,02
2	В4	34,2	27,4	0,02	0,01
	Бұрғылау -жару
3	А5	129,5	151,1	0,07	0,06

3.19-кестеден шығатыны, тау-кен процесінде кенді бөлшектеу және ұнтақтау кезіндегі шаң шығарындыларының нақты көрсеткіштері өндірілген кеннің 0,01-ден 0,03 кг/т-ға дейін ауытқиды, нақты көрсеткіштердегі мұндай сәйкессіздік аспирациялық жүйелерді жоспарлы жөндеу жұмыстарына байланысты болуы мүмкін. әртүрлі шаңды басу жүйелерін қолдану.

Жерасты тау-кен жұмыстарындағы бұрғылау және жару жұмыстары бойынша КТА есептерінің негізінде бір кәсіпорынның мәліметтері келтірілген.

3.20-кесте. Бұрғылау және жару кезінде атмосфералық ауаға азот оксидтерінің шығарындылары (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	макс.	мин.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6
1	А5	4,4	3,8	0,002	0,001

3.21-кесте. Бұрғылау және жару кезінде атмосфераға көміртегі оксидтерінің шығарындылары (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	макс.	мин.	макс.	мин.
1	А5	11,9	10,3	0,01	0,004

3.2.6. Кенді жеткізу және шығару

Кенді жеткізу – тау-кен блогының ішінде кеннің негізгі горизонттағы оны бөлшектеу орнынан көліктерге тиеу орнына дейін қозғалысы. Кенді жеткізу көбінесе түпкілікті техникалық - экономикалық көрсеткіштердің деңгейін, қабылдау горизонтының қазбаларындағы тау жыныстары қысымының көріну дәрежесін, кеннің ысырапты және сұйылту деңгейін, әсіресе үңгірмен қазу жүйелерінде анықтайды.

Бастапқы жеткізуді - беткейден тиеу немесе айналып өту орнына дейін және екіншілік - жинақтау жұмыстарының бойымен ажыратыңыз. Кенді жеткізу әдісі тау-кен жүйесімен тығыз байланысты және онымен бірге таңдалады. Негізінен гравитациялық және механикаландырылған жеткізу қолданылады, жарылғыш және гидравликалық жеткізу шектеулі қолданылады.

Кенді өз салмағының әсерінен гравитациялық жеткізу ашық кен алаңы бар тау-кен жүйелерімен, кен қоймасы бар, ұңғыларды толтыратын көлбеу қабаттармен және т. Өз салмағының әсерінен кен жұмыс істейтін топырақ, кен өткелдері, еден төсеніштері, суағарлар, жұмыс көлбеу бұрышы 35-50 ° болатын құбырлар бойымен қозғалады.

Механикаландырылған жеткізу қырғыштармен, конвейерлермен, өздігінен жүретін вагонеткалармен, тиеу және тасымалдау машиналарымен жүзеге асырылады. Дәстүрлі түрде темір шахталары қырғышты жеткізуді және дірілді босатуды пайдаланады.

Скреперді жеткізу кенді беткейден кенөткеліне немесе тиеу люкіне, ал қырғыш горизонтында – кен өткелдерінен тиеу сөрелеріне жеткізу үшін қолданылады. Оның артықшылықтары: құрылғының қарапайымдылығы, жабдықтың төмен құны, ұтқырлығы, жеткізуді тиеумен біріктіру мүмкіндігі, бұл DGOK және SSGPO шахталарын қолдануға әкеледі. Тырнау үшін 2SMA, 30LS, 55LS-2SM және 55LS-2P типті жүкшығырлар қолданылады.

а	б

3.18-сурет. а – 55ЛС және В-30ЛС ысырма шығырларының сыртқы түрі

Қазіргі уақытта өздігінен жүретін тиеу-жеткізу жабдықтары кең таралған. Кенді өндіруде негізінен мынандай жабдық түрлері қолданылады: электровоз тасымалдаумен біріктірілген партиялық тиегіштер, самосвалдармен және өздігінен жүретін вагондармен біріктірілген үздіксіз тиегіштер, тиеу-тасымалдау машиналары, комбинациядағы тиеу-түсіру машиналары. самосвалдармен және өздігінен жүретін автомобильдермен немесе электрмен тасымалдау. Жеткізудің бұл түрі кез келген созылу беріктігі бар жақсы ұсақталған кен үшін қолданылады. Кенді өздігінен жүретін жабдықпен жеткізудің артықшылығы: кесу жұмыстарының аз мөлшері, жақсы желдету, бірнеше беткейлерде жұмыс істей алады және кенді кіші иілу радиустары бар кеніштер бойымен тасымалдай алады, кенді жақсы ұсақтайтын өздігінен жүретін жабдықтың жоғары өнімділігі, жоғары тиімділік. монтаждау және жеткізу жабдықтарының демонтажының болмауына байланысты аз қызметкерлерді қажет етеді.

3.19-сурет. Көліктік-жеткізудің сыртқы түрі a - Schopf SFL, b - 65 T ORO-400

Мысалы, А5 шахтасында кенді ұшымен ағызу жүйесін пайдаланған кезде, сынған кен жүк тасушы машиналармен кен асуларына тасымалданады және түсіріледі. Аймақтық босату кезінде кен тікелей қираған арналарға ұрылады. Әрі қарай қырғыш лебедкалар жерасты теміржолына герцогтардан (немесе кен өткелдерінен) тау-кен массасын тиейді. тасымалдау. Кен тиегішке жеткізіледі және тиегіш арқылы жерасты ұсату кешеніне жіберіледі, ол жерде ұсақталып, кенді шығаруға арналған сепкіш арқылы скиптерге тиеледі.

Кенді кен орындарын жерасты өндіруде діріл конвейерлері мен қоректендіргіштердің көмегімен кенді жеткізудің мәні мынада: сынған кен діріл конвейерінің немесе қоректендіргіштің науасына түседі, оның көмегімен вагонеткаларға немесе кенөткеліне тиеледі. Тасымалдау ұзақтығына тәуелсіз тұрақты өнімділікпен үздіксіз ағынмен материалдың қозғалуы кенді жеткізудің айрықша белгісі болып табылады.

Кенді тазарту – ауырлық күшінің әсерінен тазарту кеңістігінен немесе сақтау резервуарынан сынған кенді дәйекті түрде алу.

Төменгі деңгейлі немесе еденді үңгірлеуі бар тау-кен жүйелерінде блоктардан (панельдерден) құлаған кеннен кейін қозғалатын және өндірілген кеңістікті толтыратын бос жыныстардың астына шығарылады. Үзілген кендер опырылған бос жыныстармен жоғарғы және бүйірлік байланыстар болған кезде шығарылады. Виброжеткізу қондырғыларымен жабдықталған блоктардың түбінің өңдеу жолдары арқылы тазарту алаңынан кенді шығару тікелей тасымалдаушы ыдыстарға жүргізіледі.

Өндірістерді топыраққа шығару әдетте кенді екінші реттік ұсақтаумен бірге жүреді, ол көбінесе жеткізу (сұрыптау) горизонтындағы арнайы өңдеулерде беткейге жақын жерде жүргізіледі. Әрі қарай кендік өткелдер арқылы тасымалдау горизонтына дейін айналып өтіп, люктер, вибрациялық қоректендіргіштер және басқа құрылғылар арқылы жылжымалы құрамға тиеледі.

Интенсивті шаң-газ түзілуі шикізатты және тау жыныстарын тасымалдау, тиеу және қайта тиеу кезінде пайда болады.

3.22-кестеде ұсақтау және бұрғылау және жару кезіндегі шаң шығарындылары көрсетілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.22-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	макс.	мин.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6
1	А5	66,6	57,1	0,1	0,1
2	С3	29,9	25,4	0,02	0,01

3.22-кестеден шығатыны, шаң шығарындыларының үлестік мәндері өндірілген кеннің 0,01-ден 0,1 кг/т-ға дейін өзгереді, нақты көрсеткіштердегі мұндай сәйкессіздік пайдаланылатын тиеу-тасымалдау машиналарына немесе жабдықтарына байланысты болуы мүмкін.

3.2.7. Кенді тасымалдау және көтеру, жеткізу және шығару

Жерасты көлігі - бұл әртүрлі жүктер мен адамдарды қабылдауға және тасымалдауға арналған құрылымдар мен құрылғылар кешені. Шахталық көліктің міндеттеріне келе жатқан жүк ағындарын қалыптастыру және жүзеге асыру кіреді. Негізгі мақсат – кенді және тау жыныстарын аялдамадан түсіру пункттерінен, туннельдік беткейлерден ауыстырып тиеу кешендеріне, оқпан маңындағы аулаларға және шахта көтергіштеріне тасымалдау. Сонымен қатар, көлік тау-кен орындарын материалдармен, құрал-саймандармен, құрал-жабдықтармен уақтылы және үзіліссіз қамтамасыз ету және қажет болған жағдайда адамдарды жұмыс орнына дейін және кері тасымалдау қызметін атқарады.

Темір және хром кендерін өндіретін шахталарда олар мыналарды пайдаланады:

теміржол көлігі (К-4, К-10, К-14, КР-14 контактілі электровоздар, ВГ-4, ВГ-4,5, ВБ-4,5 тау-кен вагонеткалары);

пневматикалық шиналары бар өздігінен жүретін жабдықтар (ТОРО-400, Sandvik LH514, Schopf SFL 65 шығаратын жүк тиегіш автосамосвалдар, МТ-2010, Sandvik TH550 және т.б. самосвалдар);

конвейермен жеткізу.

Қазіргі уақытта теміржол көлігі ең көп қолданылады. Локомотив көлігі – контактілі электровоздар, түбі соқыр вагонеткалар, бүйірлік және астыңғы түсіру, өздігінен түсіретін ыдыстар. Көмекші механизмдердің алуан түрлілігі: вагонеткалар, лебедкалар, итергіштер, әртүрлі жол жабдықтары және т.б. Көптеген локомотивтердің табысты жұмыс істеуі тасымалдау процестерін автоматтандыру арқылы қамтамасыз етіледі. Оған сигнал беру, орталықтандыру және блоктау (СКБ), локомотивтерді қашықтықтан басқару және диспетчерлік қызмет кіреді.

Өздігінен жүретін жабдықты пайдаланатын жолсыз тасымалдау сирек қолданылады. Көліктің негізгі түрі – жүк көтергіштігі жоғары самосвалдар.

Таспалы конвейерлер жерасты ұсақтау кешендерінде ұсақтау сатысынан өткен кенді тасымалдау үшін ғана қолданылады.

Жүк көтеру және жерасты көліктері бір көлік жүйесінің буындары болып табылады. Жабдықтардың түріне қарай шахталық көтергіш торлы, скипті, конвейерлі, автомобильдік, ал тағайындалуы бойынша негізгі (кенді шығару үшін) және көмекші болып бөлінеді. Тік біліктердің бойымен қосалқы көтеру үшін негізгі жабдық сияқты бірдей жабдық қолданылады. Оның мақсаты – тау жыныстарын жер бетіне шығару (вагондармен қапастарда немесе скиптерде), адамдарды түсіру және көтеру (қаптарда), материалдар мен құралдарды шахтаға түсіру (қатырларда), жұмысшыны түсіру және ақаулы жабдықты (шағын габаритті) көтеру. - торларда, ірі габаритті - тұғырлардың астына ілініп, тұтас немесе бөліктерде немесе жеке оқпандарға жинақталмаған түрде арнайы жүк платформаларында).

Елеулі игеру тереңдігі бар шахталарда кенді скиптік көтеру қолданылады. Скиптердің жоғары өнімділігі олардың үлкен сыйымдылығымен (50 тоннаға дейін), қозғалу жылдамдығымен (20 м/с дейін және одан да көп, ал торлар 8 м/с аспайтын жылдамдықпен қозғалады), сондай-ақ т.б. тиеу-түсіру жұмыстарын және скиптерді көтеру-түсіру жұмыстарын толық автоматтандыру.

Конвейерді көтеру өнімділігі жоғары (жылына 4–5 млн. тоннадан астам) салыстырмалы түрде таяз шахталарда (400–600 м дейін), сондай-ақ кенді скипті тиеу кешеніне көтеру үшін терең горизонттарды тазарту кезінде өнімділігі төмен жерлерде тиімді қолданылады. Әдетте, қуатты таспалы конвейерлер қолданылады. Конвейерлік көтергішті пайдалану үшін кенді 0,1–0,15 м-ден үлкен емес бөліктерге салыстырмалы түрде ұсақтау керек. Магистральдың көлбеу бұрышы 16-18 ° аспауы керек.

Біздің елімізде кенді автокөлікпен көтеру жекелеген жағдайларда қолданылады. Автокөлік беткейлерінің, конгресстердің, магистральдардың көлбеу бұрышы 6-8 ° құрайды.

3.2.8. Қазба кеңістігін күтіп ұстау

Жұмыс алаңын күтіп ұстау – қауіпсіз еңбек жағдайларын қамтамасыз ету мақсатында қазбалардағы тау жыныстарының қысымының көріністерін болдырмауға бағытталған жұмыс процестерінің жиынтығы. Кенді кен орындарын жерасты өндіру кезінде тоқтаулардағы тау жыныстарының қысымын басқару тоқтау кеңістігін сақтауға дейін төмендейді.

Шетелдік және отандық кәсіпорындардағы тау-кен тәжірибесінде тау-кен діңгектерін қалдыру және кен массасын жасандымен ауыстыру арқылы тау-кен массасының күйін бақылау және оны тұрақты күйде ұстау әдістерін қолданатын темір кен орындарын өндірудің технологиялық схемалары бар. (қайта толтыру жүйелері).

Кенді стоппен өндіру кезінде стоп кеңістігін сақтау жолдары 3.23 кестеде көрсетілген үш сыныпқа бөлінеді.

3.23-кесте. Тазарту кеңістігін сақтау тәсілдері

Р/с №	Сынып	Тазарту аймағын күтіп ұстау	Тазарту кеңістігін сақтау әдісі
1	2	3	4
1	I	табиғи	Бүтін кендермен
			Бүтін жыныстармен
2	II	жасанды	Кенді қоймалау
			Бекіту
			Төсеу
3	III	құлау	Қабырға жартастарының құлауы
			Кенді және қабырғалы жыныстардың опырылуы

Тазалау аймағын табиғи күтіп ұстау тау жыныстарының, кендердің немесе тау жыныстарының тіректерінің табиғи тұрақтылығына байланысты жүзеге асырылады. Бұл жағдайда тау жыныстарының қысымы тазарту кеңістігінің (камераның) параметрлерін, тіректердің орналасуы мен өлшемін анықтау арқылы реттеледі. Тұтас тірек тіреудің тәуелсіз әдісі ретінде және бекітумен, бос жерлерді толтырумен және кенді сақтаумен бірге қолданылады. Бағаналар күзет, еден аралық, блокаралық және камераішілік болып бөлінеді.

Тазарту алаңын жасанды күтіп ұстау кенді сақтау, тазарту алаңын бекіту немесе толтыру арқылы жүзеге асырылады. Жасанды техникалық қызмет көрсету өңдеу аймағын күтіп ұстаудың ең көп уақытты қажет ететін және қымбат технологиялық процесі болып табылады. Техникалық қызмет көрсетудің бұл әдісі басқа әдістер кендерді жеткілікті түрде толық өндіруді қамтамасыз етпейтін немесе техникалық жағынан қолайсыз болған жағдайда мақсатқа сай.

Сақталатын кенді күту – сынған кен массасының тоқтап қалуда уақытша жиналуы. Өңдеу кеңістігінің бүйірлеріне қызмет көрсету сусымалы материал массасының әсерінен сынған кеннің өздігінен кеңеюіне байланысты болады. Журналды қолданудағы шектеуші фактор – кеннің шөгу және өздігінен жану үрдісі. Кенді күтіп ұстау орнықты жыныстардағы тік және көлбеу кен денелерін игеру кезінде жүргізіледі.

Тіректі таза күйінде сақтау жұқа кен орындарын игеруде қолданылады. Қалыңдығы орташадан асатын кен орындарын игеру кезінде және кенді өндіргеннен кейін тазарту кеңістігін сақтау қажет болғанда оны толтырумен пайдаланады. Тек бет жағындағы жұмыс кеңістігі тірекпен бекітілген.

Бос орындарды толтыру – оларды толтырғыш материалмен толтыру: бос жыныстар, өңдеу зауыттарының қалдықтары, қатаю қоспалары және т.б. Әдіс қажет болған жағдайда жер бетін қираудан сақтау немесе тау-кен жұмыстарының маңызды объектілерге әсерін барынша азайту үшін металл кендерін жерасты өндіруде қолданылады. Бұл әсіресе жер бетінде сулы горизонттардың, су қоймаларының немесе үлкен құрылымдардың болуымен және т.б.

Қайта толтыру материалы көбінесе кездейсоқ немесе арнайы өндірілген тау жыныстары, өңдеу зауыттарының қалдықтары болып табылады. Өңделген кеңістікті толтыру негізінде толтыру толық немесе жартылай болуы мүмкін. Ең жиі қолданылады:

қатайтатын гидравликалық бетбелгі;

толтыру материалы байланыстырғыштарды қамтиды, толтырғыштың қатаюы нәтижесінде айтарлықтай тұрақтылық пен беріктіктің монолитті массиві қалыптасады;

құрғақ бетбелгі - толтырғыш материалда табиғаттан тыс ылғалдың суы жоқ.

Толтырғыш материалды өндіруге, оны дайындауға, тасымалдауға және өңдеу жұмыстарына орналастыруға кететін шығындар көп жағдайда айтарлықтай болады, дегенмен бұл әдіс жұмыстың қауіпсіздігін, пайдалы қазбалардың жоғалуын түбегейлі азайтуды қамтамасыз етеді, сонымен қатар жатқан тау жыныстарының деформациясын болдырмайды. және жер беті.

Қорларды қазудың соңғы кезеңінде жұмыс орындары сөндіріледі немесе олар шексіз ұзақ уақыт болатын күйге келтіріледі.

С3 шахтасында қаңылтырды толтыру жүйесі C кәсіпорнында қолданылады, мұнда төменге қарай қабатталған, қатайтатын қаңылтырды толтыру жүйесі игерілуде. Тау-кен өндірудің бұл әдісі жер бетіне әсер етуді анықтайтын және жоғары экологиялық мәнге ие қоғаның күйін басқаруға мүмкіндік береді.

3.2.9. Шахталық су төккіш

Шахталарды сусыздандыру шахталық қазбалардан суды айдауға арналған. Негізгі шахталық дренаж жүйесі суды құбырлар арқылы жер бетіне көтеру арқылы жалпы шахталық су ағынын сорып шығарады, ал аудандық дренаж жүйесі шахтаның жеке учаскелерінен суды бас су ағызу бассейндеріне (сирек, тікелей судың бетіне) айдайды. жер). Дренаждық схема ашу әдісіне, игеру тәртібіне және кен орнының гидрогеологиялық жағдайына байланысты жобамен анықталады. Кен қазбаларының көпшілігінде айтарлықтай тереңдік бар, оларда суды төменгі горизонттардан горизонттардың аралық қабаттарына, одан әрі жер бетіне айдау кезінде кезеңді сусыздандыру қолданылады.

Шахталық дренаж жүйесіне мыналар кіреді: дренажды ойықтар, су жинағыштар, су алатын ұңғымалары бар сорғы станциялары және дренаждық қондырғылар, сору және шығару құбырлары бар. Біліктерде шахталық дренаждық торапқа суды айдайтын ағынды дренаждар орнатылған. Шахталық су жинағыштар мен сорғы камералары ашу схемаларын және басқа да тау-кен-геологиялық және тау-кен жағдайларын ескере отырып орналастырылады. Шахталардағы негізгі дренаж үшін негізінен көлденең конструкциядағы ортадан тепкіш көп сатылы секциялық сорғылар қолданылады, олар судағы механикалық қоспалардың (0,1–0,2 мм-ге дейінгі бөлшектер) 0,1 %-0,2 % дейін болуына мүмкіндік береді. Сорғылардың саны қатаң түрде реттеледі.

Жер бетіне су беру үшін шахтаның оқпанына айдау құбырларының бірнеше желісі төселеді - жұмыс және резерв. Дренаждық қондырғылар автоматика, бақылау және қорғау құралдарымен жабдықталған. Автоматтандыру жабдығы су жинау алаңындағы су деңгейіне байланысты сорғыларды автоматты түрде толтыруды, іске қосуды және тоқтатуды, сорғылардың кезекпен жұмыс істеуін, су жинау алаңындағы су деңгейінің авариялық көтерілуі және су жинағыштың дұрыс жұмыс істемеуі кезінде резервтік сорғыларды автоматты түрде қосуды қамтамасыз етеді. жұмыс істейтін сорғы, су жинау алаңындағы су деңгейін қашықтан басқару және сигнал беру.

3.20-сурет. Шахталық су төккіштің сорғы камерасы

Су ортасына әсер ететін негізгі фактор суспензиялы бөлшектермен және еріген химиялық заттармен ластанған шахта суларының, сондай-ақ тау жыныстары мен кен үйінділерінен жер бетіндегі ағынды сулардың ағуы болып табылады. Сонымен қатар, жерасты жағдайында құрғатылған жерасты сулары ластанады, ал шахта суларын айдаған кезде радиусы ондаған шақырымға жететін ойпат карьерлеры пайда болады.

Білік айдалатын көлем айтарлықтай тұрақты. Судың мөлшері әдетте өзгермейді, бірақ жауын-шашын мен қардың еруі кезінде маусымдық жарылыстар болуы мүмкін. Су сапасыз болуы мүмкін және құрамында жарылғыш қалдықтар, бөлшектер, еритін металл қосылыстары және төмен рН болуы мүмкін. Судың сапасына және су экожүйесіне әсер етуі мүмкін мұнай өнімдерінің, майсыздандырғыштар мен жуғыш құралдардың және басқа да зиянды заттардың болуы ықтималдығын жоққа шығаруға болмайды.

Темір кенін өндіретін кәсіпорындарға кешенді технологиялық аудиттің нәтижелері бойынша ағынды сулардағы ластағыш заттар (маркерлер) туралы деректер талданды.

Кешенді технологиялық аудиттен өткен кәсіпорындар үшін ең типтік ластағыш заттардың концентрациясы, жалпы төгінділері және үлестік мәндері туралы мәліметтер 3.24-кестеде келтірілген.Негізгі ластағыш заттардың үлестік мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады. Маркерлі ластағыш заттарды анықтау үшін кестеде келтірілген ластағыш заттар қарастырылды.

Кешенді технологиялық аудиттен өткен кәсіпорындар үшін ең типтік ластағыш заттардың концентрациясы, жалпы төгінділері және үлестік мәндері туралы мәліметтер 3.24-кестеде келтірілген. Негізгі ластағыш заттардың үлестік мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады. Маркерлі ластағыш заттарды анықтау үшін кестеде келтірілген ластағыш заттар қарастырылды.

3.24-кесте. Жерасты өндіру әдісімен темір кендерін өндіру кезіндегі негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері мен үлестік мәндері (ҚТА бойынша)

Р/с №	Зат атауы	Ластағыш заттардың концентрациясы, мг/дм³		Ластағыш заттардың төгілуі, т/жыл		Түпкілікті өнім немесе қызмет өнімінің бірлігіне разрядтардың нақты көрсеткіштері, кг/т
Р/с №	Зат атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Темір кенін жерасты өндіру
1	В4
2	суспензияланған қатты заттар	133,2	104,2	369,4	181,9	0,2	0,1
3	мұнай өнімдері	0,1	0,1	0,2	0,1	0,0001	0,00004
4	Нитраттар (NO3 сәйкес)	50,0	43,2	138,7	74,2	0,1	0,03
5	Нитриттер (NO2 бойынша);	5,0	3,9	13,9	6,5	0,01	0,003
6	Аммиак азоты	2,0	1,4	5,6	2,4	0,003	0,001
7	Сульфаттар (SO4 бойынша)	1925,0	1751,0	5338,4	2603,4	2,9	1,1
8	Жалпы темір	0,4	0,4	1,2	0,7	0,001	0,0003
9	Марганец	1,4	0,9	3,9	1,6	0,002	0,001
10	А5
11	Жалпы темір	0,04	0,04	0,04	0,04	0,00002	0,00001
12	С3
13	Тоқтатылған қатты заттар	181,6	169,7	213,8	188,9	0,1	0,07
14	Нитраттар (NO3 бойынша)	0,6	0,6	1,9	1,6	0,001	0,001
15	Нитриттер (NO2 бойынша);	27,0	22,9	90,3	76,7	0,1	0,03
16	Аммиак азоты	3,5	3,1	6,6	5,6	0,004	0,002
17	Сульфаттар (SO4 бойынша)	970,5	829,5	1035,6	854,9	0,6	0,3
18	Жалпы темір	1,4	1,2	2,7	2,3	0,002	0,001
19	С2
20	Суспензияланған қатты заттар	46,7	41,3	65,3	55,5	0,0002	0,0001
21	Аммиак азоты	1,7	1,4	2,4	1,9	0,03	0,02
22	Сульфаттар (SO4 бойынша)	239,4	203,5	355,2	301,9	0,0001	0,0001
23	Жалпы темір	0,3	0,2	0,4	0,3	0,2	0,1

Сарқынды сулардағы ластағыш заттардың түрлері мен концентрациясы негізінен өңделетін шикізаттың құрамына және қолданылатын технологиялық реагенттерге, сондай-ақ сарқынды суларды тазарту (бейтараптандыру) сапасына байланысты.

Еуропалық анықтамалықтарда сарқынды сулардың көрсеткіштеріне қойылатын талаптар жоқ. Ресей анықтамалығында темір кендерін жерасты әдісімен өндіру кезінде су айдындарына төгінділердегі ластағыш (маркер) заттардың концентрациясы 3.25-кестеде келтірілген.

3.25-кесте. ИТС 25-2021 сәйкес су объектілеріне құйылатын ластағыш заттардың технологиялық көрсеткіштері

Р/с №	Ластағышның атауы	Орташа жылдық концентрациясы, мг/дм3
1	2	3
1	Өлшенген заттар
2	Жалпы темір
3	Мырыш
4	Марганец
5	Сульфат аниондары (сульфаттар)
6	Нитрат анионы
7	Мұнай өнімдері (мұнай)

Темір кендерін жерасты өндірумен айналысатын барлық кәсіпорындар шахталық және сарқынды суларды тазартуға міндетті. Демек, айналмалы сумен жабдықтау жүйелерін ұйымдастыру, үйінділерді жою, технологиялық процестерді жетілдіру арқылы сарқынды сулардағы қоспаларды азайту су ағындары мен су қоймаларының сарқынды сулармен ластануын болдырмау жөніндегі іс-шаралар кешенінің бірінші кезектегі міндеттері болып табылады.

Шахта суларындағы металдың мөлшері де шайылған тау жыныстарына тікелей байланысты. Осылайша, ағызылатын шахта суларында темір мен марганецтің жоғарылауы кен орнының қалыңдығын құрайтын ферромарганец кендерінің шайылуымен түсіндіріледі. Марганец көптеген темір кендерінде темірмен бірге жүреді.

Жерасты суларының құрамындағы тұздар мен металдың жоғарылауы шайылған тау жыныстары мен кендерге тікелей байланысты екенін ескерсек, сондықтан олардың жерасты суларындағы мөлшері фондық, табиғи, сондықтан су горизонтының ашылуына байланысты және төмен қарай жоғары және төмен өзгеруі мүмкін. олар жабатын тастар.

V3 объектісінде шахта сулары бастапқы тұндырғыштар болып табылатын сусыздандыру қондырғыларының резервуарларында жинақталып, тұндырылады, мұнда судың тұндыру процесі тартылыс күштерінің әсерінен жүреді. Қазіргі уақытта кәсіпорында шахталық су тазарту қондырғылары жоқ және олардың құрылысы жақын арада жоспарланбаған.

А5 шахтасынан карьер суы қысымды құбыр арқылы сүзгі станциясына және одан әрі байыту зауытына немесе Васильевский каналына, одан әрі күл үйіндісі арқылы Васильевский аккумуляторына жеткізіледі.

Соколовский жерасты кенішінен су бұру "Южная-Вентиляционная", "Қосалқы" және "Южная-2" шахталары арқылы жүзеге асырылады. "Южная-2" шахтасының карьер суы Ø 429 мм үш сарқынды қысымды құбыр арқылы сүзгі станциясына, содан кейін өңдеу цехына жіберіледі. Байыту зауытында апатты жағдайда "Южная-2" сүзгі стансасының суы Соколовский карьері мен үйінді арасындағы су өткізгіштің жанында орналасқан сыйымдылығы 120 000 м3 арнайы буландырғыш қоймасына құйылады.

С2 және С3 объектілерінде ДНҚ кенішінің тазарту құрылыстарынан кейінгі шахта сулары (дренаж), аралас (тазартылған шахта сулары, тазартылған шаруашылық-тұрмыстық және тазартылған жаңбыр сулары) сарқынды сулар рельефке бұрылады.

3.2.10. Кеншарлық желдету

Шахталарды желдету немесе шахталарды желдету улы газдардың, жоғары және төмен температуралардың адамға зиянды әсерін болдырмайтын жерасты жұмыстарында қалыпты атмосфералық жағдайларды жасау үшін қолданылады. Шахталық қазбаларды (шахтаны) желдетуді ұйымдастырудың негізгі принципі – жалпы шахталық ойпаттың әсерінен өтетін желдету ағынын құру және осы ағынның тізбектей жалғанған қазбалардан өтуі. Желдетудің мәжбүрлі, сорғыш немесе мәжбүрлі сору әдісі және ауаны жұмыс орындары арқылы бөлу мен жылжытудың ерекше тәртібі қолданылады. Шахтаға ауа бір ұңғыма арқылы жеткізілсе, басқалары арқылы жер бетіне шығарылады. Таза ауа желдеткіш құрылғылардың: автоматты желдеткіш есіктердің, шлюздердің және линтельдердің көмегімен қажеттілікке сәйкес жұмыс алаңдары бойымен таратылады.

Кен қазбаларында ауа қозғалысының көзі негізгі және жергілікті желдетудің шахта желдеткіштері болып табылады. Ең кең таралғаны - шахталық қазбаларды желдету құбырларымен бірге жергілікті желдеткіш желдеткіштермен желдету. Жергілікті желдеткіш желдеткіштер шахталар мен шахталарда тығырыққа тірелген кеніштердің беткейлеріне ауа беру үшін қолданылады. Жергілікті желдеткіш желдеткіштер ретінде негізінен электр жетегі (VME) немесе пневматикалық жетек (VMP) бар VM типті осьтік желдеткіштер және кейбір жағдайларда VTs типті орталықтан тепкіш желдеткіштер қолданылады.

1. а

2. б

3. в

3.21-сурет. Кеніштерде қолданылатын жергілікті желдету желдеткіштерінің түрлері а – ВМЭ-6, б - ВО-5, в - Korfmann

Шахталар мен шахталардың негізгі желдеткіштері бүкіл шахтаның немесе оның көп бөлігінің желдету желісіне қызмет көрсетуге арналған. Мұндай қондырғылар шахтаға ауаның қажетті мөлшерін жеткізуге арналған. VTs типті ортадан тепкіш желдеткіштер және VOD типті осьтік желдеткіштер қолданылады. Жетекші қозғалтқыштардың жиілігін реттеу кеңінен қолданылады. Негізгі желдеткіш қондырғылары (НЖҚ) желдеткіш жетекті қашықтан басқару және шахтаның кен диспетчерінің басқару пультінен жұмыс параметрлерін басқару жүйесімен жабдықталған. НЖҚ желдеткіш ағынды кері айналдыру жүйесімен жабдықталған. Желдеткіштер НЖҚ-ға айдау үшін пайдаланылған кезде, қыста ауаны жылыту үшін қосымша жылу қондырғысы орнатылады. Жылу тасымалдағыштың түріне сәйкес ауа жылытқыштары табиғи газды, электрді, буды немесе суды пайдаланып тікелей ауаны жылытуы мүмкін.

Желдеткіш ағынның жерасты қазбалары арқылы өткенде шахта ауасына шаң және әртүрлі газдар қосылады, олар жарылыстар, дизельдік қозғалтқыштардың жұмысы, ағаш тіректердің шіріп кетуі және т.б. Зиянды газ қоспаларымен күресудің негізгі шарасы оларды таза ауамен максималды рұқсат етілген концентрацияға дейін сұйылту болып табылады, мысалы, жарылыс қаупі бар жарылыстың газ тәрізді өнімдері; іштен жанатын қозғалтқыштары бар машиналар жұмысында жұмыс істейтін пайдаланылған газдар. Іштен жанатын дизельдік қозғалтқыштары бар барлық автомобильдер екі сатылы пайдаланылған газдарды тазарту жүйесімен (каталитикалық және сұйық) жабдықталуы керек.

Беткейден шаңды тиімді кетіру үшін ауаның жылдамдығы кем дегенде есептелген болуы керек, сонымен қатар шахталық ауаның шаңдылығымен күресу үшін арнайы шаралар кешені қолданылады, олардың ішінде гидро шаңсыздандыру ең кең таралған. Түзу көздеріндегі шаңды басу ауа-су қоспасының көмегімен және су штангының көмегімен (ұңғымаларды және ұңғымаларды гидравликалық штрихтау) жүзеге асырылады. Жерасты кенін өндіру кезінде негізгі ластағыш заттар атмосфераға газ және шаң шығарындылары болып табылады – атмосфералық ауаның бұрғылау және жару жұмыстары кезінде бөлінетін әртүрлі газ және шаң қоспаларымен қоспасы, қазбаларды тазарту және т.б. Жаппай жарылыстар кезінде газдың шоғырлануы және шығатын ағындағы шаң қоспалары бірнеше есе артады.

Шығарындыларды бақылау үшін КТА деректеріне сәйкес келесі техникалық шешімдер қолданылады (3.26-кесте).

3.26-кесте. Ластағыш заттардың шығарындыларын бақылау және алдын алу бойынша техникалық шешімдер (ҚТА бойынша)

1) Р/с 2) №		3) Техникалық шешімдер	4) Ластағышның атауы		5) тиімділік (нақты)			6) Сайтта қол жетімділік
7) 1	8) 2			9) 3		10) 4	11) 5
12) 1	13) AS кенді өңдеу (ДСК) - АТУ-3			14) шаң		15) 78,93	16) С3
17) 2	18) AS кенді өңдеу (ДСК) БКЗ - ДСУ-30, қап сүзгілері			19) шаң		20) 90	21) С3
22) 3	23) AS кенді өңдеу (ДСК) - АТУ-1			24) шаң		25) 77,95	26) С3
27) 4	28) AS кенді өңдеу (ДСК) - АТУ-2			29) шаң		30) 78,5	31) С3
32) 5	33) AS кенді өңдеу (ДСК) БКЗ - ДСУ-30, қап сүзгілері			34) шаң		35) 90	36) С3
37) 6	38) АС тау-кен жұмыстары - ШМ АТУ-3			39) шаң		40) 82,38	41) С2
42) 7	43) ЦН-15-800 циклоны			44) шаң, темір оксидтері, марганец және оның қосылыстары		45) 77,8	46) В4
47) 8	48) топ циклоны ЦН-15-500-4УП			49) шаң		50) 85,9	51) В4
52) 9	53) топ циклоны ЦН-15-500-4УП			54) шаң		55) 85,9	56) В4
57) 10	58) топ циклоны ЦН-15-500-4УП			59) шаң		60) 85,9	61) В4
62) 11	63) топ циклоны ЦН-15-500-4УП			64) шаң		65) 85,9	66) В4
67) 12	68) шаңды тұндыру камерасы ЗИЛ-900М			69) шаң		70) 75	71) В4

3.2.11. Бос жыныстарды өңдеу

Пайда болу жағдайларына байланысты тек пайдалы қазбалар ғана емес, сонымен қатар бос жыныстар немесе сапасыз кендер алынады. Сонымен қатар, аршылған, дайындалған және қазуға дайын қорлардың қорын құру және тұрақты күтіп ұстау туннельдік жұмыстардың айтарлықтай көлемін талап етеді. Бұл жылына бірнеше миллион тонна темір кенін өндіретін тау-кен массасының айтарлықтай көлемі. 1000 тонна шикі кенге жұмыстардың үлестік шығыны: тау-кен қазбалары 2-6 м3 , бұрандалы - 8-14 м3 жетуі мүмкін. Кен орнын пайдалану кезінде кесу жұмыстарының көп бөлігі кен массивінің бойымен жүргізіледі (байланысты өндіру), күрделі және тау-кен қазбалары, әдетте, негізгі тау жыныстары арқылы өтеді. Тау-кен және кен қазбаларының бос жыныстары бөлек ағынмен тасымалданып, жер бетіне шығарылып, үйінділерде сақталуы керек. Ол үшін шахталық көлік пен көтеру, ал жер бетінде автомобиль және бульдозер техникасы қолданылады. Шөгу технологиясы мен кешенді механикаландыру тау-кен өндірісіндегі бос жыныстарды төгу процестеріне ұқсас. Қазіргі уақытта өңдеу немесе тұтынушылар талаптарына сәйкес келмейтін кендер, қазіргі кезде пайдаланылмайтын ілеспе пайдалы қазбалар бөлек үйінділерге орналастырылады. Бос жыныстарды жерасты қазбалары, ығысу аймақтары мен жер бетіндегі карьерлер үшін құрғақ толтырғыш ретінде пайдаланудың жақсы тәжірибесі бар.

С3 шахтасында өңделген аумақты толтыру жүйесі қолданылады. Тау-кен өндірудің бұл әдісі жер бетіне әсер етуді анықтайтын және жоғары экологиялық мәнге ие қоғаның күйін басқаруға мүмкіндік береді.

3.27-кестеде темір кенін жерасты өндіру өндірісінің қалдықтары туралы деректер берілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.27-кесте. Темір кендерін жерасты өндірудің өндіріс қалдықтары, оларды пайдалану және жою әдістері

Р/с №	Қалдық атауы	Қалдықтардың түзілу көлемі, мың тонна/жыл		Пайдаланылған қалдықтар, мың тонна/жыл		Қалдықтарды кәдеге жарату көлемі. мың тонна/жыл		Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтардың түзілуінің нақты көрсеткіштері, кг/тонна өнім		Артық жүктемені қолдану/орналастыру	Орналастыру/қойма
		Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	9	10	11
	Темір кенін жерасты өндіру
1	А5
2	Тау-кен қалдықтары	0,2	0,03	0	0	0	0	0,1	0,00001	Толығымен қайта қолданылған
3	Тау-кен қалдықтары	0,4	0,1	0,1	0,1	0,3	0,05	0,2	0,05		Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
4	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	79,6	58,2	79,6	58,2	0	0	42,8	21,1	Толығымен қайта қолданылған
5	В4
6	Құрамында металлы бар минералды шикізаттың кеніштері мен карьерлерінің қалдықтары, оның ішінде үстіңгі қабат	41,1	28,1	41,1	28,1	0	0	23,1	11,7		Таусылған "Батыс Қаражал" карьерін қалпына келтіру үшін
7	С2
8	Тау-кен қалдықтары	765	264,9	765	264,9	0	0	851,5	219,5	Кесек қалдықтар – карьерлердің қазылған кеңістігіне төсеу	қоршау жынысы - карьерлердің қазылған кеңістігінде төселеді
9	Аспирациялық шаң	4	2,8	4	2,8	0	0	12,6	5,1	Өндірісте қолданылады	аспирациялық шаң өндіріске қайтарылады
10	С3
11	Аспирациялық шаң	0,06	0,01	0,06	0,01	0	0	66,4	30,2	Аспирациялық шаң өндіріске оралады	Өндірісте қолданылады
12	Тау-кен қалдықтары	120	79,4	120	79,4	0	0	0,03	0,005	Қоршау жынысы – карьерлердің дамыған кеңістігінде төсеу	қоршау жынысы - карьерлердің қазылған кеңістігінде төселеді

3.2.12. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

Қара металл кендерін жерасты өндіруде кәсіпорындарда келесі энергетикалық ресурстарды пайдалануға болады:

мотор отыны (дизель отыны);

электр энергиясы;

жылу энергиясы.

Энергия ресурстарын тұтынудың жалпы үлесінде жерасты өндіру тау-кен өндіру және өңдеуші кәсіпорындардың жалпы тұтынуының 10-нан 15 %-ға дейінін тұтынады. Жерасты кендерін өндіруде энергия ресурстарының негізгі тұтынушылары:

дренажды қондырғылар – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтынуының 20-дан 25 %-ға дейін;

желдету қондырғылары – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтыну көлемінің 15-тен 25 %-ға дейін;

тау-кен қондырғылары – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтынуының 10-нан 15 %-ға дейін;

жерасты көлігі – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтынуының 10-нан 15 %-ға дейін;

компрессорлық қондырғылар – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтыну көлемінің 5-тен 10 %-ға дейін;

дайындық учаскелері – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтыну көлемінің 8-ден 15 %-ға дейін;

көтергіш қондырғылар – шахтаның жалпы электр энергиясын тұтынуының 5-тен 10 %-ға дейін;

кеніштің жалпы электр энергиясын тұтыну көлемінің 10 % дейін жер бетінде орналасқан объектілер.

3.28-кестеде қара металл кендерін жерасты өндіруде қолданылатын энергия ресурстарының ағымдағы тұтынуы келтірілген. Өндірілетін кеннің тоннасына ресурс шығыны ресурстарды тұтынудың нақты шығындары ретінде анықталады.

3.28-кесте. Энергетикалық ресурстардың ағымдағы тұтынуы

1. Р/с 2. №	3. Нысанның атауы	4. Тұтынылатын ресурс	5. Қолдану мақсаты	6. Жылдық тұтыну, ш.о.т.	7. Меншікті тұтыну, ш.о.т./т
8. 1	9. 2	10. 3	11. 4	12. 5	13. 6
14. 1	15. А5	16. Электр энергиясы	17. Тау-кен	18. 10 867,88	19. 0,00572
20. 2	21. В4	22. Электр энергиясы	23. Тау-кен	24. 5 246,959	25. 0,00221
26. 3	27. С3	28. Электр энергиясы	29. Тау-кен	30. 4 232,43	31. 0,00181
32. 4	33. С2	34. Электр энергиясы	35. Тау-кен	36. 4 709,326	37. 0,00187
38. 5	39. В4	40. Мотор отыны	41. Тау-кен	42. 626,222	43. 0,000261
44. 6	45. В4	46. Жылу энергиясы	47. Жылыту және желдету	48. 926,068	49. 0,000386

Кестеде өндірілген кен үшін электр энергиясының үлестік шығыны 0,00221-ден 1,873 ш.о.т.-ға дейін өзгеруі мүмкін екенін көрсетеді. өндірілген кеннің тоннасына (13,19–46,51 кВт/т). ИТС ЕҚТ 25-2021 сәйкес, Ресей Федерациясының тау-кен өнеркәсібінің кәсіпорындарында жерасты тау-кен өндіру кезінде тау-кен массасын өндірудің тоннасына электр энергиясының үлестік шығыны 28-ден 33 кВт*сағ/т-ға дейін ауытқиды.

Жерасты тау-кен жұмыстарында электр энергиясының меншікті шығынына әсер ететін негізгі факторлар:

жүргізілген дайындық жұмыстарының көлемі;

дамыған көкжиектер тереңдігі;

шахталарды (орталықтандырылған немесе бөлінген жүйелер) қысылған ауамен қамтамасыз ету жүйесінің ерекшелігі;

жерасты суларының көлемі.

Сондай-ақ, кеніште жүргізілетін аршу жұмыстарының көлемі энергия ресурстарының үлестік шығынына айтарлықтай әсер етеді, өйткені өндірілген кеннің тоннасына нақты шығындар анықталады.

3.3. Қара металдар кендерін байыту

Кенді байыту – металдар мен минералдарды физикалық және/немесе химиялық қасиеттерінің айырмашылығына қарай бір-бірінен бөлу әдістерінің жиынтығы. Магниттік қасиеті бар кендерді байытудың технологиялық схемасы 3.22-суретте көрсетілген.

3.22-сурет. Магнитет кендерін байытудың технологиялық схемасы

Пайдалы қазбаларды байыту процестері байытылған минералды шикізаттың құрамына, таңдалған байыту әдісіне, қолданылатын техникалық және технологиялық шешімдерге байланысты ластағыш заттардың шығарындыларымен, ағынды сулардың, қалдықтардың түзілуімен және қоршаған ортаға басқа әсерлермен қатар жүреді.

Қоршаған ортаның құрамдас бөліктеріне ең елеулі теріс әсер байыту қалдықтарын кәдеге жарату бойынша операциялармен байланысты.

Байыту қалдықтары (тау жыныстары, қалдықтар (шлам)) қалдықтарды орналастыру орындарында (үйінділер, қалдық қоймалары (шламдар)) орналастырылған, құрамында пайдаланылатын реагенттердің қалдықтарын қоса алғанда, ұсақ түйіршікті материал болып табылады. Қалдықтарды кәдеге жарату объектілерін байытудың әсері жерді алып қою, табиғи ландшафттардың өзгеруі, топыраққа статикалық жүктеме, қоршаған орта компоненттерінің ластануы түрінде көрінеді.

Темір кендерін байыту кезінде жерүсті атмосферасының суспензиямен (шаңмен) тікелей ластануы жүреді:

кен массасын конвейерлік тасымалдау кезінде;

оны сүзгілеу және ұсақтау кезінде;

байыту зауыттарының ірі ұсақтағыштарының қабылдау воронкаларын тиеу кезінде;

құрғақ магниттік айыру процестерінде;

концентрат пен агломератты кептіру процестерінде;

қалдықтардан шаңды тазарту кезінде.

Шаңды шығарудың қарқындылығы технологиялық операциялардың түріне және өңделетін материалдың физикалық-механикалық қасиеттеріне де, шаң шығарындыларымен күресу құралдарының болуына да байланысты.

Кенді ұсақтауға және концентраттарды кептіруге арналған ғимараттар әдетте электростатикалық тұндырғыштарды қолданатын аспирациялық қондырғылармен, шаңды тазалау тиімділігі 95 %-дан жоғары ылғалды газ тазалау қондырғыларымен қамтамасыз етіледі.

3.23-сурет. Байыту кезіндегі шаңның үлестік шығарындылары (г/т)

Диаграмманы талдау кейбір кәсіпорындарда байыту кезіндегі шаңның үлестік шығарындылары Ресей Федерациясының ИТС-25 талаптарынан сәл жоғары екенін көрсетеді. Нақты көрсеткіштерді анықтау кезінде шаң шығарындылары қосалқы жұмыстарды есепке алмай алынды. ИТС 25-2021-де қалқымалы заттардың үлестік шығарындылары (шығарындылар құрамындағы барлық қатты заттар, соның ішінде "SiO2 құрамы 20, 20 - 70 және 70 пайыздан жоғары бейорганикалық шаң) 60 г/т құрайды. , циклондар мен скруббер Venturi, электрофильтрлерді тазалау үшін қолданылады.

Карьерлерден тазартылған ағынды сулар қайта өңдеу циклін қамтамасыз ету үшін пайдаланылады - "зауыттық қалдық" және орны толмас шығындарды жабу.

Темір кендерін байыту процесінің негізгі қалдықтары ұнтақтау, жіктеу, байыту, қоюландыру, сүзу технологиялық операцияларында түзілетін "қалдықтар" болып табылады.

3.3.1. Негізгі байыту әдістері

Кенді байыту технологиясы нәтижесінде бір немесе бірнеше пайдалы құрамдас бөліктер қоспалардан бөлініп алынатын тізбекті операциялар (процесстер) тізбегі.

Байыту процестері мақсатына қарай дайындық, негізгі (минералды бөлу процестері) және көмекші болып бөлінеді (3.24-суретті қараңыз).

Дайындық процестері – ұсақтау, ұнтақтау, сүзу және жіктеу – келесі процеске қажетті берілген өлшемдегі өнімді алуға арналған. Ұсақтау және ұнтақтау – сыртқы күштердің әсерінен пайдалы қазбалардың кесектерін кішірейту процестері. Ұсақтау кезінде 5-8 мм-ден үлкен, ұсақтағанда 5 мм-ден аз өнімдер алынады. Електену және жіктеу кенді, ұсақталған немесе ұсақталған материалды әртүрлі мөлшердегі өнімдерге бөлу үшін қолданылады. Електену – калибрленген саңылаулары бар елеуіштерде немесе елеуіштерде кендерді өлшем сыныптары бойынша іріктеу. Классификация – ұсақ бөлшектерді қозғалатын су немесе ауа ағынымен жоюға негізделген ұсақталған немесе ұсақталған кенді өлшемі бойынша бөлу.

3.24-сурет. Байытудың технологиялық процесінің жалпылама схемасы

Олардың негізгілеріне байыту процестерінің өзі жатады – пайдалы қазбаларды бөлу, нәтижесінде пайдалы компоненттер концентраттар түрінде бөлінеді, ал тау жыныстары мен қоспалар қалдық түрінде шығарылады. Байыту (бөлу) процестері бөлінген минералдардың физикалық немесе физика-химиялық қасиеттерінің айырмашылығына негізделеді: көлемі, пішіні, тығыздығы, магниттік қабылдағыштығы, электр өткізгіштігі, сулануы және т.б.

3.3.1.1. Гравитациялық байыту әдістері

Гравитациялық байыту әдістері — ортаның кедергісі және бөлінетін бөлшектердің ауырлық күші әсерінен сұйық немесе газ тәрізді ортада байыту — негізінен тығыздықтағы айырмашылықтарды пайдалануға негізделген.

Гравитациялық байыту сонымен қатар бөлшектер мен ортаның айналуынан туындайтын орталықтан тепкіш күштерді, сондай-ақ бөлуші ортаға электрлік және магниттік әсерлерді пайдаланады. Гравитациялық әдістер сирек және асыл металдың, темір кендерінің және көмірдің кендері мен плассерлерін байыту кезінде кеңінен қолданылады.

Өнеркәсіптегі гравитациялық әдістердің ішінде ең көп тараған процестерге айлабұйымдар, үстелдерде шоғырландыру, бұрандада байыту, конусты реактивті сепараторлар, ауыр суспензиялар мен сұйықтықтарда, сондай-ақ құлыптарда қолданылады.

3.3.1.2. Магниттік байыту әдістері

Магниттік байыту – қазба шикізатының бөлінген компоненттерінің магниттік қасиеттерінің айырмашылығын пайдалануға негізделген магнит өрісіндегі байыту процесі. Сепаратор магнитімен жасалған магнит өрісінде магниттік минералды бөлшектер магниттеледі және магниттердің полюстері арқылы тартылады; магниттік емес минералдардың бөлшектері магниттелмейді және магнит өрісінен еркін жойылады.

Магниттік өрісті құру көзі тұрақты магниттер (магниттелген денелер) және электромагниттер (соленоидтар); тұрақты магниттер әлсіз магнит өрісінің күші 10•104 А/м артық емес сепараторлар үшін қолданылады.

Магниттік сепарация темір, хром кендерін, мыс-никель кендерін және сирек металдар кендерін байыту кезінде кеңінен қолданылады (негізінен дөрекі концентраттарды тазалау операцияларында және ұжымдық концентраттарды өңдеуде).

Магниттік байытуға ұшыраған бөлшектердің өлшемі 100-0,044 мм. Процесс сулы немесе ауа ортасында жүзеге асырылады. Практикада минералдар магниттік қасиеттеріне қарай күшті магнитті, магнитті, әлсіз магнитті және магнитті емес деп төрт топқа бөлінеді.

3.3.1.3. Флотациялық байыту әдістері

Флотациялық байыту немесе флотация - әртүрлі фазалардың шекарасында болатын физикалық және химиялық құбылыстарға негізделген байыту процесі: қатты (минералды бөлшектер), сұйық (су) және газ тәрізді (ауа).

Судағы ауа көпіршіктерінің флотациялық минералдануында негізгі рөлді олардың жанасу периметрі (сулану периметрі) бойынша флотация фазалары арасындағы шекарада жүретін ылғалдандыру процестері атқарады.

Сулану процестері минералды бөлшек пен ауа көпіршігін жабатын гидратталған қабаттардың қасиеттерімен анықталады. Беттік гидратацияның жоғарылауымен оның суланғыштығы (гидрофильділігі) жоғарылайды, ал азайған кезде бетінің сулану қабілеті төмендейді (гидрофобты).

Минералдардың бетінің ылғалдануы (олардың сумен сулану дәрежесі) суланудың жанасу бұрышымен сипатталады, оның мәні минералдардың жүзгіштігін анықтайды.

Минералдардың бетінің табиғи ылғалдануы, сондай-ақ флотация жағдайында ауа көпіршіктерінің бетінің ылғалдануы флотациялық реагенттердің көмегімен бағытты түрде өзгереді. Нақты флотация жағдайында минералды бөлшектердің ауа көпіршіктеріне адгезиясының нәтижесі адгезия кинетикасымен анықталады, ол көпіршік пен бөлшекті бөлетін су қабатының бұзылу кинетикасымен анықталады. Минералды бөлшектің беті неғұрлым гидрофобты болса, соғұрлым әсер ету күші және бөлшекті судағы ауа көпіршігімен бекіту үшін қажетті жанасу уақыты аз болады. Бөлшектердің мөлшері мен пішіні, бетінің кедір-бұдырлығы және т.б., сонымен қатар кинетикалық жағдайда адгезияға айтарлықтай әсер етеді. Ұсақ бөлшектер үшін флотация ықтималдығы негізінен олардың көпіршіктермен соқтығысу ықтималдығына, ал үлкендер үшін бөлшектің көпіршікке тұрақты қосылу ықтималдығына байланысты. Демек, шламдар тығызырақ целлюлозада жақсы жүзеді, ал ірі бөлшектер сұйылтылған целлюлозада жақсырақ болады. Флотацияның келесі түрлері бар: пленка, май және көбік.

3.3.1.4. Электрлік байыту әдістері

Электрлік байыту – қазба шикізатының бөлінген компоненттерінің электрлік қасиеттерінің айырмашылығын пайдалануға негізделген электр өрісіндегі байыту процесі. Электр өрісі арқылы өтетін әртүрлі минералдарға электрлік күштер әсер етеді, олар настис қозғалысының әртүрлі траекториясын және олардың бөлінуін тудырады.

Электрлік сепарация сирек металдың кендерін байыту кезінде қолданылады (кеңірдектерді тазарту және ұжымдық концентраттарды дәл баптау). Ильменит пен рутилді цирконнан, монациттен және ставролиттен бөлу үшін жиі электрлік байыту қолданылады; касситерит пен вольфрамит – турмалиннен, гранаттан, монациттен, цирконнан; колумбит-танталит – касситерит пен цирконнан. Электрлік әдістерді көмір ұсақтарын бөлуде де қолдануға болады. Электрлік байытуға ұшыраған кендердің мөлшері әдетте 2 (6) мм-ден аспайды.

Электр өткізгіштігі бойынша минералдар үш топқа бөлінеді:

ұңғыма өткізетін электр тогы – өткізгіштер;

әлсіз өткізгіш (жартылай өткізгіш) – жартылай өткізгіштер;

электр тогын (диэлектриктерді) өткізбейді.

Электр өткізгіштігі бойынша минералдар электрлік сепараторларда бөлінеді. Бірінші және екінші топтағы минералдар үшінші топтағы минералдардан жақсы бөлінген; бірінші топтағы минералдарды екінші топтағы минералдардан ажырату қиынырақ (кейде мүмкін емес).

3.3.1.5. Арнайы байыту әдістері

Арнайы және аралас байыту әдістеріне мыналар жатады:

пайдалы қазбаларды сұрыптау, қолмен сұрыптау және радиометриялық байыту әдістері;

ұсақтық, үйкеліс, пішін және беріктік бойынша байыту әдістері;

пирометаллургиялық процестер – күйдіру, дескриптация;

минералды шикізатты өңдеудің химиялық процестері;

гидрометаллургиялық процестер – бағалы компоненттерді шаймалау, цементтеу, электролиз, тұндыру, сорбциялау, экстракциялау;

геотехнологиялық процестер – көмірді, күкіртті, тақтатастарды газдандыру; бисофитті, күкіртті, битумды балқыту; калий тұздарын еріту; ұңғыманың гидравликалық өндірісі.

Арнайы және құрама байыту әдістерінің мақсаты – отқа төзімді кендерден бағалы компоненттерді алу, шикі және сусымалы концентраттарды өңдеу, кендерді алдын ала байыту, нашар баланстан тыс кендерді және байыту фабрикаларының қалдық қалдықтарын байыту.

3.3.2. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу

Ұсақтау және ұнтақтау – бұл негізінен бөлшектерінің өлшемі 5 мм және одан көп (ұсақтау), 5 мм-ден аз (ұнтақтау) өнім алу үшін сыртқы механикалық күштердің әсерінен кесектердің өлшемдерін азайту процестері. 5 мм-ге тең шекаралық бөлшектің өлшемі шартты түрде қабылданады және қазба шикізатының түріне байланысты белгілі бір шектерде өзгеруі мүмкін. Қазба шикізатының гетерогенді қаттылығымен әртүрлі мөлшердегі және минералогиялық құрамдағы өнімдерді алуға болады.

Ұсақтау және ұнтақтау процестерінің физикалық мәні бірдей. Ұсақтау және ұнтақтау кезінде тау жыныстары әртүрлі деформациялар нәтижесінде (сығу, созылу, иілу, қажалу және ығысу) кернеулер материалдың созылу беріктігінен (шыңғы кедергі шегі) өткенде бұзылады.

Ұсақтау әдісін таңдау минералдың физикалық қасиеттеріне және бастапқы материалдың мөлшеріне байланысты. Өте қатты материалдар үшін соққы немесе ұсақтау ең ұтымды болып табылады, тұтқыр материалдар үшін - ұнтақтау немесе үйкеліспен бірге соғу, сынғыш материалдар бөлшектеу арқылы ұсақталады. Дөрекі ұсақтау үшін, ұсақтау және бөлшектеу жиі қолданылады, ұсақ ұнтақтау негізінен соққы және абразия арқылы жүзеге асырылады. Ең қарапайым және арзан ұсату әдісі – ұсақтау, ең қымбаты – үйкеліс, ол энергия мен материалдарды көп тұтынумен байланысты.

Ұсақтау және ұнтақтау процестері жаңа беттердің пайда болуымен және соның салдарынан жүйенің потенциалдық энергиясының жоғарылауымен бірге жүреді. Олар энергияны сіңіру арқылы ағып кетеді. Ұсақталған өнім (кесек материал) түзу немесе дөңес өлшемді сипаттамаға ие, ұсақталған өнім (ұнтақ материал) ойыс сипаттамаға ие.

Ұсақтау және ұнтақтау минералдық шикізатты байыту кезінде жұмсалатын энергияның жартысына жуығын жұмсайды. Ұсақталған өнімнің көлеміне қарай ірі, орташа және ұсақ ұсақтау болып бөлінеді. Дөрекі ұсақтау кезінде ұнтақталған өнімдегі максималды кесінділердің өлшемдері 350-100 мм, орташа ұсақтау кезінде 100-40 мм, ұсақ ұсақтау кезінде 40-5 мм.

3.29-кесте. Қазақстан Республикасының тау-кен өндіруші кәсіпорындарының жұмыс істеп тұрған зауыттарындағы ұнтақтау схемалары (ҚТА бойынша).

1. Р/с 2. №	3. Шахта / кәсіпорын	4. Жіктеуішпен ұнтақтау сұлбасы
5. 1	6. 2	7. 3
8. 1	9. А	10. Екі ұнтақтау схемасы 11. 1) екі сатылы ұнтақтау сұлбасы – штангалы диірмен + шарлы диірмен; 12. 2) үш сатылы ұнтақтау сұлбасы – шыбық + гидроциклонды құмдарда тізбектей екі шарлы диірмен.
13. 2	14. B	15. Штангалы диірмендегі бір сатылы ұнтақтау схемасы
16. 3	17. С	18. Шарлы диірмендегі бір сатылы ұнтақтау схемасы

3.25-сурет. Диірмен жабдығы

Ұсақтау (ұнтақтау) операцияларына жіберілетін материалдың көлемін азайту және дайын өнімді өлшемі бойынша оқшаулау үшін классификация қолданылады.

Классификация - бөлшектерінің өлшемдері бойынша гетерогенді қазба шикізатын өлшемдері бойынша салыстырмалы түрде біртекті екі (немесе одан да көп) өнімге бөлу процесі. Елеуіш (скринингтік) және елеуішсіз (гидравликалық және ауа) жіктелуі бар.

Елеуіш (елеуіш классификациясы) – іріктеу бетінде (елеуіштер, елеуіштер және т.б.) жүзеге асырылатын қазба шикізатын өлшемі бойынша сыныптарға бөлу процесі. Скрининг процесі жүзеге асырылатын құрылғылар экрандар деп аталады. Процестің негізгі көрсеткіші скрининг тиімділігі болып табылады, ол кішігірім өнім салмағының бастапқы материалдағы төменгі сынып салмағына қатынасымен анықталады.

Гидравликалық (елеуішсіз) жіктеу – бөлшектердің түсу (шөгу) жылдамдығына сәйкес сұйық ортада жүзеге асырылатын қазба шикізатын өлшем сыныптарына бөлу процесі.

3.30-кесте. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу кезінде қолданылатын негізгі жабдықтар (КТА бойынша)

1. Р/с 2. №	3. Нысанның атауы	4. Жабдықты анықтау
5. 1	6. 2	7. 3
8. 1	9. A	10. ККД, КСД, КМД, "Гидрокон" ұсатқыштары, ГИТ типті экрандар, ПБС типті құрғақ магниттік сепараторлар, MSC, MSHTS диірмендері, гидроциклондар HZ.
11. 2	12. B	13. СМД, КСД ұсатқыштар, ортадан тепкіш ұсатқыштар, ГИТ типті торлар, Метсо, ПБС типті құрғақ магниттік сепараторлар, МСЦ диірмендері, ГТ типті гидроциклондар, ГИТ типті экрандар
14. 3	15. С	16. Ұсатқыштар СМД, КСД, сияқты экрандар ГИТ, МШР

Темір кендерін ұсақтау кезінде атмосфералық ауаға шаң шығарындылары жүзеге асырылады.

В6 объектісінде кенді тасымалдау және өңдеу кезінде (ұсақ фракциялар құйылатын орындарда) шаңның қоршаған ортаға түсуін болдырмау үшін, бұрын жылжымалы бөлік жабдығының бөлігі ретінде жеткізілген шаң ұстағыштар қарастырылған. Шаң ұстағыштарды тазалау дәрежесі 99,9 % құрайды.

Кешенді технологиялық аудит нәтижесінде ластағыш заттардың шығарындылары бойынша деректер талданып, 3.31-кестеде негізгі ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, концентрациясы және меншікті мәндері көрсетілген.

3.31 кесте. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу кезінде ауаға шаңның шығуы (ҚТА бойынша)

1. Р/с 2. №	3. Нысанның атауы	4. Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		5. Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		6. Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
1. Р/с 2. №	3. Нысанның атауы	7. Макс.	8. Мин.	9. Макс.	10. Мин.	11. Макс.	12. Мин.
13. 1	14. 2	15. 3	16. 4	17. 5	18. 6	19. 7	20. 8
21.	22. Кенді байыту
23.	24. Ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу
25. 1	26. А6	27. 380,7	28. 315,0	29. 67,9	30. 43,5	31. 0,03	32. 0,02
33. 2	34. В6	35. 20,5	36. 17,3	37. 959220,5	38. 155953,8	39. 0,1	40. 0,00005
41. 3	42. С4	43. 88,1	44. 74,9	45. 726,5	46. 88,1	47. 0,3	48. 0,1
49. 4	50. С5	51. 71,5	52. 61,0	53. 131,8	54. 58,7	55. 0,2	56. 0,1

3.31-кестеден шаң шығарындыларының үлестік мәндері байытылған кеннің 0,0005-тен 0,3 кг/т дейін өзгеретіні, нақты көрсеткіштердегі мұндай сәйкессіздік кенұнтақтау жабдығының түрі мен қуатына, қолданылатын тазалау жабдықтарының түріне байланысты.

3.3.3. Қара металдар кендерін байыту

Қара кендерді өндіру бойынша тау-кен кәсіпорындарында байытудың негізгі әдістеріне магнитті кенді сұрыптау, гравитациялық, магниттік сепарация жатады.

Құрамында темірі бар кендерді байыту бойынша байыту зауыттарында магнетитті кендерді өңдеу сұлбасы қолданылады – 10 мм ұсақтыққа дейін үш немесе төрт сатылы ұсақтау, содан кейін орташа өнімді алу үшін құрғақ магниттік сепарация. Бұл өнім дымқыл магниттік бөлуге жіберіледі. Ылғалды магниттік байыту сұлбасында аралық өнім екі немесе үш ұнтақтау сатысынан өтеді, ұнтақтау кезеңі магнетит түйірлерінің мөлшеріне байланысты, бұл кезде бос жыныстың минералдарынан магнетит бөлінеді. Ылғалды магниттік айырудың сатысы магниттік өнімдегі темірдің мөлшеріне байланысты. Қазақстан Республикасында жұмыс істейтін зауыттар үшін әдетте магниттік сепарацияның кезеңдері 4-ке жетеді. Әрі қарай, алынған концентрат сусыздандырылады және тұтынушыға жіберіледі. Егер одан әрі өндіріс шекемтастарды күйдіруді қамтамасыз етсе, бұл концентрат кесектеу және одан әрі қуыру процесінен өтеді. Темір минералы – гематитпен ұсынылған кендер үшін байыту схемасы джигинг арқылы гравитациялық байытуды қарастырады.

Хромит кендерін өңдеуге арналған байыту зауыттары 160 бөлшек мөлшеріне дейін ұсақтау схемасын қарастырады. Одан әрі өнім -160+10мм және -10+0мм сыныптарға електен өткізіледі. Сыныбы -160+10мм ауыр ортада байытудан өтеді. Ауыр материал тұтынушыға жөнелтіледі, ал жеңіл материал үйіндіге жіберіледі.

Сыныбы -10+0мм экранда -10+3мм және -3+0мм сыныптарға електенеді. -10+3мм сыныбы айлабұйымдарда, ал -3+0мм сыныбы бұрандалы сепараторлар мен центрден тепкіш гидравликалық концентраторларда байытылған. Алынған концентраттар одан әрі ұнтақтау машинасында күйдіре отырып, брикеттеу және ұнтақтауға жіберіледі.

Магнитті іріктеу кен массасынан бос жыныстардың бөліктерін бөлу үшін қолданылады. Мұндай құрал-жабдықтар Қазақстан Республикасындағы темір кендерін өндіру мен өңдеуде қолданылады. Магниттік кенді сұрыптау кен мөлшері 300 мм-ден аз болғанда және тікелей карьерге жақын жерде жүзеге асырылады, бұл таңдалған бос жынысты өңделген массивте сақтауға мүмкіндік береді. Бұл технология бос жыныстарды 20 %-ға дейін бөліп алуға және темір құрамын арттыруға мүмкіндік берді. Бөлу материалын магнитті және магнитті емес құрамдас бөліктерге (сәйкес кенді және аз кенді/кенді емес жыныстар) бөлу қуатты барабанды магниттік сепаратордың көмегімен жүзеге асырылады, ол 450 мм-ге дейінгі кен бөліктерін алуды қамтамасыз етеді. бөлу материалынан өлшемі. Бұл технология хромит кендерін алдын ала байыту және одан әрі байыту үшін кондицияланған кендерді өндірумен қара металл кендерін өндіру кезінде пайда болған үйінділерді өңдеу үшін де перспективалық болып табылады. Сондай-ақ, бұл технология марганец өндіру үйінділерін өңдеу үшін қолданылды.

Байыту кәсіпорындарында гравитациялық байыту пайдалы қазбалар мен бос жыныс минералдарының гравитациялық қасиеттерінің айырмашылығы негізінде жүзеге асырылады. Осы айырмашылық бойынша хромит кендерін байыту дамыды. Қолданылатын жабдық конструкциялары мен байыту әдістері бойынша әртүрлі, бірақ олардың барлығы гравитациялық жабдыққа жатады. Қолданбалы құрал-жабдықтар – ауыр орталар сепараторы, айлабұйымдық станок, бұрандалы сепаратор, концентрация үстелі, ортадан тепкіш гидравликалық концентратор.

Ауыр медиа сепараторы минералдарды тығыздығына қарай бөледі. Тығыздығы азырақ жоғары көтеріліп, сепаратор механизмдері арқылы жойылады, ал ауырлары батып, сепаратор құрылғысымен де шығарылады. Ауыр орта салмақ агентін сумен сұйылту арқылы жасалады. Хромит кендерін байыту кезінде ауыр орта жасау үшін феросиликий қолданылады (мысалы, С1 және С2 объектілерінде). Концентрация шамамен алынған және байытылған минералдың тығыздығынан жоғары.

3.26-сурет. Орташа ауыр айырғыш

Тұнба. Жұмыс істеу принципі пульсирленген бөлу ортасының ағынындағы минералды дәндердің қозғалу жылдамдығының айырмашылығына негізделген. Кенді тығыздығы және ұсақтығы бойынша итергіш електен қабаттарға бөледі. Үстіңгі қабаты жеңіл, төменгі қабаты ауыр. Әрі қарай, өнімдерді тиеу машинасының арнайы құрылғылары түсіреді.

Бұрандалы сепаратор. Кенді материалды байыту спираль тәрізді масса ағынында жүзеге асырылады. Бұрандалы шұңқыр бойымен қозғалған кезде минералды шекемтастар тығыздығы мен ұсақтығы бойынша стратификацияланады. Орталықтан тепкіш инерция күштерінің, су ағынының массасы мен гидродинамикалық қысым күштерінің әсерінен қабыршақтанған минералды шекемтастар ағынның көлденең қимасы бойынша қайта бөлінеді: тығыздығы жоғары пайдалы минералдардың дәндері ішкі ағынның шекарасында шоғырланады, ал сыртқы жағында бос жыныстардың жеңіл түйірлері орналасқан.

Концентрация үстелі. Кестелердегі байыту процесі байытылған минералдардың тығыздығының айырмашылығына және олардың сәл көлбеу бетпен ағып жатқан су ағынында бөлінуіне (стратификациясына) негізделген.

Ортадан тепкіш гидроконцентратор. Байыту принципі орталықтан тепкіш күшке негізделген. Ауыр минералдар гидравликалық концентратордың ішкі жағына төсекке басылады, ал жеңілдері құрылғының жұмыс аймағынан шығарылады.

3.27-сурет. Орталықтан тепкіш гидроконцентратор

Магниттік айырғыш. Құрылғы және жұмыс жағдайлары бойынша магниттік сепараторлар екі топқа бөлінеді: магниттілігі жоғары кендерді құрғақ және ылғалды байыту үшін магнит өрісінің кернеулігі төмен және әлсіз магнитті кендерді құрғақ немесе ылғалды байыту үшін магнит өрісінің кернеулігі жоғары.

3.28-сурет. Магниттік айырғыш

Төмендегі кестелерде Қазақстан Республикасында жұмыс істейтін байыту зауыттарында байыту үшін қолданылатын әдістер мен жабдықтар және бағалы компоненттердің шығымы туралы ақпарат берілген.

3.32-кесте. Қазақстан Республикасында жұмыс істейтін байыту зауыттарында бағалы компоненттерді байыту, жабдықтау және шығару әдістері.

Р/с №	Нысанның атауы	Байыту әдісі	Өнімдер	Негізгі жабдық	Шығу,%
1	2	3	4	5	6
1	А	Магниттік кесек жинау, құрғақ және ылғалды магнитті бөлу	Темір концентраты-Fe-, 65-66,5 %	Құрғақ магниттік сепараторлар PBS типті, ылғалды магниттік сепараторлар PBM типті, магниттік сепараторлар DSH-9, дымқыл жұқа экрандар Деррик экрандары	46,5
2	В	Гравитация, құрғақ және ылғалды магниттік бөлу	Темір концентраты-Fe-49-55 %	ПБС және Metso типті құрғақ магниттік сепараторлар, ПБМ типті ылғалды магниттік сепараторлар, айлабұйымдар	61,2
3	С	Кенді сұрыптау, ауыр орталарды бөлу, гравитация және магнит өрісі жоғары магниттік сепарация	Бай тауарлық кен Cr2O3, 45 - 50 %, концентраттар - Cr2O3, 50 % астам	Wedag ауыр ортаны бөлу, Alljig айналмалы поршеньді айлабұйымдар (Германия), SK16 диафрагмалық айлабұйымдар, гидравликалық жіктеуіштер, концентрация кестелері, бұрандалы сепараторлар, Falcon центрифугалық концентраторлар	59,9

Темір кендерін байыту кезінде атмосфералық ауаға шаң-тозаңдар шығарылады. Кешенді технологиялық аудит нәтижесінде ластағыш заттардың шығарындылары туралы деректер алынды және № 3.33 кестеде негізгі ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, концентрациясы және меншікті мәндері көрсетілген.

3.33-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Темір кенін байыту
	Қара металдар кендерін байыту
1	А6	42,7	35,4	-	-	0,003	0,002
2	В5	27,4	27,2	-	-	0,01	0,01
3	В7	12,4	12,3	-	-	0,005	0,005
4	В8	21,6	20,9	138,7	0,4	0,1	0,02
5	С4	64,5	54,8	-	-	0,2	0,1
6	С5	794,0	182,3	1687,1	28,1	1,4	0,2

3.33-кестеден шығатыны, шаң шығарындыларының үлестік көрсеткіштері байытылған кеннің 0,002-ден 1,4 кг/т-ға дейін өзгереді, нақты көрсеткіштердегі бұл сәйкессіздік байыту әдістері мен жабдықтарына, пайдалану мерзіміне байланысты.

3.3.4. Сусыздандыру, концентратты кептіру (агломерациялық кен), шаңсыздандыру

Байыту процестерінің көпшілігі су ортасында жүзеге асырылады және нәтижесінде алынған өнімдерде судың көп мөлшері болады.

Концентрат байыту процесінің соңғы өнімі ретінде құрамында бағалы металдар бар құрғақ, майда ұнтақталған минералды материал болып табылады.

Сақтау алдында концентрат кептіруге арналған конвейерлермен кептіру корпусының бункерлеріне тасымалданады, мысалы, барабан, диск немесе пневматикалық сүзгі құрылғысы арқылы. Сүзу арқылы 10 % ылғалдылыққа қол жеткізуге болады, бұл сақтау және тасымалдау үшін жеткілікті. Сонымен қатар, термиялық кептіруді қолдануға болады.

А зауытында концентраттар жазда дискілі вакуумды сүзгілерде 10 % ылғалдылыққа дейін сусыздандырылады. Тұтынушыға тасымалдау кезінде темір кені концентратының қатып қалмауы үшін қыста концентратты кептіру ылғалдылығы 3,0 % кептіру барабандарында жүргізіледі. Кептіргіштер табиғи газбен жұмыс істейді.

3.34-кесте. Құрғату, кептіру және шаңсыздандыруда қолданылатын негізгі жабдықтар

Р/с №	Белгілерінің атауы	Жабдықты анықтау
1	2	3
1	А	Дискілі вакуумдық сүзгілер, кептіру барабандары, тұндыру камерасы, MP-VTI ылғалды штангалы күл жинағыш
2	В	Таспалы вакуумдық сүзгілер, кептіргіш барабан, сусыздандыру экрандары, циклондық шаң жинағыштар
3	С	Сусыздандыру торлары, таспалы вакуумды сүзгілер, қоюландырғыштар

Концентратты кептіру кезінде ластағыш заттар атмосфералық ауаға шаң, азот оксидтері, көміртегі оксиді, күкірт диоксиді түрінде таралады. Кенді ұсақтау және концентраттарды кептіру ғимараттары әдетте электростатикалық тұндырғыштарды қолданатын аспирациялық қондырғылармен, 95 %-дан астам тазалау тиімділігі бар ылғалды газды тазарту қондырғыларымен және тазалау тиімділігі 77,8-85,9 % ЦН-15 циклондарымен қамтамасыз етіледі.

Кешенді технологиялық аудит нәтижесінде ластағыш заттардың шығарындылары туралы мәліметтер алынды, ал 3.35-3.38 кестелерде негізгі ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, концентрациясы және меншікті мәндері көрсетілген.

3.35-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Концентрат өндірісі
	Кептіру концентраты
1	А6	97,7	80,9	106,8	68,7	0,01	0,004
2	В5	294,0	60,9	962,5	364,6	0,5	0,1

3.35-кестеден шығатыны, шаң шығарындыларының үлестік көрсеткіштері байытылған кеннің 0,004-тен 0,5 кг/т-ға дейін өзгереді, нақты көрсеткіштердегі бұл сәйкессіздік қолданылатын тазарту қондырғысының түрінен, оны тазарту тиімділігіне байланысты болуы мүмкін.

3.36-кесте. Атмосфералық ауаға азот оксидтерінің шығарындылары (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Концентрат өндірісі
	Кептіру концентраты
1	А6	23,9	19,8	61,6	8,7	0,002	0,001
2	В5	22,0	13,5	91,0	14,3	0,03	0,01

3.36-кестеден азот оксиді шығарындыларының үлестік көрсеткіштері байытылған кеннің 0,001-ден 0,03 кг/т дейін өзгеретіні, нақты көрсеткіштердегі бұл сәйкессіздік жанған отынның құрамына, концентратты кептіру кезіндегі жұмыс уақытына байланысты болуы мүмкін.

3.37-кесте. Атмосфералық ауаға көміртегі тотығының шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Концентрат өндірісі
	Кептіру концентраты
1	А6	257,3	212,9	702,4	471,9	0,02	0,01
2	В5	55,547	33,373	264,8	176,4	0,1	0,04

3.37-кестеден көміртегі тотығы шығарындыларының үлестік көрсеткіштері байытылған кеннің 0,01-ден 0,1 кг/т дейін ауытқитыны, нақты көрсеткіштердегі бұл сәйкессіздік жанған отынның құрамына, концентратты кептіру кезіндегі жұмыс уақытына байланысты болуы мүмкін.

3.38-кесте. Атмосфералық ауаға күкірт диоксидінің шығарындылары (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
	Концентрат өндірісі
	Кептіру концентраты
1	А6	0,04	0,03	2,4	1,6	0,000003	0,000002
2	В5	0,883	0,154	66,3	22,1	0,001	0,0002

3.38-кестеден күкірт диоксиді шығарындыларының үлестік көрсеткіштері байытылған кеннің 0,000003-тен 0,001 кг/т дейін ауытқитыны, нақты көрсеткіштердегі бұл сәйкессіздік жанған отынның құрамына, концентратты кептіру кезіндегі жұмыс уақытына байланысты болуы мүмкін.

Шығарынды бақылауға арналған қолданбалы техникалық шешімдер төмендегі кестеде көрсетілген.

3.39-кесте. Шаң шығаруды бақылауға арналған техникалық шешімдер (ҚТА бойынша)

Р/с №	Қолдану мүмкіндігі	Техникалық шешімдер	Тиімділік (нақты)	Сайтта қол жетімділік
1	2	3	4	5
1	Қоспаны дайындау	ВГ-ВНИИМГ газды тазартқыш, дымқыл тазартқыш	91,2	А6
		ВГ-ВНИИМГ газды тазартқыш, дымқыл тазартқыш	92
		ВГ-ВНИИМГ газды тазартқыш, дымқыл тазартқыш	87,6
		ВГ-ВНИИМГ газды тазартқыш, дымқыл тазартқыш	85,9
		газ тазалаушы ВГ-ВНИИМГ, дымқыл тазартқыш	90,4
		газ тазалаушы ВГ-ВНИИМГ, ылғалды	92
		газ тазалаушы ВГ-ВНИИМГ, дымқыл тазартқыш	90,5
2	Сұрыптау	газ тазалаушы ВГ-ВНИИМГ, дымқыл тазартқыш	92
3	Қалдық қоймаларында сақтау	АТУ-2 байыту ғимараты	86
		АТУ -1 шамадан тыс жүктелу жағдайы	96
		АТУ-2 шамадан тыс жүктелу жағдайы	92
		АТУ-3 тиеу корпусы	88
		АТУ-4 тиеу корпусы	86
		Кептіру корпусы СБ 1,2,3,5,8,9,10,4*	94
4	Қалдық қоймаларында сақтау	ССК АТУ-1 корпусы	89	В5
		ССК АТУ-2 корпусы	88
		ССК АТУ-3 корпусы	91
		ССК АТУ-4 корпусы	90
		пеш	98,7
		АТУ-3а,б	98
		АТУ-2 биіктігі+32,0м	98
		АТУ-1 биіктігі+32,0м	98
		АТУ-5а ұсақтау корпусы	93
		АТУ-5б ұсақтау корпусы	93
		АТУ-1 әкті сөндіретін аймақ	86
5	ОФ мобильді бөлігі	Аспирациялық жүйе №1	84,8	В6
		Аспирациялық жүйе №1	84,8
		Аспирациялық жүйе №1	84,8
		Аспирациялық жүйе №1	84,8
		Аспирациялық жүйе №1	84,8
		Аспирациялық жүйе №1	84,8
		Аспирациялық жүйе №7	86,3
		Аспирациялық жүйе №7	86,3
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №2	84,5
		Аспирациялық жүйе №6	73,8
		Аспирациялық жүйе №6	73,8
		Аспирациялық жүйе №6	73,8
		Аспирациялық жүйе №3	82,1
		Аспирациялық жүйе №3	82,1
		Аспирациялық жүйе №5	82,6
		Аспирациялық жүйе №4	79,3
		Аспирациялық жүйе №4	79,3
		Аспирациялық жүйе №4	79,3
6	№2 өнеркәсіп алаңы	Аспирациялық жүйе	90
7	Өңдеу зауытының стационарлық бөлігі	Аспирациялық жүйе №3	84,2
		Аспирациялық жүйе №3	84,2
		Аспирациялық жүйе №4	84,1
		Аспирациялық жүйе №4	84,1
		Аспирациялық жүйе №7	89
8	Бай кенді ұсақтау	АС АТУ-15	78,48	С4
		АС АТУ-17	87,75
		АС АТУ-19	86,18
		АС АТУ-20	67,95
		АС АТУ-21	68,38
9	Нашар кенді ұсақтау	АС АТУ-1	85,48
		АС АТУ-4	78,65
		АС АТУ-5	88,4
		АС АТУ-6	81,65
10	Байыту	АС АТУ-2	86,48
		АС АТУ-3	80,05
		АС АТУ-7	73,2
11	Брикеттеу	АС АТУ-8	81,25
		АС АТУ-9	84,9
		АС АТУ-10	73,9
		АС АТУ-11	69,6
		АТУ ретінде	75,5
		АС АТУ-13	80,8
		АС АТУ-22	84,63
		Ылғалды ағынды шаң жинағыш MPS-60	97
12	Кенді ұсақтау	ҚСД АС - АТУ-3, Циклон СИОТ No 7	81,8	С5
		АС КСР - АТУ-5, скруббер КМП-7.1	81,83
		АС ҚҚД - АТУ-1, скруббер КМП - 5,0	81,68
		ҚҚД АС - АТУ-2, КМП циклоны - 3.2	78,9
		АС КСР - АТУ-4, скруббер КМП-7.1	89,4
13	Байыту, Хром кенін байыту 0 – 10 мм	АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	77,7
		No2 ПВКМиТК АС - АТУ-19	80,63
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	68,3
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	88
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	85,4
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	77,7
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	85,4
		AS PVKMiTK No2 - ЦН-11-800 циклоны	80
		АҚШ ҮШІН - ATU-9, Scrubber KPM - 2,5	83,85
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	85,4
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	85,4
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	88
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	85,4
		АҚШ ҮШІН - ЦН-11-800 циклоны	73,8
		АҚШ FOOR-ЦН-11-800 циклоны	80
		AS PVKMiTK - ATU-7, Scrubber KMP-2.5	80,7
14	Хром кенін байыту 10 – 160мм	КМД АС - АТУ-6, скруббер КМП-6.3	79,1

3.3.5. Қоймалау, тасымалдау

Байыту процесінде алынған концентрат кейіннен өңдеу орнында тұтынушыға жеткізілгенге дейін кеніш аумағында сақталады. Концентрат жабық қоймаларда, ашық алаңдарда немесе жабық жабық алаңдарда салынады.

Орынжайларда үйінділерде сақтау су шашырау, лайланудан, еруден болатын шығындарды азайтады. Ашық жерлерде әдетте құны аз концентраттар сақталады. Қойма қоймаларының көлемі концентратты өңдеу алаңына жеткізу қажеттілігі, сондай-ақ қабылдау жүйесі әсер ететін тасымалдау әдісі мен жиілігіне байланысты. Қашықтық ұзақ немесе жүк көлемі үлкен болса, концентрат теміржол көлігімен жиі тасымалданады. Кішігірім жүктер жүк көліктерімен жүзеге асырылады.

Концентратты сақтау және тасымалдау кезінде атмосфералық ауаға шаң бөлінеді. Кенді тасымалдау және өңдеу кезінде (ұсақ фракцияларды құю орындарында) қоршаған ортаға шаңның түсуін болдырмау үшін V6 объектісінде тазарту жылдамдығы Ц-15-900П маркалы циклондардан тұратын шаңды тазарту қондырғылары қарастырылған. 90,0 %-ға дейін. Шаңнан тазарту қондырғыларынан жиналған шаң байыту процесіне қайтарылады. Алынған концентрат теміржол арқылы тұтынушыға жөнелту үшін автомобильмен теміржол төсеміне тасымалданады.

3.3.6. Суды тазарту, суды қайта пайдалану

Ылғалды магниттік сепарацияны, гравитациялық сепарацияны қолданатын кәсіпорындарда байыту өнімдері 10 % қатты күйден 50 % қатты күйге дейін сусыздандырылатын қоюлатқыштар орнатылады, артық су сақиналы шұңқырдың табалдырығы арқылы қоюлатқышқа, содан кейін қайта өңделген ыдысқа ағып кетеді. су, содан кейін су сорғылары арқылы су процеске кіреді.

Қара кендерді байыту процесінде химиялық реагенттер пайдаланылмайтындықтан, қайта өңделген су ешқандай химиялық өзгерістерге ұшырамайды, соның салдарынан технологиялық процеске қайта өңделген суды тазарту (химиялық өңдеу, рН өзгерту) жүргізілмейді.

Қалыңдатқышта байыту өнімдерін сусыздандыру кезінде суспензиялы бөлшектердің концентрациясы үшін қоюлатқыштың ағуын бақылау қажет. Сондай-ақ, бұл кәсіпорындар дымқыл қалдықтарды сақтау үшін қалдықтарды пайдаланады, онда байыту қалдықтары тазартылады, тазартылған су өңдеу зауытында орналасқан қайта өңделген су құтысына түседі, ол қайтадан технологиялық процеске жіберіледі.

А кәсіпорнында фабриканың жұмысын кәсіпорынның қалдық қоймалары қамтамасыз етеді, ол қалдық қоймасынан айналмалы сумен қамтамасыз етуді бақылайды және жерасты шахтасынан және темір кені карьерінен айдалатын артық суды шығарады.

Табиғи көздерден суды тұтынуды үнемдеу үшін айналмалы сумен жабдықтаудың маңызы зор (табиғи көздерден суды тұтынуды 70 %-ға дейін азайтады).

3.3.7. Өндіріс қалдықтарын басқару

Темір кендерін байыту процесінің негізгі қалдықтары ұнтақтау, жіктеу, байыту, қоюландыру, сүзу технологиялық операцияларында түзілетін "қалдықтар" болып табылады. Қалдықтарда бос жыныстардан басқа 8 %-дан 26,5 %-ға дейінгі мөлшерде темірі бар минералдардың бөлшектері болуы мүмкін. Қалдықтардың көлемі өңделген кендердегі темірдің деңгейіне байланысты байытылған материал көлемінің 40 %-дан 83 %-ға дейін құрайды.

Қалдықтарды, сорбенттерді, сүзгілерді, тұтынушылық қасиеттерін жоғалтқан сүзгі материалдарын, қайта өңдеуге болмайтын жабдықтың техникалық қызмет көрсету және жөндеу қалдықтарын немесе металл сынықтарын байыту зауыттарының өндірістік қалдықтарына қосу керек.

Шаңның аспирациясы (газды тазалау) циклондарды тазалау барысында түзіледі. Ол циклондардың бункерлеріне жиналады, содан кейін технологиялық циклге қайта оралады немесе өнеркәсіптік және құрылыс қалдықтары полигондарына шығарылады.

Қалдықтарды (қалдықтарды) орналастыру үшін қалдық қоймалары салынуда, қорғаныш бөгеттермен, ағынды суларды бұру және тазарту жүйелерімен жабдықталған. Топырақтың және жерасты суларының ластануына жол бермеу үшін қалдық қоймасының негізінің су өткізбеушілігі қажет болған жағдайда герметикалық материалмен (нығыздалған сазды жабындар) немесе геомембраналар түріндегі жабындармен қамтамасыз етіледі. Төбешіктерді сақтауға арналған алаңдарды ұйымдастыру технологиясы әдетте қарапайым, өйткені онда бөгеттер қажет емес. Бұл жерлерде топырақтың беріктігі мен тығыздығы алдын ала зерттеледі. Сондай-ақ, қойма басталғанға дейін жерүсті ағындарын басқару жоспарланған.

А кәсіпорнының су қоймасындағы қалдықтардың ылғалдылығы аудан бойынша да, тереңдік бойынша да өзгермелі және 3-5 %-дан толық сумен қанығуға дейін – 25-34 % (салмақ бойынша) болуы мүмкін. Құрғақ магниттік сепарацияның қалдықтары теміржол арқылы бос жыныс үйінділеріне жіберіледі немесе қиыршық тас ретінде пайдаланылады. Ылғалды магниттік сепарацияның қалдықтары қысымды гидравликалық көлікпен шламды сорғы станциялары арқылы қалдық қоймасына жіберіледі.

С кәсіпорнының ауыр суспензиялардағы байыту қондырғысы құрамында хром оксиді 3-тен 5 %-ға дейін төмен байыту қалдықтарын (кесек) шығарады және таусылған карьерге орналастырылады.

3.40-кестеде темір кендерін байыту кезіндегі қалдықтардың түзілуі туралы деректер келтірілген. Негізгі ластағыш заттардың үлестік мәндері өнімнің кг/т ретінде анықталады.

3.40-кесте. Негізгі өнеркәсіптік байыту қалдықтарының пайда болу көрсеткіштері, пайдалану және кәдеге жарату мысалдары (КТА бойынша)

Р/с №	Қалдық атауы		Қалдықтардың түзілу көлемі, мың тонна/жыл				Пайдаланылған қалдықтар, мың тонна/жыл				Қалдықтарды кәдеге жарату көлемі. мың тонна/жыл			Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтардың түзілуінің нақты көрсеткіштері, кг/тонна өнім				Артық жүктемені қолдану/орналастыру			Орналастыру/қойма
			Макс.		Мин.		Макс.		Мин.		Макс.		Мин.	Макс.		Мин.
1		2		3		4		5		6		7			8		9		10	11		12
1		А7
2		Тау-кен қалдықтары		4,6		3,4		0,1		0,1		4,5			3,3		1,3		0,6			Полигонға орналастыру, кәдеге жарату және (немесе) үшінші тұлғаларға сату үшін үшінші тұлғаларға беру
3		қалдықтар		7,2		0,004		7,2		2,1		0			0		2,2		0,4			Толығымен қайта қолданылған
4		В8
5		Аспирациялық шаң		2,3		2,3		0		0		0			0		0		0			Концентратпен бірге вагондарға тиеледі
6		қалдықтар		212		212		190,8		190,8		190,8			190,8		657,9		190,8			Қоймалау
7		С4
8		Аспирациялық шаң		2		0,3		2		0,3		0			0		4,4		0,3	Өндірісте қолданылады		аспирациялық шаң өндіріске қайтарылады.
9		Тау-кен қалдықтары		400		90,8		400		90,8		0			0		4,4		0,3	Байыту кесек қалдықтары – карьерлердің қазылған кеңістігіне төсеу		байыту қалдықтары (кесек) - өңделген карьерлердің қазылған кеңістігіне салынады.
10		Концентрация қалдықтары (кесек)		595		163,4		0		0		595			163,4		1677,5		238,9	Байыту кесек қалдықтары – карьерлердің қазылған кеңістігіне төсеу		шлам (шлам қалдықтары) – шлам қоймасында
11		С5
12		Аспирациялық шаң		4		2,83		4		2,8		0			0		12,6		5,1	Өндірісте қолданған		аспирациялық шаң өндіріске қайтарылады.
13		Тау-кен қалдықтары		765		264,9		765		264,9		0			0		851,5		219,5	Байыту кесек қалдықтары – карьерлердің қазылған кеңістігіне төсеу		байыту қалдықтары (кесек) - өңделген карьерлердің қазылған кеңістігіне салынады.
14		Концентрация қалдықтары (кесек)		680		245,6		90		90		680			155,6		756,9		203,5	Шлам (шламды байыту қалдықтары) – тұнба қоймасына орналастыру		шлам (шлам қалдықтары) – шлам қоймасында

3.3.8. Отын-энеретикалық ресурстарды тұтыну

Байыту кезінде кәсіпорындарда мынадай энергетикалық және шикізат ресурстары пайдаланылады:

электр және жылу энергиясы;

қазандық пен пештік отын (тас көмір, табиғи газ);

дизельдік отын, керосин;

су ресурстары (карьер және шахта сулары);

шикі кен.

Байыту үшін электр энергиясын тұтынудың жалпы үлесінде ұсақтауды есепке алғанда тау-кен өндіру және өңдеуші кәсіпорындардың жалпы тұтынуының 27-ден 60 %-ға дейіні жұмсалады.

Кенді байыту кезіндегі энергия ресурстарының негізгі тұтынушылары:

бірлік өнімділігі әртүрлі ұсақтау қондырғылары (жақ, конус, балға, ролик) - бұл зауыттардың тұтыну үлесі байыту фабрикаларының жалпы тұтынуының 1,5-тен 5 %-ға дейін;

бірлік қуаттылығы әртүрлі (5 МВт-қа дейін) ұнтақтау қондырғылары (шарлы диірмендер, өздігінен ұнтақтау) - осы зауыттардың тұтыну үлесі байыту процесінің жалпы тұтынуының 45-тен 50 %-ға дейінін құрайды;

сепараторлар (электер, вибрациялық экрандар, магниттік сепараторлар) және байыту процесінің жалпы шығынының 10-нан 15 %-ға дейін;

байыту процесінің жалпы шығынының 7-ден 10 %-ға дейінгі конвейерлік конвейерлер;

компрессорлық қондырғылар байыту процесінің жалпы шығынының 5-тен 10 %-ға дейін;

сорғы жабдықтары байыту процесінің жалпы шығынының 10-нан 20 %-ға дейін.

Кәсіпорындарда тұтынылған энергия ресурстарының технологиялық кезеңдері бойынша жеке есебінің болмауына байланысты отын-энергияны тұтынудың және өндірілген өнімнің үлестік шығындарының жиынтық көрсеткіштері қарастырылды.

Байыту процестеріндегі энергия шығыны ең алдымен өңделген кен көлемімен, қолданылатын байыту процестерімен және осыған қажетті жабдықпен анықталады. Әдетте кенді ұнтақтау кезінде ең қуатты электр қозғалтқыштары қолданылады, әсіресе кенфлотация арқылы байытылған болса. Мысалы, С зауытының ұнтақтағыш қозғалтқыштарының қуаты 5 МВт-тан жоғары.

Сондай-ақ, кенді ұсақтау, іріктеу және флотациялау энергияны көп қажет ететін кезең болып табылады, бірақ жұмыста қолданылатын жеке электр қозғалтқыштары мен сорғылар қуаттылығы жағынан кішірек. Флотацияда көп энергия жұмсалады, әсіресе сұлба күрделі болса және онда машиналар мен жабдықтар көп болса. Кестеде Қазақстан Республикасының шахталарында электр энергиясын тұтыну мысалдары көрсетілген.

Әртүрлі кәсіпорындарда энергияны тұтыну бір тонна кенге 7-150 кВт/сағ құрайды, байыту процесінде тауарлық кеннің тоннасына 3-70 кВт/сағ (2019 жылғы КТА деректері бойынша).

3.41-кесте. Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында электр энергиясын тұтыну

Р/с №	Шахта / кәсіпорын	Жалпы энергия тұтыну, МВт/жыл (2019)	Қолдану мақсаты	Кеннің тоннасына энергия шығыны, кВт/т (2019 ж.)
1	2	3	4	5
1	С4	299 774,8	байыту	87,06*
2	А6	2 017 738,7	байыту	150,7*
3	В5	69 130,08	байыту	66,781
4	В8	7 390,24	байыту	3,643
5	В7		байыту	9,347
6	В6	5 613,01	байыту	5,592

* тұрмыстық қажеттіліктерге электр энергиясын тұтынуды ескере отырып, кәсіпорын бойынша тұтастай тұтынудан меншікті тұтыну алынады.

3.42-кестеде қара металл кендерін байыту кезінде қолданылатын энергия ресурстарын тұтынудың ағымдағы көлемдері берілген. Өндірілген концентраттың тоннасына ресурс шығыны ресурстарды тұтынудың өзіндік құны ретінде анықталады.

3.42-кесте. Суды, шикізатты және энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Тұтынылатын ресурс	Өлшем бірлік	Қолдану мақсаты	Жылдық тұтыну	Меншікті тұтыну, ш.о.т./т
1	2	3	4	5	6	7
1	А6	Электр энергиясы	ш.о.т.	байыту	113089,9	0,007621
2	В5	Электр энергиясы	ш.о.т.	байыту	7419,583	0,009523
3	В6	Электр энергиясы	ш.о.т.	байыту	453,615	0,000937
4	В7	Электр энергиясы	ш.о.т.	байыту	1416,38	0,000590
5	В8	Электр энергиясы	ш.о.т.	байыту	270,6	0,000679
6	С4	Электр энергиясы	ш.о.т.	байыту	1 199,57	0,003019
7	В5	Қазандық және пеш отыны	ш.о.т.	байыту	4697,279	0,004994
8	В7	Қазандық және пеш отыны	ш.о.т.	байыту	1456,076	0,000607
9	В8	Қазандық және пеш отыны	ш.о.т.	байыту	1317,642	0,001731
10	С4	Қазандық және пеш отыны	ш.о.т.	байыту	412,60	0,001039
11	В7	жерасты сулары	м3/т	байыту	0,3	0,3
12	С4	өңдеу суы	м3/т	байыту	13,4	26,6

Кестеде өндірілген кен үшін электр энергиясының үлестік шығыны байытылған кеннің (концентраттың) тоннасына 0,000590-тан 0,009523 тце-ге дейін өзгеруі мүмкін екендігі көрсетілген. Нақты шығындардағы мұндай сәйкессіздік қолданылатын байыту әдістерімен, сондай-ақ энергетикалық ресурстарға қолжетімділікпен (бір энергия ресурсын басқасымен ауыстыру қажеттілігі) байланысты. Сондай-ақ электр энергиясының үлестік шығынына байыту бөлімшелеріне ұйымдық түрде бекітілген, бірақ технологиялық процеске қатыспайтын қосалқы қызметтердің болуы әсер етуі мүмкін.

Жоғарыдағы кестеден судың нақты бірліктерінде сәйкессіздіктер бар, деректер 0,3 м3/т-тан 26,6 м3/т байытылған концентратқа дейін. Бұл байыту кезінде қолданылатын технологиялық әдістерге байланысты болуы мүмкін.

3.4. Шекемтастарды өндіру

Темір кенін және хромит шекемтастарын өндіру металлургиялық өңдеу кезеңдерінің бірі болып табылады. Флюкссіз темір кендері және хромит шекемтастары коммерциялық өнім болып табылады және домна пештерінде темір және электр доғалық пештердегі хром металын балқытуға арналған.

Шекемтастар темірі бар шикізаттан (яғни, ұнтақталған кенмен қоспалардан) жоғары температурада диаметрі 9–16 мм шарларға түзіледі. Бұл технологиялық процеске шикізатты ұнтақтау, кептіру, кесектеу және термиялық өңдеу кіреді. Кесектеу қондырғылары негізінен кендік шахталарда немесе жүк тасымалдау порттарында орналасады, бірақ олар толық циклді темір-болат зауытының бөлігі ретінде негізгі кешенде де орналасуы мүмкін. Табиғи газ немесе көмір шекемтастардың қондырғыларына отын ретінде пайдаланылуы мүмкін; толық циклді шойын-болат зауытында орналасқан шекемтастардың қондырғылары үшін кокс газын отын ретінде пайдалануға болады. Процестің энергияны тұтынуы және онымен байланысты шығарындылар ішінара процесте қолданылатын темір кенінің және басқа шикізаттың сапасына, сондай-ақ пайдаланылатын отынның калориялық құндылығына байланысты болады.

Темір кенінің концентратынан шекемтастар өндіруде қазіргі уақытта 1950 - 1960 жылдары шығарылған күйдіргіш машиналар қолданылады. Жабдық энергияны көп қажет етеді, жұмыс істеу қиын және режим параметрлерін бақылау процесін автоматтандыру. Күйдіру технологиясының өзін және сәйкесінше техниканы ауыстыру мәселесі қарастырылуда.

Хромит концентраттарынан шекемтастар өндіру үшін 2000-шы жылдардың басында хромит кенін байыту зауытында Outotec шығарған қуыру машиналарының құрылысы басталды. Шекемтастаудың технологиялық процесінің параметрлерін, шихта компоненттерін мөлшерлеуді және шекемтастарды күйдіру процесін бақылау үшін Қазіргі заманғы, тиімді, толық автоматтандырылған екі желі салынып, сәтті іске қосылды.

Темір кенін шекемтастау (агломерацияның орнына) шикізатты ұсақтаудан, қатаю белдеуіндегі күйдіру аймағынан, сондай-ақ сұрыптау және тиеу/түсіру операцияларына байланысты шаң мен бөлшектердің шығарылуына әкелуі мүмкін.

Қуыру машиналары технологиялық газдар мен шаң шығарындыларының негізгі көзі болып табылады. Пеш машиналарынан шыққан түтін газдары жинау коллекторы арқылы түтін шығарғыштармен сорылады, тазартылғаннан кейін мұржаға тасталады. Қазіргі заманғы шекемтастар қондырғыларында газ тазалау қондырғылары ретінде 99,8 %-ға дейін шаңнан газды тазарту тиімділігін қамтамасыз ететін электростатикалық сүзгілер қолданылады.

Газ тазалау құрылғылары атмосфераға шығарылатын газдарды санитарлық нормаларға сәйкес тазартуға, түтін сорғыштардың роторларын шаңның абразивті тозуынан қорғауға арналған.

Атмосфераға шығарылатын газдарды тазарту дымқыл әдіспен Вентури құбыр қондырғыларында – тамшы скруббер, нақты ПӘК 85,9-дан 92 %-ға дейін және циклондарда жүргізіледі. Ылғалды әдіспен жұмыс істейтін газ тазалау құрылғыларына берілетін суды түтін шығарғыштар жұмыс істеп тұрған кезде өшіруге жол берілмейді.

Жуу циклондары шикі шекемтастар аймағында ұсақтау және шекемтастау сатысында қолданылады.

Карьер суы қайта өңдеу циклін қамтамасыз ету үшін – "зауыттық қалдық" және орны толмас шығындарды жабу үшін пайдаланылады. Тазартылған ағынды сулар зауыттың суды қайта өңдеу жүйесінде пайдаланылады және нормативтік талаптарға сәйкес келеді.

Шекемтастау процесінің негізгі қалдықтары қуыру машиналарын жөндеу кезінде пайда болатын қалдықтар болып табылады, әдетте бұл бұзылған отқа төзімді материалдар, конвейер таспаларының резеңкелері және т.б.

3.29-сурет. Шекемтастарды өндірудің технологиялық схемасы

3.4.1. Шикіқұрам дайындау

Темір кенінің неофлюсирленген шекемтастарды алуға арналған шикіқұрам екі компоненттен тұрад: дымқыл магнетит концентраты және байланыстырғыш (нығайтатын) қоспа (әртүрлі саз немесе бентонит). Ағынсыз шекемтастарды өндіру технологиясында ылғалдылығы жоғары магнетит концентратын пайдаланған жағдайда шихтаға тұрақтандырғыш "құрғақ" қоспа қосылады.

Шекемтастауға жіберілетін концентраттың сапасы стандарттар талаптарына сай болуы керек.

3.43-кесте. Шекемтастауға үшін берілетін концентратқа қойылатын талаптар

Р/с №	Көрсеткішті атауы	Бірлік өлшемдер	Көрсеткіш мәні (рұқсат етілген ауытқу)	Рұқсат етілген диапазонда төсеу,%
1	2	3	4	5
1	Темірдің массалық үлесі	%	66,0±0,5	95,0
2	Күкірттің массалық үлесі, артық емес	%	0,35	90,0
3	Ылғалдығы	%	9,4 ± 0,2	90,0
4	Сынып мазмұны минус 0,071 мм, кем емес	%	95,0	95,0

Шекемтастарға арналған байланыстырушы - түрлі-түсті саз. Саз 0,071 мм 95 % өлшем сыныбына дейін алдын ала ұсақталады және құрғақ ұнтақтау диірменінде бір уақытта 3 % кептіріледі. Диірменге жылу табиғи газды жағу арқылы беріледі.

"Құрғақ" қоспа түйіршіктеу процесіне түсетін концентраттың ылғалдылығын тұрақтандыру қажет болған жағдайда шихта қолданылады.

"Құрғақ" қоспа ретінде шихтаның бір бөлігі ретінде пайдалануға жарамдылығы үшін зертханалық және өнеркәсіптік сынақтардан өткен гидрофобты материал (өнім) пайдаланылады. "Құрғақ" қоспаны пайдалану күйдірілген шекемтастардың сапасының төмендеуіне әкелмеуі керек. "Құрғақ" қоспаны құрғақ ұнтақтау диірмендерінде де ұсақтап кептіреді.

Шихтаны дайындау технологиялық жіптерде жүзеге асырылады және компоненттерді мөлшерлеу және араластыру операцияларынан тұрады. Әрбір технологиялық желі концентрат бункерімен, байланыстырғыш қоспамен, "құрғақ" қоспамен, шихта компоненттерін араластырғышпен, ұнтақтағышпен, тормен, шекемтастарды күйдіру машиналарына тасымалдауға арналған конвейер жүйесімен жабдықталған. Жем жәшіктерінен дайындалған партия компоненттерін таразылар белгілі бір мөлшерде мөлшерлейді. Қоспадағы байланыстырушы және "құрғақ" қоспалардың шығыны қоспалардың қасиеттеріне және концентраттың сапасына байланысты.

Флюкссіз шекемтастарды өндіруге арналған шихтаның шамамен құрамы келесідей:

байланыстырушы қоспаның шығыны 1,0 %-дан 2,0 %-ға дейін;

концентраттың ылғалдылығына байланысты құрғақ қоспаның шығыны 4 – 6 % және одан жоғары

концентрат шығыны байланыстырушы және "құрғақ" қоспалардың шығынына байланысты есептеледі.

Дозалау операциясының негізгі мақсаты физикалық және химиялық қасиеттері тұрақты, берілген құрамдағы шекемтастарды өндіруді қамтамасыз ету болып табылады.

Хромит шекемтастарын өндіруде шихтаға ұсақталған хромит концентраты кокспен (концентраттың тоннасына 2,8 % шығын) және байланыстырғыш затпен бірге алынады. Тұтқыр - бентонит. Бентонитті жеткізу қатаң түрде салмақты мөлшерлегіштермен және тікелей концентратты ұнтақтау қондырғысына жеткізу конвейеріне жүзеге асырылады. Хромит концентратының тоннасына 0,6 %-ға дейін бентонит шығыны. Әр түрлі өлшемдегі барлық өндірілген концентраттар шарикті диірменде 80 % минус 0,071 мм сыныпқа дейін кокс желімен бірге ұнтақталған.

3.44-кесте. Жұмыс істеп тұрған зауыттарда шихтаны дайындау үшін қолданылатын жабдық (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	жабдықты анықтау	Мақсаты
1	2	3	4
1	A	дозаторлар, конвейерлік жүйе, шар диірмендері	шихталық қатынасын бақылау, байланыстырғыш пен құрғақ қоспаны ұнтақтау
2	С	диспенсерлер, конвейерлік жүйе, шар диірмендері	зарядтардың арақатынасын бақылау, концентрат және кокс желімен ұнтақтау

Шихтаны дайындау процесінде атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шаңды шығарындылары жүзеге асырылады. 3.45-кестеде партияны дайындау кезіндегі шаң шығарындыларының көлемдері көрсетілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.45-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	7
	Қоспаны дайындау
1	А7	105,5	63,4	144,4	258,5	0,03	0,01

3.4.2. Түйіршіктеу, жіктелуі

Түйіршіктеу үшін барабанды немесе пластиналы грануляторлар қолданылады. Барабан грануляторы агломерациялық зарядты түйіршіктеушіге ұқсас. Дискілі түйіршіктеуіш - көлденеңінен бұрышта орналасқан, диаметрі 1- ден 5,5 м-ге дейін, бүйірлері бар тегіс тостаған 2. Дискілі грануляторлар белгілі бір өлшемдегі шекемтастарды шығарады, олар тостаған жағының биіктігіне, пластинаның бұрышына, материалдың ылғалдылығына, шихтадағы бентониттің мөлшеріне және т.б.

А7 кәсіпорнында шикіқұрамды кесектеу үшін ұяшықтары бар вибрациялық экрандармен және айналымдық жүктемені қайтаруға арналған таспалы конвейерлермен жабдықталған барабанды шекемтастар қолданылады. Барабандардың ішкі бөлігі бетонмен құйылған, бұл радиалды ағуды барынша азайтуға, қырғыш құрылғыларды қабырғаларға жақынырақ орнатуға және жиектің қалыңдығын 15-20 мм шегінде ұстауға мүмкіндік береді. Пеллетизаторлар кері бағытта жүретін сәуле қозғалысы бар қырғыш құрылғымен жабдықталған.

Шикі 8 мм өлшемдері бойынша шикі шекемтастарды жіктеу үшін инерциялық экраны бар жабық циклде жұмыс істейтін барабанды түйіршіктегішке таспалы конвейер арқылы беріледі: 8-0 мм (ұсақ), 16-8 мм (кондицияланған шекемтастар).

Түйіршіктеу процесін реттеу барабанның айналу жылдамдығын, концентраттың жүктемесін, байланыстырушы қоспаның шығынын (0,3-тен 3,0 %-ға дейін) өзгерту арқылы жүзеге асырылады.

Шикі шекемтастар жинағыш конвейерге роликті жинақтаушы көмегімен бұрын астыңғы қабат төселген қуыру машинасына тиеледі. Төгінділер түйіршіктеу процесіне оралады.

Машиналар блогына түсетін технологиялық төсенішті дайындау келесідей жүргізіледі: машиналардың бірі қуырылған шекемтастарды салқындатқыш арқылы таспалы конвейерге береді, содан кейін жүк сұрыптау ғимаратының сақтау бункерлеріне түседі. Бункерлерден шекемтастарды сүзгілеу экранда "құрғақ" немесе "дымқыл" әдіспен жүзеге асырылады, содан кейін тордың габаритті өнімі конвейерлермен қуыру машиналарының бункерлеріне жүктеледі.

Төсек бункерлерін күйдіру машиналарына тиеу домпингтік барабандар арқылы жүзеге асырылады.

С кәсіпорнында 0-5 мм сыныпты концентраттар, 0-10 мм сыныпты хромит кендері, 0-3 мм өлшемді концентраттар тиісті шикіқұрам түйіршіктеуге жатады. Хромит концентраты мен бентонит шикіқұрамды түйіршіктеу үшін барабанды түйіршіктеуіш те қолданылады, бірақ шикі шекемтастарды жіктеу үшін роликті экран қолданылады. Кондицияланған шекемтастардың бөлшектерінің мөлшері 16-8 мм, басқа өлшемдегі шекемтастар шихтамен бірге түйіршіктеушіге қайтарылады.

3.46-кестеде түйіршіктеу кезіндегі шаң, азот оксидтері, күкірт диоксиді, көміртегі оксиді шығарындылары көрсетілген. Негізгі ластағыш заттардың меншікті мәндері өңделген шикізаттың кг/т ретінде анықталады.

3.46-кесте. Атмосфералық ауаға шаңның шығарылуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Макс.	Мин.	Мин.
1	2	3	4	5	6
1	Пеллет өндіру
2	кесектеу
3	А7
4	шаң	248,9	149,6	0,1	0,03

3.4.3. Шекемтастарды термиялық өңдеу

Темір кенінің шекемтастарын қуыру машинасында күйдірудің негізгі мақсаты – күкіртсіздендіруді барынша арттыру және теміржол көлігімен тасымалдауды қамтамасыз ететін беріктік беру (сығу, соққы және қажалу үшін). Шекемтастау кезінде бөлшектердің беті және жүйенің бос бетінің энергиялары азаяды. Егер шекемтаста химиялық қосылыстар немесе қатты ерітінділер түзу үшін қатты фазаларда темір оксидтерімен әрекеттесетін оксидтер немесе қосылыстар болса, пісу жылдамдығы өзгереді. Осылайша, гематитке кальций, магний немесе кальций ферриттерінің оксидтерін қосу процесті жылдамдатады. Гематитке кремний оксидін (кварц) қосу пісу жылдамдығын төмендетеді.

А зауытында шекемтастарды күйдіру конвейерлі 12 қуыру машинасында жүргізіледі. Күйдіру процесінде темір кенінің шекемтастары 5 технологиялық аймақтан өтеді: кептіру, қыздыру, күйдіру, рекуперация және салқындату. Әрбір аймақта белгілі бір температура мен газ-динамикалық режим сақталады. Табиғи газ отын ретінде пайдаланылады.

3.47-кесте. А кәсіпорынындағы қуыру машиналарының технологиялық аймақтарының параметрлері

Р/с №	Белгілерінің атауы технологиялық аймақ	Вакуумдық камералардың саны	Ауданы, м2	Температура, °С	Ескертпе
1	2	3	4	5	6
1	Кептіру I	3	12	>60-100	1. "Кептіру I" аймағында және салқындату аймағында салқындатқыш төменнен жоғары беріледі; басқа аймақтарда жылу тасымалдағыш және ауа - жоғарыдан төменге қарай 2. Отын – табиғи газ
2	Кептіру II	2	8	350-400/450
3	Жылыту I	2	8	700-750/900
4	Жылыту II	2	8	1000/1100
5	Жылыту III	3	12	1100
6	Атыс I, II	6	24	1250
7	Қалпына келтіру	2	8	900-1100
8	Салқындату	9		500-650

Екі кептіру камерасында шикі шекемтастар үшінші салқындату камерасынан келетін 350-450 °С температурадағы циркуляциялық газдармен кептіріледі. Кептіру газы шекемтастар қабаты арқылы таспаның астында орналасқан екі сорғыш воронка арқылы тартылады.

Жылыту камерасында шекемтастарды күйдіруге және төсекте көміртекті жағуға қолайлы жағдай жасау үшін шекемтастар қыздырылады. Жылыту газдарының қажетті температурасы 1100-1200 °C. Оттық қайта өңделген газ құбырында орналасқан. Айналымдағы газ таспаның астында орналасқан сорғыш воронка арқылы төсек арқылы сорылады. Қуыру камерасында газ температурасы шекемтастар қабатының ішінде 140 °C болатын қуыру температурасына дейін көтеріледі. Жану аймағына газ оттықтан жіберіледі, ол жағу газының температурасын реттейді. Газдарды жылытуға және күйдіруге арналған газ құбырлары сақиналы газ оттықтарымен жабдықталған.

Күйдірілген шекемтастар үш салқындату камерасында шекемтастар қабатын ауамен үрлеу арқылы салқындатылады. Салқындатқыш газдар пештің алдыңғы жағындағы камераларға айналады. Желдеткіштермен бөлек берілетін ауа пештің бағыттаушы рельстері мен белдік жиектерін салқындату үшін пайдаланылады. Салқындату аймақтарына, сондай-ақ пештің бағыттаушы рельстері мен белдік жиектерін салқындату үшін берілетін ауаны желдеткіштер көшеден тікелей алады.

Қуырылған шекемтастар болат қалталы конвейерге түсіріліп, сатылатын шекемтастар мен габаритті емес өнімнің бункерлерінде орналасқан вибрациялық экранға беріледі. Жоғарғы сыныпты 8 мм тауарлық өнім қоймасына жөнелтіледі, ал төмен мөлшері концентратты ұнтақтау алаңына қайтарылады.

3.48-кесте. Шекемтастарды термиялық өңдеуге арналған жұмыс істеп тұрған зауыттарда қолданылатын жабдық (ҚТА бойынша).

Р/с №	Нысанның атауы	Жабдық атауы
1	2	3
1	A7	қуыру машинасы, металл алжапқышты конвейер, экран
2	С5	пеш, болат қалталы конвейер, экран

Шекемтастарды термиялық өңдеу кезінде газдар (NOx , SO2 , көміртегі оксиді) және шаң түзіледі, шығарындылардың негізгі көзі пештер болып табылады. А кәсіпорнында № 1-8 күйдіру машиналарының технологиялық газдары түтін сорғыштар арқылы жинау коллекторы арқылы сорылады және тазартусыз 1, 3 түтін құбырларына жіберіледі. No 9-12 қуыру машиналары (әрқайсысы) үш газ тазалау қондырғысымен жабдықталған: I кептіру аймағы - КТсМП; кептіру аймағы II, жылыту аймағы және I күйдіру аймағы - ГЦ 250 мм типті аккумуляторлық циклондар бойынша; II атыс аймағы және рекуперация - жалюзиленген шаң ұстағышымен - ЖУП. Түтін газдары Н-7500 типті сорғышпен сорылып, тазартылған газдар мұржаға тасталады.

Кептіру пештерінде отынды жағу кезінде газдар түзіледі (NOx, SO2, көміртегі оксиді). Бұл эмиссия көздері технологиялық процестің негізгі кезеңдерін білдіреді.

3.30-сурет. Шекемтастарды өндіру кезіндегі шаңның үлестік шығарындылары (г/т)

Диаграмманы талдау кейбір кәсіпорындарда шекемтастарды өндіру кезіндегі шаңның үлестік шығарындылары Ресей Федерациясының ИТС-25 талаптарымен салыстырғанда жоғары бағаланғанын көрсетеді. ИТС 25-2021 стандартында тоқтатылған қатты заттардың үлестік шығарындылары (шығарылымдағы барлық қатты заттар, соның ішінде "Кремний мөлшері 20-дан аз, 20 - 70 және 70 пайыздан жоғары бейорганикалық шаң) 530 г/т шекемтастарды құрайды.

Азот оксидтерінің шығарындылары қуыру және кептіру машиналарының жұмысы кезінде атмосфераға шығарылатын ластағыш заттардың бірі болып табылады. Олар NO оксиді мен азот диоксиді NO2 қоспасынан тұрады.

ЕО-да азот оксиді шығарындылары үздіксіз өлшеу деректері негізінде стандартталған, NOx түрінде көрсетілген оксидтердің мөлшері стандартталған. ЕО-25 елдеріндегі орташа жылдық NOx эмиссиясы ең азы 73 мг/Нм3 және максимум 283 мг/Нм3 құрайды.

SO2 шығарындылары пештің қалыпты жұмысы кезінде және шикізатта органикалық күкірт болған кезде айтарлықтай артуы мүмкін.

Шекемтастарды қуыру кезіндегі CO шығарындылары жалпы газ тәріздес ластағыш заттар болып табылады және жану процестерінің аралық өнімі ретінде пайда болады.

Кешенді технологиялық аудит нәтижесінде ластағыш заттардың шаң, NOx, SO2, СО шығарындылары туралы мәліметтер алынды және төмендегі кестеде негізгі ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, концентрациясы және меншікті мәндері көрсетілген.

3.49-кесте. Шекемтастар өндірісі кезінде шаң, NOx, SO2, СО ластағыш заттардың шығарындылары туралы деректер

Р/с №	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
Р/с №	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
1	А7 (ату)
2	шаң	8795,2	5286,5	0	0	2,6	1,0
3	NOх	478,3	269,2	0	0	0,1	0,1
4	SO2	18125,8	10894,9	0	0	5,4	2,0
5	СО	821,3	457,5	0	0	0,2	0,1
6	С5 (ату)
7	шаң	20,9	17,8	58,0	72,3	0,02		0,02
8	NOх	948,7	806,7	5143,8	1100,6	1,0		0,9
9	SO2	523,4	445,0	1796,0	1722,3	0,6		0,5
10	СО	4208,4	3578,2	15358,1	11018,2	4,8		4,3
11	С5 (кептіру, қыздыру)
12	шаң	714,6	610,0	26919,3	169,7	1,0		0,6
13	NOх	1552,223	464	1518,806	478,1	1,5		0,5
14	SO2	779,2	663,1	1398,0	92,3	0,9		0,8
15	СО	5449,9	4632,7	7943,2	2092,1	6,2		5,5
16	С1 (брикеттеу)
17	шаң	87,6	74,5	402,3	26,4	1,0	0,5
18	NOх	197,1	167,5	139,4	19,2	1,9	0,9
19	SO2	27,4	23,3	22,5	19,1	0,3	0,1
20	СО	273,6	232,6	224,8	191,1	2,6	1,2

Қуыру кезіндегі ерекше NOx шығарындылары шекемтастардың 0,1-ден 1,0 кг/тоннасына дейін өзгереді, бұл ауытқулар пештің жоғары температурасы мен азоттың тотығуынан туындайды.

Қуыру кезінде атмосфераға SO2 үлестік шығарындылары шекемтастардың 0,5-тен 5,4 кг/тоннаға дейін ауытқиды, бұл сәйкессіздіктер негізінен шикізат құрамындағы күкірт қосылыстарының жануымен және ең алдымен кокс желінде күкірттің отынмен келуі шамалы – 1 %, күткендей, күкірттің негізгі көзі ≈98 % концентрат болып табылады [12]. Атмосфераға SO2 шығарындылары түйіршіктеу кезінде қату процесінде және пешті қыздыру кезінде де болуы мүмкін. Алдын ала қыздыру және шынықтыру пештерінен шығатын газдардағы SO2 шығарындыларының деңгейі пайдаланылатын отынның құрамындағы күкіртке байланысты.

Қуыру кезіндегі СО-ның үлестік шығарындылары шекемтастарға 0,1-ден 4,8 кг/тонна дейін ауытқиды, бұл пештердің қуатына, отын шығынының мөлшеріне және отынның құрамына байланысты болуы мүмкін. Шығарынды бақылауға арналған қолданбалы техникалық шешімдер төмендегі кестеде көрсетілген.

3.50-кесте. Шаң шығаруды бақылауға арналған техникалық шешімдер (ҚТА бойынша)

Р/с №	Қолдану мүмкіндігі	Техникалық шешімдер	тиімділік (нақты)	Сайтта қол жетімділік
1	2	3	4	5
1	ШӨЗ. Ылғалды шекемтастар аймағы, ұнтақтау бөлімі	СИОТ №3	90,4	А7
		СИОТ №3	92,6
		СИОТ №6	92,8
		СИОТ №8	90,4
		СИОТ №4	92,8
		СИОТ №6	91,6
		СИОТ №3	89
		ЦН-11, СИОТ №5	84,3
		ЦН-11, СИОТ №3	92,3
		ЦН-11, СИОТ №3	89,9
		ЦН-11, СИОТ №4	69,5
		ЦН-15, СИОТ №5	93,1
		ЦН-11, СИОТ №5	91,7
		ЦН-15, СИОТ №4	90,7
		ЦН-15, СИОТ №4	89,4
		ЦН-15, СИОТ №6	89,2
		ЦН-15, СИОТ №3	85,2
		ЦС-8, СИОТ №5	92,4
		ЦН-11, СИОТ №3	90,8
		ЦН-15, СИОТ №6	91,4
		ЦН-15, СИОТ №3	91,1
2	ШӨЗ. Ылғалды шекемтастар алаңы, кесектеу бөлімі	ЦН-11, СИОТ №6	94,7
		ЦН-15, СИОТ №4	90,1
		ЦН-15, СИОТ №3	91,8
		ЦН-15, СИОТ №6	91,1
		ЦН-15, СИОТ №6	95,4
		ЦН-15, СИОТ №6	93
		ЦН-15, СИОТ №6	93,2
		ЦН-15, СИОТ №6	94,2
		ЦН-15, СИОТ №6	90,6
		ЦН-15, СИОТ №6	93,8
		ЦН-15, СИОТ №5	96,3
		ЦН-15, СИОТ №5	94,5
		ЦН-15, СИОТ №5	93,8
		ЦН-15, СИОТ №5	91,8
3	ШӨЗ. Күйдіру аймағы	СИОТ №8	90,3
		КЦМП-8	95,1
		КЦМП-8	93,45
		КЦМП-8	93,4
		КЦМП-8, ЦС-26, КЦМП-8	92,8
		СИОТ №11	94,2
		Коллектор, КЦМП-8, ЦС-31, КМЦП-8	93,95
		КМЦП-8- 2 шт.	94,3
		КМЦП-8	92
		КЦМП-8	96,2
		Коллектор, КЦМП-8	96,6
		КМЦП-8	95
		ЦС-31, КЦМП-8	93,3
		КМЦП-6,3, СИОТ №8, СИОТ №8	94,35
		Коллектор, СИОТ №8, СИОТ №8	87,1
4	ШӨЗ. Сұрыптау аймағы	СИОТ №5	96,9
		СИОТ №5	92,5
		СИОТ №4	92,7
		СИОТ №8	94,1
		Коллектор, КЦМП-8, КЦМП-8	92,6
		СИОТ №5	91
		ЦС-13, СИОТ №8	94,2
		ЦС-13, СИОТ №8	93,4
		ЦС-13, СИОТ №8	94,7
		СИОТ №8	90,2
		ЦС-13, СИОТ №8	95,3
		ЦС-13, СИОТ №8	93,9
		ЦС-13, СИОТ №8	91,7
		ЦС-13, КЦМП-6,3	93,2
		СИОТ №5	92
		СИОТ №8, ЦС-18	90,5
		Коллектор, КЦМП-6,3	90,9
		Коллектор, КЦМП-6,3	92,5
		КЦМП-6,3	94,4
		КЦМП-6,3	93,9
		ЦС-31, КМЦП-8	94,9
		Коллектор, КЦМП-6,3	94,4
		СИОТ №5	92,8
5	Түйіршіктеу	АС УПО-1 – АТУ-8, Жеңдік сүзгі	79,1	С5
		АС УПО-1 – АТУ-11	82,5
		АС УПО-2 – АТУ-16. Жеңдік сүзгі	82,5
		АС УПО-1 – АТУ-12	82,5
		АС УПО-1 – АТУ-10	82,5
		АС УПО-2 – АТУ-16. Жеңдік сүзгі	80,35

3.4.4. Дайын күйдірлген шекемтастарды сұрыптау, қоймаға қою, тасымалдау, жөнелту

Күйген өнімді сұрыптау скрининг арқылы жүргізіледі. Экрандарда өнім мыналарға бөлінеді: өлшем сыныбы 5 мм-ден аз (елеулі темір кені шекемтастары, өлшем сыныбы 16-дан аз және 5 мм-ден жоғары (коммерциялық шекемтастар) және өлшем сыныбы 10 мм-ден жоғары ("төсек"). Шағын сыныпты шекемтастарды тауарлық шекемтастардан бөлу барлық қуыру машиналарында жүргізілмейді.

Шекемтастар қуыру машиналарынан металды иілгіш конвейерлер мен лайнерлі конвейерлер арқылы тасымалданады.

Тауар шекемтастары теміржол көлігіне тиеу бункерлері немесе конвейерлік жолдар арқылы келесі технологиялық кезеңге жөнелтіледі. Қажет болса, шекемтастарды жинақтағышты пайдаланып қоймада сақтауға болады.

Кешенді технологиялық аудит нәтижесінде ластағыш заттардың шығарындылары туралы мәліметтер алынды және 3.51-кестеде негізгі ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, концентрациясы және меншікті мәндері көрсетілген.

3.51-кесте. Дайын қуырылған шекемтастарды сұрыптау, сақтау, тасымалдау, жөнелту кезінде ауаға шаңның шығуы (ҚТА бойынша).

р/с№	Нысанның атауы	Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т		Ластағыш заттардың шығарындысы, мг/Нм3		Шығуларды үлесті көрсеткіштер, кг/т
р/с№	Нысанның атауы	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.	Макс.	Мин.
1	2	3	4	5	6	7	8
2	А7	53,1	45,3	7,9	7,5	0,3	0,1

3.4.5. Суды өңдеу, суды қайта пайдалану

Түйіршіктеу қондырғысында суды негізгі тұтынушылар күйдіргіш машиналар, тартпа жабдықтары, маймен майлау жүйелері, газ тазалау және аспирациялық жүйелер болып табылады. Су сонымен қатар таңбалардан төгілген заттарды жуу және жұмыс орындарын тазалау үшін қолданылады. Технологиялық су кәсіпорынның айналмалы су құбырынан пайдаланылады.

Қуыру машинасының сумен салқындату жүйесі пештің сумен салқындатылатын негіз пластинкаларына, бүйірлік тығыздағыш секцияларына, сумен суытылатын көлденең арқалықтарға машинаның жалпы су салқындату желісінен су беруді қамтамасыз етеді. Су магистральдық су төгетін құбырға құбырлар арқылы қосылған су төгетін карьерлер арқылы ағызылады. Суды тұтыну көлемдері 3.4.7-тармақта келтірілген.

Айналымдағы су құбырынан алынатын технологиялық су қуыру машиналарын салқындату үшін пайдаланылады.

3.4.6. Өндіріс қалдықтарын басқару

Түйіршіктеу зауытының шламдары, әдетте, темірдің жеткілікті жоғары мөлшерін қамтиды – 60 % -дан астам, сондықтан бұл материал байыту қондырғысының сүзу бөліміне немесе түйіршік шихтасына қайтарылады. 3.31-суретте түйіршіктейтін қондырғылардан шыққан шламның жалпыланған ағын схемасы көрсетілген.

3.31-сурет. Түйіршіктеу фабрикаларының шламдарының қозғалысының жалпыланған схемасы

3.4.7. Энергияны, шикізатты және су ресурстарын тұтыну

Кәсіпорындарда шекемтастар өндірісінде келесі энергия ресурстарын пайдалануға болады:

қазандық пен пештік отын (табиғи газ) 90 % дейін;

электр энергиясы 10 – 15 %;

кокстелетін көмір (отынды пайдалану емес).

Тау-кен өндіру және өңдеуші кәсіпорындардың жалпы тұтынуының 25 – 35 %-ы электр энергиясын тұтынудың жалпы үлесінде шекемтастар өндіруге жұмсалады.

Кесектеу және шекемтастар өндірісі кезіндегі электр энергиясын негізгі тұтынушылар:

бірлік қуаттылығы әртүрлі (5 МВт-қа дейін) ұнтақтау қондырғылары (шарлы диірмендер, штангалы диірмендер) - осы зауыттардың тұтыну үлесі кесектеу және шекемтастар өндіру процесі бойынша жалпы тұтынудың 45-тен 50 %-ға дейінін құрайды;

кесектеу және түйіршіктеу процесі бойынша жалпы тұтынудың 10-нан 15 %-ға дейінгі кесектеу қондырғылары;

кесектеу және түйіршіктеу процесі бойынша жалпы тұтынудың 7 %-ға дейін конвейерлік конвейерлер мен айырғыш қондырғылар (электер, вибрациялық экрандар);

Кесектеу және шекемтастар өндірісінде қазандық және пештік отынның негізгі тұтынушылары кесектеу машиналары мен күйдіру машиналары болып табылады.

Кәсіпорындарда электр энергиясын тұтынудың технологиялық кезеңдері бойынша жеке есебінің болмауына байланысты отын-энергетикалық ресурстарды тұтынудың жиынтық көрсеткіштері және өндірілген өнімге арналған үлестік шығындар қарастырылды.

Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында шекемтастарды жағу кезінде қазандық пен пеш отынының үлестік шығыны 289,97-ден 1469,27 МДж/т-ға дейін өзгереді (ҚТА деректері), ал үш шекемтас зауытының деректері бойынша қазандық пен пеш отынының үлестік шығыны. пеш отыны: кокс/домна газын тұтыну үшін – 306 МДж/т (домна пеші үшін), табиғи газ – 14 МДж/т (домна пеші үшін), көмір – 223 МДж/т (автономды жағдайда) Швецияда орнату), сұйық отын - 43- 186 МДж/т (Швецияда желіден тыс орнату жағдайында), кокс бризі – 342 МДж/т (домна пештері үшін).

КТА нәтижесінде алынған Қазақстан Республикасының кәсіпорындары туралы негізгі мәліметтер төмендегі кестеде берілген.

3.52-кесте. Қазақстан кәсіпорындарында қазандық және пеш отынын тұтыну

Р/с №	Кеніш/ кәсіпорын	KPT жалпы тұтынуы, MДж/жыл (2019)	Шекемтастардың тоннасына KPT тұтынуы, МДж/т (2019)
1	2	3	4
1	С5	297 335 700	289,97
2	А7	7 903 200 008	1 469,27

3.53-кестеде шекемтастар өндірісінде қолданылатын энергия ресурстарының ағымдағы тұтынуы келтірілген. Өндірілген шекемтастардың тоннасына ресурстарды тұтыну ресурстарды тұтынудың өзіндік құны ретінде анықталады.

3.53-кесте. Энергия ресурстарының ағымдағы тұтынуы (ҚТА бойынша)

Р/с №	Нысанның атауы	Тұтынылатын ресурс	Қолдану мақсаты	Өлшем бірлік	Жылдық тұтыну	Меншікті тұтыну, т
1	2	3	4	5	6	7
1	А7	Электр энергиясы	Пеллет өндіру	ш.о.т.	50 863,54	0,012882
2	С5	Электр энергиясы	Пеллет өндіру	ш.о.т.	8 301,897	0,011166
3	А7	Қазандық және пеш отыны	Пеллет өндіру	ш.о.т.	248 469	0,05204
4	С5	Қазандық және пеш отыны	Пеллет өндіру	ш.о.т.	2 881,71	0,003879
5	С5	кокстелетін көмір	Пеллет өндіру	ш.о.т.	39 685,11	0,044492
6	А7	Саз	Пеллет өндіру	т/т	0,01	0,02
7	С5	өңдеу суы	Пеллет өндіру	м3/т	4,1	5,4

Ұсынылған кестеден шекемтастарды өндіруге арналған электр энергиясының меншікті шығыны 0,011-0,013 ш.о.т екенін көруге болады. (65,051 – 123,765 кВт/сағ) өндірілген шекемтастардың тоннасына. ИТС ЕҚТ 25- 2021 сәйкес, Ресей Федерациясының тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындарында өндірілген шекемтастардың тоннасына электр энергиясының үлестік шығыны 32,5-тен 48,5 кВт/т-ға дейін ауытқиды.

Сондай-ақ, кестеде шекемтастарды өндіруге табиғи газдың үлестік шығыны өндірілген шекемтастардың тоннасына 3,879–44,492 кг эталондық отын болатыны көрсетілген. ИТС ЕҚТ 25-2021 сәйкес, Ресей Федерациясының тау-кен өнеркәсібінің кәсіпорындарында өндірілген шекемтастардың тоннасына табиғи газдың үлестік шығыны 10,1 - 20,0 кг эталондық отын / т.

Ресей Федерациясының ұқсас кәсіпорындарымен салыстырғанда энергия ресурстарын тұтынудағы мұндай сәйкессіздік кәсіпорынның энергия ресурстарын тұтынуды есепке алу және талдау жүйесінің жетілмегендігіне байланысты.

Тұтынылған отын-энергетикалық ресурстардың, сондай-ақ өндірілген өнімдердің есепке алу жүйесін және ұсынылған деректерін талдау технологиялық процестер контекстінде бірліктің нақты шығындарын анықтау үшін есепке алу аспаптарының саны жеткіліксіз екенін көрсетті, ал көп жағдайда құндылықтар отын мен энергияны тұтыну немесе олар үшін өндірілген өнім/жұмыстар есептеу әдістерімен алынады. Бұл бірлігінің құнына сапалы және сенімді талдау жүргізу мүмкіндігін айтарлықтай төмендетеді.

Бірлік құнын стандарттау мәселесін шешу үшін отын-энергетикалық ресурстардың нақты тұтынуы мен өнім өндірудің объективті бейнесін алу және бірліктің стандартты және нақты мәндері арасындағы сәйкессіздік себептеріне сенімді талдау жүргізу. шығындарды ескере отырып, стандарттар белгіленген технологиялық желілер мен жабдықтар үшін тұтынылатын энергия ресурстары мен өндірілген өнімдерді техникалық есепке алу аспаптарын жабдықтау (немесе пайдалануға ендіру) қажет.

Осылайша, тау-кен өнеркәсібіндегі кәсіпорындардың өндірілген электр энергиясын тұтынуы өндірістік қажеттіліктердің 40-тан 60 %-ға дейін болуы мүмкін, электр энергиясын өндіруді меншікті электр көздерінен қамтамасыз ету қалдық принципі бойынша жүзеге асырылатынын атап өткен жөн ( басымдық қаланы электр энергиясымен қамтамасыз ету).

Кәсіпорынның жылу энергиясына қажеттілігі әдетте тікелей өндіріс орындарында орнатылған меншікті қазандықтармен, сондай-ақ ЖЭС-те өндірілетін жылу энергиясымен толығымен жабылады.

4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болдырмау және/немесе азайтуға арналған жалпы ең үздік қолжетімді техникалар

Бұл бөлім жалпы сипаттайды технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде олардың қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні техникалық қайта жарақтандыруды, қайта құруды қажет етпейтін әдістер.

Бұл әдістемелер осы анықтамалық аясында қоршаған ортаны қорғаудың, энергия өнімділігінің, ресурстарды үнемдеудің жоғары деңгейіне қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Бұл бөлім өндірістік процестерге біріктірілген қоршаған ортаны басқару жүйелерін қамтиды. Қалдықтардың алдын алу және кәдеге жарату мәселелері, сондай-ақ оңтайландыру және қайта пайдалану арқылы шикізатты, суды және энергияны тұтынуды азайту әдістері қарастырылады. Сипатталған әдістер қоршаған ортаға әсердің алдын алу немесе шектеу үшін қолданылатын шараларды қамтиды.

Бұл бөлімде әдістердің толық тізімі қарастырылмаған. Қоршаған ортаны қорғау деңгейі сақталған жағдайда басқа әдістерді қолдануға болады.

Жобалық құжаттаманы әзірлеу сатысында тау-кен өндіру және байыту объектілерінің қоршаған ортаға әсер ету аспектілерін ескере отырып, өндірісті басқару мен ұйымдастыру тәсілдерін жетілдіру бойынша жалпы ұйымдастырушылық шаралар, мүмкін болатын теріс әсері аз материалдар мен реагенттерді таңдау. қоршаған ортаны қорғау, қалдықсыз/қалдықсыз технологияларға көшу бойынша шаралар, өндірісті материалдық-техникалық қамтамасыз ету, өндірістік процестің тиімділігін бақылау, өндірістік процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелерін ендіру, өндірістің ақаусыз жұмысын қамтамасыз ету, оқыту және кадрлардың біліктілігін арттыру және т.б.

4.1. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілдерін ендіру

Шығарындылардың кешенді алдын алу немесе барынша азайту жалпы қоршаған ортаны қорғаудың жоғары деңгейін қамтамасыз ете отырып, ауаға, суға немесе топыраққа шығарындыларды болдырмайтын немесе шектейтін шараларды қолдануды талап етеді; Келесі факторларды ескеру қажет: қондырғының қауіпсіздігі, қалдықтарды жоюдың қоршаған ортаға әсері, энергияны үнемді және тиімді пайдалану.

Болдырмайтын шығарылымдарды шығу орнында, мүмкін болса, сәйкес күшпен түсіру керек. Шығарындыларды бақылау шаралары ең Қазіргі заманғы болуы керек. Осы ЕҚТ нұсқаулығының ережелері ластағыш заттардың басқа орталарға, мысалы, су немесе топыраққа тасымалдануы үшін техника деңгейіне қайшы келетін шараларды қолдану арқылы орындалмауы керек. Бұл шаралар қондырғыдан шығарылатын ауаны ластағыш заттардың массалық концентрациясын да, массалық ағындарын немесе массалық үлестерін де азайтуға бағытталған. Олар зауытты пайдалану кезінде дұрыс қолданылуы керек.

Талаптарды анықтау кезінде, атап айтқанда, келесі факторларды ескеру қажет:

өнімнің мүмкін болатын ең жоғары шығымдылығымен және жалпы қоршаған ортаға эмиссиялардың ең аз мөлшерімен біріктірілген технологиялық процестерді таңдау;

процесті оңтайландыру, мысалы, шикізатты кеңінен пайдалану және қосымша өнімдерді өндіру;

канцерогенді, мутагенді немесе көбеюге теріс әсер ететін бастапқы материалдарды алмастыру;

пайдаланылған газдардың көлемін азайту, мысалы, қауіпсіздік талаптарын ескере отырып, ауаны рециркуляциялау жүйелерін қолдану арқылы;

энергияны үнемдеу және климатқа әсер ететін газдардың шығарындыларын азайту, мысалы, қондырғыларды жоспарлау, салу және пайдалану кезіндегі энергия шығындарын оңтайландыру, монтажда энергияны қалпына келтіру, жылу оқшаулауды пайдалану.

Қоршаған ортаны қорғауға кешенді көзқарас кәсіпорындардың өндірістік қызметінің (атмосфераға шығарындылар, су ортасына тасталулар және қалдықтардың түзілуі/орналастырылуы) қоршаған ортаның құрамдас бөліктеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, зиянды әсерді азайтуға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді. Олардың техногендік әсерін бақылау арқылы алдын алу, сондай-ақ қабылданған шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, Ең үздік қолжетімді технологияларды ендіру және қолдану.

Кешенді тәсілді жүзеге асыру үшін кәсіпорындар қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне ерекше назар аударуы керек, ол мынада көрсетілген:

шикізат пен қосалқы материалдардың, объектіде тұтынылатын немесе өндірілген энергияның міндетті есебін жүргізу;

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

ағынды суларды және қалдық газдарды зиянды заттардан тазартудың технологиялық шешімдерін және басқа да әдістерін және табиғи ресурстарды пайдалану нормаларын азайту және объектіде шығарындыларды, төгінділерді және қалдықтардың түзілуін азайту үшін Ең үздік қолжетімді технологияларды ендіру;

табиғи ресурстарды тиімді пайдалану және қоршаған ортаны қорғау бойынша тиімді шараларды әзірлеу;

кәсіпорынның экологиялық саясатын жариялау;

экологиялық менеджмент жүйесінде өндірісті дайындау және сертификаттау;

өндірістік экологиялық бақылауды және қоршаған орта компоненттерінің мониторингін орындау;

қоршаған ортаны қорғау саласындағы арнайы уәкілетті мемлекеттік органдардан экологиялық рұқсаттар алу;

экологиялық заңнамасының талаптарының орындалуын және сақталуын бақылау және т.б.

Жоғары экологиялық және экономикалық нәтижелерге қол жеткізу үшін зиянды заттардан шығарындылар мен төгінділерді тазарту процесін ұсталған заттарды қайта өңдеу процесімен біріктіру қажет. "Таза түрінде" зиянды шығарындыларды тазарту тиімсіз, өйткені оның көмегімен қоршаған ортаға зиянды заттардың ағынын толығымен тоқтату әрқашан мүмкін емес, tk. қоршаған ортаның бір құрамдас бөлігінің ластану деңгейінің төмендеуі екіншісінің ластануының артуына әкелуі мүмкін.

Мысалы, газды тазалау кезінде дымқыл сүзгілерді орнату ауаның ластануын азайтуы мүмкін, бірақ ағынды суды дұрыс тазартпаған жағдайда судың одан да көп ластануына әкеледі. Тазалау құрылыстарын, тіпті ең тиімділерін пайдалану қоршаған ортаның ластану деңгейін күрт төмендетеді, бірақ бұл мәселені толығымен шешпейді, өйткені бұл қондырғыларды пайдалану қалдықтарды азырақ көлемде болса да шығарады, бірақ, әдетте, зиянды заттардың жоғары концентрациясымен. Ақырында, тазалау құрылыстарының көпшілігінің жұмысы айтарлықтай энергия шығындарын талап етеді, бұл өз кезегінде қоршаған ортаға да қауіпті.

Ластану себептерін жоюдың өзі шикізатты кешенді пайдалануға және қоршаған ортаға зиянды заттарды барынша кәдеге жаратуға мүмкіндік беретін қалдықсыз, ал болашақта қалдықсыз өндіріс технологияларын ендіруді талап етеді.

Қалдықтардың жекелеген түрлерін балама отын ретінде пайдалану қазба отындарын пайдалануды, түзілетін қалдықтардың мөлшерін және шығарындыларды азайтуға мүмкіндік береді. Дегенмен, материалды таңдау кезінде қалдықтардың химиялық құрамы мен қалдықтардың әрбір түрін өңдеу нәтижесінде тудыруы мүмкін экологиялық салдарлар ескерілуі керек.

Пайдаланылған газдарды тазарту жүйелерін тоқтатуға немесе айналып өтуге байланысты технологиялық операциялар төмен шығарындыларды ескере отырып жобалануы және енгізілуі, сондай-ақ тиісті технологиялық параметрлерді бекіту арқылы бақылануы керек. Тазалау жабдығы істен шыққан жағдайда пропорционалдылық принципін ескере отырып, шығарындыларды кідіріссіз максимумға дейін азайту шараларын қабылдау қажет.

4.2. Экологиялық менеджмент жүйелерін ендіру

Қоршаған ортаны басқару жүйесі объект қызметінің қоршаған ортаны қорғау саласындағы міндеттерге сәйкестігін көрсетеді. ЭМЖ объектіні жалпы басқару мен пайдаланудың ажырамас бөлігі болған жағдайда ең тиімді және тиімді. ЭМЖ қалыпты және қалыптан тыс жұмыс жағдайлары үшін операциялық процедураларды қолдану арқылы, сондай-ақ тиісті жауапкершілік бағыттарын анықтау арқылы табиғатты пайдаланушыға кәсіпорынның экологиялық тиімділігіне назар аударуға мүмкіндік беру үшін қажет.

ЭМЖ - бұл бір циклдің аяқталуы келесі циклдің басына түсетін динамикалық модель болып табылатын Жоспарлау, Орындау, Тексеру және Әрекет ету (PDCA) циклдік дәйектілігіне негізделген үздіксіз процесс және тек қатынаста ғана емес қолданылады. қоршаған ортаны қорғауға, сонымен қатар кәсіпорынды басқарудың басқа контексттеріне.

PCDA моделін келесідей сипаттауға болады:

Жоспар (Жоспар): ұйымның экологиялық саясатына сәйкес нәтижелерді алу үшін қажетті экологиялық мақсаттар мен процестерді әзірлеу.

Орындау (Орындау): Процестерді жоспарланғандай орындаңыз.

Тексеру: экологиялық саясатты, оның ішінде оның міндеттемелерін, қоршаған ортаны қорғау мақсаттары мен тиімділік критерийлерін, сондай-ақ нәтижелер туралы есеп беруді іске асыруға қатысты процестерді бақылау және өлшеу.

Акт: Үздіксіз жетілдіру әрекеттерін орындау.

Қоршаған ортаны басқару жүйесі келесі формада болуы мүмкін:

ISO 14001:2015 халықаралық стандартталған жүйе сияқты стандартталған жүйе;

стандартталмаған ("теңшейтілген") жүйе, оны дұрыс құрастыру және ендіру оның тиімділігін арттырады.

ЭМЖ келесі компоненттерден тұруы мүмкін:

басшылықтың, оның ішінде топ-менеджменттің міндеттемесі;

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;

менеджмент арқылы кәсіпорынды үздіксіз жетілдіруді қамтитын экологиялық саясат;

қаржылық жоспарлаумен және инвестициялаумен бірге қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және белгілеу, оның ішінде қолданыстағы заң талаптарының сақталуын қамтамасыз ету;

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) зардаптарының алдын алуды және/немесе жоюды қоса алғанда, төтенше жағдайларға дайындық және әрекет ету;

экологиялық заңнаманың сақталуын қамтамасыз ету;

тиімділігін тексеру және ерекше назар аударуды қажет ететін түзету шараларын қабылдау:

бақылау және өлшеу;

құжаттарды басқару;

қоршаған ортаны қорғау тиімділігін бағалау және ҚОҚЖ жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін және оның дұрыс орындалғанын және сақталуын анықтау үшін тәуелсіз (мүмкін болған жағдайда) 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;

ЭМЖ-ны және оның тұрақты жарамдылығын, барабарлығын және тиімділігін жоғары басшылықтың қарауы;

тұрақты экологиялық есепті дайындау;

сертификаттау органының немесе сыртқы ЭМЖ тексерушісінің валидациясы;

таза технологиялардың дамуын қадағалау;

жаңа қондырғыны жобалау сатысында қондырғыны пайдаланудан шығару кезінде және оны пайдаланудың барлық кезеңінде қоршаған ортаға әсерін есепке алу;

салалық бенчмаркингті тұрақты негізде қолдану;

қалдықтарды басқару жүйесі.

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;

жауапкершілік, сақтандыру және сақтамау шығындары төмендетілді.

ЭМЖ осы ЕҚТ анықтамалығында қарастырылған бірқатар кәсіпорындарда жұмыс істейді. Сонымен, "ССКБӨБ" АҚ сапа менеджменті жүйесін (СМЖ), қоршаған ортаны басқару жүйесін (ҚОБЖ), еңбекті қорғауды басқару жүйесін (ЕҚБЖ) және энергия менеджме нті жүйесін (ЭБЖ) қамтитын біріктірілген менеджмент жүйесін (БМЖ) басқарады.

СМЖ, ҚОБЖ, ЕҚБЖ және ЭМЖ ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, ISO 45001:2018 және ISO 50001:2018 халықаралық стандарттарының талаптарына сәйкестікке сертификатталған.

"ҚазХром" АҚ Дон ТБК-да қоршаған ортаны басқару (ISO 14001), еңбекті қорғау менеджменті ( ISO 45001:2018), сапаны бақылау (ISO 9001) және энергия менеджменті (ISO 50001) интеграцияланған жүйелері бар. "Өркен" ЖШС MS ISO 9001, қоршаған ортаны басқару ISO 14001 және еңбек қауіпсіздігі ISO 45001:2018 негізіндегі сапа менеджменті жүйесіне сәйкестікке сертификатталған.

4.3. Энергетикалық менеджмент жүйесін ендіру

ЕҚТ энергоменеджмент жүйесінің (бұдан әрі ‒ ЭМЖ) жұмыс істеуін ендіруден және қолдаудан тұрады. ЭМЖ ендіру және пайдалану қолданыстағы менеджмент жүйесінің (мысалы, қоршаған ортаны басқару жүйесі) немесе энергияны басқарудың жеке жүйесін құрудың бөлігі ретінде қамтамасыз етілуі мүмкін.

ЭМЖ 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.

Жүйенің нұсқаулары мен процедуралары 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 туралы заңнаманың және тиісті келісімдердің (бар болса) сақталуын қамтамасыз ету;

энергия тиімділігінің ішкі көрсеткіштерін анықтау және оларды мерзімді бағалау, сондай-ақ оларды салалық және басқа да расталған деректермен жүйелі және жүйелі түрде салыстыру.

Бұрын енгізілген және енгізілген түзету шараларының тиімділігін бағалау кезінде келесі мәселелерге ерекше назар аудару қажет:

бақылау және өлшеу;

түзету және алдын алу шаралары;

іс қағаздарын жүргізу;

жүйенің белгіленген талаптарға сәйкестігін, оны ендіру тиімділігін бағалау және тиісті деңгейде ұстау мақсатында ішкі (немесе сыртқы) аудит;

мақсаттарға сәйкестігі, барабарлығы мен тиімділігі үшін жоғары басшылықтың ЭТМЖ-н жүйелі түрде тексеру;

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.

Қазақстан Республикасындағы, сондай-ақ шетелдегі кәсіпорындарда ЭТМЖ-ті ендіру тәжірибесін бағалау ЭТМЖ-ны ұйымдастыру және ендіру энергия мен ресурстарды тұтынуды жыл сайын 1-3 %-ға (бастапқы кезеңде) азайтуға мүмкіндік беретінін көрсетеді. 10-20 %-ға дейін, бұл тиісінше зиянды заттар мен парниктік газдар шығарындыларының төмендеуіне әкеледі. Кәсіпорындарда энергия менеджментін қолдану парниктік газдар (ПГ) шығарындыларын шектеуде үлкен рөл атқарады.

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

энергия тиімділігін арттыру;

қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

Персоналдың уәждемесінің және жұмысқа тартылуының деңгейін арттыру ENMS ендіру 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 миллиардтан астам рубльді құрады, 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. Әзірлеуде 478 жоба болса, одан кейін 126 жоба жүзеге асырылды.

4.4. Эмиссия мониторингі

Мониторинг – құжатталған және келісілген процедураларға сәйкес қайталанатын өлшеулер немесе тұрақты аралықтағы бақылаулар негізінде әртүрлі орталарда химиялық немесе физикалық параметрлердің өзгеруін жүйелі түрде бақылау.

Мониторинг қоршаған ортаға ықтимал әсерлерді бақылау және болжау үшін қалдықтар ағынындағы (шығарындылар, төгінділер) ластағыш заттардың құрамы туралы сенімді (дәл) ақпарат алу мақсатында жүргізіледі. Қойылған экологиялық мақсаттардың орындылығын талдау, сондай-ақ мүмкін болатын зиянды заттарды анықтау және жою үшін қалдықтарды шығаруға, төгуге, кәдеге жаратуға және қайта өңдеуге байланысты процестердің тиімділігін бақылау маңызды мәселелердің бірі болып табылады. апаттар мен оқыс оқиғалар.

Мониторинг жиілігі ластағыш заттардың түріне (уыттылығы, қоршаған ортаға және адамға әсері), пайдаланылатын шикізаттың сипаттамаларына, кәсіпорынның қуаттылығына, сондай-ақ шығарындыларды азайту үшін қолданылатын әдістерге байланысты, бұл ретте ол жеткілікті болуы керек. бақыланатын параметр бойынша репрезентативті деректерді алу үшін. Көп жағдайда ағынды судағы ластағыш заттардың концентрациясы туралы ақпаратты алу үшін орташа тәуліктік көрсеткіштер немесе сынама алудың белгілі бір кезеңіндегі орташа мән қолданылады.

Бақылау, өлшеу құралдарын, жабдықтарды, рәсiмдердi және қолданылатын құралдарды жүргiзу үшiн қолданылатын әдiстер Қазақстан Республикасының аумағында қолданылып жүрген стандарттарға сәйкес болуы тиiс. Халықаралық стандарттарды қолдану Қазақстан Республикасының НҚА реттелуі керек.

Өлшеулерді жүргізбес бұрын бақылау жоспарын жасау қажет, онда келесі көрсеткіштер ескерілуі керек: қондырғының жұмыс режимі (үздіксіз, үзіліссіз, іске қосу және өшіру операциялары, жүктеменің өзгеруі), құрылғының жұмыс күйі. газ тазарту қондырғылары немесе ағынды сулар, мүмкін болатын термодинамикалық әсер ету факторлары.

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 іріктеу үшін 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 шаң, ауыр металдар және SOx сияқты технологиялық газдың жануынан болатын жанама шығарындылар туралы ақпаратты қамтамасыз етеді.

Ағынды сулардағы ластағыш заттардың концентрациясын 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 ағынды суларды сұйылтуға болмайды, өйткені бұл жағдайда алынған көрсеткіштер объективті деп саналмайды.

Шығарындылардың мониторингі тікелей әдіспен де (аспаптық өлшеулер) де, 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.

4.4.1. Мониторинг компоненттері

Өндірістік мониторингтің құрамдас бөліктері бекітілген әдістемелік құжаттар негізінде өлшенетін немесе есептелетін қоршаған ортаға эмиссияларда (шығарындылар, төгінділер) болатын бақыланатын ластағыш заттар болып табылады.

4.1-кесте. Ластағыш заттардың тізімі

Р/с №	Компонент/зат	Анықтама
1	2	3
Шығарындылар
1	Шаң (жалпы)	Газ фазасында дисперсті кез келген пішіндегі, құрылымдағы немесе тығыздықтағы субмикроскопиялықтан макроскопиялыққа дейінгі өлшемдері бар қатты бөлшектер
2	SO2	күкірт диоксиді
3	NO	Азот оксиді
4	NO2	азот диоксиді
5	CO	Көміртек тотығы
Төгімділер
6	тоқтатылған қатты заттар
7	Металдар және олардың қосылыстары	Zn, Pb, Fe, Mn

I санатты объектiден су объектiсiне немесе жер бедерiне ағызылатын сарқынды сулар (буландырғыш тоғандар мен резервуарларды қоспағанда) мынадай параметрлермен автоматтандырылған бақылау жүйесiмен жабдықталуға жатады: температура, шығын өлшегіш, рН мәні, электрөткізгіштік, бұлыңғырлық [13].

4.4.2. 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),

және 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 шаңның құрамы PCDD/F деградациясын көрсете алады. Ағынды сулардың рН мәнін металдың жауын-шашынның тиімділігін анықтау үшін де қолдануға 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 шаң концентрациясының орнына электрофильтрмен шығарылған шаңның мөлшері;

тазалау сұйықтығының (фильтраттың) шығыны мен қысымы және дымқыл скруббер ішіндегі қысымның төмендеуі;

шаң мен газды тазарту жабдығына орнатылған ағып кету датчиктері (мысалы, қап сүзгілерінің сүзгі матасы сынған кездегі концентрациядан асып кетуі мүмкін).

Жоғарыда аталған параметрлерден басқа, кейбір параметрлерді (мысалы, кернеу мен электр (электростатикалық сүзгілер), қысымның төмендеуі (қап сүзгілері), су себу суының рН (скрубберлер)) және газдағы әртүрлі қондырғылардағы ластағыш заттардың концентрациясын қосымша өлшеу. арналар (мысалы, шаң мен газды тазалауға дейін және кейін).

4.4.3. Мерзімді мониторинг

Мерзімді мониторинг – аспаптық өлшемдерді 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 орналасуы – автоматтандырылған жүйелер жағдайында) байланысты 60 минутты құрауы мүмкін).

Мысалы, шаң концентрациясы төмен немесе PCDD/F анықтау қажет болған жағдайларда сынама алу уақыты көбірек қажет болуы мүмкін.

Шығарындылардың репрезентативті мәндерін алу үшін жеткілікті ұзақ уақыт ішінде тиісті бағытталған шығарындылар көздерінде жүйелі мерзімді өлшеулер арқылы үйінділерден шығарындыларды өлшеуге болады.

4.4.4. Үздіксіз мониторинг

Үздіксіз бақылау автоматты өлшеу жүйелері арқылы өлшеуді қамтиды.

Түтін газдары немесе ағынды сулардағы бірнеше компоненттерді үздіксіз өлшеуге болады. Кейбір жағдайларда дәл концентрациялар үздіксіз немесе келісілген уақыт кезеңдері (30 минут, күн, күн 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.

Тау-кен өнеркәсібінде және өңдеу өнеркәсібінде шаңда улы компоненттер болуы мүмкін, сондықтан шаңды үздіксіз бақылау тек сәйкестікті бағалау үшін ғана емес, сонымен қатар шаң 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.

4.4.5. Атмосфералық шығарындылар мониторингі

Атмосфералық ауаға шығарындылардың мониторингі өндірістік экологиялық бақылаудың құрамдас бөлігі болып табылады.

Шығарындылардың мониторингі келесі мақсаттар үшін технологиялық жабдықтың пайдаланылған газдарындағы ластағыш заттардың концентрациясын (мөлшерін) анықтау үшін жүргізіледі:

мемлекеттiк органдар белгiлеген және келiсiлген шығарындылар көрсеткiштерiнiң шектi жол берiлетiн концентрацияларға сәйкестiгi;

өндірістің технологиялық процестерінің (шикізаттарды жинау, сақтау және дайындау, термиялық өңдеуге (қуыру/балқыту) байланысты процестер), белгіленген стандарттарға сәйкес дайын өнімді алумен байланысты процестердің ағымын бақылау;

шаң-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 концентрациясын үздіксіз өлшейтін автоматты газ анализаторларын қолдануға негізделген аспаптық әдіс (үздіксіз өлшеулер);

аспаптық-зертханалық - бақыланатын көздерден пайдаланылған газдардың сынамаларын іріктеуге, оларды кейіннен химиялық зертханаларда талдауға (мерзімді өлшеулер) негізделген;

сондай-ақ шығарындыларды өлшеу техникалық мүмкін емес немесе экономикалық мақсатқа сай болмаған жағдайларда әдістемелік деректерді пайдалануға негізделген есептеу әдістерін пайдаланады.

Атмосфералық шығарындыларға бақылау ұйымдасқан шығарындылар көздері үшін де, ұйымдастырылмаған көздер үшін де жүргізілуі мүмкін.

Түтін газдарындағы ластағыш заттардың концентрациясын бақылау мерзімді немесе үздіксіз өлшеулер түрінде жүзеге асырылады. Мерзімді өлшеуді мамандандырылған қызметкерлер мұржада қысқа мерзімді түтін газдарын іріктеу 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.

Бақыланатын заттардың тізбесіне стационарлық көздерден шығарындыларда болатын және технологиялық нормативтер, рұқсат етілген ең жоғары шығарындылар, қолданылатын бақылау әдістерін (аспаптық) көрсете отырып, белгіленген ластағыш заттар (соның ішінде маркерлер) болуы тиіс.

Төменде бос шығарындыларды сандық бағалаудың кейбір әдістері берілген:

заттардың ағыны өлшенетін "эквивалентті бетті" анықтауға негізделген ұйымдасқан шығарындыларға ұқсастық әдісі;

жабдықтан ағып кетуді бағалау;

сақтау резервуарларынан, тиеу-түсіру жұмыстары кезінде шығарындыларды, сондай-ақ қосалқы алаңдардың (тазарту құрылыстарының және т.б.) қызметі нәтижесіндегі шығарындыларды анықтау үшін коэффициенттерді пайдалана отырып есептеу әдістерін қолдану;

оптикалық бақылауға арналған құрылғыларды пайдалану (ластағыш заттар жұтатын және/немесе шашырайтын электромагниттік сәулелерді пайдаланатын кәсіпорын жағынан ағып кету нәтижесінде ластағыш заттардың концентрациясын анықтау және анықтау);

материалды баланс әдісі (заттың кіріс ағынын, оның жинақталуын, осы заттың шығу ағынын, сондай-ақ технологиялық процесс кезінде оның ыдырауын есепке алу, одан кейін қалған бөлігі қоршаған ортаға эмиссия түрінде түсті деп есептеледі ;

кәсіпорын аумағындағы әртүрлі таңдап алынған нүктелерге немесе аймақтарға, сондай-ақ осы аумақтардағы әртүрлі биіктікте орналасқан нүктелерге трассерлі газды шығару;

ұқсастықты бағалау әдісі (метеорологиялық мәліметтерді ескере отырып, желдің төмен жағындағы ауа сапасын өлшеу негізінде шығарындылардың мөлшерін анықтау);

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 болып табылады немесе бос шығарындыларды азайту үшін қабылданған шаралармен қол жеткізілген қысқаруды көрсетуі мүмкін Анықтамалықтар болып табылады.

Сынама алу нүктелері денсаулық және қауіпсіздік стандарттарына сай болуы, оңай және жылдам қолжетімді болуы және дұрыс өлшемде болуы керек.

Аудандық көздерден шығатын бос шығарындыларды өлшеу күрделірек және күрделірек әдістерді қажет етеді, себебі:

эмиссия сипаттамалары метеорологиялық жағдайлармен реттеледі және үлкен ауытқуларға ұшырайды;

эмиссия көзі үлкен болуы мүмкін және дәл анықталмауы мүмкін;

өлшенген деректерге қатысты қателер маңызды болуы мүмкін.

Технологиялық жабдықта ағып кетуден атмосфераға шығарылатын бос шығарындылардың мониторингі ҰҚҚ ағуын анықтауға арналған жабдықты пайдалана отырып жүзеге асырылуы тиіс. Егер ағып кету көлемдері аз болса және аспаптық өлшеулермен бағаланбайтын болса, онда массалық баланс әдісін ластағыш заттардың концентрациясын бөлек өлшеумен бірге қолдануға болады.

Шығарындыларды бақылау үшін сипатталған әдістер халықаралық тәжірибе негізінде әзірленген және олар дәл және сенімді нақты деректерді қамтамасыз ете алмайтын кезеңде тұр, бірақ олар эмиссиялардың индикативті деңгейлерін немесе белгілі бір уақыт кезеңінде шығарындылардың ықтимал ұлғаю үрдістерін қамтамасыз етеді. Ұсынылған әдістердің біреуі немесе бірнешеуі пайдаланылған жағдайда жергілікті тәжірибе, жергілікті жағдайларды білу, нақты зауыт конфигурациясы және т.б. ескерілуі керек.

4.4.6. Су объектілеріне төгінділер мониторингі

Су ресурстарының өндірістік мониторингі – бұл болып жатқан өзгерістерді уақтылы анықтау және бағалау, су ресурстарын ұтымды пайдалануға және қоршаған ортаға әсерді азайтуға бағытталған іс-шараларды болжау үшін кәсіпорынның қызметін бақылау мен бақылаудың бірыңғай жүйесі.

Үздіксіз өлшеу әдісі атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындыларын бағалаумен қатар өнеркәсіптік кәсіпорындардың ағынды суларының параметрлерін анықтау үшін де кеңінен қолданылады. Өлшеулер тікелей ағынды су ағынында жүргізіледі.

Үздіксіз өлшеулер барысында әрдайым дерлік белгіленетін негізгі параметр ағынды сулардың көлемдік шығыны болып табылады. Сонымен қатар, ағынды сулар ағынындағы үздіксіз мониторинг процесінде келесі параметрлерді анықтауға болады:

рН және электр өткізгіштігі;

температура;

бұлыңғырлық.

Қалпына келтіру үшін үздіксіз бақылауды пайдалануды таңдау мыналарға байланысты:

жергiлiктi жағдайлардың ерекшелiктерiн ескере отырып, ағынды сулардың төгiлуiнiң қоршаған ортаға күтiлетiн әсерi;

тазартылған судың параметрлерінің өзгеруіне жылдам әрекет ету үшін ағынды суларды тазарту қондырғысының жұмысын бақылау және бақылау қажеттілігі (бұл ретте өлшеулердің ең аз жиілігі тазарту қондырғысының дизайнына және ағынды суларды төгу көлемі);

өлшеу құралдарының болуы мен сенімділігі және сарқынды сулардың ағу сипаты;

үздіксіз өлшеулер құны (экономикалық орындылығы).

4. 5. Жабдықтар мен механизмдерге жоспарлы профилактикалық жөндеу және техникалық қызмет көрсетуді жүргізу

ЖМС жүйесі - бұл тозуды болдырмауға және жабдықты жұмыс жағдайында ұстауға бағытталған шаралар кешені

ЖМС жүйесінің мәні мынада: жабдық белгілі бір уақытты өңдегеннен кейін профилактикалық тексерулер және әр түрлі жоспарлы жөндеу жұмыстары жүргізіледі, олардың жиілігі мен ұзақтығы жабдықтың дизайн және жөндеу ерекшеліктеріне және оның жұмыс жағдайларына байланысты.

ЖМС жүйесі сонымен қатар жабдыққа техникалық қызмет көрсету және күту бойынша профилактикалық шаралар кешенін қарастырады.

Ол прогрессивті тозу жағдайында жабдықтың жұмыс істеу мүмкіндігін жоққа шығарады, бөлшектер мен тораптарды алдын ала дайындауды, жөндеу жұмыстарын жоспарлауды және еңбек және материалдық ресурстарды қажет етеді.

Жоспарлы профилактикалық жұмыстар туралы ережені салалық министрліктер мен ведомстволар әзірлейді және бекітеді және салалық кәсіпорындар үшін міндетті болып табылады.

ЖМС негізгі мазмұны ауысым ішілік техникалық қызмет көрсету (күту және қадағалау) және әдетте кезекші және жедел персоналға тағайындалатын жабдыққа профилактикалық тексерулер, сондай-ақ жабдықты жоспарлы жөндеу болып табылады.

ЖМС жүйесі бекітілген кесте бойынша жүргізілетін кәсіпорынның инженерлік-техникалық персоналының жабдықты жоспарлы профилактикалық тексеруін де қарастырады.

Көтергіш машиналар әдеттегі профилактикалық тексерулерден басқа, осы машиналарға жетекшілік ететін жауапты адам жүргізетін техникалық тексеруден де өтеді.

ЖМС жүйесі 2 түрдегі жабдықты жөндеуді қарастырады: ағымдағы және күрделі.

Жабдықты ағымдағы жөндеуге тозған бөлшектерді немесе тораптарды ішінара ауыстыру, жекелеген тораптарды туралау, механизмдерді тазалау, жуу және қайта қарау, резервуарлардағы (картердегі) майлау жүйелеріндегі майды ауыстыру, бекітуді тексеру және істен шыққан бекітпелерді ауыстыру бойынша жұмыстарды орындау кіреді.

Күрделі жөндеу кезінде, әдетте, жөндеуден өткен жабдықты толық бөлшектеу, тазалау және жуу, негізгі бөлшектерді жөндеу немесе ауыстыру (мысалы, төсек) орындалады; барлық тозған бөлшектер мен бөлшектерді толық ауыстыру; жабдықты құрастыру, туралау және реттеу.

Күрделі жөндеу кезінде пайдалану кезінде де, жөндеу кезінде де анықталған жабдықтың барлық ақаулары жойылады.

Ағымдағы және күрделі жөндеуге арналған жабдықты тоқтату жиілігі тозған бөлшектер мен тораптардың қызмет ету мерзімімен, ал тоқтау ұзақтығы ең көп еңбекті қажет ететін жұмыстарды орындауға қажетті уақытпен анықталады.

Жабдықтардың жоспарлы профилактикалық жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін кестелер жасалады.

Әрбір кәсіпорын белгіленген нысанға сәйкес жылдық және айлық PPR кестелерін жасауға міндетті.

ЖМС жүйесі жабдықты пайдаланудың және жөндеудің апатсыз моделін болжайды, алайда жабдықтың тозуы немесе авариялар нәтижесінде жоспардан тыс жөндеу жұмыстары да жүргізіледі.

ЖМС жүйесін қолданудың артықшылықтары:

жабдықты пайдаланудың күрделі жөндеу кезеңдерінің ұзақтығын бақылау,

жөндеуге арналған жабдықтың тұрып қалуын реттеу,жабдықты, тетіктерді және механизмдерді жөндеу құнын болжау;

жабдықтың істен шығу себептерін талдау, жабдықты жөндеу күрделілігіне байланысты жөндеу персоналының санын есептеу.

ЖМС жүйесінің кемшіліктері:

жөндеуді жоспарлау үшін ыңғайлы құралдардың болмауы,

еңбек шығындарын есептеудің күрделілігі,

параметр-индикаторды есепке алудың күрделілігі,

жоспарланған жөндеу жұмыстарын оперативті реттеудің күрделілігі.

4.6. Қалдықтарды басқару

Экологиялық 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 болдырмау мақсатында қалдықтарды жинақтау және кәдеге жарату халықаралық стандарттарға және Қазақстан Республикасының қолданыстағы нормативтік-құқықтық актілеріне, сондай-ақ ішкі стандарттарға сәйкес жүзеге асырылады.

Жоспарланған жұмыс кезінде қалдықтармен жұмыс істеу және кәдеге жарату, егер өндірістік алаңда өндірістік қалдықтарды уақытша жинақтау қажет болса (қалдықтар жойылғанға дейін) пайда болатын қалдықтар қоршаған ортаға және кәсіпорын персоналының денсаулығына зиянды әсер етпейтін жағдайларды қамтамасыз етуі керек. келесі технологиялық процесте немесе орналастыру объектісіне бағыттарда қолданылады).

Қалдықтарды басқару жүйесі келесідей:

түзілетін қалдықтарды анықтау;

кәдеге жаратудың одан әрі әдістерін оңтайландыру, сондай-ақ қалдықтардың жекелеген түрлерін кәдеге жарату мақсатында олардың қауіптілік дәрежесі мен деңгейіне қарай түрлерін мақсатқа сай үйлестіруді ескере отырып, қалдықтарды түзілетін жерлерде бөлек жинау (бөлу) ;

қалдықтарды мақсатқа сай шығарылғанға дейін жинақтау және уақытша сақтау;

таңбаланған жабық контейнерлерде сақтау;

қалдықтарды арнайы бөлінген және жабдықталған орындарда жинау;

көлік барлық қалдықтардың қозғалысын тіркей отырып, қатаң бақылауда.

Қалдықтарды контейнерлерде сақтау төгілудің алдын алуға, олардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға және ауа райы жағдайларының қалдықтардың күйіне әсерін азайтуға көмектеседі.

4.7. Су ресурстарын басқару

Су пайдалану жүйесін ұйымдастыру кәсіпорынның экологиялық саясатын қалыптастыру үшін ажырамас кезең болып табылады, бұл ретте кәсіпорында бар процестерді, тұтынылатын бастапқы судың сапасы мен қолжетімділігін, тұтыну көлемін, климат жағдайларын, әртүрлі технологиялардың қолжетімділігі мен қолданылу орындылығын, қоршаған ортаны қорғау және өнеркәсіптік қауіпсіздік саласындағы заңнама талаптарын, сонымен қатар көптеген басқа аспектілерді ескеру қажет. Сыртқы көздерден алынатын суды тұтынуды азайту су пайдалану жүйесінің негізгі мақсаты болып табылады, оның тиімділік көрсеткіштері кәсіпорында суды пайдаланудың үлестік және жалпы тұтыну деректері болып табылады.

Өнеркәсіптік кәсіпорындардың суы міндеті бойынша: салқындатқыш, технологиялық және энергетикалық деп бөлінеді.

Салқындатқыш су металлургиялық жабдықтың салқындату контурларында, сондай-ақ әртүрлі операциялардың және қайта балқытудың аралық және дайын өнімдерін суыту үшін қолданылады. Ол контактісіз салқындатқыш су және тікелей контактілі салқындатқыш су болып екіге бөлінуі мүмкін.

Контактісіз салқындатқыш су пештерді, пеш каминдерін, құймалы механизмдерді және т.б. суыту үшін қолданылады. Қондырғының орналасқан орнына қарай тік ағынды немесе буландырғыш градирнясы бар айналым жүйесімен салқындатылуы мүмкін.

Тікелей контактілі салқындатқыш су әдетте металлмен және қалқымалы заттармен ластанады және көбінесе құрамында көп мөлшерде кездеседі.

Ерекше схемасына байланысты және еселеу әсерін болдырмау үшін тікелей контактілі салқындатуға арналған су негізінде басқа ағынды сулардан бөлек тазартылуы тиіс.

Технологиялық су орта түзгіш, шайғыш және реакциялық су деп бөлінеді. Орта түзгіш су пульпаны еріту және жасау үшін, кенді байытқан кезде және қайта өңдеген кезде, өнімдердің және өндіріс қалдықтарының гидротранспорты кезінде пайдаланылады. Шайғыш сулар газ тәрізді, сұйық және қатты өнімдерді жуып-шаю үшін пайдаланылады. Реакциялық су –реагенттерді дайындау үшін пайдаланылатын су.

Энергетикалық су бу өндіру үшін пайдаланылады, сонымен қатар қыздыру жүйелеріндегі жылу тасығыш түрінде тұтынылады.

Су ресурстарын басқаруға арналған әдістер ішкі рециркуляцияны барынша ұлғайта отырып және әрбір соңғы ағын үшін барабар тазартуды пайдалана отырып, суды тұтынуды төмендету, сарқынды сулардың типтерін болдырмау, жинау және бөлу болып табылады.

4.8 Физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі

Шудың әсер ету жүктемесін азайтуға бағытталған шаралар мыналар болып табылады:

жабдыққа тұрақты қызмет көрсету, шу тудыратын техникалық құралдарды пломбалау және қоршау;

шу бөгеттерін салу. Құрылыста қоршаған ортаға қауіп төндірмейтін топырақтың беткі қабаттары немесе материалдың үйінділері пайдаланылуы керек;

шудың таралу сипатын ескере отырып және мұны ескере отырып жоспарлау жұмыстарын, мысалы, жерасты кеңістігінде немесе ішінара жерастындағы ұсақтау және сүзгілеу қондырғысының орналасуын, шу шығаратын машиналарды бір-біріне жақын және өзара байланысты тереңдікте орналастыру жер деңгейіне дейін (әсер ету аймағы да азаяды), байыту және ұнтақтау цехының есіктерін жабу;

тоқтау артындағы елді мекенге қатысты жұмыс орны қалатындай ену бағытын таңдау;

елді мекен бағытында шудан қорғайтын сынбаған қабырғаларды қалдыру;

ағаштар мен басқа да өсімдіктерді шахта аймағының шетіне немесе шу шығаратын заттардың айналасына қалдыру;

жарылыс кезінде зарядтың мөлшерін шектеу, сондай-ақ жарылғыш заттардың көлемін оңтайландыру;

жарылыс туралы алдын ала хабарлау және белгілі бір уақытта, мүмкін болса, тәуліктің бір уақытында жарылыс жүргізу. Жарылыс күшті, бірақ қысқа мерзімді шуды тудырады, сондықтан ол туралы алдын ала хабарлау шудан зардап шеккендердің көзқарасына оң әсер етеді;

көлік бағыттарын жоспарлау және олар ең аз әсер ететін уақытта тасымалдауды жүзеге асыру.

Операциялық іс-шараларды дұрыс орындау келесі іс-шараларды жүзеге асыру болып табылады:

жабдықты мұқият тексеру және техникалық қызмет көрсету;

мүмкіндігінше жабық үй-жайларда есіктер мен терезелерді жабу;

жеке қорғаныс құралдарымен жабдықталған оқытылған қызметкерлердің жабдықты пайдалануы;

мүмкіндігінше түнде шулы жұмыстардан аулақ болу;

техникалық қызмет көрсету кезінде шудың пайда болуын бақылауды қамтамасыз ету.

Бұл тәсіл қолданыстағы, жаңартылған және жаңа нысандарда қолданылуы керек.

Жарылыс кезінде таралатын дірілді жоспарлау және жарылыс жұмыстарын дұрыс орындау арқылы азайтуға болады:

ену бағытын таңдау;

тау жыныстарының ерекшеліктерін ескеру;

жарылғыш заттарды таңдау;

тау жыныстарының кернеуі мен діріл күйіне қарай шұңқырды айдау ұзақтығын жоспарлау (қысқа кешіктірілген детонаторлар);

зарядтың азаюы және жүктелу дәрежесінің төмендеуі немесе жарылғыш өріс көлемінің төмендеуі (жану реті, жарылғыш заттың шағын лездік көлемі);

бұрғылауды басқару.

Иістердің пайда болуы мен таралуын болдырмауға бағытталған шаралар мыналар болып табылады:

иісі бар материалдарды дұрыс сақтау және өңдеу

иіс шығаруы мүмкін кез келген жабдықты мұқият жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету

иісі бар материалдарды пайдалануды азайту.

Сарқынды суларды және сарқынды сулар тұнбаларын жинау және тазарту кезінде иістердің пайда болуын азайтуға келесі жолдармен қол жеткізуге болады:

жинау және сақтау жүйелерінде, атап айтқанда, анаэробты жағдайларда сарқынды сулар мен сарқынды су тұнбаларының тұру уақытының мүмкін болатын ең аз көрсеткіштеріне дейін қысқарту;

иісті заттардың түзілуін жою немесе азайту үшін химиялық заттарды қолдану (мысалы, күкіртті сутегінің тотығуы немесе тұнбаға түсуі);

аэробты ыдырауды оңтайландыру (оттегінің құрамын бақылауды қамтуы мүмкін; аэрация жүйесін дұрыс (жиі) күтіп ұстау; таза оттегін пайдалану; цистерналарды қақтан тазарту);

одан әрі тазарту үшін иісті газдарды жинау мақсатында сарқынды суларды және сарқынды сулар шламдарын жинауға және тазартуға арналған құрылыстарды жабу немесе қоршау;

шығарындыларды/разрядтарды алаңнан тыс ("құбырдың соңы") өңдеу (биохимиялық өңдеуді қамтуы мүмкін; жоғары температуралық тотығу).

4.9. Бүлінген жерлерді рекультивациялау

Ландшафттарға, топыраққа және биоәртүрлілікке теріс әсерді азайту келесі мақсаттарға бағытталған ЕҚТ қолдану арқылы қол жеткізіледі:

ресурстарды үнемдеу және қоршаған ортаға эмиссияларды азайту;

бұзылған жерлердің ауданын қысқарту;

тау-кен аймағының рельефін қалпына келтіру;

кен өндіру аймағындағы шағын су ағындарын сақтау, олардың арналарын тау-кен аймағынан тыс жерлерге ауыстыру, су объектісінің жасанды арнасы, жағалауларды қалыптастыру және нығайту, арна және жағалау деформациясын бақылау, су қорғау аймағын ұйымдастыру, өсімдіктердің өсуіне жағдай жасау ;

Су тепе-теңдігін сақтауға бағытталған тау-кен қазбаларын және қорғаныс құрылыстарын құрғатудың ұтымды схемаларын пайдалану арқылы іргелес аумақтардың сулы-батпақты жерлерін сақтау;

Топырақтың құнарлы қабатын іріктеп алу, сақтау және одан әрі пайдалану арқылы топырақты сақтау;

Жанар-жағармай материалдарының, реагенттердің және басқа да ластағыш заттардың кездейсоқ төгілуіне жол бермеу арқылы топырақтың ластануын болдырмау, ластағыш заттардан шығарындыларды тазартуға арналған жоғары тиімді жабдықты қолдану арқылы атмосфераға заттардың шығарындыларын азайту және т.б.;

Берілген жағдайларға аудандастырылған өсімдіктер түрлерін пайдалану, экожүйеге қауіп төндіретін түрлердің интродукциялануын болдырмау;

Жергілікті популяциялардың генетикалық және түрлік әртүрлілігін және тірі организмдердің миграциялық жолдарын сақтауға мүмкіндік беретін бұзылмаған аумақтарды байланыстыратын экологиялық дәліздерді құру.

Бұзылған ландшафттарды рекультивациялауға және қалпына келтіруге бағытталған шаралар мыналар болып табылады

Қоршаған ортаға тигізетін кері әсерді азайту және жерлерді айналымға қайтару мақсатында тау-кен өндіруші кәсіпорынның жұмысы кезінде бұзылған жерлерді ағымдағы рекультивациялауды жүргізу;

Тұрақты биогеоценоздарды қалпына келтіре отырып, бұзылған жерлерді рекультивациялау арқылы тау-кен аймағының рельефін қалпына келтіру;

Рекультивациялауды жоспарлау кезінде технологиялық жоталарды, үйінділерді және ойпаңдарды сақтау арқылы топырақтың агротехникалық және физика-химиялық қасиеттерін және рекультивация технологиясының мүмкіндіктерін ескере отырып, рекультивацияланатын аумақта қолайлы тамырлы мекендеу қабатын жасау, жинақтау үшін жағдай жасау ылғалдылық және өсімдік қоректенуі; құнарлы топырақ қабаттарын қабат-қабат жағу; түбір қабатының буферлік, су сақтайтын және қоректік қасиеттерін жақсарту үшін қалдықтарды пайдалану;

Биологиялық мелиорация процесінде агротехникалық және фитомелиорациялық іс-шараларды жүргізу (жергілікті флораның тұқымын себу, жердің құнарлылығын қалпына келтіру процесін жеделдететін тыңайтқыштарды ендіру арқылы көп тұқымды қауымдастық құру).

Мелиорациялық жұмыстарға арналған машиналар мен жабдықтарды таңдауға қатысты еқт мамандандырылған машиналар мен механизмдерді пайдалануды қарастырады, оның ішінде:

Қабат бетінің шамадан тыс тығыздалуын болдырмау үшін төмен қысымды машиналарды пайдалану;

Үйіндінің бетіне мелиоративтік материалдарды беру үшін гидромеханизация құралдарын пайдалану.

5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қаралатын техникалар

ЕҚТ анықтамалығының бұл бөлімі ЕҚТ анықтау үшін қарастыруға ұсынылатын қолданыстағы қолданбалы әдістердің сипаттамасын береді.

Әдістемелерді сипаттау кезінде ЕҚТ ендірудің қоршаған ортаға тигізетін пайдан бағалау ескеріледі, ЕҚТ қолданудағы шектеулер туралы деректер, ЕҚТ сипаттайтын экономикалық көрсеткіштер, сондай-ақ ЕҚТ практикалық қолданылуына қатысты басқа да ақпарат беріледі.

Осы бөлімде сипатталған әдістердің негізгі мақсаты қоршаған ортаның ластануын кешенді түрде болдырмау үшін бір немесе бірнеше әдістерді қолдана отырып, шығарындылардың, төгінділердің, қалдықтардың түзілуінің ең төменгі көрсеткіштеріне қол жеткізу болып табылады.

5.1. Технологиялық процеске автоматтандырылған бақылау және басқару жүйелерін ендіру 5.1.1. Тау-кен және көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері

Сипаттамалар

Жүйенің қолданылу саласы тау-кен-көлік техникасын: самосвалдарды, экскаваторларды, бульдозерлерді, танкерлерді және қазу және тиеу жұмыстарында және тау-кен массасын тасымалдау процестерінде қолданылатын басқа да жабдықтарды жөнелту болып табылады.

Жүйені ендірудің мақсаты – өндірістік процестерді жедел басқару және оңтайландыру арқылы тау-кен-көлік кешенінің өнімділігін арттыру.

Техникалық сипаттама

Ашық әдіс үлесі темір кенін өндірудің шамамен 60 % құрайды. Ашық әдіспен өндірудің бұл үлесі алдағы уақытта да жалғасады. Сонымен қатар, карьерлердің тереңдігінің ұлғаюымен және тау-кен өндірудің тау-кен-геологиялық жағдайларының күрделенуімен ашық карьерді пайдалану шығындары өнім құнының 50 %-дан асуы мүмкін [14]. Сондықтан, тау-кен кәсіпорындары үшін ашық жолмен жүретін көліктердің тиімділігін арттыру өте маңызды.

Тиеу-тасымалдау кешенін басқарудың негізгі жүйесі (экскаваторлар, конвейер, автомобиль, теміржол көлігі) мыналарды қамтамасыз етеді:

жабдықтың әрбір бөлігінде жоғары дәлдіктегі GPS позициялау жүйесін пайдалана отырып, ақпаратты автоматты түрде жинау және нақты уақыт режимінде жабдықты басқару;

автоматты жіберу;

кен сапасын басқару;

жұмысын бақылау (самосвалдарды тиеу, жылдамдық, маршруттардың сақталуы, қозғалтқыштың жұмысы, отын шығыны, шиналардың жұмысы);

жабдықтың техникалық жағдайын және қызмет көрсетуін бақылау;

қажетті есеп беру нысандарын автоматтандырылған құрастыру.

Пайдалы қазбалардың сапасын басқару жеткізілетін пайдалы қазбаның сапасын бақылау үшін әрбір тиеуді егжей-тегжейлі дәл қадағалаудың, жеке қабылдау бункерлерінің немесе жинақтау қоймаларының пайдалы қазбалардың сапасына қойылатын әртүрлі талаптардың орындалуының, саңылауларды орташалаудың - бос самосвалдарды жөнелтудің арқасында мүмкін болады. пайдалы қазбалардың сапасына қойылатын талаптарды қанағаттандыру, араластыру қоймаларынан кенағындарын басқару бойынша өнімділікті арттыру мақсатында фазалар бойымен.

Жабдықтың техникалық қызмет көрсетуін бақылау оқиғалар мен апаттарды тіркеу, жабдықтың маңызды құрамдас бөліктерін бақылау, шиналардың жұмысын бақылау (жүк салмағын, жүру уақыты, тонна-километрлерді есептеу, маңызды мәндер мен дабылдарды анықтау), отын шығынын бақылау, ауысым және жиынтық есеп беру арқылы мүмкін болады ( тоқтап қалу және оның себептерін қоса алғанда).

Сонымен қатар, бағдарламалық-техникалық қамтамасыз ету ашық карьерлік диспетчерлік жүйеге әртүрлі технологиялық және инженерлік жабдықтарды ендіруге мүмкіндік береді: ашық карьердегі дренажды, электр жабдықтарын және т.б.

2006 жылы "Сібір көмір энергетикалық компаниясы" ААҚ [15] карьерлерінде кәсіпорында жұмыс істейтін тау-кен автосамосвалдарын пайдалану тиімділігіне талдау жасалды. Бұл әдістеменің әртүрлі өнімділік көрсеткіштері бағаланып, нәтижесінде бірқатар проблемалық нүктелер анықталды. Әртүрлі кәсіпорындарда бір самосвал үлгілері үшін жанармай шығыны салыстырмалы тау-кен-геологиялық жағдайларда 70 %-ға ерекшеленуі мүмкін екені анықталды. Сондай-ақ, кейбір кәсіпорындарда тау-кен автосамосвалдарының жүк көтерімділігін тек үштен екісі ғана пайдаланатыны анықталды, бұл ретте ең көп кездесетін мәселе – аз немесе артық жүктемені бағалау мүмкін еместігі. Ал, жалпы алғанда, зерттеу кәсіпорындағы тау-кен жүк көліктерінің орташа пайдалану көрсеткіші небәрі 50 пайызды құрайтынын көрсетті.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Өндірілетін кенді өндіру мен тасымалдаудың энергия тиімділігін арттыру және тау-кен өндіру және тасымалдау процесінде автомобиль отыны мен электр энергиясының құнын төмендету арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Тау-кен және көлік техникасын басқарудың автоматты жүйелерін пайдалану ауысымның басында машиналарды бастапқы бөлу кезінде де, ағымдағы жағдайға байланысты ауысым кезінде оларды автоматты түрде қайта бөлу үшін де самосвалдардың қозғалысын оңтайландыруға мүмкіндік береді. карьерде.

Жүйе сонымен қатар автосамосвалдардың, экскаваторлардың және басқа да жылжымалы объектілердің негізгі тораптары мен тораптарын қашықтықтан диагностикалауға мүмкіндік береді, мысалы, самосвал қозғалтқышының диагностикасы, шина қысымын бақылау, экскаватордың электр жабдығының жағдайын бақылау, тартқыш электр жетегінің жұмысын бақылау, т.б.

Кросс-медиа әсерлері

Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндірістің автоматтандырылуы мен мәдениетінің деңгейін арттыру.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады. Қолдану көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгейі) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, ауқымына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігіне және қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. "СУЭК" АҚ кәсіпорындарында тау-кен және көлік техникасын автоматты басқару жүйелерін пайдалану бойынша ашық деректерге сәйкес, бұл жүйенің болжамды өтелу мерзімі 11 айды құрайды.

Ендірудің қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

энергия тиімділігін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.1.2. Автоматтандырылған технологиялық процестерді басқару жүйелері

Сипаттамалар

Технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйесі – өнеркәсіптік кәсіпорындардағы технологиялық жабдықтарды басқаруды автоматтандыруға арналған аппараттық және бағдарламалық шешімдер тобы. Тау-кен және кен байыту кәсіпорындарының технологиялық жабдықтарын автоматтандыру негізгі құрал-жабдықтардың жұмыс істеу ерекшеліктерімен анықталады және келесі ерекшеліктермен сипатталады:

қол еңбегін белсенді пайдалану;

өндірістік қуаттардың жоғары энергия сыйымдылығы;

зиянды және қауіпті еңбек жағдайлары бар учаскелердің болуы;

бір технологиялық процесспен біріктірілген жекелеген элементтердің территориясына дисперсияның жоғары дәрежесі.

Қайта өңдеу зауыттарында технологиялық процестерді басқару жүйелерін құрудың негізгі мәселелері, әдетте, байыту учаскелерінің жеке бөлімшелерін басқару мәселелерін шешумен, технологиялық процестің барысын бақылаудың ақпараттық жүйелерін құрумен және өңделген өнім көлемін есепке алумен байланысты болды. кен байыту зауыттарының бөлімдеріндегі шикізат [16].

Техникалық сипаттама

Байыту қондырғылары үшін ең танымал тәсілдерге тұрақтандыру жүйелері жатады: диірмендерге су және агрегаттарға су ағыны, технологиялық карьерлердағы целлюлоза деңгейі, магниттік сепарацияға дейінгі целлюлозаның тығыздығы, сондай-ақ бірінші ұнтақтау кезеңіндегі темір құрамын болжау үшін бақылау жүйелері. концентрат.

Кенді байыту процесін басқару жүйесінің негізгі функциялары:

кен байыту процесін автоматтандырылған және автоматты басқару: өздігінен ұнтақтау, шарикті ұнтақтау;

тау-кен байыту комбинатының диірмендерінің тиелуін автоматты басқару;

диірмендерге, классификаторлар мен карьерлерға су беруді бақылау;

агрегаттардың оңтайлы жұмыс режимдерін таңдау үшін процестің математикалық моделін пайдалану;

қондырғылардың жағдайын бақылау.

Шекемтастар өндірісіндегі APCS күйдіру машиналарында және басқару механизмдерінде және электр жетектерінде флюстелмеген темір кенінің шекемтастарын термиялық өңдеудің технологиялық процесін басқаруға арналған, олар қуыру машиналарына арналған жабдықтар кешенінің тікелей бөлігі болып табылады, оның ішінде жабдығы бар. түйіршіктеу бөлімі және ағынды тасымалдау жүйесі.

Қуыру машинасының технологиялық процесін басқару жүйесін әзірлеудің міндеттері:

қуыру машиналарының тұрақты жұмысы үшін жағдай жасау және оның жұмыс көрсеткіштерін кепілдендірілген сақтау;

қуырылған шекемтастардың сапасын арттыру мақсатында жоспарлы режимдер саласында технологиялық процесс параметрлерінің тұрақты мәндерін қамтамасыз ету және технологиялық бұзылуларды азайту;

қуыру машинасының ақаусыз жұмысының жоғары деңгейін қамтамасыз ету және оның қызмет ету мерзімін арттыру;

Қазіргі заманғы, жоғары дәлдікті автоматика құралдарын қолдану есебінен газ шығынын азайту;

технологиялық тарихи талдауды қамтамасыз ету
процесс;

беру мүмкіндігін қамтамасыз ету қажетті деректерді кәсіпорынның компьютерлік желісіне.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және отын-энергетикалық ресурстардың құнын төмендету арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Еуропадағы ең ірі тау-кен өндіру кәсіпорнында "Солтүстік тау-кен байыту комбинаты" ЖАҚ ("СевГОК" ЖАҚ) Украинаның Кривой Рог қаласында 1-кен байыту комбинатын (РОФ-1) басқарудың автоматтандырылған жүйесі енгізілді [17]. Кен байыту фабрикасының өндірісін автоматтандырудың негізгі мақсаты шикізат шикізатының шихтасының қасиеттері мен қатаң белгіленген сапа көрсеткіштерінің өзгермелілігі Saturn Data International жағдайында 20 жыл бойы байыту учаскесінің максималды өнімділігін қамтамасыз ету болды. өнім.

Бұл мәселені шешу үшін SCADA TRACE MODE көмегімен кенді байытудың барлық негізгі технологиялық процестері автоматтандырылды және келесі автоматтандыру құралдары қамтамасыз етілді:

ұнтақтаудың бірінші сатысындағы диірмендерге шикізатты беруді дозаланған реттеу;

берілген қатты/сұйық қатынаста бірінші сатыдағы диірмендерге су беруді реттеу;

оңтайландыру бағдарламалық модулінде технологиялық процестің бақыланатын параметрлерін өңдеу және кенді мөлшерлеуге автоматты тапсырмалар беру арқылы бірінші кезеңдегі диірмендерде темір кенінің шикізатын берілген технологиялық процесс жағдайында максималды өңдеу критерийі бойынша ұнтақтау процесін оңтайландыру және суды диірмендерге (алғашқы екі абзацта көрсетілген тапсырмалардан айырмашылығы, мұнда міндеттер оператор белгілейді), темір кенінің шихтасының ағымдағы күйі үшін тұрақты максималды өңдеу шарттарын табу.

классификатордың дренажындағы пульпа тығыздығын реттеу және тұрақтандыру;

дымқыл магниттік айыру сатыларын берудің тығыздық режимдерін реттеу және тұрақтандыру;

технологиялық және аралық карьерлердың деңгейлерін реттеу және тұрақтандыру;

сорғы-гидроциклонның басқару контурларын жүзеге асыру.

қоқыстан тазарту кезінде түсіретін құмдардың тығыздығын реттеу және тұрақтандыру;

диірмен-спиральді классификатор тізбегіндегі шамадан тыс жүктемелерді қоса алғанда, технологиялық қорғаныс пен блоктауды қамтамасыз ету.

SCADA TRACE MODE негізінде енгізілген технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері жоғары тиімділікті көрсетті. Бөлімдердің өнімділігі 4 %-ға артты, шикізаттың физикалық-механикалық қасиеттерінің өзгермелілігі жағдайында өнім сапасын тұрақты бақылау қамтамасыз етілді.

Кросс-медиа әсерлері

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Экономика

Автоматтандырудың оңтайлы параметрлерімен жабдықты пайдалану құны және соңғы өнімнің өзіндік құны төмендейді.

Ендірудің қозғаушы күші

қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

энергия тиімділігін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2. Энергия және ресурстарды үнемдеу саласындағы ЕҚТ 5.2.1. Жиілік-реттеушімен басқарылатын жетекті әртүрлі жабдықта (конвейер, желдету, сорғы және т.б.) пайдалану.

Сипаттамалар

Өз қажеттіліктері үшін электр энергиясын тұтынуды азайтуға, атмосфераға зиянды заттардың тікелей және жанама шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта конвейер, желдету және сорғы жабдықтарының өнімділігін реттеу мақсатында ЖРЖ пайдалану оңтайлы болып табылады, бұл процесте электр энергиясын барынша ұтымды пайдалануды қамтамасыз етеді.

Техникалық сипаттама

Өндірістің энергия тиімділігін арттыру арқылы экологиялық мәселелерді шешу мүмкіндігі.

Өнеркәсіптік кәсіпорындарда электр энергиясын тұтынудың үлкен үлесі әртүрлі технологиялық жабдықтардың (конвейер, желдеткіш және сорғы жабдықтары және т.б.) жетек ретіндегі электр қозғалтқыштарына келеді. Көбінесе мұндай жабдық реттеуді қажет етеді, басқару құрылғылары ретінде қақпалар, клапандар және т.б. Сонымен қатар жылдамдықты реттеу диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегінің қолдану саласына байланысты ең кең шектерде өзгеруі мүмкін. Реттелетін жиілікті электр жетегін пайдалану электр энергиясын тұтынуда жоғары тиімділікпен қойылған міндеттерді шешуге мүмкіндік береді, нәтижесінде технологиялық процестерде реттеудің баламалы әдістерімен туындайтын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге көмектеседі.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде энергия шығындарын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Сарапшылардың бағалауы бойынша, жабдықтың жұмыс режиміне байланысты ЖРЖ пайдалану сорғы қондырғыларында, желдеткіштерде, конвейерлерде, ұсақтағыштарда қуат тұтынуды 20-дан 40 % -ға дейін төмендетуге, біркелкі іске қосуды қамтамасыз етуге (іске қосу токтарын азайту), арттыруға болады. электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімі. "Алтынтау Көкшетау" АҚ-ның 2018 жылы энергоаудит кезінде орындалған ЖРЖ орнатылған бірқатар жабдықтарының электр қозғалтқыштарының жүктемесін талдау көрсеткендей, кейбір айларда жүктеменің төмендеуі 15-40 %-ға жетеді. Осылайша, ЖРЖ негізделген пайдалану кезінде жеке технологиялық жабдықпен электр энергиясын тұтынуды азайту жылына 20-40 % құрауы мүмкін.

Вернинское тау-кен байыту кәсіпорны (Ресей Федерациясы) жағдайында байыту фабрикасының кен дайындау желісіндегі конустық ұсатқыштың энергия тиімділігін 25-30 %-ға арттыруға ұнтақтау камерасын дұрыс таңдау және қуатты ұйымдастыру арқылы қол жеткізілді. ұсатқышты жеткізу [18].

Кросс-медиа әсерлері

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Нақты деректер қозғалтқыштың жұмыс режиміне байланысты 15-40 % диапазонында энергияны үнемдеу туралы айтуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ЖРЖ орнату мәселесі технологиялық процесті реттеу тереңдігіне, жұмыс орындарындағы өндірістік санитария талаптарына (беру және сору желдеткіштері үшін) негізделген әрбір жеке жағдайда жеке қарастырылуы керек.

ЖРЖ пайдалану энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі болып табылады. Дегенмен, мұндай шаралардың орындылығы қозғалтқыштар қолданылатын бүкіл жүйенің контекстінде қарастырылуы керек; әйтпесе, тәуекелдер бар: жұмыс әдісін және жүйелердің өлшемдерін оңтайландырудан және соның нәтижесінде электр жетектеріне қажеттілікті оңтайландырудан ықтимал пайданы жоғалту; сәйкес емес контексте ауыспалы жылдамдықты жетектерді пайдалану нәтижесінде пайда болатын энергия шығындары.

Технологиялық басқару жүйелеріне біріктірілген жиілік түрлендіргіштерімен жабдықталған электр қозғалтқыштарын пайдалану ең тиімді. Бұл, мысалы, нақты шығарындыларға байланысты шығару жылдамдығын қосуға және реттеуге мүмкіндік береді. Бұл үрлегіштер мен сорғы қондырғыларының жұмысын реттеуге де қатысты. Орташа алғанда, мұндай бақылау әдістерін пайдалану электр энергиясын тұтынуды 20-дан 40 % -ға дейін төмендетуге мүмкіндік береді.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Мысалы, айнымалы ЖРЖ пайдалану, мысалы, технологияға, тәулік уақытына, ғимараттағы адамдар санына және т.б. байланысты күрт өзгеретін жүктеме үшін орынды. Желдеткіштердің жиілікпен басқарылатын электр жетегін пайдалану ауаны шығаруға арналған энергияны тұтынуды сору жүйелері бойынша 6-26 %, қоректендіру жүйелері бойынша 3 - 12 %, үрлегіштер арқылы 30-40 % азайтуға мүмкіндік береді. жиілікпен басқарылатын жетегі бар қозғалтқыштардың өтелу мерзімі 1 жылдан 5-7 жылға дейін болуы мүмкін.

Ендірудің қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

энергия тиімділігін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.2. Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын пайдалану

Сипаттамалар

Тұрмыстық қажеттіліктер үшін электр энергиясын тұтынуды азайтуға, атмосфераға ластағыш заттардың тікелей және жанама шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын (жарық диодты жарық көздері) пайдалану сыртқы және ішкі жарықтандыру мақсаттары үшін оңтайлы болып табылады.

Техникалық сипаттама

Өнеркәсіптік кәсіпорындарда электр энергиясын экономикалық тұтынуда тұтынудың едәуір бөлігін сыртқы және ішкі жарықтандыру жүйелері құрайды. Сонымен бірге электр энергиясының бұл шығыны өндірістік циклдің энергия тиімділігіне тікелей әсер етпейді. Бірақ бұл тұтыну өнім бірлігіне шаққандағы үлестік шығынды анықтау кезінде ескеріледі.

Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын (жарықдиодты жарықдиодты) пайдалану жарықтандыру жүйелерінде электр энергиясын тиімді тұтынуға мүмкіндік береді, нәтижесінде баламалы жарық көздерімен орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге көмектеседі.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Жарықтандыру қажеттіліктері үшін электр энергиясын тұтынуды азайту арқылы қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Сарапшылардың бағалауы бойынша және энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын (жарықдиодты жарықдиодты) пайдаланудағы бар тәжірибені ескере отырып, электр энергиясын тұтынудың төмендеуі 50-90 % төмендейді, жақсы жарықтандыру қамтамасыз етіледі, мұндай жарықтандыру құрылғыларының қызмет ету мерзімі. артады, олар бұрын қолданылған доғалық шамдармен салыстырғанда қоршаған ортаға кері әсерін тигізбейді.сынапты шамдар.

Кросс-медиа әсерлері

Бастапқыда қолданыстағы жарықтандыру құрылғыларын энергияны үнемдейтіндерге ауыстыру арнайы кәдеге жаратуды қажет ететін қалдықтардың көп мөлшерін тудыруы мүмкін (сынап шамдарын жарықдиодты шамдармен ауыстыру).

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгейі) және іске асыру сипаты кәсіпорынның сипаттамаларымен байланысты болады, бұл әдістемені ендіруде ерекше қиындықтар анықталған жоқ. Энергия үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын ендіруді тұтастай алғанда жарықтандыру жүйесін жаңғыртуды (аймақтарды бөлу, автоматты басқару және т.б.) ескере отырып қарастырған жөн.

Нақты деректер энергияны үнемдеу туралы 50-90 % диапазонында айтуға мүмкіндік береді.

Экономика

Тиімді жарықтандыру құрылғыларын пайдалану жарықтандыруға арналған электр энергиясын тұтынуды 50-90 % -ға азайтуға мүмкіндік береді, ал бұл техниканың өтелу мерзімі 0,5 жылдан 5-7 жылға дейін болуы мүмкін.

Ендірудің қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

жақсартылған қоршаған ортаны қорғау өнімділігі (көшіру қажет емес);

энергия тиімділігін арттыру;

операциялық шығындарды азайту үшін қосымша опциялар.

5.2.3. Энергия тиімділігі жоғары сыныпты электр қозғалтқыштарын пайдалану

Сипаттамалар

Меншікті және өндірістік қажеттіліктер үшін электр энергиясын тұтынуды азайтуға, жанама парниктік газдар шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта электр энергиясын барынша тиімді пайдалануды қамтамасыз ететін қолданыстағы технологиялық және қосалқы жабдықты жаңарту үшін энергия тиімділігі жоғары сыныбы бар Қазіргі заманғы электр қозғалтқыштарын пайдалану оңтайлы болып табылады.

Техникалық сипаттама

Өндірістің энергия тиімділігін арттыру арқылы экологиялық мәселелерді шешу мүмкіндігі.

Өнеркәсіптік кәсіпорындардың көпшілігінің негізгі тұтынушысы әртүрлі электр қозғалтқыштары болып табылады. Электр қозғалтқыштары электр энергиясын механикалық энергияға айналдырады. Энергияны түрлендіру процесінде оның бір бөлігі жылу түрінде жоғалады. Мұндай шығынның мәні қозғалтқыштың энергетикалық өнімділігімен анықталады. Жоғары тиімділік сыныбы бар электр қозғалтқыштарын пайдалану электр энергиясын тұтынуды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

Электр қозғалтқышының энергия тиімділігінің негізгі КӨК болып табылады.

h=Р2/Р1=1 – DР/Р1,

мұндағы P2 - қозғалтқыш білігіндегі пайдалы қуат;

P1 - электр қозғалтқышы желіден тұтынатын белсенді қуат;

DР - электр қозғалтқышындағы жалпы шығындар.

Тиісінше, тиімділік неғұрлым жоғары болса, сол жұмысты орындау үшін электр қозғалтқышы аз шығын және аз энергия жұмсайды.

5.1-сурет. Кәдімгі электр қозғалтқышын энергия тиімді электр қозғалтқышымен салыстыру

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Сарапшылардың бағалауы бойынша жабдықтың жұмыс режимдеріне байланысты жоғары тиімділік сыныбы бар электр қозғалтқыштарын пайдалану электр қозғалтқыштарының электр энергиясын тұтынуын 1,5-тен 5,0 %-ға дейін төмендетуге, электр қозғалтқыштарының қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді.

Кросс-медиа әсерлері

Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету.

Мотордың қызмет ету мерзімі ұзартылған

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады. Іске асыру көлемі мен сипаты кәсіпорынды жаңғырту бағдарламасымен және кәсіпорында орнатылған істен шыққан электр қозғалтқыштарын ауыстырумен байланысты болады.

Нақты деректер қозғалтқыштың жұмыс режиміне байланысты 1,5-5,0 % диапазонында энергияны үнемдеу туралы айтуға мүмкіндік береді.

Қолданыстағы электр қозғалтқыштарын энергияны үнемдейтін қозғалтқыштармен ауыстыру - энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі.

Экономика

Жоғары тиімділік сыныбы бар электр қозғалтқыштарын пайдалану электр энергиясын механикалық энергияға айналдыру үшін электр энергиясын тұтынуды 1,5-5,0 % азайтуға мүмкіндік береді, бұл ретте мұндай электр қозғалтқыштарының өтелу мерзімі 1 жылдан 7 жылға дейін болуы мүмкін.

Ендірудің қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

энергия тиімділігін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.4. Кәсіпорындардың электр желілерінде жоғары гармоникаларды және реактивті қуатты компенсациялауды сүзу үшін реактивті қуатты компенсациялау құрылғыларын, сондай-ақ сүзгі-компенсаторлық құрылғыларды пайдалану

Сипаттамалар

Кәсіпорын желілеріндегі электр қуатының жоғалуын азайтуға және жоғары гармониканың қуатты тұтынатын жабдыққа теріс әсерін жоюға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта сүзгіні өтейтін қондырғыларды немесе реактивті қуатты компенсациялау қондырғыларын пайдалану электр желісінің тораптарындағы қажетті кернеу деңгейін ұстап тұру, электр желілерінен жоғалтуларды азайту және жоғары гармоникалардың электр энергиясын тұтынатын құрылғыларға теріс әсерін жою үшін ең оңтайлы болып табылады.

Техникалық сипаттама

Резервтік қуат көздерін пайдалануды азайту және қоршаған ортаға әсерді азайту нәтижесінде электрмен жабдықтау сенімділігі мәселелерін шешу мүмкіндігі.

Өнеркәсіптік кәсіпорындарда электр энергиясын тұтынудың үлкен үлесі әртүрлі технологиялық жабдықтардың жетекі ретінде асинхронды электр қозғалтқыштарына келеді. Асинхронды электр қозғалтқыштары реактивті қуаттың негізгі тұтынушысы болып табылады. Өтеу шараларын қолданбай, желілердегі қуат коэффициенті 0,5 - 0,7 пу болуы мүмкін, кәсіпорындардың электр желілеріндегі қуат коэффициентінің заңды түрде белгіленген мәндері кернеу сыныбына байланысты 0,89-0,93 деңгейінде белгіленеді.

Кәсіпорындарда сандық технологияның үлкен көлемін қолданғанда (ЖРЭЖ, жұмсақ старт және т. б.) Электр желілерінде жоғары гармоникалардың пайда болуын болдырмау үшін жеке гармоникалық сүзгілер де, гармоникалық сүзгілеуге және реактивті қуатты компенсациялауға арналған біріктірілген құрылғылар да қолданылады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және тарату желілері мен жабдықтарындағы электр энергиясының ысыраптарын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Сарапшылардың бағалауы бойынша, технологиялық жабдықтың жұмыс режимдеріне байланысты РҚӨҚ пайдалану кәсіпорын желілеріндегі электр энергиясының жоғалуын 15 %-ға дейін төмендетуге, тұтастай алғанда кәсіпорынның электрмен жабдықтау сенімділігін арттыруға және пайдалану мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді. электр тарату жабдығының қызмет ету мерзімі.

Кросс-медиа әсерлері

Желілердегі электр энергиясының жоғалуын азайту. Электрмен жабдықтау жүйелерінің сенімділігін арттыру, электр қуатын тұтынатын жабдықтың қызмет ету мерзімін арттыру.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады. Қолдану көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне байланысты болады.

Нақты деректер кәсіпорынның электр желілеріндегі қуат коэффициентінің қолданыстағы деңгейлеріне байланысты кәсіпорындардың электр энергиясын тұтынудың жалпы көлемінің 0,1-ден 1,5 %-ға дейін электр энергиясын үнемдеу (ысырап деңгейін төмендету арқылы) туралы айтуға мүмкіндік береді.

Реактивті қуатты компенсациялау қондырғыларын пайдалану энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі болып табылады (электр желілеріндегі шығындарды азайту). Дегенмен, мұндай шаралардың орындылығы электрмен жабдықтаудың бүкіл жүйесін ескере отырып қарастырылуы керек.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты реактивті қуатты компенсациялау қондырғыларын пайдаланудың өтелу мерзімі 3 жылдан 10 жылға дейін болуы мүмкін.

Ендірудің қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

электр энергиясын тұтынушылар үшін электр энергиясының сапасын арттыру;

кәсіпорындардың тарату электр желілеріндегі ысырап деңгейін төмендету;

энергия тиімділігін арттыру.

5.2.5. Жоғары температуралы жабдыққа Қазіргі заманғы жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану

Сипаттамалар

Тау-кен металлургия өнеркәсібінің байыту кәсіпорындарында жылу энергиясын көбінесе бу құбырлары арқылы тасымалданатын бу түрінде пайдаланады. Жоғары температуралы жабдықты (бу мен ыстық суға арналған құбырлар) тиісті оқшаулауды пайдалану жылу шығындарын айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

Техникалық сипаттама

Жылу құбырлары мен бу құбырларын жылу оқшаулау кез келген өнеркәсіптік кәсіпорын үшін өзекті мәселе болып табылады. Қатты қыздырылған бумен (бу құбырлары) құбырларды жылу оқшаулау өте күрделі операциялардың бірі болып табылады, әсіресе жоғары температура - 200–250 ° С беттерге қажетті өнімділік сипаттамаларын қамтамасыз ету қажет болса. Оқшаулауды орнату жиі қолданыстағы жабдықты тоқтатпай жүзеге асырылуы керек. Осы мақсатта қолданылатын дәстүрлі жылу оқшаулағыш материалдарда оларды пайдалану тиімділігін айтарлықтай төмендететін бірқатар маңызды кемшіліктер бар.

Минералды жүн және шамот кірпіштері ылғал мен будан "қорқады", олар ішке енсе, олардың жылу оқшаулау көрсеткіштерін бірнеше есе нашарлатады. Минералды жүндегі жоғары температураның әсерінен байланыстырғыш заттардың (фенол мен формальдегид негізіндегі шайырлар) жойылу процесі жүреді. Бұл қоршаған ортаның құрамдас бөлігі туралы айтпағанда, жабынның пайдалану сипаттамаларында көрінеді. Дәстүрлі жылытқыштарға қорғаныс жабыны қажет, оны орнату міндетті түрде күрделі беттерді: буындарды, клапандарды жоғары сапалы оқшаулау мәселесін тудырады, бұл жұмыстың құнын арттырып қана қоймайды, сонымен қатар олардың сапасына әсер етеді. Әдетте, минералды жүнмен оқшауланған бу желілері ұзаққа созылмайды және жиі жылу оқшаулағыш жабындысын ішінара немесе толығымен ауыстыру қажет.

Шамот кірпіш тиімді жылу оқшаулағыш материал емес. Шамот кірпіштерінің жылу өткізгіштік коэффициенті (l\u003d 0,84+0,0006×т Вт/(м °C),l = 0,99 Вт/(м°С) 250 °С) минералды жүннен 10 есе жоғары (l = 0,05 + 0,0002 ×т Вт/(м°C),l = 0,1 Вт/(м°C) 250 °C) . Сонымен қатар, бу құбырлары үшін минералды жүн төсеніштерін, тығыздығы кемінде 150 кг/м3 жартылай цилиндрлерді пайдалану керек екенін айту керек, өйткені олардың күрделі жөндеу мерзімі жоғары. Бу желілерінің оқшаулағыш қабатының, сондай-ақ оқшаулаудың жабын қабатының бұзылуы жылу шығындарының ұлғаюына әкеледі.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде жылу шығынын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Тиімсіз жылу оқшаулауды, мысалы, шамот кірпіштерін минералды жүнмен немесе энергияны үнемдейтін оқшаулаумен ауыстыру бу құбырларының жылу шығынын 35 % азайтады және оларды стандартты мәндерге дейін жеткізеді. Құбырлар мен жабдықтарды оқшаулауға арналған шетелдік өндірушілердің өнімдері компаниялардан: Rockwool (Дания), Saint-Gobain Isover (Финляндия), Partek, Paroc (Финляндия), Изомат (Словакия) компанияларының талшықты жылу оқшаулағыш материалдарының кең ауқымымен ұсынылған. ) (цилиндрлер, төсеніштер мен пластиналар жабыны жоқ немесе бір жағынан металл тормен, шыны жүнмен, алюминий фольгамен және т.б. жабылған). Қазіргі заманғы оқшаулағыш материалдарды қолдану бу құбырларындағы ысыраптарды кем дегенде 30-50 %-ға азайтуға, күрделі жөндеу мерзімін ұлғайту есебінен пайдалану шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

Кросс-медиа әсерлері

Қолдануға қатысты техникалық ескертпелер

Жоғарыда сипатталған құрамдастарды әдетте осы құжат аясындағы көптеген нысандарға қолдануға болады. Қолдану көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгейі) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, ауқымына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігіне және қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

Экономика

Жылу шығынын азайту отынды жағусыз қосымша жылу өндіруге мүмкіндік береді, сондықтан бұл процесс экономикалық және экологиялық тұрғыдан тиімді. Шамотты кірпіштен жасалған оқшаулауды қазіргі заманғыға ауыстыру шаралары 3-4 жылда өзін ақтайды, оқшаулаусыз немесе оқшаулауы бұзылған құбыр учаскелерінің оқшаулауын жөндеу 1-2 жылда өтеледі.

Іске асырудың қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

энергия тиімділігін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.6. Қалдық технологиялық жылудан жылуды рекуперациялау

Сипаттама :

Энергия тиімділігін арттыру және сыртқы отын шығынын азайту пайдаланылған газдың жылуын қалпына келтіру әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Техникалық сипаттама

Қазіргі уақытта технологиялық процестен кейін газдың бір бөлігі қайта өңделген газ ретінде пайдаланылады. Мәселен, кептіру камераларында шикі шекемтастар үшінші салқындату камерасынан келетін 350-450 °С температурада айналымдағы газдармен кептіріледі. Газдан немесе қуырғыштан шыққан ыстық процесс сонымен қатар бу шығару үшін газ салқындатылатын кәдеге жаратушы қазандыққа немесе буландырғыш салқындату қондырғысына жіберілуі мүмкін. Түзілген буды технологиялық процесте немесе жылу немесе электр энергиясын өндіруде пайдалануға болады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Шекемтастарды қуыру кезінде бөлінетін жылуды өңдеу және оны технологиялық және өнеркәсіптік жылыту үшін төмен қысымды электрлік буға айналдыру.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Жылу өндірісі үшін отын шығынын азайту

Кросс-медиа әсерлері

Күтілмеген.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Ол отын жағу қондырғылары (пештер, қазандықтар, қуыру машиналары) бар кәсіпорындарда қолданылады.

Экономика

Газды салқындату қажет болғандықтан, энергияны қалпына келтіруге арналған қосымша шығындар негізінен кәдеге жаратушы қазандыққа және электр энергиясын өндіруге арналған турбинаға инвестициялармен байланысты.

Тиімді, бірақ жеке көзқарасты қажет етеді. Тестіленді, ЭЫДҰ елдерінде қолданбасы табылды.

Ендірудің қозғаушы күші

Өнімділікті арттыру, өндіріс шығындарын азайту.

5.2.7. Пеш машиналарын төсеу үшін пішінсіз отқа төзімді материалдарды қолдану.

Сипаттамалар

Отқа төзімді талшықтардан жасалған бұйымдар отқа төзімді және оқшаулау қасиеттерін біріктіреді, төмен тығыздыққа ие, құрастыру және өңдеу оңай және айтарлықтай ассортиментке ие.

Жоғары температуралы талшықты отқа төзімді материалдар күйдірмейтін технология бойынша пластиналар, картондар, блоктар және күрделі конфигурациядағы әртүрлі пішінді бөлшектер түрінде шығарылады. Сондай-ақ материалдар "дымқыл" киіз және толтырғыш массалар түрінде шығарылады (қисық беттерді оқшаулау, тігістерді тығыздау, алдыңғы бетті тегістеу, бекіткіштерге арналған ойықтар және т.б.). Шектеулі қолдану температурасы: 1200 °C және 1350 °C .

Техникалық сипаттама

Пеллет зауыттарының (қуыратын машиналар, пештер және т.б.) әртүрлі жоғары температуралық жабдықтарын жылу оқшаулау кез келген өнеркәсіптік кәсіпорын үшін өзекті мәселе болып табылады. Мұндай жабдықтағы температура 900 ° C - 950 ° C дейін жетеді.

Жоғары температуралы талшықты отқа төзімді материалдарда қолдану мыналарды қамтамасыз етеді:

төсеу қабатының қалыңдығын 1,5 есеге дейін азайту;

қаптаманың жалпы салмағын 6-8 есеге дейін азайту;

пештердің қызмет ету мерзімін 2-3 есеге дейін арттыру;

энергияны тұтынуды 30 %-ға дейін төмендету.

қаптаманың күрделілігінің және жоғары техникалық қызмет көрсетудің айтарлықтай төмендеуі.

Бұл материалдар мен бұйымдардың қасиеттері пеш төбелері үшін түбегейлі жаңа жеңіл конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді: тегіс аспалы, арка тәрізді. Бұл жағдайда қойма бір мезгілде төбе, әрі жылуды шағылыстыратын экран болып табылады (материалдардың қара дене коэффициенті 0,95-0,96). Термиялық топтамалық пештерде талшықты отқа төзімді материалдар негізінде оқшаулауды қолдану әсіресе тиімді, өйткені олар іс жүзінде инерциясыз (жылу сыйымдылығы төмен), қыздыру-салқындату циклдері үшін маңызды емес және әлдеқайда төмен энергиямен температуралық режимге қол жеткізуді қамтамасыз етеді. шығындар.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Пішінсіз отқа төзімді материалдарды қолдану газ шығынын 10 – 30 % азайтуға, күрделі жөндеу мерзімін ұлғайту есебінен пайдалану шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

Кросс-медиа әсерлері

Қолдануға қатысты техникалық ескертпелер

Экономика

Энергияны (отын) тұтынуды 30 % -ға дейін азайту, пайдалану шығындарын азайту және материалдардың қызмет ету мерзімін ұзарту, сондықтан процесс экономикалық және экологиялық тұрғыдан тиімді.

Іске асырудың қозғаушы күші

Энергия тиімділігі жөніндегі шараларды жүзеге асырудың қозғаушы күштері:

ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту;

энергия тиімділігін арттыру;

пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.3. Ашық және жерасты тау-кен өндіру, байыту және шекемтастаудың технологиялық процестеріне арналған ЕҚТ

Қазіргі тау-кен байыту кешенінде экологиялық тазалық пен өндіріс тиімділігі талаптарын ескере отырып, өндірісті және өнімді өңдеуді дамытуға мүмкіндік беретін технологиялар мен материалдарды пайдалану қажеттілігі артып отыр.

Қазіргі заманғы өндіріс технологиялары ресурстарды үнемдеу, табиғатты сақтау және қалдықтарды азайту принциптеріне негізделуі керек. Бұл принциптер өзара байланысты, бір-бірімен тығыз байланысты және технологияның бағытын басшылыққа алуы керек. Осы принциптерге негізделген Қазіргі заманғы технологияларды құру мәселелері күрделі сипатта және тау-кен жұмыстары деңгейінде де, пайдалы қазбаларды өңдеу деңгейінде де бірлесіп шешілуі тиіс.

Бұл бөлімде тау-кен және кен байыту кәсіпорындарында өндірістік процестің тұрақтылығын қамтамасыз етудің жалпы әдістері, әдістері немесе олардың комбинациясы сипатталады.

5.3.1. Кенді өндірудің өндірістік процесі үшін ЕҚТ

Техникалық сипаттама

Тау-кен өндіруші кәсіпорындарда өндірістік процестің тұрақтылығын қамтамасыз ететін әдістерге мыналар жатады:

ауыр жүкті жоғары өнімді тау-кен жабдықтарын пайдалану;

қазіргі заманғы жоғары өнімді өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып, тау-кен жүйелерін өндіру және қолдану;

Қазіргі заманғы, экологиялық таза және тозуға төзімді материалдарды пайдалану;

тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейер мен пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін пайдалану.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Бірлік қуаттылығы жоғары өнімділігі жоғары жабдыққа көшу экологиялық жағдайға оң әсерін тигізеді: ауаға ластағыш заттар мен парниктік газдар шығарындыларының мөлшері азаяды, ал габаритті емес шиналарды пайдаланудан қалдықтардың түзілуі азаяды.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Темір кенін ашық және жерасты әдістермен, оның ішінде терең горизонттарда жұмыс істегенде өндірудің өндірістік процесінің әдістемесі топырақтың құнарлы қабатын жою, таңдау арқылы ашық және жерасты әдістермен темір кенін өндірудің тиімді технологиялық процесінен тұрады. кен орындарын ашудың әдістемесі мен Схемасын, кен қазбалары мен тау-кен жұмыстарын жүргізудің оңтайлы игеру жүйелері мен технологияларын анықтау және қолдану, байыту сатыларына ағындарды тиімді бағыттау үшін карьерлер мен шахталарды көліктік қамтамасыз ету. (3.1 және 3.2 тармақтарды қараңыз).

Жерасты және ашық тау-кен жұмыстарында қолданылатын қазіргі заманғы жабдықтар жоғары жылдамдықты пайдаланумен, үлкен жүктемелердің болуымен, қысыммен және т.б. Пайдалы қазбаларды игерудің тау-кен-геологиялық және тау-кен техникалық жағдайларының тұрақты өзгеруі, оларға жүктелген функциялардың әртүрлілігі мен жауапкершілігіне байланысты техникалық құралдардың күрделенуі, беткейлерге жоғары жүктемелер, тізбектің көп буындылығы мен реттілігі. кез келген элементтердің істен шығуы бүкіл кешеннің тоқтап қалуына әкеліп соқтырған кезде, жұмыс істейтін жабдықтың жұмысына байланысты кеншілерге қолайлы эргономикалық еңбек жағдайларын қамтамасыз ету қажеттілігі тау-кен машиналары мен жабдықтарының сапасына елеулі талаптар қояды.

Дегенмен, қазіргі уақытта мамандардың бағалауынша, ТМД елдеріндегі тау-кен өндіруші кәсіпорындардың қолданатын жабдықтары мен технологиялары өздерінің технологиялық деңгейі мен өнімділігі бойынша Канада, Ұлыбритания, Оңтүстік Африка және Оңтүстік Қазақстан компаниялары қолданатын аналогтардан 15-20 жылға артта қалды. АҚШ. Мұндай артта қалу тау-кен өндірісінің тиімсіз технологияларымен де, кен өндіруге массивтің инженерлік дайындығымен де, сондай-ақ пайдаланылатын жабдықтың техникалық сипаттамаларымен де байланысты.

Ұсынылған әдістеме темір кен карьерлерінде тау-кен массасын алу және тасымалдау үшін ауыр жүкті карьерлік жабдықты пайдаланудан тұрады. Экскаваторлардың, тиегіштердің шөміштерінің өлшемдерінің ұлғаюы, бір самосвалды тиеу үшін шөміштердің санының оңтайлы арақатынасын сақтай отырып, ауыр жүк тиегіштердің жүк көтергіштігінің пропорционалды ұлғаюы байқалады. Ауыр жүкті жабдыққа көшу темір кен карьерлерінде тау-кен массасын қазу мен тасымалдауға арналған эксплуатациялық шығындарды 10 %- ға қысқартуға, сондай-ақ карьердегі технологиялық жабдық бірліктерінің санын қысқартуға, көмірсутектерге шығарындыларды азайтуға мүмкіндік береді. қоршаған ортаны, темір кен карьерлеріндегі тау-кен массаларын қазу және тасымалдау процестерінде энергия шығыны мен отын шығынын азайту.

Ауыр көліктердің әлемдік нарығын ірі өндірушілер: Komatsu, Caterpillar, Hitachi, Terex, Liebherr және BelAZ ұсынады.

"Богатырь Көмір" ЖШС жағдайында тау-кен массасын тасымалдау құнын және тұтастай алғанда көліктік-кен өндіру циклінің құнын төмендету мақсатында жүк көтергіштігі бар БелАЗ 75600 тау-кен автосамосвалын пайдалануды салыстыру үшін техникалық-экономикалық негіздеме жүргізілді. Жүк көтергіштігі 220 тонна БелАЗ шахта көлігімен 320 тонна. Сынақ нәтижелері мынаны көрсетті: өнімділік 1,5 есеге өсті; тасымалдау құны 20 %-ға төмендеді; отынның меншікті шығыны 22 %-ға төмендеді. Тау-кен автосамосвалына шөміш сыйымдылығы 33м3 R&H2800 экскаваторы жүктелді. Толық жүктемеге арналған шөміштердің саны - 6. Тасымалдау иығы – 0,5 км. Тау массасын өндіру көлемі тәулігіне 10 мың м3 дейін.

Тау-кен жұмыстарын жүргізу және қазіргі заманғы жоғары өнімді өздігінен жүретін жабдықтарды пайдалана отырып, тау-кен жүйелерін пайдалану бұрғылау, бекіту, тау-кен жұмыстарын жүргізу және темір кен орындарын жерасты өндіру жағдайында тау-кен массасын тасымалдау үшін Қазіргі заманғы жоғары өнімді тау-кен жабдықтарына көшуден тұрады. Тұрақты шығындар үлесін айтарлықтай азайтуды, қауіпсіздікті, эргономиканы, операторлар мен техникалық қызмет көрсетуші персонал үшін қолайлы жұмыс жағдайын, энергия мен материалдарды үнемдеуді қамтамасыз етеді.

Қазіргі заманғы өздігінен жүретін жабдықтың негізгі артықшылықтары қауіпсіздік пен өнімділікті арттыру, ысыраптарды азайту және кенді сұйылту, эргономика және қолайлы жағдайлар болып табылады. Технологиялық процесті автоматтандырудың және орналастырудың жоғары деңгейі бар өндірістік бұрғылау қондырғыларының жұмысы бұрын-соңды болмаған жоғары өнімділікке, ұңғымалардың дәлдігі мен түзулігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Зәкірлерді орнатуға, бетон қоспаларын қолдануға арналған жетілдірілген механикаландырылған кешендер кен қазбаларының шөгінділерінің үлкен аумақтарын жедел бекітуді қамтамасыз етеді, көп жағдайда олар тіректердің ауыр түрлерін ығыстыруға және бекітетін ағаштарды қолдануға, ағашты бекітуге және толтыруға мүмкіндік береді. Дөңгелек қимасы диаметрі 3000 мм-ге дейін, ұзындығы 100 м-ге дейін және 70 ° С-қа дейін бұрышы бар тік және көлбеу бұрғылау станоктары өте қатты жыныстарды бұрғылауға қабілетті және құрылыс үшін өте қолайлы. кен өтпелері, желдету саңылаулары, жүретін жолдар және т.б. (жару жұмыстарынсыз). LHD үлкен еңістерді еңсеруге және айтарлықтай қашықтықтарда жылдам қозғалуға қабілетті, тиеу мен тасымалдаудың төмен құнымен жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді. LHD және электр қозғалтқышы бар бұрғылау қондырғылары экологиялық таза электр энергиясын пайдаланады және пайдаланылған газдардың болмауына, діріл мен шудың аз болуына байланысты жақсы жұмыс жағдайларын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, желдету талаптары азаяды, қозғалтқыш майы мен сүзгілер сияқты шығын материалдары азаяды және техникалық қызмет көрсету аралықтары ұзартылады.

Тозуға төзімді, коррозияға төзімді, ыстыққа төзімді, жылу оқшаулағыш және басқа да жабын түрлерін қолдану металдың жоғалуын, оларды ауыстыру үшін ресурстарды тұтынуды күрт азайтуға мүмкіндік береді және сапаны жақсартуға мүмкіндік береді, машиналар, жабдықтар мен құрылымдардың сенімділігі мен ұзақ мерзімділігі. Техника тау-кен жабдықтарының жұмыс органдарына тозуға төзімді элементтер мен төсемдерді қолданудан тұрады және қосымша құрылымдық беріктік пен тозуға төзімділікті қамтамасыз етеді, сонымен қатар машиналар мен жабдықтардың техникалық дайындығын арттырады. Қазіргі заманғы жоғары берік қорытпалардан жасалған бұрғылау қашаулары мен штангаларын пайдалану жоғары өнімділікке және бұрғылау дәлдігіне қол жеткізуге және шығындарды 3-10 % -ға төмендетуге мүмкіндік береді.

Тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейер мен пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін пайдалану 5.3.6-тармақта толығырақ сипатталған.

Кросс-медиа әсерлері

Қосымша энергия ресурстарының қажеттілігі.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Қолдану мүмкіндігі игерілетін кен орнының нақты тау-кен-геологиялық, тау-кен және пайдалану жағдайларымен және экономикалық орындылығымен анықталады. Ұсынылған әдістерді жеке де, біріктіріп те қолдануға болады.

Экономика

Ауыр жүкті техниканы пайдалану тау-кен жұмыстарының тиімділігін арттырады және шығындарды оңтайландырады (жанармай мен техникалық қызмет көрсету шығындарын үнемдеу есебінен), өндіріс шығындарын азайтады және нарықта бәсекеге қабілетті болады, жүк тасымалдау жолдарындағы қауіпсіздікті арттырады. Мәселен, "Көмек Machinery" жауапкершілігі шектеулі серіктестігінің мамандары жанар-жағармай үнемдеу, амортизация, адам-сағат және басқа да факторлардың арқасында жүк көтергіштігі 40 тонна болатын жеңіл автокөлік 20 тонналық жүк көлігімен салыстырғанда – тонна жүкке 15 цент үнемдейтінін салыстырды. Егер тау-кен өнеркәсібіндегі ауыр техника туралы айтатын болсақ, жыл сайын үнемдеу ондаған миллион долларды құрайды.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнаманың талаптары. Экожүйелерге қысымның төмендеуі (ауа, су, топырақ жамылғысы). Ашық және жерасты тау-кен жұмыстарын жүргізудің экономикалық тиімділігі.

5.3.2. Кенді байыту өндірісі үшін ЕҚТ .5.3.2.1. Классификацияда полиуретанды панельдері бар жоғары меншікті сыйымдылықты дымқыл экрандарды пайдалануТехникалық сипаттама

Бірінің үстіне бірі параллельді палубасы бар көп қабатты жоғары жиілікті экрандардың үлгілері және ұнтақтау және байыту операцияларында материалды өлшемі бойынша бөлуге арналған, өнімділігі жоғары төзімді полиуретанды панельдермен (елеуіштермен) жабдықталған.

Классификацияның ерекше тиімділігі және сонымен бірге құрамында "плюс" материалдың айтарлықтай мөлшері бар жоғары азықтандыру өнімділігі діріл қозғалтқыштары тудыратын сызықтық діріл, палубаның 15-25 ° С көлбеу бұрышы және т.б. сияқты дизайн ерекшеліктерімен қамтамасыз етіледі. Экрандағы жұқа сыныптарды жуудың тиімділігін арттыру үшін экрандық палубаларға, мысалы, пульпа бөлгіштер мен қуат тарату жүйелеріне тікелей қосымша материалды целлюлоза жүйесін орнатуға болады. Целлюлоза бөлгіштері мен тарату жүйелері репрезентативті жемді бөлуді қамтамасыз етуге арналған, яғни әрбір беру нүктесі бірдей (массалық және көлемдік ағын, пульпа тығыздығы, гранулометрия және т.б. бойынша) материалды алады. Қатты заттар үшін өнімділігі сағатына 125-тен 180 тоннаға дейін. Сонымен қатар, бұл экран скринингте жиі қолданылатын эллиптикалық емес, материалдың түзу сызықты діріл қозғалысын жасайды.

5.2-сурет. Stack Sizer елегі

5.3-сурет. Елек схемасы

Негізгі техникалық сипаттамалары:

скринингтік бет түрі - полиуретанды тор;

скринингтік беттің бос қимасының коэффициенті – 35,0 %;

скринингтік бетінің саңылауларының өлшемі 38 мкм дейін;

скринингтік беттің жұмыс аймағының ені - 5,3 м дейін;

скрининг бетінің ауданы -1,5X5, S=7,5 м2;

бастапқы беру үшін үлес өнімділігі — 150 т/сағ

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Бөлу тиімділігіне байланысты су мен электр энергиясын тұтынуды 2-4 есе азайту. Бұл ретте концентраттың 1 тоннасына электр энергиясының үлестік шығыны 8,38 кВт/сағ, шарлар 0,54 кг-ға төмендейді.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Қазіргі уақытта А зауытында барлығы 32 техника орнатылған. А кәсіпорнында бұл технология құрамында темірі 68,5 % болатын концентрат өндіруге мүмкіндік берді.

Қос 2,5 HP Super G® діріл қозғалтқыштары (1,9 кВт, Super G қозғалтқыштары қызмет көрсетуді қажет етпейтін өмір бойы майланған мойынтіректерді ұсынады (екі жылдық кепілдік). Су скрининг бетіне саптамалар арқылы беріледі. Концентраттың тоннасына 0,2-ден 1 м3-ге дейін шығын.

Кросс-медиа (кросс-медиа) әсерлері

Жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Бұл әдіс А.

Хромит кендерін байыту, атап айтқанда хромит шламын жіктеу бойынша кәсіпорындарда қолданудың болашағы зор. Тұнбадағы Cr 2 O 3 шығынын белгілі бір өлшем сыныбы бойынша жіктеуді қолдану арқылы 50 %-ға дейін азайтуға болады. Бұл түрдегі экрандардың тиімділігі 10 мм-ден 38 мкм-ге дейінгі диапазондағы ұсақтық үшін қолданылады.

А субъектісі өңдеу зауытын -12 мм кенді өңдеу үшін тек екі ұнтақтау сатысын (үшеуінің орнына) пайдалану үшін өзгертуге ниетті. Магниттік сепарацияның төрт сатысы 3-ші кезеңдегі магниттік концентратты жақсы сүзумен бірге қолданылады.

Орналастыру үшін үлкен аумақтарды қажет етпейді.

Дерриктің полиуретанды экрандары берік, сымды экрандарға қарағанда 10-20 есе ұзағырақ қызмет етеді және бұл панельдердің бітелмейтін бірегей мүмкіндігі бұрын сүзгілеу мүмкін емес деп саналатын материалдарды сүзгілеуге мүмкіндік береді.

Экономика

Қазіргі уақытта нарықта жоғары жиілікті экранның "Stack Sizer" құны 250 000 доллардан 320 000 долларға дейін жетеді. Полиуретанды панельдерді ауыстыру 6 айдан 12 айға дейін созылады. Електерді ауыстыру құны 9 000 долларға дейін жетеді

Бас диірменді қуаттандыру үшін "Карелский Окатыш" ААҚ-ның ұсақтау және өңдеу зауытында Деррик шығарған жұқа торларды ендіру кезінде 14 156,8 кВт/сағ (немесе 11,5 миллион рубль) энергияны үнемдеу алынды, ал ұнтақтау шарлары 1 076,8 тонна (14,32 миллион рубль) өсті. қосымша концентрат өндіруде 119 167,9 тонна.

Пайдалану шығындары сым панельдерін пайдаланудан төмен.

Ендірудің қозғаушы күші

Өнімділікті арттыру, өнім сапасын жақсарту, электр энергиясын тұтынуды азайту және қосымша концентрат өндіруді ұлғайту, пайдалану шығындарын азайту арқылы көрінетін әсер түріндегі экономикалық ынталандыру.

5.3.2.2. Шикі концентраттарды қайта ұнтақтауда тік диірмендерді қолдану

Белгілерінің атауы

Байыту аралық өнімдерін, шикі концентраттарды қайта ұнтақтауға арналған тік диірмендер.

Техникалық сипаттама

Диірмендегі жұмыс принципі: болат шарлар, керамикалық немесе табиғи малтатас немесе басқа материалдар түріндегі ұнтақтау ортасы оған орналастырылған екі бұрандалы спиральді спиральдың (немесе тиеу араластырғышының) көмегімен айналады. Типтік жабық ұнтақтау циклі жасалады. Ұсақталған материал сумен бірге жоғарыдан қозғалады. Шламның үздіксіз жоғары ағыны сыртқы рециркуляциялық сорғы арқылы қамтамасыз етіледі. Сорғы диірмен корпусының жоғарғы жағында бөлшектердің жіктелуін тудыратын алдын ала есептелген жоғары ағын жылдамдығын қамтамасыз ету үшін өлшемді. Ұсақ азық бөлшектері көтеріліп, үлкен азық бөлшектері ұнтақтау ортасына түсетін ұнтақтау қабатына түседі. Орта бұрандалы қалақтармен көтеріліп, қалақтардың және диірмен корпусының ішкі диаметрлерінің арасындағы сақиналы кеңістікке түседі. Болатты тегістеу ортасының тереңдігі 2-2,5 м. Диірмен корпусының төменгі бөлігінде ортаның жиналуын бұранда қалақтарының астындағы шағын аймақ болдырмайды.

1-куаттану, 2 - су; 3 - өнім; 4 - құрастырмалы классификатор; 5 - сорғы; 6 – бұрандалы төсем; 7 - ұсақ бөлшектер; 8 – ірі бөлшектер; 9 - ұнтақтау ортасы; 10 – қаптама стерженьдерінің төменгі бекітпесі; 11 - қаптама стерженьдерінің жоғары бекітпесі; 12 - қаптама стерженьдерінің ортаңғы бекітпесі; 13 - қаптама стерженьдерінің; 14 - қаптама стерженьдерінің төменгі бекітпесі.

5.4-сурет. Ұсақтау схемасы және тік диірменнің негізгі құрылғысы қуат;

Целлюлоза корпустан дайындалған классификаторға немесе бөлгішке ағызылады. Алхоры - бұл дайын өнім немесе тиісті классификацияға арналған тағам. Дөрекі фракция диірмен арқылы рециркуляцияланады. Тегістеу үйкеліс пен қажалу есебінен жүзеге асырылады. Ұнтақтау тиімділігі ортаның ұнтақталатын бөлшектерге салыстырмалы жоғары қысымымен артады. Алдын ала жіктеу және азықтан ұсақ бөлшектерді жою артық ұнтақтауды азайтады және тиімділікті одан әрі арттырады. Төмен шу және төмен жылу өндірісі өндірістік емес энергия шығындарын азайтады. Диірмен корпусының ішкі беті тор түрінде жиналған қабырғалар жүйесі арқылы тозудан қорғалған; ол қоршаған ортаны да ұстайды. Ортаның өзі тозу беті ретінде әрекет етеді. Бастапқы тозу беттері шнекке болттармен бекітілген арнайы металл немесе резеңке тозу тақталары болып табылады. Бұл элементтердің кейбірі 6-12 айдан кейін ауыстыруды қажет етеді.

5.1-кесте. Тік диірмендердің техникалық сипаттамалары

Р/с №	Өлшем	Жалпы өлшемдері, мм						Салмағы, т
		ұзындығы		ені		биіктігі
1	2		3		4		4	5
1	VTM-20		4115		1320		7060	11,25
2	VTM-30		4115		1320		7190	12,00
3	VTM-50		4130		1525		7470	16,60
4	VTM-75		4130		1525		7595	17,80
5	VTM-100		4210		1690		7910	25,40
6	VTM-150		4560		2320		8610	36,30
7	VTM-200		4560		2320		9770	40,00
8	VTM-250		4560		2320		9770	41,70
9	VTM-300		5000		3175		10160	68,00
10	VTM-350		5000		3175		10160	72,60
11	VTM-400		5600		3480		10340	101,60
12	VTM-500		5600		3480		10570	104,00
13	VTM-600		6520		3650		11685	127,00
14	VTM-800		6850		3860		12190	158,70
15	VTM-1000		7425		4270		12400	220,40
16	VTM-1250		7425		4270		13460	226,80

Энергияны үнемдейтін ұнтақтау жабдығы ретінде әлемде мойындалған тік диірмендер 6 мм-ге дейінгі азықтарды өңдеуге және оны 20 микронға дейін және одан төмен ұнтақтауға қабілетті. Диірменнің стандартты өлшемдері 15 а.к. (11 кВт) 4500 а.к. дейін (3,3 МВт). Қозғалтқыш қуаты 3,3 МВт болатын тік диірмендер қозғалтқыш қуаты 4000 кВт және одан жоғары шарлы диірмен сияқты тапсырмаларды орындауға қабілетті.

5.5-сурет. Vertimill диірменінің компоненттерінің сипаттамасы

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Әр түрлі кендерді өңдеу кезінде зауыттарды пайдаланған кезде энергияны үнемдеу дәстүрлі шар диірмендерімен салыстырғанда 35-40 %-ға артады. Дайын өнімнің жұқалығы неғұрлым аз болса, оның шар диірмендерімен салыстырғанда артықшылығы соғұрлым көп болады. Ұнтақтау процесінде жұмыс (ұнтақтау) ортасының сипаттамалары үлкен маңызға ие. Тік гравитациялық диірмендерде ұнтақтау аз энергияны қажет етеді, бұл ұнтақтау құралдарын аз тұтынуды білдіреді. Ұнтақтау процесі ұнтақтау ортасы мен төсем арасындағы өзара әсерлесуді қамтамасыз етпейтіндіктен, диірмен ішіндегі жұмыс ортасы аз тозуға ұшырайды және оның пішіні мен сипаттамаларын сақтайды. Диірмен пайдалану шығындарын азайтып қана қоймай, көміртегі шығарындыларын да азайтады. Диірменнің конструкциясы ұнтақтау тиімділігіне әсер етеді және техникалық қызмет көрсету көлемін айтарлықтай азайтуы мүмкін.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Тік диірмендерді қолдану электр қуатын тұтынуды 40 %-ға дейін қысқартуға, ұнтақтау шарлары мен төсемдерді тұтынуды 50 %-ға дейін азайтуға, техникалық қызмет көрсетуді азайтуға мүмкіндік береді. Диірмен пайдалану шығындарын азайтып қана қоймай, көміртегі шығарындыларын да азайтады.

Кросс-медиа әсерлері

Жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Ресей және ТМД нарықтарында Vertimill технологиясы алғаш рет 2009 жылы Учалинский ГОК-та қолданылды, онда флотациялық қалдықтарды қайта байыту қондырғысында Vertimill-1500-WB диірмені орнатылды. Қазіргі уақытта Vertimill технологиясы бойынша жобалар MMC Norilsk Nickel (Ресей), "Полтава ГОК" ААҚ (Украина) және "Altai Polymetals" ЖШС (Қазақстан Республикасы) ең қуатты Vertimill диірмендерін пайдалана отырып жүзеге асырылуда.

Бұл тік диірмендер қолданыстағы шар диірмендерінің орнына қара кендерді өңдейтін кәсіпорындарда қолданылады, бұл кәсіпорындардың экономикасына айтарлықтай әсер етеді.

Экономика

Anglo American компаниясында қайта ұнтақтау процесінің энергия тұтынуы бұрынғы технологиямен салыстырғанда 30 %-ға азайды. Жалпы операциялық шығындарды үнемдеу – жылына шамамен 5,5 миллион еуро. Metso Anglo American компаниясына 16 VTM-1500-WB Vertimills жеткізді. Vertimills жүйесіне ауысу ультра жұқа бөлшектердің азаюына, өндірістегі шу деңгейлерінің төмендеуіне, қажет перифериялық құрылғылардың азаюына және қозғалатын бөлшектердің әсерін азайту арқылы барлық ішкі қолданбалар үшін қауіпсіздіктің жеңілдетілген және жақсаруына әкелді.

Metso VTM-3000-WB VERTIMILL бұрандалы конвейері бар VERTIMILL құны - 5 623 000 доллар.

Ендірудің қозғаушы күші

Пайдалану шығындарын азайту, ұнтақтау тиімділігі мен өнім сапасын арттыру.

5.3.2.3. Жоғары сортты кенді кейіннен бөлу арқылы ұсақтау, тауарлық өнімнің өлшемдік сыныптары бойынша сұрыптау.

Техникалық сипаттама

Ұнтақтау және іріктеу қондырғылары – кендер мен тау жыныстарын ұсақтауға, ұсақталған өнімдерді сұрыптауға, оларды жууға (шикізаттың ластануы кезінде), дайын өнімді тасымалдауға және сақтауға арналған жабдықтар кешені. Бай кендер әдетте ұсақтау және елеу зауыттарына жіберіледі, онда олар экрандарда сұрыпталады. Кендердің ірі фракциялары (100 мм-ден астам) орташа өлшемдегі (30-80 мм) кесектерге ұсақталып, қайтадан сұрыпталады.

Ұнтақтау және іріктеу кешенін ашық нұсқа ретінде, тікелей тау-кен орнында немесе тікелей үй-жайда өңдеу қондырғысында жобалауға болады. Өңдеу және сұрыптау дайын өнімге қажетті параметрлер бойынша жүзеге асырылады.

5.6-сурет. Ұнтақтау-сұрыптау кешені

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Бай кеннің құрамында 50 %-дан астам темір бар, сондықтан түзілетін бос жыныстардың мөлшері азаяды.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Кешендердің өнімділігі сағатына 20-дан 800 тоннаға дейін. Жем мөлшері 1000-0 мм, қуат шығыны 2-ден 3,5 кВт-қа дейін ұсақталған кен. Су пайдаланылмайды. 160 мм-ден 10 мм-ге дейін жіктелуі.

Кросс-медиа (кросс-медиа) әсерлері

Шаң, шу, құрғақ қалдықтардың пайда болуы.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Бұл техника жаңа емес. Ұсақтау және сұрыптау схемасы жобалау кезеңдерінде есептеледі. Құны, шығындары, экономикасы жобалау жұмыстары кезінде есептеледі және кәсіпорынның пайдалану параметрлеріне енгізіледі.

Ендірудің қозғаушы күші

Техника жобалау сатысында белгіленеді.

5.3.2.4. Ауыр ортаны бөлу арқылы кенді өңдеу

Техникалық сипаттама

Ауыр медианы бөлу, басқаша ауыр медианы байыту деп аталады, ең қарапайым және ең көп қолданылатын гравитациялық бөлу процесі. Бұл кеннің (құмдардың) минералдық құрамдас бөліктерін тұрақты ауыр ортада үлес салмағы бойынша бөлуге негізделген әдіс, оның берілген тығыздығы ең жеңіл минералдың тығыздығынан үлкен және оның тығыздығынан аз. ең ауыр минерал.

Ереже бойынша ауыр орталарды бөлу алдын ала өңдеу циклінде бос жынысты материалды негізгі процеске немесе ұнтақтау цикліне дейін бөлу үшін келесі процестерге күрделі және операциялық шығындарды азайту мақсатында қолданылады. Ауыр ортамен байыту әдісімен хром кендері, көмір, дөрекі таралған тотыққан темір кендері және басқа шикізаттар өңделеді.

Сепаратордың негізгі құрамдас бөліктері жұмыс ваннасы бар корпус, элеватор дөңгелегі, тырма құрылғысы, элеватор дөңгелегінің айналу жетектері және тырма құрылғысы болып табылады. Бастапқы материал сепаратордың жұмыс ваннасына тиеу шұңқыры арқылы түседі. Суспензия бүйірден беріледі және корпустың түбіне немесе төменгі құбыр арқылы түседі. Суспензияның жеткізілуі оның ваннада үздіксіз айналымын қамтамасыз етеді. Сепаратордың өнімділігіне байланысты ағызу шұңқырының табалдырығынан асып түсетін суспензия қабатының биіктігі 30-80 мм. Сепаратор ваннасында қоректік материал қалқымалы (жеңіл) және батқан (ауыр) өнімдерге бөлінеді. Ваннада беті жабылған өнімнің қозғалысы суспензия ағынымен, ал түсіру тырма құрылғысы арқылы жүзеге асырылады. Батып кеткен өнім лифт дөңгелегі арқылы ваннаның түбінен түсіріледі.

1 - ваннасы бар корпус; 2 – суспензия беру; 3 – бастапқы материал; 4 – лифт дөңгелегі жетекі; 5 - ысырма құрылғысы; 6 - элеватор дөңгелегі;7 - жеңіл өнім; 8 - ауыр өнім; 9.10 – суспензияны шығару

5.7-сурет. Орташа ауыр доңғалақты айырғыш

Ауыр ортада кендерді (құмдарды) байыту үшін қолданылатын аппараттар екі негізгі түрге бөлінеді: статикалық және динамикалық. Статикалық құрылғылар конусты, барабанды, науаны және құрамды, ал динамикалық құрылғыларды гидроциклондармен көрсетеді. Қазіргі уақытта статикалық аппараттар тек ескі кәсіпорындарда жұмыс істейді, ал қайта құру кезінде, әдетте, гидроциклондармен ауыстырылады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Төмен пайдалану шығындары, аз шығарындылар

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Бұл процестің гравитациялық байытудың басқа әдістерімен салыстырғандағы ерекшелігі, ол тығыздығы бойынша бөлудің ең жоғары дәлдігімен сипатталады, бұл концентраттың минималды шығымдылығымен құнды құрамдастың жоғары алынуын алуға мүмкіндік береді.

Кен суспензиямен бірге айдалмайтындықтан, бұл айдау қуатын, құрамдас бөліктердің тозуын, кеннің қажетсіз азаюын және шлам түзілуін айтарлықтай азайтады.

Кросс-медиа (кросс-медиа) әсерлері

Жоқ

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Ауыр медианы бөлуге арналған екі негізгі қолданба:

алдын ала байыту сатысында бағалы компоненттері төмен, әрі қарай өңдеуді ақтамаған және оларды үйіндіге жіберуге болатын қалдықтарды (қалдықтарды) қабылдау;

құнды компоненттері жоғары өнімдерді бөлек схемалар бойынша өңдеу немесе тауарлық концентраттар алу үшін алу.

Экономика

Бұл техника жаңа емес. Схема мен технология жобалау кезеңдерінде есептеледі. Құны, шығындары, экономикасы жобалау жұмыстары кезінде есептеледі және кәсіпорынның пайдалану параметрлеріне енгізіледі.

Ендірудің қозғаушы күші

Ең аз концентрат шығымымен бағалы компоненттерді алу.

5.3.2.5. Барабанды сепараторларда магниттік сепарация арқылы темір кендерін байыту

Белгілерінің атауы

Магниттік барабанды сепараторлар – магниттік сезімталдығы жоғары минералдарды магнитті емес гангадан бөлуге арналған барабан түріндегі өңдеу жабдығы.

Техникалық сипаттама

Кенді пайдалы қазбаларды магниттік сепарациялау – біркелкі емес тұрақты немесе айнымалы магнит өрісін пайдалануға негізделген өндірілген табиғи материалды байыту әдісі. Бұл әдіс әлсіз магнитті және күшті магнитті кендерге де қолданылады. Магниттік сепаратордың физикалық процесі былай жүреді: магниттік сезімталдықтың әртүрлі көрсеткіштері бар минералды түйірлерден тұратын механикалық қоспаға арнайы құрылғының – магниттік сепаратор деп аталатын магнит өрісі әсер етеді. Магниттік әсерге ең сезімтал дәндер жүйенің полюстеріне тартылады, содан кейін олар тасымалдау құрылғылары арқылы қабылдағыштарға беріледі. Қалған тартылмаған бөлшектер ағынмен бөлек қабылдағыштарға жылжытылады.

Магниттік сепарация түрлерінің жіктелуі байыту процесі жүретін ортаның түріне (құрғақ және дымқыл магниттік сепарация), сонымен қатар өңделетін материалдың магниттік әсерге бейімділік дәрежесіне - әлсіз және күшті магниттік сепарацияға негізделген. осы негізде ерекшеленеді.

Ылғалды байыту кезінде материалдың жұқалығы 6 мм-ден аспауы керек. Қазіргі уақытта дымқыл магниттік сепарация тәжірибесінде негізінен тұрақты магниттердің көп полюсті жүйесі бар ПБМ типті барабанды сепараторлар қолданылады. ПБМ типті сепараторлар жоғары магнитті кендерді байытуға, әртүрлі материалдарды кейінге қалдыруға және өндірістік жағдайларда ауыр суспензияларды регенерациялауға, сонымен қатар металл емес материалдарды байытуға арналған. Байыту су режимінде жүреді.

5.8-сурет. ПБМ типті барабанды айырғыш [19]

Сепараторлардың жұмыс істеу принципі

Целлюлоза қорапқа түседі, ол жерден ауырлық күшімен ваннаға ағады, онда пульпа деңгейі ағызу табалдырығымен анықталады.

Магнит өрісінің әсерінен ваннаның жұмыс кеңістігіндегі пульпаның магниттік бөлшектері барабанның бетіне тартылады және барабан айналған кезде магнит өрісі әлсіреген түсіру жағына тасымалданады, және шаю құрылғысынан судың әсерінен ағынды суға жуылады.

Шаю суы магнитті өнімді барабан мен ваннаның шығару науасы арасындағы кеңістіктегі магнитті емес бөлшектерден жууға көмектеседі. Барабанның айналу бағыты бойынша полярлықтың кезектесуі барабанда ұсталған магниттік өнімнің флоккулалары жуу аймағына қарай қозғалғанда бірнеше рет айналады, бұл оларды магнитті емес бөлшектерден тазартуға көмектеседі.

Магниттік емес бөлшектер ваннаның төменгі жағындағы ағызу саңылауы арқылы қалдық қуысына түседі, онда үлкен, ауыр фракция қуыстың түбіне шөгіп, саптама саңылаулары арқылы түсіріледі. Магниттік емес өнімнің (дренаждың) майда, жеңіл бөлігі сумен бірге ағызу табалдырығынан асып ағып, ваннадан су төгетін қалта арқылы төгіледі.

Бөлу өнімдерінің қажетті сапасына сепараторға берілетін целлюлоза мөлшерін өзгерту, магниттік жүйенің орнын өзгерту, саңылаулардың диаметрі әртүрлі саптамаларды ауыстыру және жуу суының мөлшерін өзгерту арқылы қол жеткізіледі.

Бөлшектерінің мөлшері 50 мм-ге дейінгі жоғары магнитті кендерді құрғақ байыту үшін үйінді қалдықтарын бөлу үшін тұрақты магниттері бар магниттік жүйесі бар бір, үш және төрт барабанды сепараторлар (PBS және PBSTS типті - орталықтан тепкішпен түсіру) және тұрақты токпен жұмыс істейтін электромагниттер (ЭБС типті) қолданылады.

Кішкентай жоғары магнитті материалды құрғақ бөлу үшін PBSTS типті сепараторлар қолданылады. Құрғақ кенді байытуға арналған PBSTS-63/50 барабанды сепараторының мысалы төмендегі суретте көрсетілген.

5.9-сурет. Кендерді құрғақ байытуға арналған PПБСЦ-63/50 барабанды айырғыш [20]

Сепаратор барабанының (3) қабығы қалыңдығы 1,2–2 мм магнитті емес баспайтын болаттан жасалған, стационарлық магниттік жүйенің (4) тұрақты магниттері ЮНДК-24 қорытпасынан жасалған. Полюстердің полярлығы барабанның периметрі бойынша кезектесіп отырады. Полюстер 50 мм қадаммен орнатылады. Барабан бетіндегі магнит өрісінің кернеулігі: полюстердің ортасына қарсы - 115-125 кА/м, полюстер арасындағы саңылауға қарсы - 84-92 кА/м.

Сепаратор келесідей жұмыс істейді: бункерден (1) шыққан бастапқы кен барабанның жоғарғы бөлігіне жетек (7) бар дірілдеткіш (2) көмегімен беріледі. Магниттік фракция барабанның бетіне тартылады және барабан бөлімі магниттік жүйеден шыққан сәтте магниттік өнімге арналған бункерге (5) түсіріледі. Магниттік емес фракция барабан арқылы тасымалданады және магнитті емес өнімге арналған бункерге түсіріледі. Барлық сепараторлар рамаға (6) орнатылған.

Магниттік жүйенің полюстерінің шағын қадамымен барабанның жоғары жылдамдықты айналу режимі (300 мин-1) жиілігі 90 Гц болатын қозғалатын магнит өрісін жасайды. Бұл кезде магниттік бөлшектердің жіптері мен флоккулалары жойылады және өсінділерден бос кендәндері бөлінеді.

Қазіргі уақытта PBSTS-63/100 және PBSTS-63/200 сепараторлары жасалды, конструкциясы бойынша PBSTS-63/50 сепараторына ұқсас, бірақ барабаны ұзағырақ.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қуатты тұтынуды азайту,

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

пайдалы компонентті алудың жоғары дәрежесімен жоғары сапалы концентраттарды алу;

экологиялық таза процесс;

жоғары селективтілігі мен әмбебаптығы;

төмен қуат тұтыну.

Кросс-медиа әсерлері

Жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Ол негізінен қара кендерді байыту бойынша барлық кәсіпорындарға қолданылады. Сепараторды партиялық режимде де, үздіксіз режимде де – шағын қондырғылардың бөлігі ретінде басқаруға болады [21].

Экономика

Евразруданың барлық зауыттарында жаңа магниттік сепаратор жүйелерін әзірлеу және ендіру бойынша қабылданған шаралар темірді бастапқы концентратқа алуды 0,9 %-ға арттыруға, сонымен қатар бастапқы концентраттардың сапасын 0,6 %-ға жақсартуға және соңғы қалдықтармен темірдің жоғалуын 0,6 %-ға азайтуға мүмкіндік берді. Жаңа магниттік жүйелері бар сепараторларды ендіруден бекітілген экономикалық тиімділік 163 000 мың рубльді құрады.

5.3.2.6. Магниттік айыру алдында магнитті қақтандыруды қолдану

Белгілерінің атауы

Магниттік қоқыс сепараторлары (МД) өңдеу зауыттарында бос тау жыныстары шламдарымен және ұсақ нашар толтырғыштармен қалдық қоймаларына ағызылатын гидроциклон разрядтарын тазарту және фильтрация алдында магнетит концентраттарын қоюлату үшін қолданылады.

Техникалық сипаттама

Шламды бөлгіш (Slugcatcher) – әртүрлі тау жыныстарының пульпасын жуу, декантациялау, жіктеу және қоюландыру арқылы лайдан шламды кетіруге арналған құрылғы.

Жемдегі қатты құрамы 12-28 % бөлшектердің өлшемі 1-0 мм жоғары магнитті кендерді қабықсыздандыру, қоюландыру және жіктеу үшін арналған.

5.10-сурет. МД-9АК магниттік шлам бөлгіш [22]

Магнитті қоқыс бөлгіш – орталық жетекі бар қоюлатқыш, ол цилиндрлік құмырадан, білікке орнатылған тырма жақтауынан, қабылдау резервуарынан, сақиналы су төгетін шұңқырдан және шығару саңылауынан тұрады. Ластану сепараторларының ерекшелігі - бастапқы целлюлоза үшін магниттеу құрылғыларының болуы. Магниттеу құрылғылары ретінде негізінен бөлшектер өтетін көлденең магнит өрісін жасайтын тұрақты магниттердің жазық тұйық магниттік жүйелері қолданылады.

Целлюлоза түріндегі бастапқы материал қоректендіргіш шұңқырға тиеу цистернасына және магниттеу аппараты арқылы құмыраға түседі. Магнит өрісі арқылы өткенде магнетит бөлшектері бірігіп, флоккулалар түзеді. Олардың шөгу жылдамдығы жеңіл тұнба бөлшектеріне қарағанда жоғары. Сондықтан магнетит флоккулалары ластануды бөлгіштің түбіне тезірек орналасады және разряд саңылауы арқылы жойылады. Айналмалы тырма қаңқасы тығызырақ конденсацияланған өнімді (құмдар) алуға және тұнбаны араластыруға ықпал етеді. Су шламмен бірге сақиналы ағызу құбырының шеттері арқылы асып ағады және қоқыс сепараторынан қалдық қоймаға жіберіледі.

Ластану сепараторларының магниттеу құрылғылары үшін магнит өрісінің индукциясы шамамен 0,05 Т.

Қоқыс бөлгіштерде айналмалы тырма жақтауына орнатылған қосымша магниттеу құрылғылары болуы мүмкін. Сондай-ақ судың жоғары ағынын жасайтын және конденсацияланған өнімді сифонмен түсіретін қоқыс бөлгіштердің конструкциялары қолданылады. Судың қарсы ағыны қалдық қоймаларына көбірек шламды шығаруға мүмкіндік береді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қалдықтармен бағалы темір минералдарының жоғалуын азайту. Төмен меншікті қуатты тұтыну.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Қабықсыздандыру кезінде конденсацияланған өнімдегі темірдің массалық үлесін бастапқы өніммен салыстырғанда 0,3-тен 10 %-ға дейін арттыру қамтамасыз етіледі. Дренаждың (шламның) шығуы ондағы магнетиттік темірдің массалық үлесі 2-3 % дейін 20 % дейін. Қалыңдатқыш айна алаңының 1 м2 үлес өнімділігі 1-5 т/(сағ⋅м2) құрайды, бұл кәдімгі қоюлатқыштарға қарағанда әлдеқайда жоғары. Тағамдағы қаттылық мөлшері 10-40 %, қоюландырылған өнімде - 30-60 %, қара өрікте - 0,3-10 %.

Магнетиттік пульпаларды қақтан тазарту үшін магнитті гидроциклон әзірленді, ол әдеттегі гидроциклоннан гидроциклонға пульпаның кірісінде және су төгетін құбырға ағызу кірісінде магниттелетін құрылғылардың болуымен түбегейлі ерекшеленеді. Магниттік гидроциклондар өнеркәсіптік қолдануды алған жоқ.

Артықшылықтары:

жоғары спецификалық (шөгу ауданы бойынша) өнімділік;

төмен меншікті қуат тұтыну;

төмен меншікті ауырлық.

Кросс-медиа әсерлері

Жоқ

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Ол негізінен қара кендерді байыту бойынша барлық кәсіпорындарға қолданылады.

Экономика

Бағасы 500 доллардан 15 000 долларға дейін өзгеруі мүмкін.

Ендірудің қозғаушы күші

Шығарылатын қалдықтардың мөлшерін азайту.

5.3.2.7. Сүзу алдында қоюландырғыштарды қолдану

Белгілерінің атауы

Процесс қатты қоюландырылған суспензияның концентрациясын жоғарылату мақсатында қатты және тұндырылған судың (дренаждың) берілген мөлшерімен жүзеге асырылады.

Техникалық сипаттама

Қоюландырғыш - ауырлық күші, орталықтан тепкіш күш, магнит өрісі әсерінен пульпаларды (суспензияларды) қатты және сұйық фазаларға бөлуге арналған машина немесе аппарат. Нәтижесінде соңғы өнімде шамамен 60 % қатты заттар бар, оның дренаждағы мөлшері шамамен 0,1 г/л.

Көптеген қазіргі заманғы шахталардың технологиялық схемаларына екі өнімді қоюлату қадамы, тығыздалған, ылғалдылығы аз қатты материал және өндірістік циклге қайтарылатын ағынды су кіреді.

Сұйық өнімдерді қоюлау негізінен диаметрі 2,5–30 м болатын бір және көп деңгейлі цилиндрлік (радиалды) аппараттарда жүргізіледі. Гидросепараторлар (орталықтан басқарылатын шағын қоюлатқыштар) құрамында тез тұнбалы қатты фазасы бар пульпаларды қоюлату үшін қолданылады. Егер қалыңдату таза толып кетуді қажет етпесе, гидроциклондар қолданылады. Олар қоюландырғыштардың алдына орнатылған кезде, соңғылары гидроциклондардан дренаж арқылы қоректенеді; аппараттан шығатын конденсацияланған өнімдер біріктіріледі.

5.11-сурет. Қысымдылығы жоғары қоюландырғыш [23]

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Айналмалы сумен жабдықтауды пайдалану. Табиғи көздерден суды тұтынуды үнемдеу. Қалдықтар мен химиялық реагенттерді пайдалануды азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Концентраттың сапасын арттыру, энергия шығындарын 3 %-ға дейін төмендету

Кросс-медиа әсерлері

Жоқ

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Қалыңдатқышты орнатуға арналған өндірістік алаңдар болған кезде және технологиялық мақсатқа сай болған жағдайда қолданылады.

Экономика

Ол жобалық-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі. Тиімді, бірақ жеке көзқарасты қажет етеді.

Күрделі шығындар азайып, операциялық шығындар 20 %-ға дейін азаяды.

Ендірудің қозғаушы күші

Суды тұтынуды үнемдеу, қалдықтарды азайту.

5.3.2.8. Құрамында хром бар кендерді гравитациялық байыту үшін бұрандалы сепараторларды қолдану

Белгілерінің атауы

Құрамында хром бар кендерді гравитациялық байыту үшін бұрандалы сепараторларды қолдану

Техникалық сипаттама

Бұрандалы сепаратор – таяз тереңдіктің көлбеу еркін ағынында материалды бөлу принципі бойынша жұмыс істейтін құрылғы.

5.12-сурет. Айырғыштың сыртқы түрі

Бұрандалы сепараторларда тік осі бар спираль түрінде жасалған қозғалмайтын көлбеу тегіс науа бар. Целлюлоза науаның жоғарғы бөлігіне жүктеледі және ағыстың көлденең қимасы бойынша жұқа, әртүрлі тереңдікте ауырлық күшінің әсерінен төмен ағады. Ағында қозғалған кезде шекемтастарға әсер ететін әдеттегі гравитациялық және гидродинамикалық күштерден басқа центрден тепкіш күштер дамиды. Ауыр минералдар траншеяның ішкі жиегінде, ал жеңіл минералдар сыртқы жағында шоғырланған. Көлденең қимадағы бұрандалы сепараторлардың шұңқыры шеңбердің 1/4 бөлігін немесе ұзартылған эллипсті құрайды. Шұңқырдың соңында ағынды әртүрлі өнімдері бар екі бөлікке бөлетін бөлгіш пышақтар бар. Бұрандалы сепаратордың сыртқы түрі 5.13-суретте көрсетілген.

5.13-сурет. Бұрандалы айырғыштар кешені

Шекемтастар мөлшері 0,1 - 1,5 мм болатын материал бұрандалы сепараторларда ең тиімді байытылған. 0,1-0,074 мм бөлшектердің мөлшерімен астық байыту әлдеқайда нашар жүреді. Бұрандалы сепаратор, материал сулы ортада тығыздығы бойынша бөлінген көптеген құрылғылар сияқты, түйіршік өлшемі бойынша жіктеу еніне сезімтал және дизайнда қарастырылған тар жіктелген материалда әлдеқайда жақсы жұмыс істейді.

Ағынның бұрандалы науа бойымен қозғалу ерекшелігі - минералды түйір бұрандалы науа бойымен қозғала отырып, бір мезгілде әртүрлі шамадағы және бағыттағы күштердің әрекетін бастан кешіреді. Олардың нәтижесі дәннің траекториясымен және оның ағынның көлденең қимасындағы орнымен анықталады.

Тікелей көлбеу ағындардағы дәндердің мінез-құлқынан айырмашылығы, бұрандалы ағында дәндер бір-біріне қатысты тек қана науа бойымен ғана емес, сонымен қатар көлденең бағытта да қозғалады. Нәтижесінде ағыс бойымен жоғары жылдамдықпен қозғалатын жеңіл шекемтастар ағынның төменгі қабатының шекемтастарын басып озып қана қоймайды, сонымен қатар үлкен орталықтан тепкіш күш пен көлденең циркуляцияның әсерінен ағынның сыртқы жиегіне ығысады. шұңқырдағы өнімдердің жанкүйері.

Бұрандалы сепаратордың шұңқыры бойындағы дәндердің орташа бойлық жылдамдығы судың жылдамдығынан аз ерекшеленеді. Бұрандалы торлар үшін тығыздық коэффициентіне қарағанда өлшем факторы маңыздырақ. Барлық минералдардың кішігірім топтары үлкендерге қарағанда суағарда ұзақ сақталады.

Сепаратордың негізгі конструктивтік параметрі аппараттың өлшемдерін, оның салмағын және өнімділігін анықтайтын бұрандалы шұңқырдың диаметрі болып табылады. Сепаратордың диаметрін таңдау қатты заттардың сыйымдылығына, бөлінген минералдардың өлшеміне және тығыздығына байланысты.

Сепаратордың диаметрінің ұлғаюымен ондағы тиімді бөлінген дәндердің мөлшері ұлғаяды. Шағын өлшемді сепараторлар ұсақ дәндерді тиімді ажыратады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Экологиялық артықшылықтар энергияны үнемдеу, жоғары өнімділік және суды аз тұтыну арқылы қол жеткізіледі.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Құрылғының қарапайымдылығы мен жұмысының қарапайымдылығына байланысты бұрандалы сепараторлар қазіргі уақытта пайдалы қазбаларды өңдеу тәжірибесінде кеңінен қолданылады, соның ішінде:

қозғалатын бөліктері жоқ және жетек құрылғыларын қажет етпейді;

байыту процесін көзбен байқауға болады;

оңай реттеледі, жоғары білікті кадрларды қажет етпейді;

байыту өнімдерін түсіру үздіксіз жүргізіледі;

жүктеме ауытқуларына сезімтал емес;

пульпа тығыздығының кең ауқымында жұмыс істей алады;

алып жатқан аумақтың 1 шаршы метріне жоғары меншікті өнімділікке ие;

пайдалану шығындары төмен.

Кросс-медиа әсерлері

Байқалмады

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Бұрандалы сепараторлар құрамында ильменит, циркон, рутил, касситерит, алтын және басқа пайдалы минералдары бар ұсақ шекемтасты құмдарды байыту үшін, сондай-ақ сирек және асыл металдың, темір кендерінің, фосфориттердің, хромиттердің және т.б.

Экономика

Ендірудің қозғаушы күші

Жоғары өнімділік, суды үнемдеу және энергияны үнемдеу.

5.3.3. Шекемтастау процесіне арналған ЕҚТ 5.3.3.1. Сақина тәрізді шекемтастарды материалды салқындатқышты пайдалану

Сипаттамалар

Кесек материалдарды өнеркәсіптік пештерде термиялық өңдеуден кейін суытуға арналған құрылғы.

Техникалық сипаттама

Сақина салқындатқыш қуырғыштан келетін ыстық шекемтастарды салқындату үшін арналған және темір кенінің концентратынан шекемтастар өндіруге арналған жабдықтар кешеніндегі соңғы технологиялық машина болып табылады.

Сақина салқындатқышы сақина түріндегі конвейер торы болып табылады. Тығыздау формаларының алуан түріне су өткізбейтін, құмды тығыздағыштар, ыстыққа төзімді резеңке және лабиринт тығыздағыштар кіреді, олар сенімді әсер береді, энергияны үнемдеуге, шығарындыларды азайтуға және қалдықтарды жылуды қалпына келтіруге және қайта өңдеуге ықпал етеді.

Салқындатқыштың тиеу бөлігінде белгілі бір биіктіктегі шекемтастардың біркелкі қабатын қалыптастыру үшін тегістеу қабырғасы орнатылады. Салқындатқышта жылдамдықты реттейтін қадамсыз жетегі бар, соның арқасында шекемтастар қабатының биіктігі автоматты түрде реттеледі. Салқындатқыш көлденең жазықтықта 2,7 айн/мин жылдамдықпен айналады және құрылымдық жағынан үш аймаққа бөлінеді: шекемтастар салқындатылатын жұмыс аймағы (шеңбердің 303°); тиеу аймағы – доғасы 25°, түсіру аймағы – 32° доғасы. Шекемтастар суық ауаны төменнен жоғары үрлеу арқылы салқындатылады.

5.14-сурет. Шекемтастарды сақиналы салқындатқыш

Паллет өрісінің ойықтары арқылы белгілі бір көлемдегі ауаны үрлеу арқылы шекемтастарды салқындату конструкциясы салқындатқыштың қозғалатын элементтерінің синхронды қозғалысы мен іргелестігін, олардың өзара әрекеттесуін, сонымен қатар одан әрі тасымалдау үшін шекемтастардың қажетті температурасын қамтамасыз етеді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Эмиссияның алдын алу және энергияны максималды қалпына келтіру.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Шекемтастарды қуыру кезінде пайдаланылған газдарды пайдалану (рекуперация) газ шығынын 27–32 % төмендетеді [24].

Полтава ГОК [25] (Украина) темір кенінің шекемтастарына арналған 400 тонналық кейін салқындатқыштардың үш конструкциясы орнатылды. сақиналы салқындатқыш төрт аймаққа бөлінген сақина түріндегі конвейер торы болып табылады. Ол шекемтастарды 120 ºС температураға дейін салқындатады.

Кросс-медиа әсерлері

Күрделі шығындар. Қосымша энергия ресурстарының қажеттілігі.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Белдік салқындатқышпен салыстырғанда, сақиналы салқындатқыш аз орын алады, инвестицияны үнемдейді және жабдықты пайдаланудың жоғары жылдамдығына ие.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары.

Еңбек өнімділігін арттыру және отын-энергетикалық ресурстарды пайдалануды азайту, материалдық ресурстарды үнемдеу.

5.3.3.2. Шекемтастарды қуыру технологиясы мен жылу схемасын жетілдіру (кептіру және қуыру процестерін қарқындату, тиімді қыздырғыштарды пайдалану)

Техникалық сипаттама

Азот оксидтерінің түзілуін басу үшін бірнеше бастапқы шаралар (жану процестерінің модификациялары) бар. Осы шаралардың барлығы азот оксидтерінің түзілуін азайту үшін немесе бұрыннан түзілген азот оксидтерін олар шығарылғанға дейін түрлендіретіндей қондырғылардың жұмыс және жобалық параметрлерін өзгертуге бағытталған.

NOx термиялық өндірісі температураға байланысты экспоненциалды түрде артады және оттегі концентрациясына әлсіз тәуелділікке ие. Сондықтан термиялық NOx азайту үшін жану процесін модификациялау жалынның ең жоғары температурасын төмендетуде ең тиімді болып табылады. Бұған ауа мен отынның араласу жылдамдығын шектеу арқылы қол жеткізуге болады, сонымен қатар жанармай немесе ауа бүркуін қамтуы мүмкін. Қондырғы отын мен термиялық NOx-ті бақылайды, бұл жалынның жоғары температура аймақтарында оттегінің қолжетімділігін азайтады.

Ауа разряды оттегінің төмен болуына байланысты жану реакцияларының жылдамдығын шектеу арқылы ауамен толтырылған жалынға қарағанда байытудың бастапқы сатысында төмен температураны жасайды. Соның салдарынан ауаны орналастыру термиялық NOx шығарындыларын азайтудың тиімді құралы болып табылады. Ауа разряды отынның NOx мөлшерін азайту үшін де кеңінен қолданылады, отынмен байыту сатысына жеткізілетін стехиометриялық ауаның шамамен 60 % отын азотын NO емес, молекулалық N2 түзу үшін реакцияға мәжбүрлеу үшін оңтайлы деңгей екені көрсетілген.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

LKAB зауытының деректері бойынша (Швеция, 2009) екіншілік ауа температурасының төмендеуі NOx-ке айтарлықтай әсер етеді. Екінші реттік ауа температурасы 450 °С кезінде төмендеу 65 %-ды, ал екінші реттік ауа температурасы 50 °С болғанда 77 %-ды құрады.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Жоғары ауа қатынасында (n ≈ 5-6) және жану ауасының жоғары температурасында (900–1300 °C) жұмыс істейтін түзу торлы шекемтастау қондырғыларындағы тәжірибелік жану пеші NOx шығарындылары бойынша осы зерттеулерде маңызды рөл атқарды. Атап айтқанда, жанудың әртүрлі конфигурациялары, соның ішінде жану алдындағы камера, екінші ауа, мұнай-су қоспалары және газ тәрізді отындар сыналды. Газ тәріздес отынды пайдалануды қоспағанда, осы конфигурациялардың барлығы ағымдағы анықтамалық нұсқамен салыстырғанда NOx шығарындыларының айтарлықтай төмендеуін көрсетті. Алдын ала жану камерасы және екінші ауа температурасы 450 °C болғанда NOx шығарындыларын шамамен 65 %-ға азайтуға болады. NOx шығарындыларын екіншілік ауа температурасының төмендеуімен, бірақ жоғары энергия шығындарымен азайтуға болады.

Кросс-медиа әсерлері

Өндіріс мәдениетін арттыру.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Азот шығарындыларының алдын алу бойынша негізгі шаралар әдетте қолданылады.

Экономика

NOx газды тазартудың белгілі әдістерімен салыстырғанда төмен құны.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары.

5.3.4. Карьерлер мен шахталардағы бұрғылау жұмыстары кезіндегі шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

Жоғары дәлдіктегі бұрғылау параметрлерін бақылау жүйесін пайдалана отырып, бұрғылау қондырғыларын нақты уақыт режимінде орналастыру

Техникалық сипаттама

Бұрғылау жұмыстарының кешеніне мыналар кіреді: тау жыныстарының сипаттамаларын ескере отырып, бұрғылау және жару жұмыстарының оңтайлы параметрлерін есептеу және жобалау; бұрғылау қондырғыларын орналастыру; ұңғымаларды бұрғылау. Жарылыс саңылауларын бұрғылау жақын шетелде шығарылған станоктармен де, Atlas Copco-дан әкелінген жоғары технологиялық бұрғылау қондырғыларымен де жүзеге асырылады: DML; ДМ-45.

Атмосфераға шаң шығару қаупін жоюдың нақты жолдарының бірі бұрғылау қондырғыларын дәл бақылау және орналастыру жүйелерін пайдалану болып табылады. Қазіргі уақытта жарылыс саңылауларының орналасуының дәлдігін жақсарту және жарылғыш заттарды тиімді пайдалану үшін карьердегі бұрғылау қондырғыларының спутниктік (GPS/Glonass) орналасуын қолдану белгілі. Ағымдағы бұрғылау тереңдігі, бұрғылау жылдамдығы, гидравликалық жүйедегі қысым туралы ақпаратты пайдалана отырып, жерсеріктік позициялау жүйелері ұңғымалардың әртүрлі нүктелерінде тау-кен массасын бұрғылаудың энергия сыйымдылығы туралы ақпаратты алуға мүмкіндік береді. Бұрғылау қондырғысының борттық компьютері қажетті ақпаратты диспетчерлік орталықтан радиоарна арқылы алады. Спутниктік позициялау жүйесі арқылы жеке ұңғымалардан бұрғылаудың энергия сыйымдылығы туралы ақпарат өңделеді және ұңғымаларда жарылғыш заттарды есептеу және төсеу кезінде жұмысты жеңілдету үшін бұрғылау қиындықтарының ортақ үш өлшемді картасына жинақталады. Мұндай картадағы бұрғылау қиындығы әртүрлі түстермен көрсетіледі, нақты бірліктермен өлшенбейді, бірақ салыстырмалы энергетикалық көрсеткішті көрсетеді.

Бұрғылаудан кейін ұңғымалардың нақты координаттары нақты уақыт режимінде ұңғымалардағы зарядтардың параметрлерін есептеуде және олардың коммутация схемаларын жобалауда одан әрі пайдалану үшін тау-кен жоспарлау және жарылыс модельдеу жүйелеріне беріледі.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Бұрғылау қондырғыларының жұмысын дәл анықтау және бақылау жүйелерін пайдалану, сайып келгенде, мыналарды қамтамасыз етеді:

атмосфераға N2O3 азот оксиді, NO2 азот диоксиді және бейорганикалық шаң шығарындыларын азайту, оның ішінде қоршаған орта үшін аса қауіпті ұсақ;

келесі ұңғыманың бұрғылау алаңында машинаны тезірек орнату есебінен жарылғыш заттардың, дизельдік отынның және бұрғылау құралдарының артық жұмсалуын азайту және ұңғымалардың арасында жылжу уақытын қысқарту, ұңғымаларды қайта бұрғылау санын азайту; карьер үшін бұрғылаудың жобалық көлемін жүзеге асыру үшін бұрғылау қондырғыларының паркін қысқарту

бұрғылаудың 1 метріне қашаулар мен штангалардың шығынын азайту арқылы қалдықтардың түзілу көлемін азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Ұңғымаларды бұрғылау бұрғылау жұмыстарын тиімді басқара отырып, жарылған тау-кен массасын дайындаудың бастапқы кезеңі болып табылатынын ескере отырып, кейіннен келесі нәтижелерге қол жеткізіледі – жаппай жарылыс кезіндегі қауіпсіздік; тиеу-тасымалдау жабдықтарының жұмысына одан әрі әсер ететін тау-кен массасының нәтижелі гранулометриялық құрамында көрсетілген дайындалған тау-кен массасының сапасы; қоршаған ортаға теріс әсерді азайту.

Бұл жүйе мыналардан тұрады:

бұрғылау қондырғысының кабинасында орнатылған интеллектуалды панель, ол бұрғылау жұмыстарына арналған жобаны көрсетуге қызмет етеді (5.15-сурет);

навигациялық қабылдау аппаратурасы;

итеру сенсорлары;

айналу жылдамдығын анықтау сенсоры;

ұңғыманың көлбеу сенсорлары;

бұрғылау тереңдігін анықтауға арналған датчиктердің жинақтары;

бұрғылау визуализациясының бағдарламалық құралы.

5.15-сурет. Бұрғылау машинасы кабинасында орнатылған жабдық және бағдарлама интерфейсі

Орнатылған жоғары дәлдіктегі позициялау жүйесі бұрғылау қондырғысының операторына жоспарланған ұңғыманың орнын дәлдікпен (қателік 10 см-ге дейін) анықтауға, бұрғылау жобасына толық сәйкес бұрғылауға мүмкіндік береді. Ұңғыма сағаларының нақты координаталарын, ұңғымалардың көлбеу бұрышын, сондай-ақ жобалық горизонт деңгейіндегі ұңғымалардың орнын анықтау мүмкіндігін ескере отырып, 3D модельдеу режимінде бұрғылау-жару инженері түбі бойынша нақты қарсылық сызығы, жарылыс зарядының массасы шарттарға сүйене отырып, қалай есептелетініне байланысты кертпе түбі бойындағы ұңғылар арасындағы ең аз қашықтық: жобалық шешімдерді қатаң сақтау; қауіпсіз жару (жыныс бөліктерінің шашырауын азайту және т.б.); массивтің жоғары сапалы ұсақталуы; қоршаған ортаға зиянды әсерді азайту.

Кросс-медиа әсерлері

Күрделі шығындар. Қосымша энергия ресурстарының қажеттілігі.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Ұсынылған әдістер (конструктивті және техникалық шешімдер) жалпыға бірдей қолданылады және оларды жеке де, біріктіріп те қолдануға болады.

Экономика

Қазіргі уақытта тау-кен бұрғылау қондырғыларын дәл орналастыру және басқару жүйелері негізінен келесі компаниялардың өнімдерімен ұсынылған: ProVision® Drill by Modular Mining Systems, Inc. (АҚШ), COBUS® Blast Maker (Қырғызстан), mineAPS® Drill by Wenco Mining Systems (Канада).

Спутниктік навигация технологияларына негізделген тау-кен-көлік кешенін басқарудың автоматтандырылған жүйелерін кеңінен қолдану олардың жоғары тиімділігіне байланысты, жабдықтың өнімділігін 15-25 %-ға арттыру арқылы қол жеткізіледі, бұл ретте инвестицияның қайтарымы бірнеше айдан 1-ге дейін және жарты жыл.

Modular Mining Systems, Inc. компаниясының әлемдік тәжірибесі. бұрғылау-жару жұмыстарын жобалау және жарылыстарды имитациялау үшін Қазіргі заманғы компьютерлік жүйелерді қолданумен ұштастыра отырып, бұрғылау қондырғылары паркін нақты орналастыру және басқару жүйелерімен жабдықтау бұрғылау және жару жұмыстарының экономикалық тиімділігін айтарлықтай арттырады және бұрғылау және жару жұмыстарына қаржылық шығындар деңгейін төмендетеді. жару 15 %-ға. 0,2–0,4 %-ға габаритті емес шығуды азайтады, 1 погондық метрден тау-кен массасының меншікті өнімділігін арттырады. ұңғымалар.

Ендірудің қозғаушы күші

экологиялық заңнама талаптары.

Бұрғылау қондырғысын пайдаланудың өнімділігі мен тиімділігін арттыру, бұрғылау және бұрғылау процестерін оңтайландыру, материалдық ресурстарды үнемдеу.

5.3.4.2. Техникалық суды және шаңды байланыстыру үшін әртүрлі белсенді агенттерді қолдану арқылы шаң түзілуін азайту әдістерін ендіру

Техникалық сипаттама

Механикалық бұрғылау станоктарының жұмысы кезінде шаңды бақылаудың кең тараған әдістері: ылғалды әдіс – ауа-су қоспасымен шаңды басу; ауа-эмульсиялық қоспалармен (беттік белсенді заттар) және құрғақ әдіспен шаңды басу - құрғақ шаңды жинау. Жұмыс жағдайлары мен қолданылатын жабдыққа байланысты бұл әдістер әртүрлі тәсілдермен қолданылуы мүмкін. Бірақ осы бөлімде сипатталған шаңды азайтудың жалпы принциптері әртүрлі бұрғылау қондырғыларын пайдалануды қоса, карьердегі бұрғылаудың барлық қолданбаларына қолданылады.

Роликті бұрғылау қондырғыларын пайдалану кезінде шаңның бөлінуін азайтудың негізгі бағыты қазіргі уақытта шаңды басу және шаң жинау қондырғыларының ылғалды әдістерін қолдану болып табылады, өйткені бұрғылаудың технологиялық процесінде шаңды басуға арналған суды пайдалану ең тиімді және қолжетімді әдіс болып табылады. ауаның ластануын азайту үшін.

Құрғақ бұрғылау кезінде шаңды азайту суды пайдаланбай жүреді. Шаңды ұстау үшін ұңғыма сағасындағы бұрғылау қондырғысында орналасқан жабдық қолданылады. Мұндай жабдық әртүрлі климаттық жағдайларда жұмыс істей алады және ол төмен температурада тиімді. Шаң жинайтын жабдықтың конструкциясы әртүрлі болуы мүмкін және ол бұрғылау қондырғысының өлшеміне байланысты.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Бағаналардағы ауа-су қоспасы сығылған ауа ағынына су беру және оны кішкене тамшыларға шашу арқылы қалыптасады. Шұңқыр кеңістігінде қоспа шаң бөлшектерімен соқтығысатын тамшылардың шлейфін жасайды (5.16-сурет). Құйынның пайда болуы шаң бөлшектерінің су тамшыларымен соқтығысу ықтималдығын арттырады. Бұрғылау өнімдері сақина арқылы қозғалған кезде шаңның сулануы және коагуляциясы жалғасады. Шлам ұңғымадан 1,1–1,5 м қашықтықта машинада орнатылған желдеткішпен жасалған ауа ағыны арқылы ұңғыма сағасынан шығарылады. Сумен суланған бөлшектер ағыннан түсіп, ұңғыма сағасынан біршама қашықтықта орындық бетіне шөгеді. Су беруді бұрғылау қондырғысының операторы кабинадан басқарады, ал кейбір кабиналарда судың оңтайлы шығынын анықтау үшін шығын өлшегіш орнатылады. Судың ылғалдану қасиетін жақсарту үшін судың беттік керілуін төмендететін, оның сулану қабілетін және дисперсиясын жақсартатын беттік-белсенді қоспаларды қолдануға болады. Өлшемдер бұл шаң концентрациясын 96 %-ға төмендететінін көрсетті.

5.16-сурет. Шаңды ылғалдандыра басу әдісі кезіндегі ауа-су қоспасының қозғалысы.

Шаңды тиімді азайту үшін оператор сумен жабдықтауды бақылауы керек. Бұл әдіспен су шығыны аз – әдетте 0,4÷7,6 л/мин, бірақ ол қашау түріне, тау-кен-геологиялық жағдайларға және бұрғыланатын тау жыныстарының ылғалдылық деңгейіне байланысты. Мысалы, тәжірибелік өлшеулер көрсеткендей, су шығыны 0,8-ден 2,4 л/мин-ға дейін ұлғайған кезде шаң мөлшері айтарлықтай төмендейді. Бірақ бұл нақты жағдайда ағын жылдамдығы 3,8 л/мин жеткеннен кейін жаңа мәселелер туындады: қашау ұшы бітеліп қалды және дымқыл сынған материал ұңғымадан үрлеуге тым ауыр болғандықтан бұрғы қашау қиын болды. және қашау мен ұңғыманың қабырғалары арасындағы кеңістікті бітей бастады. Осылайша, тым көп су беру қосымша проблемаларды тудырады, мойынтіректердің тозуының жоғарылауына байланысты конус қашауының (50 % дейін) қызмет ету мерзімінің төмендеуі байқалады. Берілетін судың шығыны бұрғылау құралының түріне және жойылатын материалдың қасиеттеріне байланысты.

Ылғалды бұрғылау әдісін өлшеу және бақылау нәтижелері бойынша оны қолдану бойынша келесі ұсыныстар әзірленді:

максималды су ағынына жақындау үшін оператор көзбен байқалатын шаң шығарындысы болмайынша су беруді біртіндеп арттыруы керек;

сумен қамтамасыз етудің жоғарылауы шаң құрамының айтарлықтай төмендеуіне әкелмейді, бірақ, ең алдымен, операциялық проблемаларды тудыруы мүмкін - қашау ұшының жылдам бұзылуы (трикон қашауын пайдалану кезінде), бұрғылау құралының мүмкін "кептелуі". Ал суды аз беру шаңды басу тиімділігін төмендетеді;

су беруді бірте-бірте және уақытты кешіктірумен (ауа-су қоспасын ұңғыма сағасына көтеру үшін қажетті кезеңге) арттыру маңызды;

бұрғылау кезінде оның берілуі шаңды азайту үшін оңтайлы болуы үшін және қашау, бұрғылау штангасы және ұңғыма арасындағы кеңістіктің бітелуіне жол бермеу үшін судың ағынын үздіксіз бақылау керек;

қолданылатын суды сүзгіден өткізу керек, сонда судағы кір ылғалды шаңды басатын жүйені бітеп тастамайды;

ауа температурасы 0 ° C-тан төмен болғанда, жүйені бұрғылау кезінде қыздыру керек, ал (ұзақ) үзілістер кезінде суды төгу керек. Көптеген бұрғылау қондырғыларында қозғалтқыш пен гидравликалық жүйеге жақын су ыдысының болуы жұмыс кезінде қатып қалуды болдырмау үшін жеткілікті - өте төмен ауа температурасын қоспағанда. Бұрғылау орындалмаған кезде суды төгу керек.

Бұрғылау саңылаулары мен ұңғымаларды сумен шайып тастау (ылғалды бұрғылау деп аталады) жерасты жағдайында бұрғылау жұмыстарында шаңды басудың негізгі құралы болып табылады. Ылғалды шаңды басу кезінде ұңғыдан сынған жыныстарды шығару үшін су қолданылады. Бұрғылау кезінде ұңғымаларды және ұңғымаларды шаюдың екі әдісі қолданылады: осьтік және бүйірлік су беру. Отандық шахталарда негізінен осьтік әдіс қолданылады. Осьтік әдіс Оңтүстік Африка, Австралия, Канада және т.б. шахталарда кеңінен қолданылады. 5.17-суретте судың перфоратордың осі бойымен орналасқан арнайы су құбыры арқылы берілуі және одан кейін бұрғылау штангасының ұңғысына түсуі көрсетілген. Бұрғы басындағы саңылау арқылы шығып, су саңылау түбін шайып, ұңғыма арнасы арқылы шығып, қираған жынысты алып кетеді. Перфораторлардың су қысымы перфоратордың жұмысына жұмсалатын ауаның қысымына тең немесе сығылған ауа қысымынан 0,5-1 атм төмен болуы керек. Бұрғылау кезінде су шығыны тұрақты болуы керек және: қолмен балғамен бұрғылау үшін кемінде 3 л/мин. Бұл әдістің тиімділігі бұрғылау түріне және ұңғыманың орналасуына байланысты 86-97 % құрайды. Сондай-ақ зерттеулер көрсеткендей, ұңғымаға су тамшылары тұманын айдау және көбік айдау да шаң концентрациясын 91-96 % төмендетеді. Бірақ сумен дәстүрлі ылғалды бұрғылаумен салыстырғанда шаң концентрациясының шамалы салыстырмалы төмендеуі бұл әдістерді қолданудың қымбаттауын ақтамайды.

Құрғақ шаңды жинау әдетте бірнеше кезеңде қамтамасыз етіледі: үлкен бұрғылау ұсақтарын ұстау; дөрекі және ұсақ шаң (10 микроннан аз).

Роликті-конусты және соқпалы-айналмалы бұрғылау станоктарын пайдалану кезінде ұңғыма сағасынан (пана) шаңды ауа соратын қондырғыдан тұратын бірнеше ондаған бір, екі, үш және төрт сатылы шаң жинағыш қондырғылар әзірленді. шаң жинағыш аппарат, желдеткіш және ауа өткізгіш жүйесі. Тазалаудың соңғы сатысында шаң жинау принципі бойынша олар гравитациялық, инерциялық, сіңіргіш және кеуекті шаң ұстағыштары бар қондырғыларға бөлінеді. Шаң жинағыш қондырғыларға құрғақ және дымқыл шаң жинағыштар кіруі мүмкін. 5.18-суретте әртүрлі диаметрлі ұңғымаларды бұрғылауда қолданылатын құрғақ шаң жинаудың типтік жүйесі көрсетілген. Ұңғыманы сығылған ауамен үрлегенде (сынған тау жыныстарын жою үшін) шаң ауаға түседі, ол қуыс бұрғылау құбырлары арқылы бұрғылау қашасына беріледі.

Қалыпты жұмыс кезінде қираған жыныс пен шаң баспанаға түседі, бұл бұрғылау құбырларының жынысқа кіру нүктесін жабады. Ал шаңды ауа баспанадан шығарылып, сорылып, шаң жинағышқа жіберіледі. Желдету жүйесіне желдеткіш пен мата сүзгісі кіреді, онда тіндердің регенерациясы әдетте тұрақты аралықта сығылған ауамен импульстік үрлеу арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда ұсталған шаң шаң жинағыш бункерге шығарылады. Дұрыс пайдаланылған жағдайда шаңды азайту 95 %-ға дейін жетуі мүмкін.

5.18-сурет. Шаң ұстау қондырғысының схемасы

Шаңның шығарылуын болдырмау үшін ауаны тұтынудың оңтайлы арақатынасын қамтамасыз ету қажет - желдету жүйесімен сорылатын және сығымдалған, қираған жынысты жою үшін жеткізіледі. Әдетте, шығарылған ауаның ағынының берілген сығылған ауаға қатынасы 3:1-ге дейін. Бірақ сүзгілер қалыпты шаң деңгейінде жұмыс істегенде, ең көп тараған қатынас 2:1 болып табылады. Шаң концентрациясының ең көп төмендеуі ағын жылдамдығының қатынасын 2:1-ден 3:1-ге дейін арттыру арқылы алынатындығы, ал 4:1-ге дейін жоғарылағанда шаң концентрациясы одан да төмен болатыны анықталды.

Кросс-медиа әсерлері

Қосымша су ресурстары қажет.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары.

Қоршаған ортаға теріс әсерді азайту.

5.3.4.3. Бұрғылау жабдығын тиімді шаңды басу және шаңды жинау құралдарымен жабдықтау

Техникалық сипаттама

Ірі және орташа беттік ұңғымаларды шынжыр табанды бұрғылау қондырғыларымен бұрғылау кезінде ауа шаңын баспанадағы ауа қозғалысына әсер ететін көлденең сөрелердің көмегімен тиімді азайтуға болады. Мұндай сөрелерді пайдалану кем дегенде 1,2-ден 1,2 м-ге кемінде баспана өлшемі бар кез келген үлкен бұрғылау қондырғысында шаңды азайтуға болады. Қоршаудың периметрі бойынша баспанаға ені 15 см сөрелер орнатылады. Олар бұрғылау қондырғысының жұмысы кезінде баспанадан шаңды кетіруді азайтуға арналған.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Бұрғылау жабдығын тиімді шаңды басу және шаңды жинау құралдарымен жабдықтау атмосфераға бейорганикалық шаңның, оның ішінде қоршаған орта үшін ең қауіпті болып табылатын ұсақ дисперсті шаңның шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Кәдімгі қоршауды бұрғылау және пайдалану кезінде сол жақтағы 5.19-суретте көрсетілгендей ауа оның ішінде қозғалады және ол сорғыш ауаның қозғалысымен және сорғыштың әсерімен анықталады. Қондырғыш ауа бұрғылау платформасының төменгі бетіне бұрғылау құбыры бойымен қозғалыс бағытын сақтай отырып, ұңғыма саңылауынан қоршаудың ортаңғы бөлігі арқылы (сөрелер деңгейінде) қозғалады (жоғары). Бұрғылау платформасының төменгі бетінде Коанда эффектісіне байланысты (ағынды сұйықтық немесе газ ағыны олар кездескен бетке "жабысып" қалуға бейім). Ластанған ауа ағыны ұңғымадан шығып, бұрғылау платформасының платформасына дейін көтеріледі, бұрғылау платформасының платформасының төменгі жағымен желдеткіш сияқты екі жаққа ауытқиды, ал оның жиектеріне жеткенде ұңғыманың қабырғалары бойымен төмен қарай жылжиды. қоршау. Бұл қозғалыстың барлығы жоғары жылдамдықта жүреді. Панаханадан шаңды оның кертпелі беткеймен жанасу орнында жою онымен ауа ағыны соқтығысқанда, содан кейін қоршау мен жер арасындағы саңылау арқылы баспанадан ағып кеткен кезде болады.

5.19-сурет. Сөрелерді пайдалану кезінде жабылған ауа-шаң қоспасының қозғалысының үлгісі

Қоршаудың периметрі бойынша орнатылған ені 15 см сөре ауа қозғалысының (жоғарыда сипатталған) сипатын бұзады. Ол ластанған ауа ағыны жермен соқтығысып қалмас үшін ауа ағынын баспананың ортасына қарай бағыттайды (5.20-сурет, оң жақта). Ластанған ауаның қозғалыс бағытының мұндай өзгеруі оның баспана астынан сыртқа шығуын азайтады.

5.20-сурет. Шаң ағынын болдырмайтын коршалған сөре

5.20-суретте сынау кезінде бұрғылау қондырғысына орнатылған сөрелер көрсетілген. Сөрелер ені 15 см конвейер таспасының жолақтарынан жасалған және 5 см металл бұрыштарға болттармен бекітілген. Бұл бұрыштар баспананың периметрі бойынша қоршауларға бекітілді. Интерьерді толығымен тығыздау үшін ішкі бөлікке сырттан кіруге арналған саңылауды жабу үшін есік (резеңке бөлігі) қосылды (есік көрсетілмеген). Сөрелер қоршаудың үстіңгі жағы мен жердің арасында шамамен ортасында (тігінен) орнатылды. Бұрғылау қондырғысын пайдалану кезінде өндірістік жағдайларда жүргізілген өлшеулер бұл әдісті қолданғанда шаң концентрациясы 66–81 % төмендейтінін көрсетті.

Кросс-медиа әсерлері

Қалған шаңды (шаң жинағыштан) түсіру жабдықтың жалпы шаң құрамының 40 % дейін береді.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Қоршау сөрелерін жасау және орнату үшін еңбек шығындары.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары. Бейорганикалық шаңның шығарындыларын азайту.

5.3.5. Карьерлерде және шахталарда жару кезінде шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

Сипаттамалар

Жарылыс жұмыстары кезінде шығарындыларды болдырмау үшін әдістер, әдістер немесе олардың комбинациясы.

Учаскедегі (карьердегі) жаппай жарылыс атмосфераға шаң мен газдың көп мөлшерін шығарудың қуатты мерзімді көзі болып табылады. Атмосфераға зиянды қоспалар шаң және газ бұлттары түрінде таралады. Зиянды газдардың бір бөлігі (шамамен үштен бірі) жарылған тау-кен массасында қалады, содан кейін атмосфераға таралып, жарылысқан блоктың аумағын және оған жақын аумақтарды ластайды. Бөлінген шаң-тозаң-газ бұлтынан құлап, шеттерге, учаске (карьер) маңындағы аумақтарға және жақын ауылдарға қонып, болашақта шаң-тозаңның көзі болады.

Техникалық сипаттама

Карьерлерде және шахталарда жару жұмыстары кезінде шаң мен газдың түзілу қарқындылығы көптеген факторларға байланысты, олардың негізгілеріне тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттері мен олардың құрамындағы су, қолданылатын жарылғыш заттардың ауқымы, қолданылатын штангалық материалдардың түрлері, жару әдістері жатады. (кертпенің таңдалған еңісінде немесе қысылған ортада), жаппай жарылыс жасау уақыты, жаппай жарылыс кезіндегі ауа райы жағдайлары және т.б.

Шаңды жинау және шаңды басу әдістері мен құралдарын таңдауға шаңның қасиеттері үлкен әсер етеді: бөлшектердің тығыздығы, олардың дисперсиясы, адгезиялық қасиеттері, шаңның ағындылығы, ылғалданғыштығы, абразивтілігі, гигроскопиялық және бөлшектердің ерігіштігі, электрлік және электромагниттік қасиеттері, шаңның өздігінен тұтануы және ауамен жарылғыш қоспалар түзу қабілеті .

Жарылыс жұмыстары кезінде шаң мен газдың шығарылуын азайту технологиялық, ұйымдастырушылық және инженерлік шаралар есебінен жүзеге асырылады.

Технологиялық шараларға мыналар жатады:

жарылғыш блоктарды үлкейту арқылы жарылыс санын азайту;

жарылғыш заттар ретінде оттегі балансы нөлге тең немесе оған жақын қарапайым және эмульсиялық композицияларды пайдалану;

қысқыштағы "тірек қабырғасында" ішінара жарылыс.

Ұйымдастырушылық қызметке мыналар жатады:

бұрғылау-жару жұмыстарының ұтымды параметрлерін модельдеу және жобалаудың компьютерлік технологияларын ендіру;

ауа райы жағдайларын ескере отырып, оңтайлы уақыт кезеңінде жарылыс жұмыстарын жүргізу;

штангалық материалдардың ұтымды түрлерін, ұңғы зарядының конструкцияларын және инициация схемаларын пайдалану;

Инженерлік-техникалық шаралар:

жарылған блокты және шаң-газ бұлтынан шаңның түсу аймағын сумен, шаңды ылғалдандыратын қоспалармен және экологиялық таза реагенттермен су себу;

шаң мен шаң-газ бұлттарын оқшаулау қондырғыларын қолдану;

гидротозаңсыздандыру технологияларын қолдану (жару ұңғымалары мен ұңғымаларды гидравликалық соғу, ұңғымалардың үстіне су ыдыстарын төсеу);

кен қазбаларын желдету;

жарылғыш заттардың жеткізілуін бақылау үшін датчиктері бар зарядтау машиналарын пайдалану;

тау жыныстары мен жарылған ұңғымаларды табиғи су себуды пайдалану;

жерасты жағдайында жарылыс жұмыстарын жүргізу үшін электрлік емес инициациялық жүйелерді пайдалану.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Жоғарыда аталған әдістерді жеке де, үйлестіре де қолдану атмосфераға бейорганикалық шаң шығарындыларының айтарлықтай төмендеуіне қол жеткізуге және N2O3 азот оксиді, NO2 азот диоксиді және көміртегі шығарындыларының көлемін азайтуға мүмкіндік береді. СО тотығы жарылғыш заттардың, дизельдік отынның және бұрғылау құралдарының шамадан тыс тұтынуын азайту, пайда болатын қалдықтардың мөлшерін азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Технологиялық шараларға жарылыс әрекетін бақылау тәсілдері жатады. Жарылыс кезінде шаң мен газ түзілудің жоғары қарқындылығы жарылғыш заттардың энергиясы, әдетте, ұтымсыз жұмсалуына байланысты. Кәдімгі жару жұмыстарында жарылғыш заттардың потенциалдық энергиясының тек 6-7 %-ы тау жыныстарының массасын бөлуге және ұсақтауға жұмсалады. Шаң түзілудің қуатты ошақтары болып табылатын қираған массивтің ірі габаритті аймақтарында терең дисперсиялық өзгерістермен жүретін жарылғыш заттардың жару әрекетінің күшті көрінісі байқалады. Жарылыс энергиясының толық пайдаланылмауы жарылғыш заттардың толық жанбауымен және нәтижесінде газдардың үлкен көлемінің пайда болуымен қатар жүреді. Жарылыс әрекетін басқарудың мәні жарылғыш жарылыстың потенциалдық энергиясының үлесін арттыру болып табылады. Бұл мақсатқа қол жеткізіледі: массивте әрекет ету уақытын ұлғайту және жарылыс күштерін пайдалы жұмыстарды орындауға бағыттау. Бұл әрекеттерге мыналар жатады:

жарылғыш блоктарды ұлғайту жолымен жарылыс санын азайту, мысалы, шаң мен газ бұлтының биіктігін 1,25 есе азайтуға және азот оксидтерінің түзілуін азайтуға көмектесетін биік жиектерді (30 м және одан да көп) жару арқылы. Кривбасстағы (Украина) темір кені карьерлері жағдайында сығылған ортада биік жиектерді жару алғаш рет Орталық ГОК және ЮГОК-та жүргізілді. Кейіннен ол бассейндегі басқа тау-кен байыту комбинаттарына енгізілді. Мұрынтау карьерінің оңтүстік-батыс жағын қайта жандандыру тәжірибесі көрсеткендей биік жиектерді жару жұмыстарына көшу атмосфераға шығарылатын азот оксидтері мөлшерінің 15–20 %-ға төмендеуіне әкеледі. Бұл жағдайда жарылыс энергиясын пайдалы пайдалану дәрежесінің артуы шамадан тыс ұнтақтау аймағының төмендеуіне (пластикалық деформациялар) және соның нәтижесінде шаң мен газ бұлтының биіктігінің төмендеуіне ықпал етеді, т.б. шығарылатын шаң мөлшері. Шаң-газ бұлтының көтерілу биіктігі 10-15 метрлік кертпелерді жару әдісімен салыстырғанда 1,2 есе төмен тіркелді. 10–15 метр қырлы жару жұмыстары кезінде карьер атмосферасындағы шаңның концентрациясы 3300 мг/м3 құрады , ал дәл сол жыныстарды 20–30 метр қырлы жару кезінде шаң концентрациясы 1,3–1,4 есеге төмендеді.

кез келген тау-кен жағдайында жарылыстар кезінде түзілетін зиянды газдардың мөлшерін (2–9 есеге дейін) азайтуға көмектесетін оттегі балансы нөлге тең немесе оған жақын оттегі балансы (граммонит, игданит және т.б.) бар жарылғыш заттарды пайдалану . Атап айтқанда, тәжірибелік өлшемдер ең қарапайым (игданит және т.б.) және эмульсиялық жарылғыш заттарды жару кезінде өнеркәсіптік тротил бар жарылғыш заттарды жару кезіндегіге қарағанда қоршаған орта айтарлықтай аз ластанатынын анықтады. Мәселен, мысалы, 1 кг гранулотол жарылғанда карьер атмосферасына шамамен 200 литр, ал 1 кг граммонит 79/21 жарылғанда шамамен 100-140 литр улы газ бөлінеді. кәдімгі көміртегі тотығы. Сол сияқты жай және эмульсиялық жарылғыш заттарды жару кезіндегі улы газдардың көлемі әлдеқайда аз болып шығады және 30–50 л/кг құрайды.

алынбаған жыныс массасына жарылыс жасау, т.б. бұрын қираған жыныс массасының тіреу қабырғасында. Сығылған ортада жару кезінде крекинг процесі бүкіл массада біркелкі жүреді, өйткені шихтаның жанында орналасқан жарықтар толығымен ашылмайды және кернеу өрісінің қашықтағы нүктелерге таралуына іс жүзінде кедергі жасамайды.

Тірек қабырғасының ені кемінде 20 м болуы керек. Тірек қабырғасының ені 20–30 м-ге дейін болғанда екіншілік шаң-газ бұлты күрт азаяды немесе мүлде түзілмейді (құлаған жақтан шаң шықпайды), жарылыстан кейін 2–3 сағаттан соң жарылған кертпенің төменгі деңгейінде СО концентрациясын шекті рұқсат етілген деңгейге дейін төмендету уақыты қысқарады.

5.2-кесте. Тірек қабырғасының тау жыныстарын жару өнімділігіне әсері

Р/с №	Жартас бекінісі, f	Сақтау ені, м	Камбер ені, м	Кесектің өлшемі бар бөлшектердің пайызы, мм
Р/с №	Жартас бекінісі, f	Сақтау ені, м	Камбер ені, м	< 200	201–400	400 > 400
1	2	3	4	5	6	7
1	13–15	0	35–40	66,0	13,3	20,7
1	13–15	15–20	17–19,5	70,5	19,8	9,7
2	12–14	20–30	6–15	72,1	18,3	9,6
3	10–12	30–35	0–5	75,3	16,5	8,2

Дүние жүзіндегі ең ірі алтын карьерлерінің бірі "Мұрынтау" жағдайында жарылыс жағдайларының (қысылатын ортада және кертпенің бос бетінде) шаң-газ бұлтының көлеміне әсерін анықтау үшін тәжірибелік жарылыс жұмыстары жүргізілді. Бұлттың пайда болу процесін уақытында жазу үшін жоғары жылдамдықты түсіру қолданылды.

Жарылған жыныстар беріктігі f=9–10 болатын кварцты слюдалы тақтатастармен ұсынылған. Блоктың жартысы таңдалған бетке, екінші бөлігі - бұрын жарылған тау массасынан тірекке жарылған. Тәжірибелік блоктың көлемі 115 мың м3 , ұңғымалардың торы 7х7 м, кертпенің орташа биіктігі 10,5 м, бұрғы 2 м, жарылғыш зат ретінде гранулит С-6М пайдаланылды. Жарылыс сұлбасы диагональды, қатарлар арасындағы баяулау аралығы 35 мс.

Пленка жазбаларының деректерін интерпретациялау стендтің таңдалған түбі бар блоктың учаскесінде шаң-газ бұлтының пайда болуы 5 секундта аяқталғанын көрсетті. Сонымен қатар бұлттың пайда болуы тек қана кертпелі аймақтың жоғарғы бөлігінен шығарындылар есебінен ғана емес, сонымен қатар, жарылыс газдарының әсерінен төменгі көкжиектен шаңның көтерілуінен де байқалады. қырдың бүйір беткейінің тау жыныстарынан опырылуының пайда болуы. Бұл жағдайда шаң-газ бұлтының көтерілу биіктігі 320 м, оның көлемі 3,8 млн м3 болды. Сығылған ортада жарылып жатқан блоктың бөлігінде бұлттың қалыптасуы 3 секундта аяқталды, биіктігі 280 м, көлемі 2,6 млн м3 болды. Шаң-газ бұлтының көлемінің төмендеуі кертпенің бүйір бетінен шаң шығарындыларының болмауына, сондай-ақ оның төменгі платформасына тау жыныстарының құлауына байланысты болды.

Сығымдалған ортада әртүрлі биіктіктегі кертпелерді жару кезінде жоғары жылдамдықты түсіру деректері, әдетте, жарылған тау жыныстарының опырылуының пайда болу бағытында шаң түзілмейтінін анықтады, бұл шаң мен газдың көлемін азайтады. бұлтты 30-35 %.

Тәжірибелік өлшеулер жаппай жарылыс кезінде шаң бөлшектерінің концентрациясы уақыт бойынша келесідей өзгеретінін анықтады: карьердегі жарылыстың бастапқы сәтінде ол 2500 мг/м3 мәндерге жетеді, 30 минуттан кейін - 850 мг/м3 . Жарылған блоктан 100 м-ге дейінгі қашықтықта мөлшері 1,4 мкм-ге дейінгі шаң бөлшектерінің мөлшері 56 %, ал өлшемі 60 мкм-ден жоғары - бар болғаны 2,3 % құрайды. Жарылып жатқан блоктан 500 м қашықтықта 1,4 мкм-ге дейінгі шаң бөлшектерінің мөлшері 84 %-дан астам, ал 60 мкм-ден үлкен бөлшектер – 0,3 %-ды құрайды. Бұл гравитациялық күштердің әсерінен бұлттың үлкен фракциялары жарылыс орнына жақын аймақтағы кертпештің бетінде шөгетіндігімен түсіндіріледі.

Ұйымдастырушылық қызметке мыналар жатады:

бұрғылау және жару жұмыстарының ұтымды параметрлерін модельдеу және жобалау үшін компьютерлік технологияларды ендіру (5.5.1.1. қараңыз)

Бұл бағдарламалық пакеттер келесі міндеттерді шешуге мүмкіндік береді:

1) бұрғылау және жару жұмыстарының қажетті параметрлерін есептеуді қоса алғанда, бұрғылау және жару жұмыстарының жобасы (ұңғыма шихтасының массасы, шихтаның конструкциясы, қатардағы ұңғымалар мен ұңғымалардың қатарлары арасындағы қашықтық және т.б.);

2) тау-кен массасының кеңеюі мен шөгу траекториясын болжау;

3) жобалау кезінде жарылған тау-кен массасының гранулометриялық құрамын болжау, нақты нәтижемен салыстыру және жару параметрлеріне одан әрі түзетулер ендіру;

4) күзетiлетiн объектiлер негiзiнде топырақтың жылжу жылдамдығын болжауға;

5) қауіпсіз қашықтықтарды есептеу.

Жарылыс уақытын желдің максималды белсенділігі кезеңіне ауыстыру (мысалы, Кривбастағы ашық карьерлер үшін 12-13 сағат), бұл карьерлердің желдету уақытын 15-20 % қысқартуға көмектеседі. Тәжірибе көрсеткендей, желдің максималды белсенділігі кезеңінде карьерде жаппай жарылыс жасаған дұрыс. "Мұрынтау" карьерінің жағдайы үшін бұл кезең күндізгі сағат 12-13 аралығындағы уақыт аралығына келеді. Дегенмен, технологиялық жағдайларға, шектеулерге және өндірістік қажеттіліктерге байланысты карьердегі жару жұмыстарының уақыты 16 сағатқа белгіленген. Осыған байланысты тек осы қорды пайдалану, алдын ала есептеулер бойынша, жаппай жарылыстардан кейінгі ашық карьер атмосферасының шаңдылығын орта есеппен 15-20 %-ға төмендетуі керек. Бұл жағдайда шаң мен газ бұлтының таралуы шаңды бір уақытта басу арқылы газдың бөліну процесін күшейтуді қамтамасыз ететін бос су-ауа ағындарын жасайтын желдеткіш қондырғылармен жүзеге асырылуы керек.

Минималды спецификалық шаң түзілуі бар штамптау материалын пайдалану (мысалы, қалдық шламын, бұрғылау ұсақтарын және т.б. шаңның бөлінуін азайтуға көмектесетін ұсақ қиыршық тасты немесе құмды-сазды шөгінділермен ауыстыру). Ұңғымалардың инертті штрихтарын пайдалану кемінде 16 % құрайды. Діңгек материалына әртүрлі бейтараптандырғыштарды қосу. Оларға улы газдардың түзілуін азайтатын үлбірлі әк пен шикі тұз жатады.

Инженерлік қызметке мыналар жатады:

шаң тәріздес бөлшектерді байланыстыру үшін жарылған блоктың бетін химиялық реагенттермен (алкоголь тұндырғыштары, беттік белсенді заттардың ерітінділері және т.б.) өңдеу және шаң мен газ бұлтынан шаңды жауын-шашын аймағын сумен немесе шаңға су себу ұсынылады. 1 м2 су себу алаңына 10 л су мөлшерінде ылғалдандыратын қоспалар. Бұл жағдайда блоктың бетінде шаң тәрізді бөлшектерді коагуляциялайтын және осылайша жарылыс кезінде олардың атмосфераға енуіне жол бермейтін қалыңдығы 20-30 мм "қыртыс" пайда болады. Бұл деректер Мұрынтау кенішіндегі жарылыстардан кейінгі шаң концентрациясын өлшеу және түсіру деректерімен расталады. Атап айтқанда, карьер атмосферасына шаң шығару 25-30 %-ға, ал шаң-газ бұлтының көтерілу биіктігі 15-20 %-ға азаяды. Су себу аймағын жарылатын блоктың шекарасынан 50-60 м қашықтықта орналастыру ұсынылады. Дәлірек айтқанда, соққы толқынының көтерілуінен шаңның бөлінетін жарылған блоктың шекарасынан қашықтығы (м) есептеу арқылы табылады. Сумен су себудан басқа, жарылғыш блок пен оған жақын аумақтар көбік генераторлары арқылы көбікпен жабылады. Көлденең беттерде көбік қабатының қалыңдығы 0,4-0,6 м беткейлерде шамамен 1 м құрайды.

шаң-газ бұлты бар карьер атмосферасына шығарылатын шаңды басу жаңбырлатқыш қондырғылар, ұзақ қашықтыққа арналған қондырғылар, импульсті спринклер қондырғылары және басқа да шаңды басатын қондырғылармен жасалған гидравликалық перделердің көмегімен жүзеге асырылуы мүмкін. Бұл әдіс жасанды желдету қондырғылары арқылы жасалған ауа ағынына судың енгізілуінен тұрады, ол ауа ағынымен кішкене тамшыларға бөлінеді. Бұл ретте көлемдік сүзгі жасалады, онда ауада қалықтап жүрген шаң бөлшектерімен соқтығысқан шағын су тамшылары соңғысын ауырлатып, олармен бірге жарылған тау жыныстарына немесе карьердің платформалары мен беткейлеріне түседі. Әуе кеңістігі жарылыс алдында, жарылыс кезінде және одан кейін өңделеді. Өндірістік жағдайларда жүргізілген тәжірибелер көрсеткендей, жаппай жарылыс болған жердің үстіндегі ауаны алдын ала өңдеу нәтижесінде шаң мен газ бұлтының карьерден кетуіне жол бермейтін инверсиялық аймақ пайда болады. Жаңбырлатқыштардың 35-40 минуттан кейін жұмыс істеуімен қауіпті шаңның ластануын толығымен жоюға болады. Қолдану кезінде шаңды басу тиімділігі 70-80 % жетеді.

Су себумен қатар үрленетін блокқа іргелес аумақтарды жергілікті жасанды желдету жүргізіледі, бұл шаңнан басқа тоқырау аймақтарында жиналған зиянды газдардың концентрациясын төмендетеді. Жарылған блоктарды желдету уақытын қысқарту тау-кен массасының опырылуынан газдың бөліну процесінің күшеюімен мүмкін болады. Ол үшін 50 л/м3 шығынмен (балшық бөлшектерінің қоспасы бар кендер мен тау жыныстарынан басқа) жарылыстан кейін 1-2 сағаттан кейін тау жыныстарын су себу жүргізу қажет. Тау жыныстарын су себу газдың бөліну процесін 25-40 %-ға күшейтуге мүмкіндік береді.

Кен қазбаларының атмосферасында ілінген шаңды шаңды басу әр түрлі техникалық құралдарды: жаңбырлатқыш желдеткіштерді, гидроионаторларды, пневматикалық және рельстік жолдардағы жылжымалы су себу қондырғыларын пайдалана отырып, сумен және әртүрлі ерітінділермен су себу арқылы жүзеге асырылады. Сондай-ақ, шахтаның шахта атмосферасында шаңды басуды жарылыс кезінде беттегі шаңды азайту үшін су тұманының генераторы арқылы жүзеге асыруға болады. Бұл әдісті қолдану 5.21-суретте көрсетілген. Тұман генераторын пайдалану үшін сығылған ауа мен суды саптама арқылы өткізеді. Саптама беткейден шамамен 30м қашықтықта орнатылады және тұман беру жарылыс алдында басталып, жарылыстан 20-30 минуттан кейін тоқтайды. Бұл әдіс жерасты жағдайында шаңның шоғырлануын тиімді төмендетуге мүмкіндік береді.

5.21-сурет. Беттегі шаңды азайту үшін қолданылатын тұман генераторы

Басқаларға қарағанда кеш қолданылған жерасты жарылыстары кезінде шаңды азайтудың тағы бір тәсілі - желдету арқылы жойылған ластанған ауаны сүзу (5.22-сурет).

5.22-сурет. Желдету ағынының бойында қазындының аузында түйіспеде орналасқан ауа тазарту қондырғысы

Оңтүстік Африкадағы жерасты шахтасында қолданылатын осындай желдету жүйесінің бірі бөлшектерді сүзгіден (шаңды ұстау үшін) және натрий және калий карбонатымен өңделген вермикулит төсенішін (азот қосылыстарын ұстау үшін) қамтиды [Cummins and Given 1973].

5.23-сурет. басқа әдіс көрсетілген. Сүзгілер желдету жүйесінен тыс жерде, тұлғаның кеуде тұсынан 30 м қашықтықта орналасады, ал саптама оларға суды шашады (шашырату бағыты ауа қозғалысының бағытымен сәйкес келеді). Бұл сүзгілер тек жарылыс кезінде пайдаланылады және олар орналасқан арнаның диаметрі жүйенің желдеткіш құбырының диаметрінен шамамен 2 есе көп [ILO 1965]. Жақында сол мақсатта құрғақ сүзгілер қолданыла бастады.

5.23-сурет. Қазба ұңғымасында орналасқан ауа тазарту қондырғысы

Су діңін (гидравликалық штепсельді) пайдалану, оның ішінде оның үш түрі: сыртқы, ішкі және аралас.

Сыртқы гидравликалық штамптау процесі ұңғыма сағаларының үстінен диаметрі 900 мм және одан да көп суы бар полиэтилен гильзаларын орналастыруды қамтиды. Полиэтилен пленкасының қалыңдығы кемінде 0,1 мм болуы керек. Жеңдерді сумен толтыру гидравликалық сорғымен жабдықталған су себу машинасының көмегімен жүзеге асырылады. Қалған жеңдегі су қабатының биіктігі 200-230 мм. Әрбір контейнер негізгі зарядтан бірнеше миллисекунд бұрын арнайы зарядпен жарылады. Тау жыныстары массасының 0,001–0,0015 м3/м3 су шығыны кезінде шаң мен газ бұлтындағы шаң концентрациясы 20–30 %, ал түзілетін азот оксидтерінің мөлшері 1,5–2 есе азаяды.

Ұңғымалардың ішкі гидравликалық қағуы - диаметрі ұңғыманың диаметрінен және оның барлық белсенді емес бөлігінің ұзындығынан 15 мм үлкен полиэтилен гильзасы. Бұл дизайн полиэтилен жеңіндегі бүйірлік кернеулерді азайтуға мүмкіндік береді. Полиэтилен пленкасының қалыңдығы кемінде 0,2 мм болуы керек. Үлкен сенімділік үшін қалыңдығы 0,4 мм-ге дейін полиэтилен пленкасын пайдалану керек. Суды тұтыну 0,0009–0,001 м3/м3 тау жыныстарының массасын құрайды. Ұңғыларды ішкі су айдау оларға су немесе гель құйылған арнайы ампулаларды қою арқылы жүзеге асырылады (5.24-сурет). Жерасты тау-кен жұмыстарында мұндай контейнерлерді пайдалану шаңның концентрациясын 40-60 % төмендетеді.

5.24-сурет. Жарылыс жұмыстарына жақсы дайындалған қарапайым ұңғыма.

Біріктірілген гидравликалық штамп – ұңғымалардың сыртқы және ішкі гидравликалық штамптарының қосындысы.

Сыртқы гидравликалық бұрмалауыштың көмегімен салмағы 300 кг-ға дейінгі зарядты жарылыс кезінде гидротозаңсыздандырудың тиімділігі 53 % (судың меншікті шығыны 1,38 кг/м3 тау жынысы массасы), ішкі - 84,7 % (судың меншікті шығыны 0,78). кг/м3), аралас - 89,4 % (су шығыны 1,04 кг/м3). Салмағы 450–620 кг зарядтардың жарылысы кезінде ішкі гидравликалық тесудің тиімділігі 50,4 % құрайды (су шығыны 0,46 кг/м3).

Жарылыс кезінде шаң шығаруды азайту ұңғымаларды ішкі гидравликалық штрихтау үшін гидрогельді қолдану есебінен де мүмкін болады (Кривой Рог тау-кен институтының ұсыныстары). Гидрогельге мыналар кіреді: аммиак нитраты – 4 %, сұйық шыны – 8 %; синтетикалық май қышқылдары – 2 %, су – 86 %. Гидрогельді алу үшін арнайы қондырғы қолданылады. Шаң мен газды басу тиімділігін арттыру, гидрогельдің құнын төмендету және оның жарылғыш заттармен әрекеттесуіне жол бермеу үшін гидрогель құрамына минералды тұздардың қоспалары, жуылған синтетикалық май қышқылдары және парафин енгізіледі. Гидрогель арнайы құю станциясында немесе ұңғымаларды гидрогельмен толтыруға арналған машинаның резервуарларында тікелей өндіріледі. Жанармай құю станциясы суды және гельдік құрамдастарды беруге арналған диспенсерлері мен құрылғылары бар екі бункерден тұратын стационарлық құрылым болып табылады. Гидрогельдің 2–4 м биіктіктегі тиімділігі 34–54 % жетеді.

Қыста гидравликалық тампинг ретінде NaCl және CaCl2 тұздарының сулы ерітінділерін пайдалану керек. Кестеде. 5.3 осы тұздарды тұтыну бойынша ұсыныстар береді.

5.3-кесте. Ауаның теріс температурасында гидравликалық соғуға арналған тұздардың шығыны

 Р/с  №	 Тұз	 1 кг судағы тұз мөлшері (г), температура үшін, 0 С
 Р/с  №	 Тұз	 –5	 –10	 –15	 –20	 –25	 –30	 –40	 –50
 1	 2	 3	 4	 5	 6	 7	 8	 9	 10
 1	 NaCl	 84	 160	 230	 390	 –	 –	 –	 –
 2	 CaCl2	 100	 170	 220	 271	 310	 340	 380	 415

Теріс температуралар кезінде гидравликалық қысқышты қолдану қиын. Мұндай жағдайларда қарлы-мұзды штрихты діңгек материалы ретінде пайдалануға болады.

Жару жұмыстары кезінде шахталардағы шаң мен газдардың концентрациясын төмендетудің ең кең тараған тәсілі оларды таратып, желдету ағынымен жою немесе шахта атмосферасында сұйылту болып табылады. Жерасты қазу және желдету шахтасымен ауаны шығару кезінде ылғал шаң бөлшектерінде конденсацияланады, бұл газ және шаң ағынының қозғалысы кезінде шаң бөлшектерінің іріленуіне және оның жауын-шашынына ықпал етеді. Мұндай шаңсыздандыру әсіресе ауа температурасы төмендегенде, су буы шаң бөлшектерінде олардың одан әрі коагуляциясы және центрден тепкіш циклондағы жауын-шашынмен конденсацияланған кезде күшті болады. Ауа ағынының оқпан бойымен көтерілуге өтуі кезінде ауа температурасы әрбір 100 м сайын 0,9 °С төмендейді. Тиісінше, салыстырмалы ылғалдылық артады, магистральда шық нүктесі пайда болады, ал ылғал (тамшылар мен тұманда) шаңды басып алады және оны көбейтеді. Массасы артып, аэрозоль шұңқырға түседі, ол жерден дренаж жүйесі арқылы шахтадан шығарылады. Осылайша, жоғары ауа жылдамдығымен және ауаның жоғары ылғалдылығымен (су буы және сұйық ылғалдылық) терең білік немесе шұңқыр шаңды тазалаудың ең үлкен әсеріне ие болады. Шаң жалпы шахта кеңістігінде толығымен локализацияланған. Бұл процесс ауаның тереңдіктен жер бетіне шыққандағы көлемінің адиабаталық кеңеюімен түсіндіріледі.

Қазіргі уақытта жарылыс жұмыстарын механикаландыру және оңтайландыру үшін жарылғыш емес құрамдас бөліктерді (эмульсия, аммиак селитрасы, дизельдік отын және газ түзетін қоспалар) жару орындарына бөлек тасымалдауға арналған араластырғыш-зарядтау машиналары кеңінен қолданылады. эмульсия өндіретін зауытта немесе стационарлық пунктте), олардан жарылыс орнында (карьерлерде, құрылыс алаңдарында) өнеркәсіптік жарылғыш заттарды өндіру және қоршаған ортаның температурасында диаметрі кемінде 90 мм құрғақ және су басқан ұңғымаларды механикаландырылған тиеу – 40 °С-тан +40 °С-қа дейін. Зарядтау шлангісін ұңғымаға түсіргеннен кейін сорғылар қосылады, эмульсия мен газ түзетін қоспаны мөлшерлейді, оларды араластыру статикалық араластырғыштан өту кезінде жүзеге асырылады. Әрі қарай, шлангты сорғыш барабан арқылы өтетін ағын зарядтау шлангісі арқылы ұңғымаға бағытталады. Бұл ретте жарылғыш заттардың зарядтау шлангінің бойымен қозғалуына төзімділігін төмендету үшін статикалық араластырғыштан кейін барабанға кірер алдында сорғы арқылы жеткізу жолына су шашатын ерітінді (немесе ыстық су) айдалады, ол майлаушы ретінде әрекет етеді. Зарядтау колоннасының үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін ұңғымаға ЭЖЗ беретін эмульсиялық сорғының өнімділігін және зарядтау шлангінің көтеру жылдамдығын синхрондау қажет. Аралстырғыш-зарядтау машиналарда аралас жарылғыш заттарды өндіру кезінде дизельдік отын саптамалар арқылы сорғы арқылы аммиак селитрасын мөлшерлейтін бұрандаға беріледі, содан кейін араластырғыш бұрандадағы ДОАС келген эмульсиямен араластырылады. статикалық араластырғыштан. ДОАС қоспасы "су бағанының астындағы" зарядтау шлангісі арқылы сорғымен ұңғымаға айдалады немесе жоғарыдан беру шнегі арқылы оған беріледі.

Нарықта шетелдік компаниялар ("Дино Нолбель", ETI, MSI) және ресейлік өндірушілер (КНИИМ, НИПИГОРМАШ, "Нитро Сибирь" ЖАҚ және Белгород ауылшаруашылық машина жасау зауыты) өндіретін әртүрлі аралстырғыш-зарядтау машиналар түрлері бар. Бұл машиналар "ССКБӨБ" АҚ кәсіпорындарында, орталық және оңтүстік Кузбасстың көмір шахталарында, "Ураласбест" АҚ, "Апатит" АҚ, "Якутуголь" мемлекеттік унитарлық кәсіпорнының карьерлерінде, Лебединский, Качканарский, Ковдорский ГОК және басқа да тау-кен кәсіпорындарында жұмыс істейді.

Басқа әдіс электрлік емес инициациялық импульсті бірінші инициатордан соққы толқыны түтігі арқылы аралық электрлік емес детонаторға беру үшін құрылғылар мен әдістер жүйесін қолданудан тұрады. Электрлік емес инициация жүйелері дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда жоғары сенімділікпен, қауіпсіздікпен түсіндіріледі және жарылыс энергиясын басқарудың жоғары мүмкіндіктері бар зарядтардың қысқа мерзімді жарылу схемаларын жасауға мүмкіндік береді.

Бұл технологияның қоршаған ортаға тікелей әсер етпейтініне қарамастан, ол Ең үздік қолжетімді тау-кен технологиясы болып табылады және тұрақты және сенімді жұмысты қамтамасыз етеді, осылайша салдары қоршаған ортаға барынша қолайсыз әсер ететін қалыптан тыс және төтенше жағдайлардың қаупін азайтады.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Әдістемелердің айтарлықтай бөлігі Қазақстан Республикасының барлық дерлік тау-кен өндіру кәсіпорындарында жалпы қолданылатын, енгізілген және кеңінен қолданылады. Оларды жеке де, комбинацияда да қолдануға болады. Шаңмен күресу әдістерінің ауқымы мен тиімділігі объектіге қажетті сұйықтықтар мен химиялық заттардың ырғақты жеткізілуін қамтамасыз етумен, сондай-ақ жарылғыш блоктардың бетін өңдеуге арналған механикаландырылған құралдардың болуымен байланысты.

Гидро шаңсыздандыру шаңның пайда болуын болдырмау үшін жеткілікті табиғи ылғалдылығы бар кендерді/концентраттарды пайдаланатын процестерге қолданылмайды. Теріс температура кезеңдерінде де қолдану шектелген.

Материалдың бетінде қыртыс түзетін беттік-белсенді заттардың ерітінділерімен, полимерлі заттармен, эмульсиялармен және басқа химиялық реагенттермен шаңды басу экономикалық орындылығымен анықталады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Әдістемелердің көпшілігі айтарлықтай күрделі салымдарды қажет етпейді және ұйымдастырушылық сипатта болады.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары. Бейорганикалық шаң шығарындыларын азайту.

5.3.6. Тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезінде бос шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

Сипаттамалар

Шикізатты тасымалдау, сондай-ақ тиеу-түсіру жұмыстары кезінде атмосфераға бос шығарындыларды болдырмау үшін қолданылатын әдістер немесе әдістер кешені.

Техникалық сипаттама

Қазу және тиеу жұмыстары, шикізат пен материалдарды тасымалдау/тасымалдау кезінде қоршаған ортаның ластануын болдырмау үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

шаңды материалдарды түсіру, қайта тиеу, тасымалдау және өңдеу орындарында шаңның шығуын болдырмау үшін тиімді шаң жинау жүйелері, сору және сүзу жабдықтары бар жабдық;

тау-кен массасын алдын ала ылғалдандыруды, техникалық сумен су себуді, экскаватор беттерін жасанды желдетуді қолдану;

стационарлық және жылжымалы гидробақылау-сорғы қондырғыларын, дөңгелектер мен рельстерде пайдалану;

жебе аймағына су шашу және экскаватор шелегін шұңқырлау үшін әртүрлі су себу құрылғыларын қолдану.

шаң түзетін материалдарды ауыстырып тиеу процесін ұйымдастыру;

техникалық сумен су себу арқылы автомобиль жолдарын шаңды басу;

беткейлер мен карьер жолдарын шаңды басу процесінде шаңды байланыстыру үшін әртүрлі беттік белсенді заттарды қолдану;

теміржол вагондары мен автокөлік органдарын паналау;

теміржол вагондарында тасымалдау кезінде жүктердің үстіңгі қабатын тегістеуге және нығыздауға арналған құрылғылар мен қондырғыларды пайдалану және т.б.;

шаңды материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын автокөлік құралдарын тазалау (шанағын, дөңгелектерін жуу);

тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейер мен пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін пайдалану;

көлік құралдарының түтінін және уыттылығын өлшеуді және отын жабдығын бақылау-баптау жұмыстарын жүргізу;

іштен жанатын қозғалтқыштардың пайдаланылған газдарын тазартудың каталитикалық технологияларын қолдану.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Бұл әдістерді қолдану атмосфераға бейорганикалық шаң шығарындыларының айтарлықтай төмендеуіне қол жеткізуге және азот оксидтері NOx және көміртек тотығы CO шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Жолдарда шаңның шығуын болдырмау және шаңды басу үшін келесі әдістер қолданылады: жолдарды сумен су себу; гигроскопиялық тұздардың ерітінділерімен су себу; түрлі эмульсиялармен жол бетін өңдеу. Шаңды сумен басу тау-кен кәсіпорындарында шаң жүктемесін азайтудың кең таралған шараларының бірі болып табылады. Шаңды сумен шашыратқыштармен басу тиімділігі жабынның желге төзімділігіне байланысты 95 % дейін жетеді.

Карьер жолдарын шаңды басатын заттармен өңдеу жол төсемін дайындаудан және оның бетін өңдеуден тұрады. Төгілген тау жыныстарын тазарту және жол төсеніштерін тегістеу үшін бульдозер немесе автогрейдер қолданылады. Содан кейін жыртқыштар 4-5 см тереңдікте жабынның жоғарғы оралған қабатын бұзады. Осыдан кейін ауада осы заттың аэрозолының пайда болуын болдырмау үшін су себу машинасының перфорацияланған құбырынан ауырлық күшімен қолданылатын шаңды басатын затпен өңделеді. Бастапқы өңдеу кезінде шаңды басатын заттың шығыны 2,0-5,0 л/м2 , келесі өңдеулер кезінде - 1,2-2,5 л/м2. Көбінесе жолдарды су себу үшін БелАЗ, КамАЗ негізіндегі су себу машиналары қолданылады. Шаңды басуға арналған суды алу учаскенің ішінде орналасқан тұндырғыштардан және жер бетінде орналасқан уақытша су жинағыштан жүзеге асырылады.

Ылғалды әдісті жылы мезгілде жуу режимінде жұмыс істейтін су себу машиналарының көмегімен пайдалану ұсынылады. Тұрақты технологиялық жолдардың айтарлықтай су ағыны бар учаскелерінде сумен жабдықтаудың электр вентильдерін автоматты басқаратын стационарлық су себу су құбырын пайдалану ұсынылады.

Құрғақ жолды тазалау әдісі суды пайдалану шектелген жерлерде және суық мезгілде қолданылады. Тазалау жеңіл немесе орташа бульдозерлермен, автогрейдерлермен, әмбебап фрезерлік тиегіштермен немесе тісті фидерлері бар қар тиегіштермен жүргізіледі. Қатты және мұздатылған жабындары бар жолдардағы шаңды тазалауды сыпырушылар жүргізу ұсынылады.

Қыста, қарапайым қар болмаған жағдайда, қар қаруының көмегімен пайда болған жасанды қарды қолдану арқылы шаңды азайтуға болады. Жасанды қармен шаңды басуды ауадағы шаңға әсер ету арқылы да, қазу мен тиеу алдында қопсытылған тау массасын қармен жабу арқылы електен өткізу арқылы да жүргізуге болады. Мұндай қондырғыны пайдалану ЭКГ-8И экскаваторының жұмыс аймағындағы ауаның шаңдылығын 96,5 % төмендетеді.

Қатты жабынды жолдарда шаң түзілуін азайту үшін жолдың тау-кен массасының төгілген жерлерін уақытылы жою, сонымен қатар металл щеткалары бар су себу және тазалау машиналарын пайдалана отырып, оны кірден уақытылы тазарту қажет.

Теміржол көлігін пайдалану кезінде шаң түзілумен күресу үшін тасымалданатын тау массасының беті шаңды байланыстыратын материалдармен бекітіледі, пленкамен жабылады, ал тасымалданатын материалдың беткі қабаты сумен ылғалдандырылады.

Конвейерлік тасымалдауға көшу тасымалдау пункттерінен бос шығарындыларды азайтады, олардың санын азайтады немесе оларды толығымен жояды, бір уақытта жұмыс істейтін тиеу жабдықтарының санын қысқартады, технологиялық пойыздардың санын және тау массасын тасымалдауға арналған пайдалану шығындарын азайтады. Бұл технологияны қолдану мыналарға мүмкіндік береді:

1 км-ге 1 тонна тау-кен массасын тасымалдау кезінде пайдалану шығындарын 25 %-дан астам төмендету;

темір кені концентратының өзіндік құнын 18 %-ға төмендету;

жабдықтың санын азайта отырып, тасымалданатын тау-кен массасының көлемін ұлғайту;

қалдықтардың түзілуін (артық салмақты) 50 %-ға азайту;

шаң шығарындыларын 33 %-ға азайтады.

5.25-сурет. ЦПТ кешенінің кен тасымалдау конвейері сол жақта "Михайлов ТБК" АҚ және оң жақта "Лебединский ТБК" АҚ

Конвейерлік көлікте тасымалданатын материалдың бетінен ауа ағындарымен шаңның ұшып кетуіне жол бермеу үшін конвейердің жұмыс істейтін және бос тұрған тармақтарын толығымен жабатын әртүрлі конвейер қақпақтары қолданылады. Конвейердің бос тұрған тармағынан шаңның шығуын азайту таспаны жабысатын материалдан тазалау арқылы жүзеге асырылады. Конвейерден конвейерге тасымалдау пункттері аспирациялық қалқандармен жабдықталған.

Конвейерлік көлікпен тасымалдау кезінде шаңның шығуын болдырмаудың тиімді әдістерінің бірі сусымалы материалдарды оңтайлы ылғалдылыққа дейін ылғалдандыру болып табылады. Темір кендері үшін 0-350 мм өлшемдері үшін шамамен 1,5 %, 0-75 мм үшін 3 % дейін, 0-25 мм үшін 4 % дейін, 0-8 мм үшін 6 % дейін. Су себу мен ылғалдандырудың тиімділігін беттік-белсенді заттардың (беттік белсенді заттардың) ерітінділерін, мысалы, Прогресс ылғалдандырғыштың 0,025 % ерітіндісін, полиакриламидтің 0,3 % ерітіндісін, ДБ 0,5 % ерітіндісін, т.б. Материалдарды оңтайлы ылғалдылыққа дейін ылғалдандыру шаңның шығарылу қарқындылығын он есе азайтуға және ауа ағынының айтарлықтай салыстырмалы жылдамдығында (6,5 м/с дейін) тіпті тасымалданатын материалдың бетінен шаңды болдырмауға мүмкіндік береді.

Барлық дерлік карьерлерде тиеу-түсіру жұмыстары кезінде шаң түзілуін азайту үшін гидроспрей қолданылады. Осы мақсатта теміржол платформасында, самосвалдардың шассиінде гидравликалық қондырғылар қолданылады. Цистернаның сыйымдылығы 24-25 м3 самосвал негізінде орнату үш экскаватордың беткейлеріндегі тау жыныстарының массасын су себуды қамтамасыз етеді. Гидравликалық қондырғыларда әртүрлі конструкциядағы су ағынды саптамалар, гидравликалық мониторлар, сондай-ақ өрт саптамалары қолданылады. Кейбір жағдайларда су ағыны құрылғысы ретінде ауылшаруашылық жаңбырлатқышта қолданылатын DDN типті қондырғылар қолданылады. Су құбыры желісіне 4-8 атм қысыммен қосылған саптамасы 25 мм гидромониторларды пайдалану кезінде шаңның құрамы 5-6 есе азаяды. Өрт саптамасы бар PN-25 типті өрт сорғысын пайдаланған кезде ағынның диапазоны 50-60 м жетеді, ал су ағыны 95-140 м3/сағ шегінде болады. Тау массасын түсіру, үйіндіге төсеу кезінде жылжымалы немесе стационарлық қондырғыларды пайдалана отырып, сумен ылғалдандыру арқылы шаң түзілуін азайтуға болады.

Жер қазу жұмыстары кезінде шаңның шығуын болдырмау үшін опырылған жердегі қопсытылған тау жыныстары негізінен жылжымалы стационарлық су себу қондырғылары арқылы су себу арқылы ылғалдандырылады. Опырау кезіндегі тау-кен массасын ылғалдандыру, оны жарылыстан кейін бір мезгілде газсыздандыру жылжымалы желдету және су себу қондырғыларын қолдану арқылы мүмкін болады. Сонымен қатар, бұл схема шаң түзілуінің төмендеуімен қатар, жаппай жарылыстан кейін жабдықтың тоқтап тұруын 3-4 есе азайтуға мүмкіндік береді. Карьерлердің экскаватор беттеріндегі тау-кен массасын ылғалдандыру дөңгелектер мен рельстердегі жылжымалы гидромониторлы-сорғы қондырғылары арқылы жүзеге асырылады. Теміржол көлігі карьеріне қолданғанда жалпы сыйымдылығы 250-300 м3 су болатын 5-6 цистернадан тұратын гидравликалық пойыз қолданылады. Олар әрқайсысының өнімділігі 300 м3/сағ ДДН-70 немесе ДДН-50 типті екі су себу қондырғысымен және 50-70 м реактивті диапазонмен жабдықталған. GMN гидромониторының бөшкесі көлденең жазықтықта 360 0 С және тік жазықтықта 120 0 айналады. Гидравликалық мониторлардың су ағындарының параметрлерін өзгерту үшін диаметрі 40-тан 60 мм-ге дейін ауыстырылатын саптамалар қарастырылған. Автокөліктерді пайдаланатын карьерлерде әртүрлі жүк көтергіштіктегі самосвалдар негізіндегі су себу гидромониторлық қондырғылар қолданылады. Мысалы, гидромонитормен жабдықталған су себу машиналары арқылы жерүсті су себу арқылы ылғалдандыру, мысалы, БелАЗ-7648 автомобильдері (сыйымдылығы 32 м3). Жазғы кезеңде қазылған жыныс массасының 25 % дейін сумен су себуға жатады. Су ағынының бүріккіш радиусы - 60 м. Атмосфералық ауаның шаңмен ластануын 10 г/т өндірілген тау жыныстары массасына дейін төмендету. Контейнер мөрленген самосвал корпусы болып табылады; гидромониторға су беретін сорғының әрекеті қуат алу құрылғысының көмегімен жүзеге асырылады. Сою оның жоғарғы бөлігінде көбірек суарылады; беттің түбіне судың ағуына байланысты төменгі бөлігі ылғалданған. Су себу құралдары беткейге және экскаваторға қатысты желдің бағытын ескере отырып, кертпештің жоғарғы немесе төменгі платформасында, орналастыруға ыңғайлы жерде немесе бульдозердің көмегімен жоспарланған кертпеште тікелей орналасуы керек. Су себу машиналарына жанармай құюды жартылай су қоймасынан – қазбада орналасқан карьер суларының тұндырғыштарынан және жер бетінде орналасқан уақытша резервуар – қоймадан жүзеге асыру жоспарлануда.

Қоймаларда қайта тиеу және тиеу кезінде тау-кен массасын ылғалдандыру, әдетте, стационарлық су себу қондырғыларын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Ол үшін қойма аумағында су қоймалары, тұрақты орнатылған сорғылар, құбырлар желісі және гидравликалық бақылаулар бар. Қоршаған ортаға зиянды әсерді азайту үшін ашық қоймаларды шаңға қарсы қорғаныс қоршауларымен жабдықтауға болады.

Автокөліктердің пайдаланылған газдарымен ауаның ластануын азайту үшін мыналар қолданылады: пайдаланылған газдарды олардың термиялық каталитикалық тотығуымен бейтараптандыру, отынға улы емес немесе төмен уытты соққыға қарсы қоспаларды, ал дизельдік қозғалтқыштар үшін - түтінге қарсы қоспаларды қолдану. , магнитті отынмен өңдеу.

Автокөлік отынының магниттік өңдеуі пайдаланылған газдардың уыттылығын 50 %-ға дейін төмендетуі мүмкін.

Пайдаланылған газдардың уыттылығын айтарлықтай төмендету әртүрлі конструкциялардың түрлендіргіштерін пайдалану кезінде мүмкін болады. Пайдаланылған газдарды каталитикалық бейтараптандыру кезінде көміртек оксиді диоксидке айналады, көмірсутектер суға және көмірқышқыл газына дейін тотығады, азот оксиді молекулалық азотқа дейін тотықсызданады.

Химиялық реакциялар келесідей жүреді:

2CO + O2 = 2CO2

CxHy + O22 + H2O

2NO + 2CO = N2 + 2CO2

Ең тиімдісі - платина катализаторларын қолдану. Олар улы заттардан шығатын газдарды 96–98 % бейтараптандыруға мүмкіндік береді. Каталитикалық түрлендіргіштер 300 ° С-тан жоғары пайдаланылған газдар температурасында көміртегі тотығын 75 %-ға дейін, көмірсутектерді – 70 %-ға дейін және альдегидтерді – 80 %-ға дейін тазалау тиімділігін қамтамасыз етеді.

Жанармайдың барынша толық жануын қамтамасыз ету үшін іштен жанатын қозғалтқыштардың отын жабдықтарын реттеу жүйелі түрде жүргізілуі керек. Әр ауысым сайын вагондар желіге кірген кезде пайдаланылған газдардағы улы қоспалардың құрамын бақылау және белгіленген нормалардан ауытқу жағдайында реттеуді жүргізу қажет.

Жанармай қоспалары олардың толық жануын қамтамасыз етеді және пайдаланылған газдардағы улы компоненттердің мөлшерін азайтады. Мысалы, дизельдік қозғалтқыштарда қолданылатын отынға IHP типті қоспаны пайдалану түтіннің екі есе азаюына мүмкіндік беретіні анықталды. Дизельдік қозғалтқыштар үшін құрамында 15-20 % су бар отын-су эмульсияларын қолдану да пайдаланылған газдардағы зиянды заттардың құрамын айтарлықтай төмендетеді.

Кросс-медиа әсерлері

Қосымша ресурстар мен материалдардың қажеттілігі.

Пайдаланылған газды тазарту жүйелерінің болуы қозғалтқыш қуатын азайтады.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Техникалық орынды және экономикалық мақсатқа сәйкес келетін ұсынылған әдістерді (конструктивті және техникалық шешімдер) жеке және біріктірілген түрде қолдануға болады.

Экономика

Әрбір жағдайда жабдықтың құны жеке болып табылады.

2020 жылы Михайловский ГОК-да бірегей ұсақтау-конвейер кешені ашылды. Кешеннің өнімділігі жылына 15 миллион тонна кенді құрайды, жобаға салынған инвестиция 6 миллиард рубльді құрайды. 2022 жылы "Металлоинвест" Лебедин тау-кен байыту комбинатында циклді-ағынды технологиялар кешенін (CPT) пайдалануға берді. Құны шамамен 14 миллиард рубль болатын инвестициялық жобаны жүзеге асыру үшін 5 жылға жуық уақыт қажет болды.

Ендірудің қозғаушы күші

экологиялық заңнама талаптары. Бейорганикалық шаң мен пайдаланылған газдардың шығарындыларын азайту.

5.3.7. Кендерді және оларды қайта өңдеу өнімдерін сақтау кезінде бос шығарындыларды азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ 5.3.7.1. Жартасты топырақты, ірі ұсақталған бос жыныстарды пайдалана отырып, қалдық қоймаларының беткейлерін нығайту

Сипаттамалар

Шаңды бетінің ауданын азайту үшін қалдық қоймаларының беткейлерін нығайту кезінде тасты топырақты, ірі ұсақталған бос жыныстарды пайдалану.

Техникалық сипаттама

Екі немесе одан да көп бөлімшелердің каскадтарын құрайтын қалдық қоймаларын салу және қайта құру кезінде қоршау бөгеттері, әдетте, тік өзек немесе еңіс түріндегі су өткізбейтін элементтері бар ірі топырақтардан немесе жартасты жыныс массаларынан толтырылуы және салынуы керек. экранның үстіңгі баурайында. Мұндай қалдық қоймаларының бөгеттерін тек төмен қарай еңіске қарай салу керек, әсіресе орташа тәуліктік температураның ұзақ кезеңі -5С төмен аймақтарда. Жартасты үйінділер болмаған жағдайда, каскадтағы бөгеттердің биіктігін экранды ұзартумен бірге тек төменгі еңіске қарай арттыруға болады. Каскадты құрайтын бөлімшелерде үстіңгі бөліктің бөгетін бұзу кезінде пайда болатын селді орналастыру үшін жеткілікті резервтік көлемдер болуы немесе селдің қауіпсіз жерге өтуін және бұрылуын қамтамасыз ететін апатты су төгетін арнасы (арнасы) болуы керек. қолданыстағы құрылыс нормалары мен ережелерімен қарастырылған [26].

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қалдық қоймаларынан шығатын шаңды азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

2020 жылы Солтүстік тау-кен байыту комбинатында қалдық қоймаларының шаңды карталарын консервациялау жұмыстары жүргізілді. Жаңа қалдық қоймаларының шаңын азайту үшін компания тау жыныстарын өлшеу технологиясын қолданды. "Жастық" ретінде өндіріс қалдықтары – қалдық қалдықтары пайдаланылады. Екінші қабатты жабу үшін - тас. Зауыттың экологиялық қызметінің бағалауы бойынша жарты метрлік қиыршық тас қабаты құрғақ жерде жылына жеті тоннадан астам шаңды берік ұстайды. Сондай-ақ қалдық қоймаларының таусылған карталарын тау жыныстарымен толтыру шарасы жүзеге асырылды [27].

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Қолданылатын.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Қалдық қоймаларынан шығатын шаңды азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.7.2. Жер телiмiнiң шекарасы бойында бос үйiндiлердiң үйiндiлерi бойында паналау белдеуiн орналастыру (ағаш отырғызу)

Сипаттамалар

Өсімдіктердің ағаш тәрізді формалары шаң өткізбейтін қасиеттерге ие. Әртүрлі ағаш түрлерінің шаң өткізбейтін қасиеттерінің тиімділігі әртүрлі және ағаштың құрылымына, оның жел өткізбейтін қабілетіне байланысты.

Техникалық сипаттама

Жолақтардың жел өткізбейтін тиімділігі олардың құрылымына, дизайнына, биіктігіне, еніне, көлденең қимасының пішініне және ашық жұмыс дәрежесіне байланысты. Қорғаныс әрекетінің ең үлкен ауқымы (50-60 ағаш биіктігі) үрленген құрылымы бар жасыл екпелер жолақтары (төменгі жағында бос орындар бар). Ажур жолақтарының артында (оңтайлы ажур 30-40 %), бұл аймақтар біршама кішірек (45-50 биіктік). Жел өткізбейтін жолақтар (жоғарыдан төменге қарай тығыз) ең аз жел өткізбейтін әсерге ие (35-40 биіктік)

5 қатарда орналасқан биіктігі 10 м ағаш жолағы желдің жылдамдығын екі есе, ал 60 м қашықтықта азайтуы мүмкін.

Әжімді, мыжылған, бүктелген, жабылған түктері бар, жабысқақ жапырақтары бар ағаштар шаңды жақсы ұстайды. Дөрекі жапырақтар мен ең жұқа бүршіктермен жабылған жапырақтары (сирень, құс шие, ақсақал) тегістерге (үйеңкі, күл, қарақалдық) қарағанда шаңды жақсы ұстайды. Киізден жасалған түйіршіктелген жапырақтардың шаңды ұстауында беті мыжылған жапырақтардан аз ерекшеленеді, бірақ олар жаңбырмен нашар тазаланады. Вегетациялық кезеңнің басында жабысқақ жапырақтар жоғары шаңды сақтайтын қасиеттерге ие, бірақ олар жоғалады. Қылқан жапырақты түрлерде жапырақтың бірлік салмағына қарағанда инелер салмағы бірлігіне шаң 1,5 есе көп шөгеді, жыл бойы шаң өткізбейтін қасиеттері сақталады. Өсімдіктердің шаң өткізбейтін қасиеттерін біле отырып, көгалдандырылған аумақтың көлемін өзгерте отырып, түрлерді және қажетті отырғызу тығыздығын таңдай отырып, сіз ең үлкен шаң өткізбейтін әсерге қол жеткізе аласыз. Жаңбыр екпелер мен ауа бассейнін шаңнан босатып, оны жер бетіне жуады. Ауадағы шаңның мөлшері ауаның ылғалдылығы мен жел жылдамдығына байланысты өзгереді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Үйінділердің шаңдануын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Үйінділердің шаңдануын үйіндіге түсетін 55 г шаң/т жыныс массасына дейін азайту.

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Қолданылатын.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Үйінділердің шаңдануын азайту. экологиялық заңнама талаптары.

5.3.7.3. Полиэтилен мен полипропилен қалдықтарын кейіннен термиялық өңдеу арқылы қалдық және шлам қоймасының бетімен балқығанға дейін пайдалану

Сипаттамалар

Құрамында полиэтилен қалдықтары бар гидрооқшаулағыш қоспаны дайындау, оны сақтау негізіне төсеу және термиялық өңдеуден тұратын қорғаныс экранын қалыптастыру әдісінде полиэтилен қалдықтарынан қоспа дайындалады - 70-99 % және полипропиленнен - 1-30 %, оны қоймалық негізге қойғаннан кейін қоспаның балқу температурасында немесе қойманың беткі қабатында термиялық өңдеуге ұшырайды.

Техникалық сипаттама

Консервацияның техногендік процесі үш кезеңнен тұрады:

қалдықтардың бетін жоспарлау;

дренаждық шараларды жүргізу;

құрама қабат жасаңыз.

Процестің алғашқы екі кезеңінде кәсіпорында бар машиналар мен жабдықтар кешені (бульдозер, экскаватор, самосвал және т.б.) қолданылады. Сусымалы және аллювиалды техногендік шөгінділердің бетін жоспарлау кезінде пайда болған тау жыныстары үшін табиғи еңіс бұрышы туралы мәліметтерге сүйену қажет. Жоспарланған техногендік кен орнының профилі ең әлсіз жыныстарға тән еңіс бұрышына ие болуы керек.

Экранды жасау процесінің үшінші кезеңін өткізу арнайы жабдықты - сүзгі машинасын дайындауды талап етеді.

Мәңгілік тоңды дамыту аймақтарында төмен температурада жабынның пластикасын сақтау талап етіледі, бұл жағдайда қоспада 90-99 % полиэтилен және 1-10 % полипропилен болуы керек. Ыстық және құрғақ климаты бар аймақтарда, егер жабынның термиялық тұрақтылығын сақтау қажет болса, қоспадағы полипропиленнің мөлшері максимумға дейін артады, яғни. 30 %-ға дейін.

Егер қойма негізінің литологиялық құрылымында борпылдақ жабыспайтын жыныстар басым болса, онда жабынның қаттылығы жоғары болуы керек, бұл жағдайда қоспаның құрамында 75-85 % полиэтилен және 15-25 % полипропилен болуы керек. Егер қойма іргесінің құрылымында жарылған тау жыныстары болса, сондай-ақ қойма табанының бетінде гетерогенділіктер болса, жабынның пластикасы көбірек болуы керек, бұл жағдайда қоспаның құрамында 85-95 болуы керек. % полиэтилен және 5-15 % полипропилен.

Қорғаныш экранын қалыптастыру алдында қойманың бетінде жоспарлау жұмыстары жүргізіледі. Қоспа оны қолдану орнында араластыру арқылы дайындалады, сақтау негізінің бетіне біркелкі қабатта таралады, онымен жарықтар мен біркелкі жерлерді толтырады. Әрі қарай қоспаның балқу нүктесінде (150-170 °С) қыздыру құрылғысының көмегімен қоспаны электротермиялық өңдеуден өткізеді. Қалдықтарды сақтау және негізгі топырақтарды су себуды арттыру кезінде жабынның оқшаулау қасиеттерін жақсарту қажет болса, термиялық өңдеу температурасын қойманың (негізгі топырақ) беткі қабатының балқу температурасына дейін (1300 ° дейін) арттыруға болады. C). Сонымен қатар, жоғары температуралық термиялық өңдеу осы қабаттың балқуына байланысты қорғаныс экранының беріктік қасиеттерінің жоғарылауына әкеледі.

Бұл әдісті қолдану экрандаушы жабынның беріктігі мен деформацияға төзімділігін арттыруға, агрессивті орталарға төзімді және экологиялық таза жабын жасауға мүмкіндік береді [28].

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қалдықтардың шаңдануын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Бұл технологияны қолдану бірнеше мәселелерді шешеді:

әр шаршы метрге полимерлі жабынды қолданған кезде шамамен 12-15 кг полиэтилен қалдықтарын жоюға болады;

қалдықтардың шаңдануын азайту.

"Михайловский ГОК" АҚ техногендік массивтері орналасқан аумақтарда кешенді зерттеулер жүргізілді [28] .

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Қалдық қоймаларынан шығатын шаңды азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.7.4. Қалдықтардың периметрі бойынша ұсақ дисперсті су бүріккіштері бар құбырларды төсеу

Сипаттамалар

Бұл техниканың негізі ауада ілінген шаң бөлшектерінің сумен сулануы және қалдық қоймасының ішінде жиналуы болып табылады.

Техникалық сипаттама

Жылдың құрғақ жылы мезгілінде қалдық қоймаларының құрғақ жағажайларының бетінің шаңдануын азайту үшін олар суарылады және шаңды беттердің сыртқы қабаты мыналарды қолдану арқылы нығайтады:

су себу машиналарын, қондырғыларды, бүріккіштерді пайдалана отырып, су себу арқылы шаңды басатын жүйелер;

өңделетін материалдың бетінде қалыңдатылған серпімді және ұзаққа созылатын қыртыс түзетін шаңды байланыстыратын сұйықтықтармен (бейорганикалық және органикалық заттардың, беттік белсенді заттардың, полимерлі заттардың, эмульсиялардың және басқа да химиялық реагенттердің ерітінділері) шаңды басу жүйелері, егер қолданылса.

Тұман генераторлары қалдық жағажайларының шаңын басу үшін қолданылады. Технология төмен қысымда (2–5 бар) су мен сығылған ауаны жеткізуден тұрады. Жүйе ауа компрессорынан, саптамалардан және қуат көзі бар басқару жүйесінен тұрады. Тұман генераторының саптамасы ысқырық принципі бойынша құрастырылған: сығылған ауа саптаманың тарылу арнасында жеделдетіледі, содан кейін оның кеңейетін бөлігінде кеңейіп, толқындардың әсерін күшейтетін резонаторлық камераға түседі. Нәтиже - дыбыс жылдамдығымен желдеткіш тәрізді таралатын күшті соққы толқындары. Бұл толқындар өрісіне енгізілген су немесе басқа сұйықтық 1-10 мкм ретті шағын және біркелкі тамшыларға ыдырайды. Ауа қысымын өзгерту арқылы тамшылардың мөлшерін басқаруға болады [29].

Қолданыстағы гидравликалық үйінділер мен қалдық қоймаларында біркелкі бөлінген шлам құбырларының жүйесін пайдалану. ЕҚТ ауаға шаң шығарындыларын азайтады. Шаңды байланыстыратын сұйықтықтарды пайдаланған кезде егіс алқаптарының беті мен құрылымы жел эрозиясына төзімді болады, аязға төзімділігі жоғары және агрессивті ортаға төзімділікке ие болады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қалдықтардың шаңдануын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Гидро шаңсыздандыру немесе шаңды байланыстыратын сұйықтықтармен су себу кезінде шығарындылардың (шаңдану) төмендеуі 85 – 90 % құрайды.

Гидравликалық ауа пердесі және жаңбыр суы қондырғысы арнайы сумен жабдықтау желісін орнатуды талап етеді, оны жұмыс істейтін қалдық қоймасында орналастыру өте ауыр жұмыс болып табылады.

2021 жылы "Стойленский тау-кен байыту комбинаты" АҚ (СГОК, Белгород облысы, NLMK тобының бөлігі) қалдық қоймасының құрғақ жағажайларында шаң түзілуін азайту бойынша құны 150 миллион рубль болатын жобаны жүзеге асырды. Жобаны жүзеге асырудың арқасында Стойленский ГОК қалдық қоймасының шаңдылығы 70 %-ға төмендеді [30]. Шаңды басатын жүйе 6 шақырым су себу жүйесі мен 100 гектардан астам химиялық өңдеуден тұрады.

АҚШ-та шаңды басу үшін тұманды тудыратын Smart Fog Dust Suppression Systems жүйесі қолданылады [31].

"ЕВРАЗ КГОК" компаниясы қалдық қоймалар жүйесін техникалық қайта жарақтандырудың бірінші кезеңін аяқтады. Жоба аясында гидравликалық көлік жүйесінің қуаты ұлғайтылды, жабдықты басқарудың автоматтандырылған жүйесі енгізілді, целлюлозаны орналастыру әдісі өзгертілді. Инвестициялық жобаны жүзеге асыру 2016 жылы басталды [32].

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Қалдық қоймаларынан шығатын шаңды азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.7.5. Жел экрандарын пайдалану

Сипаттама

Желден қорғау экрандары жүйесі модульдік болып табылады, ол элементтердің шектеулі санынан тұрады, шаңды азайту үшін қолданылады.

Техническое описание

Сипаттамалар

Шаңды азайту үшін модульдік, шектеулі элементтерден тұратын жел экраны жүйесі қолданылады.

Техникалық сипаттама

Жел тосқауылы - шаңның ықтимал көзінің айналасында созылған синтетикалық материалдан жасалған арнайы тор. Жасушалық құрылымның арқасында жел тосқауылы ол арқылы өтетін ауа ағындарының жылдамдығын 75 % немесе одан да көп төмендетеді. Бұл ауадағы шаңның мөлшерін айтарлықтай азайтады. Сонымен қатар, бүкіл стекті жел тосқауылымен қоршаудың қажеті жоқ, оны ең жиі және тұрақты жел бағытына орнату жеткілікті. Жел тосқауылы күшті желге, ультракүлгінге төзімді.

Жел және шаң тосқауылдары жел жылдамдығын және учаскелердегі турбуленттілікті азайту арқылы жел ағындарын басқарады және қайта бағыттайды. Жел қабырғамен соқтығысқанда ауа ағынының механикалық энергиясы азаяды, соның салдарынан жел жылдамдығы төмендейді. Бұл кезде үлкен құйынды ағындардың күші мен мөлшері азаяды.

Қатты құрылым жаңа ауа ағындарын төмен жылдамдықпен және қарқындылықпен тудырады, бұл шаңның дисперсиясын алаң ішінде де, одан тыс жерде де айтарлықтай төмендетуі мүмкін [33].

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қалдықтардың шаңдануын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Желден қорғауды пайдалану кезінде шығарындыларды (шаңдану) азайту 65-80 % құрайды.

Құрама Штаттарда шаңды басу Dust TAMER™ Wind Screen Systems [31] арқылы жүзеге асырылады.

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Қалдық қоймаларынан шығатын шаңды азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.8. Ұйымдасқан шығарындылар көздерінен шаң шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ 5.3.8.1. Түтін газын алдын ала өңдеу сатысында үлкен бөлшектерді (>20 мкм) жою үшін гравитациялық тұндырғыш камераларды пайдалану

Сипаттамалар

Гравитациялық тұнба шаңды газ ағынының бағытын өзгертпей төмен жылдамдықпен қозғалғанда ауырлық күшінің әсерінен ілінген бөлшектердің шөгуіне негізделген. Процесс тұндырғыш газ құбырлары мен шаңды тұндырғыш камераларда жүргізіледі.

Техникалық сипаттама

Шаңды ұстау гравитациялық өрісте шаң бөлшектерінің газ ортасына қатысты ауырлығына байланысты болады. Камерадағы шаңды газдың жылдамдығы аз болуы керек, 1,5 м/с аспауы керек, жылдамдықтың төмендеуімен камераның ПӘК жоғарылайды. 12 кг*с/м2 шегінде гидравликалық кедергі. Көлденең тұндырғыш камерасының сұлбасы 26-суретте көрсетілген.Тұндырғыш камераның артықшылығы – конструкциясының қарапайымдылығы, гидравликалық кедергісі төмен, тозбайтындығы, жоғары шаң мен температурада газды тазарту мүмкіндігі.

5.26-сурет. Көлденең тұндыру жүйесінің диаграммасы

Бөлшектер мөлшері 20 микроннан асатын шаңды ұстау үшін жалюзи қолданылады. Бұл құрылғыларда тақталар немесе сақиналар қатарларынан тұратын жалюзи бар тор бар. Тазартылған газ тордан өтіп, күрт бұрылыстар жасайды. Инерцияға байланысты шаң бөлшектері өздерінің бастапқы бағытын сақтауға бейім, бұл көлбеу торлармен соқтығысқанда шағылысатын және ысырма қалақтарының арасындағы ойықтардан секіретін үлкен бөлшектердің газ ағынынан бөлінуіне әкеледі (27-сурет). Жалюзиленген тордың мақсаты газ ағынын екі бөлікке бөлу болып табылады: бірі, негізінен шаңнан тазартылған және жалпы газ мөлшерінің 80-90 % құрайды, ал екіншісі (10-20 %), онда негізгі бөлігі газдың құрамындағы шаң шоғырланған, содан кейін ол циклонға немесе басқа тиімді шаң жинағышқа түседі. Циклонда тазартылған газ лювр арқылы тазартылған газдардың негізгі ағынына қайтарылады.

Жалюзи алдындағы газ жылдамдығы инерциялық шаңды бөлу әсеріне жету үшін жеткілікті жоғары болуы керек (15 м/с дейін). Тазарту дәрежесіне циклонға сорылған газдардың қозғалыс жылдамдығы да әсер етеді. Тордың гидравликалық кедергісі 100-500 Па.

5.27-сурет. Желбезекті шаң бөлгіш

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Шаңды шығаруды азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Жалюзилерде тазалау кезінде келесі өнімділік көрсеткіштеріне қол жеткізіледі: мөлшері 30 мкм шаң бөлшектері болған кезде тиімділік шамамен 75 %, ал 40 мкм бөлшектер үшін – 85 % құрайды.

Жалюзилі шаң жинағыштардың артықшылықтарына мыналар жатады [34]:

ықшам дизайн;

төмен баға;

жеңдердің тозуын азайту;

жоғары жөндеу мүмкіндігі.

Пассивті торлар электр қуатын тұтынбайды, қозғалатын бөліктері жоқ, берік металдардан жасалған. Технологияның әмбебап табиғаты минералды және органикалық заттардың алуан түрлілігін тазарту үшін ұқсас әдістерді қолдануға мүмкіндік береді.

Кросс-медиа әсерлері

Жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Құрамында агрессивті химиялық заттар бар газдарды тазалау үшін құрғақ шаңды жинау жеткіліксіз болуы мүмкін. Күйдіргіш реагенттер болған жағдайда белсенді компоненттерді бейтараптандыратын арнайы заттарды жиі қолдану арқылы ылғалды технология қажет.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Шаңды шығаруды азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.8.2. Газды алдын ала өңдеу сатысында циклондарды қолдану

Сипаттамалар

Шаң бөлшектерін кетіру циклоны әртүрлі өнеркәсіптік кәсіпорындардың қызметі нәтижесінде пайда болатын қатты ластағыш заттардан ауаны және технологиялық қалдық газдарды тазартуға арналған негізгі құрылғылардың бірі болып табылады. Конструкцияның қарапайымдылығына, қозғалатын бөлшектер мен механизмдердің жоқтығына, оларды топтарға және аккумуляторларға біріктіру арқылы өнімділікті арттыру мүмкіндігіне байланысты химиялық тазалау циклондары технологиялық және дайындық өндіріс процестерінде кеңінен қолданылады.

Техникалық сипаттама

Циклондар 10 микроннан асатын шаң бөлшектерінен 80-95 % тиімділікпен газды тазартуды қамтамасыз етеді. Негізінен, оларды газдарды алдын ала өңдеу үшін пайдалану ұсынылады және жоғары тиімді құрылғылардың (мысалы, сүзгілер немесе электрофильтрлер) алдында орнатылады. Кейбір жағдайларда циклондардың қол жеткізілген тиімділігі атмосфераға газдарды немесе ауаны шығару үшін жеткілікті. Шаңды ауа циклон денесіне 20 м/с жылдамдықпен еніп, дене қабырғасы мен ішкі түтік арасындағы сақиналы кеңістікте айналмалы қозғалыс жасап, дененің конустық бөлігіне әрі қарай жылжиды. Орталықтан тепкіш күштің әсерінен радиалды қозғалатын шаң бөлшектері корпустың қабырғаларына басылады. Шаңсыз ауа ішкі құбыр арқылы шығады, ал шаң жинау жәшігіне түседі. Сыйымдылығына қарай циклондарды бір-бірден орнатуға болады (бір циклондар) немесе екі, төрт, алты немесе сегіз циклондар (топтық циклондар) топтарына біріктірілуі мүмкін.

Циклонның өлшемі циклонның цилиндрлік бөлігіндегі оңтайлы жылдамдықты ескере отырып, өнімділік негізінде таңдалады.

Циклондар кептіру, күйдіру, агломерация, аспирация, отынды жағу және басқа да технологиялық процестер кезінде бөлінетін газдарды құрғақ тазалауға арналған. Бұл ретте циклондардың бұл түрін улы және жарылғыш орта жағдайында, сондай-ақ қатты жабысатын шаңдарды ұстау үшін қолдануға болмайды.

5.28-сурет. Циклон құрылғысының негізгі схемасы

Тазартылатын ауаның ағынының жылдамдығына байланысты циклондар 2, 4, 6 және 8 циклоннан тұратын бір немесе топтық нұсқада қолданылуы мүмкін. Циклон өлшемін таңдау кезінде циклонның диаметрінің ұлғаюымен ауаның тазарту дәрежесінің төмендейтіні ескеріледі. Абразивті шаңды ұстау үшін диаметрі 800 мм-ден аз циклондар ұсынылмайды.

5.4-кесте. ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 циклондарының параметрлері

Р/с №	ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 циклондарының параметрлері
1	2
1	Газдың рұқсат етілген шаң мөлшері, г/м3:
2	- бос шаң үшін	1000-нан аспайды
3	- орташа жабысқақ шаң үшін	250
4	Тазартылған газ температурасы, °С	400-ден аспайды
5	Максималды қысым (вакуум), кгс/м2 (кПа)	500 (5)
6	Циклонның гидравликалық кедергі коэффициенті:
7	- бір циклондар үшін	147
8	- топтық циклондар үшін:
9	"ұлумен"	175
10	коллекциясымен	182
11	Оңтайлы жылдамдық, м/с:
12	- қалыпты жағдайда Vts (Vin)	3,5 (16,0)
13	- абразивті шаңмен жұмыс істегенде Vts (Vin)	2,5 (11,4)

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Шаңды шығаруды азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Циклондарда мөлшері 0,01-0,02 мм шаң бөлшектерін ұстау дәрежесі 5.5- кестеде көрсетілген.

5.5-кесте. Циклондағы газды тазалаудың тиімділігі

Р/с №	Бөлшектердің дисперсиясы	Теориялық тазалау тиімділігі
1	2	3
1	20 µm -ден астам
2	10 µm -ден астам
3	5 µm -ден астам

Циклондағы газды тазартудың тиімділігі ұсталған шаң бөлшектерінің дисперстік құрамымен және тығыздығымен, сонымен қатар оның температурасына байланысты газдың тұтқырлығымен анықталады. Циклонның диаметрінің азаюы және циклондағы газ жылдамдығының белгілі бір шегіне дейін ұлғаюы кезінде тазалау тиімділігі артады. Техникалық сипаттамада көрсетілген тазалау тиімділігіне циклон мөлшері мен оның сыйымдылығы арасында сәйкестік болған жағдайда ғана қол жеткізуге болады. Атмосфералық ауа циклонға, әсіресе бункер арқылы сорылғанда тазалаудың тиімділігі күрт төмендейді. Рұқсат етілген сору 5–8 % құрайды.

Циклондардың қалыпты жұмыс істеуі үшін қажет:

тығыздықты қамтамасыз ету және шаңды кетіруге арналған даққа, шаң жинағыш камераға, циклондарға ауаның ағып кетуін болдырмау;

су буының конденсациялануын болдырмау үшін циклондардағы газдардың температурасын шық нүктесінен 30-50 °С жоғары ұстап тұру; кіріс газ құбыры мен циклондар жылу оқшауланған;

кептіру барабанынан шаңды кетіруді азайту үшін түтін сорғыштың өнімділігі барабандағы вакуумды 20-50 Па деңгейінде ұстап тұру арқылы пештен ыстық газдардың ағынымен байланысты.

Циклондар үшін газдың рұқсат етілген шаңдылығы келесі шектерде болуы керек: диаметрі 400-600 мм циклон үшін - 200 г/м3 артық емес; 600-800 мм – 400 г/м3 артық емес; 1000-2000 мм - 3000 г/м3 артық емес; 2000-3000 мм – 6000 г/м3 артық емес.

"ССКБӨБ" АҚ нысандарында шекемтастарды күйдіру учаскесі үшін ЦН- 11, ЦН-15 циклондары қолданылады, шаң бөлшектерін ұстау тиімділігі 96,5 % (ҚТА бойынша).

"Лебединский ГОК" АҚ қатты заттардан газдарды тазарту үшін жоғары тиімді құрғақ циклонды пайдаланады, содан кейін 99,48 % тазалау тиімділігімен ылғалды шаңсыздандыру жүргізіледі [35].

Кросс-медиа әсерлері

Жиналған шаңды процеске қайтару мүмкін болмаса, қалдықтар мөлшерінің артуы.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Құрғақ сығылған ауа қажет (әдетте сүзгі мен май-ылғал бөлгішінің жанында қажетті сыйымдылықтағы компрессорды орнату арқылы шешіледі.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Шекемтастарды қуыру, концентраттарды кептіру және механикалық процестерден шаң шығарындыларын азайту. Экологиялық заңнама.

SOx пен шаңды бір уақытта кетіру үшін дымқыл скрубберлерді қолдану

Сипаттамалар

Әдіс электростатикалық тұндырғышты қолдануды қамтиды, онда жиналған материал сұйықтықпен, әдетте сумен коллекторлық тақталардан жуылады. Су тамшыларын кетіру үшін пайдаланылған газды шығару алдында арнайы құрылғы (мысалы, ылғал ұстағыш немесе соңғы құрғақ өріс) орнатылады.

Техникалық сипаттама

Ылғалды скрубберлермен бөлшектерді жинау үш негізгі механизмді қолдануды қамтиды: инерциялық соқтығыс, ұстап қалу және дисперсия. Жиналған бөлшектердің мөлшері, сондай-ақ олардың сулану қабілеті үлкен мәнге ие. Радиалды дымқыл скруббердің схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

5.29-сурет. Радиалды ылғалды скруббер

Ылғалды скрубберлер газды салқындату, қанықтыру және алдын ала өңдеу үшін пайдаланылады, мысалы, дымқыл электрофильтрлер алдында орнатылған кезде. Олардың айырықша ерекшелігі - ұсталған бөлшектерді сұйықтықпен ұстау, оларды аппараттан шлам түрінде алып кетеді. Су көбінесе ылғалды шаң жинағыштарда су себу сұйықтығы ретінде пайдаланылады. Бірлескен шаңды жинау және химиялық газды тазалау кезінде су себу сұйықтығын (сіңіргіш) таңдау сіңіру процесімен анықталады.

Ылғал құрылғылардың келесі артықшылықтары бар: қарапайым дизайн және салыстырмалы түрде төмен құны; инерциялық типтегі құрғақ механикалық шаң жинағыштармен салыстырғанда жоғары тиімділік; мата сүзгілері мен электрофильтрлермен салыстырғанда кіші өлшемдер; газдардың жоғары температурада және жоғары ылғалдылығында пайдалану мүмкіндігі; булардың және газтәрізді компоненттердің тоқтатылған қатты бөлшектерімен бірге ұстау. Типтік мысалдар: қысымның төмендеуі реттелетін Venturi скруббер немесе радиалды скруббер.

Ең қарапайым Venturi скруббері (5.30-сурет, а) Venturi құбырын (5.30- сурет, б) және тікелей ағынды циклонды қамтиды.

1-конфузор, 2-мойын, 3-диффузор, 4-су құбыры, 5-тамшы ұстағыш; a-жалпы көрініс, b-қалыпты Вентури түтігі

5.30-сурет. Вентури Скруббер

Вентури құбыры газдың жылдамдығын арттыруға қызмет ететін шатастырушыдан тұрады, оның ішінде су себу құрылғысы орналастырылады, шаң бөлшектері су тамшыларына жиналатын мойыннан және коагуляция процестері жүретін диффузордан, сондай-ақ газды азайту арқылы жылдамдық, жұлдыруда жоғары жылдамдықты газ жасау үшін қолданылатын қысымның бөлігі. Тангенциалды газ кіретін тамшыларды жою қондырғысында газ ағынының айналуы пайда болады, соның нәтижесінде суланған және үлкейген шаң бөлшектері қабырғаларға лақтырылады және тұнба түрінде тамшыларды жоюдан үздіксіз шығарылады.

Ортадан тепкіш скрубберлерде газдарды салқындатумен бір мезгілде олардан SO2 адсорбцияланады. Тазарту дәрежесі төмен болғандықтан, ЦС-ВТЦ типті орталықтан тепкіш скрубберлер қазіргі уақытта шаң жинағыш ретінде пайдаланылмайды, бірақ олар Вентури скрубберлерінде тамшыларды кетіргіш ретінде кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда су себуға арналған су берілмейді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Ылғалды шаң жинағыштардың конструкциясы қарапайым, бірақ сонымен бірге олар ең күрделі құрғақ шаң жинағыштарға тән тиімділікке ие. Оларды тікелей химиялық зауытта жасау оңай; әдетте, оларда жиі құрғақ шаң жинағыштармен жабдықталған жылжымалы бөліктер жоқ (мысалы, қап сүзгілеріндегі шайқау қондырғылары).

Ылғал шаң жинағыштардың құрғақ типтегі құрылғылармен салыстырғандағы артықшылықтары:

бөлшектерді жинаудың жоғары тиімділігі;

газдарды кішірек бөлшектерден тазарту мүмкіндігі (Ең үздік дымқыл аппараттарда 0,1 мкм өлшемді бөлшектерді жоюға болады);

жоғары температурада және жоғары ылғалдылықта газды тазалаудың рұқсат етілгендігі

Кемшіліктері:

ағынды суларды тазарту қажеттілігімен, яғни процестің құнының өсуімен байланысты тұнба түріндегі ұсталған шаңды шығару;

сұйық тамшылардың түсу және олардың газ құбырлары мен түтін сорғыштардағы шаңмен тұндыру мүмкіндігі;

агрессивті газдарды тазалау жағдайында жабдықты және коммуникацияларды коррозияға қарсы материалдармен қорғау қажеттілігі.

Су көбінесе ылғалды шаң жинағыштарда шашатын сұйықтық ретінде пайдаланылады; шаңды жинау және химиялық газды тазалау мәселелерін бір мезгілде шешу кезінде суару сұйықтығын (сорғышты) таңдау сіңіру процесімен анықталады.

Шаңды газ ағынының сұйықтықпен жанасуы нәтижесінде ылғалды шаң ұстағыштарда фазааралық жанасу беті пайда болады. Әртүрлі құрылғыларда фазалық жанасу бетінің табиғаты әртүрлі: ол газ ағындарынан, көпіршіктерден, сұйық ағындардан, тамшылардан, сұйық пленкалардан тұруы мүмкін. Шаң жинағыштарда әр түрлі беттер байқалатындықтан, оларда шаң әртүрлі механизмдер арқылы ұсталады.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Вентури скрубберлері жоғары тиімділікпен жұмыс істей алады (орташа бөлшектерінің мөлшері 1-2 микрон болатын шаңда 96-99 %) және газдағы бастапқы концентрациясының кең диапазонында ұсақ шаң бөлшектерін (микрондық өлшемдерге дейін) ұстай алады: 0,05-100 г/м3. Жұқа тазалау режимінде жұмыс істегенде, мойындағы газдардың жылдамдығы 100-150 м/с шегінде, ал судың меншікті шығыны 0,5-1,2 дм3/м3 шегінде сақталуы керек. Бұл үлкен қысымның төмендеуін қажет етеді (Dр=10÷20 кПа), демек, газды тазартуға айтарлықтай энергия шығындары. SO2 суды ұстау дәрежесі әдетте 40-50 % құрайды.

Атмосфераның ластану деңгейі жоғары өнеркәсіптік аймақта орналасқан Чикаго қаласындағы (АҚШ) LTV Steel компаниясының металлургиялық зауытында және Сереманж қаласындағы (Франция) Соллак металлургиялық зауытының кокс аккумуляторында No1 кокс батареясы. жапондық түтінсіз тиеу жүйесімен жабдықталған (биіктігі 6,1 м 60 пеш) [36].

Газды тазарту жүйесінің сипаттамалары төменде келтірілген:

Шаңсыздандыруға берілген газ мөлшері, мың м3/сағ – 21.

Шаңның құрамы:

пайдаланылған газдарда, г/м3 - 5-15;

тазартылған газдарда, мг/м3 - 60-80;

Бүріккіш суды тұтыну, м3/сағ - 25-80;

Вентури циклоны "ССКБӨБ" АҚ ФРПО алаңында концентратты кептіру пештерінде кептіру үшін қолданылады. Түтін газдары қазандықтың газ жолына шығарылады және Вентури құбырларынан және MP-VTI типті орталықтан тепкіш шаң ұстағыштардан (No1-5 қазандар) тұратын ылғалды тазалау жүйесіне немесе эмульсияланған қабаты бар батарея коагуляторына түседі (қазандық № 6). Алты қазандықтың тазартылған газы биіктігі 180,0 м мұржа арқылы шығарылады. Жобалық тазарту дәрежесі 98 %, нақты 92,1 % (ҚТА бойынша)

Кросс-медиа әсерлері

Шаң жинаудың тиімділігі артқан сайын электр энергиясын тұтыну артады. Металлдардың және басқа заттардың су объектілеріне төгілуін болдырмау үшін одан әрі тазартуды қажет ететін ағынды сулардың пайда болуы.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жаңарту және жаңа құрылыс үшін қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Шаң мен SO2 шығарындыларын азайту.

5.3.8.4. Өлшемі >1 мкм үлкен бөлшектерді жою үшін электростатикалық тұндырғыштарды пайдалану

Сипаттамалар

Шаң бөлшектері (әдетте) тәж разряды өрісінде теріс электр зарядын алады және электр өрісінің әсерінен жерге тұйықталған электродтарға жылжиды, оларға қонады және электродтарды қалпына келтіргеннен кейін бункерлерге жиналады. Шаңның кішкене бөлігі, жалпы мөлшердің шамамен 0,5–1 % оң заряд алады және тәж электродтарында тұндырады, сонымен қатар мерзімді түрде жойылады.

Техникалық сипаттама

Электростатикалық сүзгілер өнеркәсіпте белсенді түрде қолданылады және температураның, қысымның және шаң жүктемелерінің кең ауқымында жұмыс істей алады. Олар бөлшектердің мөлшеріне өте сезімтал емес және ылғалды және құрғақ жағдайда шаңды ұстайды. Электр сүзгісінің конструкциясы коррозияға және тозуға төзімді.

Электростатикалық тұндырғыш бірнеше жоғары вольтты тәж электродтарынан және сәйкес жинағыш электродтардан тұрады. Бөлшектер зарядталады және кейіннен электродтар арасында пайда болған электр өрісінің әсерінен газ ағынынан босатылады. Электродтар арасындағы электр өрісі жоғары кернеулі (100 кВ) аз тұрақты ток арқылы жасалады. Іс жүзінде электрофильтр бірнеше дискретті аймақтарға (әдетте беске дейін) бөлінеді. Электростатикалық сүзгі құрылғысының схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

5.31-сурет. Электр сүзгісінің құрылғысының схемасы (тек екі аймақ көрсетілген)

Бөлшектер газ ағынынан төрт қадаммен жойылады:

шаң бөлшектеріне электр зарядының индукциясы;

зарядталған шаңды электр өрісіне беру;

коллекторлық электродпен шаңды ұстау;

электрод бетінен шаңды кетіру.

Корона электродтары шаңның жиналуын болдырмау үшін шайқауға немесе дірілге ұшырауы керек, сәйкесінше олардың механикалық беріктігі мұндай әсерге төтеп беруі керек. Корона электродтарының механикалық сенімділігі және олардың тірек құрылымы үлкен маңызға ие, өйткені бір үзілген кабельдің өзі электрофильтрдің бүкіл электр өрісін қысқа тұйықтауы мүмкін.

Электр сүзгісінің өнімділігі Дойч формуласымен анықталады, оған сәйкес тиімділік жинағыш электродтардың жалпы бетінің ауданымен, газ көлемінің ағынымен және бөлшектердің көшу жылдамдығымен анықталады. Осылайша, жинаушы электродтардың бетінің ауданын ұлғайту шаңның белгілі бір түрін ұстау үшін үлкен маңызға ие, сондықтан Қазіргі заманғы тәсіл кеңейтілген электродаралық кеңістікті пайдалану болып табылады. Бұл өз кезегінде сенімді дизайнды және түзеткіштің жұмысын бақылауды білдіреді.

Тау-кен байыту өнеркәсібінде қолданылатын түзеткіштердің конструкциясы әрбір аймаққа немесе электрофильтр аймағының бір бөлігіне құрылғының жеке секцияларын пайдалануды қарастырады. Бұл кіріс және шығыс аймақтарына әртүрлі кернеулерді қолдануға мүмкіндік береді, өйткені шығыста шаң жүктемесі аз болады, сонымен қатар аймақтарға берілетін кернеуді ұшқынсыз біртіндеп арттыруға мүмкіндік береді. Жақсы дизайн сонымен қатар белгілі бір аймақтың электродтарында ұшқынсыз жоғары кернеуді оңтайлы түрде сақтайтын автоматтандырылған басқару жүйелерін пайдалануды білдіреді. Автоматты бақылау-өлшеу құрылғысы ұшқын пайда болмай, мүмкін болатын ең жоғары кернеуді беру және оның мәнін үнемі өзгерту үшін қолданылады. Тұрақты жоғары вольтты қуат көзін қолдану шаң жинаудың оңтайлы тиімділігіне қол жеткізу мүмкін емес дерлік.

Шаңның электрлік кедергісі (электр өткізгіштігінің кері шамасы) ерекше маңызға ие. Егер ол тым төмен болса, онда жинақтаушы электродқа жеткен бөлшектер зарядтарын оңай жоғалтады және шаңның қайта түсуі мүмкін. Шаңның меншікті кедергісінің жоғарылауымен электродта қалыпты тәжді болдырмайтын және жинау тиімділігінің төмендеуіне әкелетін оқшаулағыш қабат пайда болады. Жалпы алғанда, шаңның меншікті кедергісі жұмыс ауқымында, бірақ жинау тиімділігін бөлшектердің физикалық сипаттамаларын жақсарту арқылы одан әрі жақсартуға болады. Бұл үшін аммиак пен күкірт триоксиді кеңінен қолданылады. Кедергілікті температураны төмендету немесе газды ылғалдандыру арқылы да азайтуға болады.

Электр сүзгісінің жоғары өнімділігіне қол жеткізу үшін газ ағынның біркелкілігін қамтамасыз ететін арнайы құрылғылар арқылы өткізіледі, бұл оның электр өрісінен тыс өтуіне жол бермейді. Ағынның біркелкілігіне қол жеткізу үшін кіріс құбырларының дұрыс конструкциясы және электрофильтрдің кірісінде ағынды тарату құрылғыларының болуы қажет.

Иондық тұндырғыштар әдетте жоғары бөлу тиімділігін қамтамасыз ету үшін 100–150 кВ диапазонында жұмыс істейді. Электростатикалық сүзгілердің айырықша ерекшелігі шаңды кетіретін газдардың жоғары температурада (ыстық) және жоғары ылғалдылығында (ылғалды) жұмыс істеу мүмкіндігі болып табылады. Түзілетін шаңның мөлшері – шаңды кетіру деп аталатын (өңделген шихтаның массасының пайызымен) немесе металдың шаңға айналуы металлургиялық қондырғының түріне, шихтаның физика-химиялық сипаттамаларына (мөлшері, беріктігі, жеңіл жанатын металдар мен қосылыстардың құрамы және т.б.), пирометаллургиялық процестің қарқындылығы мен сипаты және басқа да көптеген факторлар. Әсіресе интенсивті шаң концентраттарды күйдіру және балқыту, сублимация процестері сияқты технологиялық процестерде түзіледі.

5.6-кесте. Электр сүзгілерін қолданумен байланысты өңдеудің тиімділігі мен эмиссия деңгейлері [37]

№ п/п	Ластағыш	Тазалау тиімділігі, %	Ескертпе
№ п/п	Ластағыш	Тазалау тиімділігі, %	Құрғақ сүзгі	Ылғалды сүзгі
1	2	3	4	5
1	<1 мкм	>96,5	Конфигурацияға және жұмыс жағдайларына байланысты	Конфигурацияға және жұмыс жағдайларына байланысты
2	2мкм	>98,3	Тазарту <20 мг/Нм3	Тазарту <20 мг/Нм3
3	5мкм	>99,95	Конфигурацияға және жұмыс жағдайларына байланысты	Конфигурацияға және жұмыс жағдайларына байланысты
4	>10мкм	>99,95	Конфигурацияға және жұмыс жағдайларына байланысты	Конфигурацияға және жұмыс жағдайларына байланысты

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Шаң мен металл шығарындыларын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Электр газын тазалаудың негізгі артықшылықтары келесідей:

өнімділіктің кең ауқымы – бірнеше м3/сағ-тан миллиондаған м3/сағ-қа дейін;

шаңды кетіру тиімділігі 96,5 %-дан 99,95 %-ға дейін өзгереді.

гидравликалық кедергі - 0,2 кПа артық емес (пайдаланудың төмен шығындарының негізгі себебі);

электрофильтрлер құрғақ бөлшектерді, сұйық тамшыларды және тұман бөлшектерін ұстай алады;

электростатикалық тұндырғыштарда мөлшері 0,01 микроннан (вирустар, темекі түтіні) ондаған микронға дейінгі бөлшектер ұсталады.

Качканар тау-кен байыту комбинатында (2008 ж.) ("Ванадий" ААҚ, "Евраз" тобына кіретін) агломерат (шойын өндіруге арналған шикізат) өндіру бойынша екі эксплуатациялық кешендерді газ тазартумен жабдықтау бойынша инвестициялық экологиялық жоба аяқталды. өсімдіктер. Агломерациялық цехта сағат сайын 1 миллион текше метр қалдық газды жоғары сапалы көрсеткіштермен тазалауға мүмкіндік беретін Қазіргі заманғы электросүзгі іске қосылды. Атмосфераға үлестік шығарындылар 2,5 еседен астам төмендеді: дайын өнімнің тоннасына 23-тен 9 кг-ға дейін.

Лебединский ГОК шекемтастарды қуыруға арналған шекемтастау зауытында (2009 ж.) газ тазалау жүйесі жаңартылды, аспирациялық жүйедегі скрубберлер электрофильтрлермен ауыстырылды. Шаңды тазалау тиімділігі 99 %-ға жетеді [38].

EGB1M электр сүзгілері Ресей, ТМД елдері, Финляндия, Швеция, Ирландия кәсіпорындарында табысты жұмыс істейді [39].

Магнитогорск металлургиялық комбинатында № 6 домна пешінің шихта аспирациялық жүйесінің лектрофильтраторы аспирациялық жүйелерге орнатылды, олардың әрқайсысының сыйымдылығы 1 млн.

Кросс-медиа әсерлері

Шаң жинаудың тиімділігі артқан сайын электр энергиясының шығыны артады. Электростатикалық сүзгіге техникалық қызмет көрсету жұмыстарын жүргізу кезінде қосымша қалдықтар пайда болуы мүмкін. Шаңды қайта пайдалану мүмкін болмаса, оны жою қажеттілігі.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жоғары тиімділікке, төмен гидравликалық кедергіге, жоғары қолжетімділікке және энергия тиімділігіне байланысты электростатикалық сүзгілер негізгі технологиялық жабдықтан шығатын газдардан шаңды ұстауға арналған ең сәтті қондырғыларға айналды.

Экономика

Әрбір жағдайда жабдықтың құны жеке болып табылады.

Ендірудің қозғаушы күші

Шаңды шығаруды азайту, оны қайта пайдалану мүмкіндігімен. Шаңды процеске қайтару мүмкін болса, шикізатты үнемдеу.

5.3.8.5. Ұсақ және өте ұсақ бөлшектерді кетіру үшін қап сүзгілерін қолдану

Сипаттамалар

Шығарылған газдарды тығыз тоқылған немесе киізден жасалған матадан өткізу арқылы шаңнан тазарту, оның көмегімен қатты бөлшектер матаға електен немесе басқа әдістермен жиналады.

Техникалық сипаттама

Қап сүзгілері 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. Әдетте, қап сүзгілері сүзгі ортасын тазалау әдісіне сәйкес жіктеледі. Шығару тиімділігін сақтау үшін матадан шаңды үнемі алып тастау керек.

Ең көп таралған тазалау әдістері кері ауа ағыны, механикалық араластыру, діріл, төмен қысымды ауа пульсациясы және сығылған ауа пульсациясы болып табылады. Акустикалық шөміштер сүзгі қаптарын тазалау үшін де қолданылады. Стандартты тазалау механизмдері гильзаның бастапқы күйіне оралуын қамтамасыз етпейді, өйткені матаның тереңдігінде орналасқан бөлшектер талшықтар арасындағы саңылаулардың көлемін азайтады, дегенмен бұл субмикронды буларды тазалаудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етеді.

5.32-сурет. Жеңдік сүзгінің конструкциясы

Қап сүзгілерінде тазалаудың тиімділігі негізінен аппараттың гильзалары жасалатын сүзгі матаның қасиеттеріне, сондай-ақ бұл қасиеттердің тазартылатын ортаның және ондағы ілінген бөлшектердің қасиеттеріне қаншалықты сәйкес келетініне байланысты. . Матаны таңдау кезінде газдардың құрамын, шаң бөлшектерінің сипаты мен мөлшерін, тазалау әдісін, қажетті тиімділік пен экономиканы ескеру қажет. Газдың температурасы, газды салқындату әдісі, егер бар болса, нәтижесінде пайда болатын су буы және қышқылдың қайнау температурасы да ескеріледі. 5.7-кестеде тазалау кезінде жиі қолданылатын мата түрлері келтірілген.

5.7-кесте. Әртүрлі мата сүзгі жүйелерін салыстыру

Р/с №	Параметр	Бірлік рев.	Импульстік сүзгі	Шыны талшықты мембраналық сүзгі	шыны талшықты сүзгі
1	2	3	4	5	6
1	Жеңнің түрі	-	Полиэстер	мембрана/	Шыны талшық
2	Размер рукава	м	0,126 х 6	0,292 х 10	0,292 х 10
3	Жең өлшемі	м2	2	9	9
4	Бір жеңдегі матаның ауданы	-	Иә	Жоқ	Жоқ
5	Жақтау	кПа	2	2	2,5
6	Қысымның төмеңдеуі	м/ч	80 - 90	70 - 90	30 - 35
7	Ауаның матаға қатынасы	°C	250	280	280
8	Жұмыс температурасының диапазоны	айлар	30-ға дейін	72 - 120	72 - 120

Сүзгі құралдарының әртүрлі түрлерін пайдаланатын қап сүзгілерінің бірнеше түрлі конструкциялары бар. Мембраналық фильтрация технологияларын қолдану (беттік фильтрация) қызмет ету мерзімін қосымша ұлғайтуға, температура шектерін арттыруға (260 ° C дейін) және техникалық қызмет көрсетуге салыстырмалы түрде төмен шығындарға әкеледі. Мембраналық сүзгі қалталары негізгі материалға ендірілген ультра жұқа кеңейтілген политетрафторэтилен (PTFE) мембранадан тұрады. Шлангтың бетінде шығатын газ ағынындағы бөлшектер ұсталады. Ішкі жағында шөгінді қалыптастырудың немесе жеңнің матасына енудің орнына, бөлшектер 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 Қазіргі заманғы сүзгі құралдарының өнімділігі жеткілікті жоғары, сондықтан мата өндірушілері белгілі бір қолдану үшін материалды анықтауға көмектесе алады. Шаңның дұрыс түріне дұрыс дизайнды пайдалану арқылы ерекше жағдайларда өте төмен шаң шығарындыларына қол жеткізуге болады. Жоғары сенімділік пен ұзағырақ қызмет ету мерзімі Қазіргі заманғы қап сүзгілерінің құнын өтейді. Шаң шығарындыларының төмен деңгейіне қол жеткізу маңызды, өйткені шаңның құрамында металдың айтарлықтай мөлшері болуы мүмкін. Атмосфераға тазартылмаған газдардың ағып кетуін болдырмау үшін тарату коллекторларының деформациясының әсерін және шлангтарды дұрыс герметикалауды ескеру қажет.

Белгілі бір жағдайларда сүзгілердің бітеліп қалуы мүмкін болғандықтан (мысалы, жабысқақ шаң болған жағдайда немесе конденсациялық температурада ауа ағындарында пайдаланылғанда) және олардың отқа сезімталдығына байланысты олар барлық қолданбалар үшін жарамсыз. Сүзгілерді бар қалта сүзгілерімен бірге пайдалануға болады және оларды қайта жабдықтауға болады. 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 сүзгінің ең көп тараған түрі - топта бірге орналастырылған бірнеше жеке мата сүзгі элементтері бар қапшық сүзгі қалталары. Сөмке сүзгілері парақтар немесе картридждер түрінде де болуы мүмкін.

Сүзгі бірнеше бөлімнен тұрады; жеңдерге түскен шаңды кетіру. Тазалау режимінде шаңды газ қаптың тесіктері арқылы сүзіледі, ал шаң оның бетіне түседі. Уақыт өте келе, гидравликалық кедергісі бар гильзада жиналған шаң қабаты артып, тұндыру тиімділігі артады. Бұл жағдайда сүзгінің газ өткізу қабілеті айтарлықтай төмендейді, ал механикалық (шайқау, бұрау) және (немесе) аэродинамикалық (сығылған ауамен импульстік үрлеу) әдістермен шаңды тазарту үшін регенерацияға арналған секция өшіріледі. Өңделетін газдың ағыны гильзаның ішкі жағынан сыртқы жағына немесе гильзаның сыртынан ішкі жағына бағытталуы мүмкін. Егер келіп түсетін қалдықтардың құрамында салыстырмалы түрде үлкен бөлшектер болса, қап сүзгіге түсетін жүктемені азайту үшін, әсіресе кірістегі бөлшектердің жоғары концентрациясы кезінде қосымша алдын ала өңдеу үшін механикалық коллекторларды (циклондар, электростатикалық сүзгілер және т.б.) пайдалануға болады.

Бақылау

Сүзгінің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін келесі функциялардың бірін немесе бірнешеуін пайдалану керек.

Сүзгі материалын таңдауға және бекіту және тығыздау жүйесінің сенімділігіне ерекше назар аударылады. Тиісті техникалық қызмет көрсетуді орындау. Қазіргі заманғы сүзгі материалдары әдетте ұзаққа созылады және қызмет мерзімі ұзағырақ болады. Көптеген жағдайларда Қазіргі заманғы 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 шаң құрамын үздіксіз бақылау. Қажет болса, тозған немесе зақымдалған жеңдер бар жеке бөліктерді анықтау үшін құрылғы сүзгіні тазалау жүйесімен байланысуы керек.

Қажет болса, газды салқындату және ұшқынды сөндіруді қолдану. Циклондар ұшқынды сөндіруге қолайлы құрылғылар болып саналады. Көптеген Қазіргі заманғы сүзгілер бірнеше бөліктерде орналасқан, сондықтан қажет болған жағдайда зақымдалған бөлімдерді оқшаулауға болады.

Өртті анықтау үшін температура мен ұшқынды бақылауды қолдануға 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

Шаңды шығаруды азайту. Өлшемі 2,5 микронға дейінгі қатты бөлшектерді жою.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Кейбір газ тәріздес ластағыш заттарды жою, мүмкін, сөмкенің төменгі жағындағы жүйелермен біріктірілген кезде және адсорбцияны және әк/натрий бикарбонатын құрғақ айдауды қоса, қосымша материалдарды қолданумен байланысты. Қап сүзгілерін пайдаланған кезде тұнба мен ағынды суларды тазартудың қажеті жоқ.

Кросс-медиа әсерлері

Сүзгі матасын, егер оны қалпына келтіру мүмкін болмаса, әр 2-4 жыл сайын ауыстыру керек (өмір сүру ұзақтығы әртүрлі факторларға байланысты). Сорғы арқылы өтелуі керек қысымның төмендеуі, нәтижесінде қосымша энергия шығыны. Мата сүзгілері ұсақ бөлшектерді ұстауда өте тиімді болғандықтан, олар субмикронды бөлшектер түріндегі түтін газдарының шаңында болатын ауыр металдың шығарындыларын азайтуда да тиімді.

Бұған қоса, тазалау циклі үшін сығылған ауаны тұтынуды арттыруға болады.

Техникалық қызмет көрсету кезінде қосымша қалдықтар пайда болуы мүмкін.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Қоршаған ортаға эмиссияларды азайту. экологиялық заңнама талаптары. Ресурстарды үнемдеу.

5.3.8.6. Электростатикалық сүзгілерді қолдану

Сипаттамалар

Алынатын бөлшектер зарядталады, ал сүзгі корпусында орналасқан арнайы электродтар басқа зарядқа ие. Шаңды 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 шаңды жинау әдісіне байланысты құрғақ немесе дымқыл болуы мүмкін.

Техникалық сипаттама

Электростатикалық сүзгінің жұмыс принципі коллекторлық пластиналардағы электрлік күштің көмегімен кіретін пайдаланылған газ ағынында 0,01 мкм бөлшектердің өлшемімен ұстау болып табылады. Мысалы, түтін құбырлы электростатикалық сүзгіге түседі, ол бір осьте бекітілген және 15 кВ кернеуде қуаттандырылған бірнеше ондаған "жұлдыздардың" иондаушы электроды болып табылады. Бұл жағдайда тұрақты ток кернеуін 20–100 кВ диапазонында ұстау қажет. Иондаушы электрод түтік түрінде (ол да тұндыру электроды) жерге тұйықталған корпусқа орналастырылады, оның ішкі бетіне бөлшектер тұндырады. Шыңдар мен тұндырғыш электрод арасында электр өрісінің қарқындылығы жоғары болғандықтан, газдың және ондағы бөлшектердің иондану (зарядтау) процесі басталады. Иондалған (зарядталған) бөлшектер ұқсас зарядталған иондаушы электродтан итермелей бастайды және қарама-қарсы зарядталған тұндырғыш электродқа (электростатикалық сүзгі корпусы) тартылады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Атмосфераға шаң шығарындыларын азайту (1 микроннан аз қатты бөлшектерді ұстау). Қайта өңдеу мүмкіндігі (ұсталған шаңды қайта пайдалану). Өңдеудің келесі сатыларына жіберілетін ластағыш заттардың жүктемесін азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Электростатикалық сүзгілер тазалау процесінің параметрлерінің үлкен тұрақтылығын талап етеді. Құрылымдық жағынан олар көлемді және металды көп қажет етеді. Құрастыру үшін де, оларға техникалық қызмет көрсету үшін де білікті мамандар қажет. Электростатикалық өріс жоғары электрлік кедергісі бар бөлшектерді әлсіз зарядтайды. Сондықтан мұндай шаң түрлері олармен нашар жойылады.

Электростатикалық сүзгілерді қолданудың негізгі артықшылықтары:

тіпті ұсақ бөлшектер үшін шаң 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);

температуралардың, қысымдардың және газ ағындарының кең ауқымына жарамды;

шаңды құрғақ жолмен кетіруге болады, бұл қайта пайдалануға мүмкіндік береді (құрғақ электрофильтр үшін);

қышқыл түтіндерін ішінара жою (дымқыл электростатикалық тұндырғыш үшін);

дымқыл электрофильтрлер жабысқақ бөлшектерді, тұмандарды және жарылғыш шаңды кетіре алады;

50 кВ жоғары кернеуде тазалау тиімділігі тұру уақытына байланысты емес, бұл ықшам конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді (дымқыл электрофильтр үшін).

Лебединский ГОК шекемтас зауытында (2018 ж.) No4 күйдіргіш машинада кептіру жолына электрофильтрлер орнатылды, ПӘК 99 %-ға дейін көтерілді [40].

Кросс-медиа әсерлері

Оңтайлы жұмыс жағдайында энергия тұтынуды азайту. Қызмет көрсету кезінде қосымша қалдықтардың пайда болу мүмкіндігі.

Электростатикалық сүзгілерді қолданудың кемшіліктері:

газ ағындары, температура немесе шаң концентрациясы 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 электрофильтрлерді пайдалану кезінде жарылыс қаупі;

тазалау қуаты шаң бөлшектерінің кедергісіне байланысты (құрғақ электрофильтрлерді пайдаланған кезде);

жабысқақ немесе дымқыл бөлшектерді кетіру үшін құрғақ электростатикалық сүзгілер ұсынылмайды;

ауаның ағып кетуіне және қышқыл конденсациясына байланысты сымдардың жоғарғы жағына жақын коррозия (дымқыл электрофильтрлер үшін);

ылғалды электрофильтрлердің жоғары құны.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Электр сүзгілерінің негізгі кемшілігі газдарды электрлік фильтрациялау процесінің технологиялық режимнің берілген параметрлерінен, шаң құрамының ауытқуларына, сондай-ақ құрылғының белсенді аймағындағы шамалы механикалық ақауларға жоғары сезімталдығы болып табылады. Сондай-ақ, электростатикалық сүзгілердің 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 кезінде мұндай қоспа түзілуі мүмкін болса, электрофильтрлер пайдаланылмайды.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Бөлшектердің шығарындыларын қайта пайдалану мүмкіндігімен азайту. экологиялық заңнама талаптары.

5.3.8.7. Импульстік сүзгілерді қолдану

Сипаттамалар

Импульстік қап сүзгісі ауа массасын әртүрлі ұсақ шаң жиналуларынан тазартуға арналған. Бұл құрылғыларда сығылған ауа массаларымен импульстік үрлеуге арналған кіріктірілген регенерация жүйесі бар. Металл тіректердегі жеңдер тазалау элементі ретінде әрекет етеді.

Техникалық сипаттама

Қаптың бетінде шаң қабатының жиналуынан тазалау тиімділігінің төмендеуін болдырмау үшін қап сүзгілерінің импульстік үрлеуі қолданылады. Оны пайдалану жабдықтың өнімділігін қалпына келтіруді және тазалау тиімділігінің төмендеуін болдырмауды қамтамасыз етеді.

Құрылымдық элементтердің сипаттамасы қап сүзгісінің қалай жұмыс істейтінін көрсетеді:

Шаңды ағын аппараттың кіріс клапанына беріледі. Қолданыстағы инфрақұрылымға байланысты қосалқы элементтерді қолдануға болады - пневматикалық сорғылар, компрессорлар, қысымды желдеткіштер, басқа супер зарядтағыштар. Жоғары температура ағынын өңдеу жағдайында таза салқын/атмосфералық ауаны сүзгіге араластыру жүзеге асырылуы мүмкін.

Ауа ағыны тығыз тоқыма емес гильзалардың сыртқы бетімен байланысады, ал шаң бөлшектері қаптардың сыртында орналасады, ал таза ауа рамалардың ішіне өтіп, таза камераға түседі, ол жерден өндіріс бөлмесіне немесе сыртқы атмосфераға шығарылады. ;

Шаң қосындылары гильзалардың бетіне қонған сайын, ауаның өсіп келе жатқан механикалық тосқауыл арқылы "жарып өтуі" қиындай түседі және аппараттың өнімділігі төмендейді - жеңдерді қалпына келтіру қажет;

Жүргізілген регенерация жүйесіне байланысты сүзгі элементтері кері импульстік үрлеуге, шайқауға немесе олардың бетін шаңнан босатуға және құрылғының номиналды тиімділігін қалпына келтіруге мүмкіндік беретін басқа әсерге ұшырайды;

Бункерге шаң түседі, цикл қайталанады.

Барлық шаң жинағыштар келесі техникалық сипаттамалар ауқымымен жақсы салыстырылады:

Қоршаған орта жағдайында өнімділік - 100 000 м3/сағ дейін;

Ұсталған шаңның дисперсиясы/өлшемі > 0,5 мкм;

Кез келген дәрежедегі шаңды ауа ағындарымен жұмыс істеу;

гильзаларды өздігінен тазалаудың соққылық импульсті әдісі – арнайы конструкциядағы жалпақ Venturi саптамаларын қолдану есебінен картридждерді шаңнан тазартудың үздіксіз, жоғары жылдамдығы және тиімділігі;

Сүзгі материалы – тоқыма емес ине тесілген талшық;

200 градус Цельсийге дейінгі температурадағы ағындарды өңдеу мүмкіндігі;

Электрондық контроллер арқылы аппаратты басқару жүйесін автоматтандыру;

Қосымша - қондырғыны басқару үшін контроллерге сәйкес келетін дифференциалды манометрді орнату;

Қосымша - шаң жинағышқа діріл жүйесін орнату - жоғары жабысатын шаңның қабырғаларға жабысып қалмауы үшін. Бункерді шаңды үздіксіз түсіру үшін шнекпен жабдықтауға болады;

Сенімділік, жинақылық және ұзақ мерзімділік.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Шаңды шығаруды азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Шаңсыздандыру тиімділігі - 99,9 % дейін (сүзгіні пайдалану және дұрыс реттеу / реттеу ережелерін ескере отырып).

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Қолданылатын.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Шаңды шығаруды азайту.

5.3.9. Ұйымдасқан шығарындылар көздерінен SO2 шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ 5.3.9.1. Күкіртті тазарту және төмендетілген күкіртті отынды пайдалану

Сипаттамалар

Алдын ала жануды бақылау әдістері отынды ауыстыруды немесе отынды күкіртсіздендіруді қамтуы мүмкін. Күкірт диоксиді шығарындылары отындағы күкірт мөлшеріне тура пропорционалды болғандықтан, күкіртті төмен отынға көшу қолайлы таңдау болып табылады. Отынның құрамындағы күкіртке қарамастан SO2 азайту қажет болса, отынды алмастыру балама бола алмайды.

Техникалық сипаттама

Қатты отын құрамындағы күкірт 3 түрде болады: пирит (темір колчеданы (FeS) түрінде), органикалық (күкірт органикалық қосылыстар түрінде) және сульфатты (сульфатты тұздар – CaSO4, Na2SO4 сульфаттары). Көмірді байытудың ең қарапайым түрі пирит күкіртін бөлу арқылы жою болып табылады. Бұл әдіс көмір мен пирит күкіртінің тығыздық айырмашылығын пайдаланады (rFeS=5 т/м3, rкөмір=2 т/м3 ). Гидротермиялық күкіртсіздендіру пирит пен органикалық күкіртті бөлу үшін қолданылады. Бұл жағдайда ұсақталған отынды автоклавтарда 300 °С температурада және 1,7 МПа қысымда КОН, NaOH сілтілі ерітінділерімен өңдейді. Қатты отындардағы күкіртті азайту қатты отынды газдандыру немесе пиролиз арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Күкірттің негізгі мөлшері кокс қалдығында байланысқан болады [41].

Қол жеткізілген экологиялық пайда

SO2 шығарындыларын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Физикалық өңдеу әдістері күкіртті 30 % дейін жояды. Құрамында пирит күкірті бар көмірлер үшін бұл көрсеткіш 50 % жетуі мүмкін. Химиялық әдісті қолданып күкіртті алу дәрежесі 66 % құрайды.

Кросс-медиа әсерлері

Ақпарат жоқ.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Көмірді отын ретінде пайдаланатын жаңа кәсіпорындарға қатысты.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

SO2 шығарындыларын азайту.

Ылғал тазартқышты қолдану

Сипаттамалар

Темір кендеріндегі күкірт темірмен химиялық қосылыстарда кездеседі, әдетте пирит, марказит және пирротит түріндегі сульфаттармен ұсынылған. Концентраттарда күкірт пирит немесе пиротит түрінде болады. Олардың құрамындағы күкірт сульфатының мөлшері шамалы.

Ең көп таралған әдіс - дымқыл процесс, онда пайдаланылған газдар, мысалы, әктас ерітіндісі арқылы көпіршікті болып, нәтижесінде кальций сульфиті немесе сульфат түзіледі.

Техникалық сипаттама

Әктас және әктас әдісі күкірт оксидтерінен түтін газдарын тазартудың ең ерте әзірленген әдістерінің бірі болып табылады (5.33-сурет), өйткені СаСО3 әктас және СаО әк ең арзан және кең таралған материалдар болып табылады. Бұл жағдайда SO2 сіңуі әктас пен әктің сулы суспензиясында жүреді. Бұл жағдайда белсенді сіңіретін зат - бикарбонатты иондар, олар CaCO3 -тің СО2 -мен баяу әрекеттесуі нәтижесінде пайда болады. Әкті пайдаланған кезде ерітіндідегі соңғысы Са(OH)2 -ге өтеді, содан кейін СО2 -мен әрекеттескен кезде тез арада Са(HCO3)2 -ге айналады.

1 - қазандық; 2 - электрофильтр; 3 - амортизатор; 4 - негізгі түтін шығарғыш; 5 - қосымша түтін шығарғыш; 6 - мұржа; 7 - сорғылар; 8 – Вентури абсорберінің рециркуляциялық цистернасы; 9 - Venturi абсорбері; 10 - сіңіргіш; 11 – бу қыздырғыш; 12 - ылғал бөлгіш; 13 - шұңқыр; 14 - ұнтақталған әктас; 15 – абсорбердің рециркуляциялық резервуары; 16 - толып кету; 17 - шлам

5.33-сурет. Жану өнімдерін SO2 -ден әктас әдісімен тазарту қондырғысының схемасы

Процестің баяу сатысы сонымен қатар CaCO3 еруінің Ca(HCO3 )2 -ге өту реакциясы болып табылады. Оның жылдамдығы CaCO3 бөлшектерінің бетіне байланысты болғандықтан, олардың ұсақтығы жоғары болуы керек. Тәжірибелік мәліметтер бойынша абсорберлердің бітелуін болдырмау үшін суспензия концентрациясы 15 %-дан аспайтын 75-150 мкм әктастарды ұнтақтау ең оңтайлы болып табылады.

Абсорберлердің жұмысында негізгі мәселелердің бірі - ерітіндіден жауын-шашынға байланысты шөгінділердің алдын алу. Шөгінділердің түзілуі негізінен аса қанығу дәрежесімен және ерітіндінің рН-мен анықталады. Сонымен, pH ≈ 5 кезінде CaSO3 SO2 -мен әрекеттесіп, жақсы еритін бисульфит Са(HSO3 )2 түзеді. Жоғары рН мәндерінде нашар еритін CaSO3 ·2H2O түзіледі, ол тұнба түрінде тұнбаға түседі. Өте төмен рН кезінде кальций сульфатының шөгінділерінің қатты қабаты пайда болады. Сондықтан тазарту қондырғыларын пайдалану кезінде рН мәні 6 шамасында сақталады, дегенмен рН жоғарылаған сайын жану өнімдерінің тазарту дәрежесі жоғарылайтыны белгілі. Қолданылған суспензия регенерацияланбайды, бірақ зауыттан шығарылады, ал дегидратациядан кейін қатты бөлшектер шламды көмуге жіберіледі немесе күйдіргеннен кейін құрылыста алебастр ретінде пайдаланылады.

Қазіргі уақытта әктас пен әк негізіндегі күкірт оксидтерінен жану өнімдерін тазарту процесінде бірнеше модификациялар бар. Нұсқалардың бірі әктастың бір бөлігін қазандық пешіне ендіруді және абсорберлерде SO2 дымқыл қайта алуды қамтиды. Мұндай жүйелер ауа жылытқыштарының қыздыру беттерінің қатты ластануымен және абсорберлердің шөгінділермен дрейфленуімен сипатталады.

Бұл әдістің екінші нұсқасы тек абсорберлерде газды тазартуды қамтиды. Әкті пайдалану қондырғылардың жұмысын айтарлықтай жеңілдетеді, бірақ ол тазалау процесінің құнын біршама арттырады. 5.34-суретте жану өнімдерін әк әдісімен тазалау схемасы көрсетілген. Жану өнімдері бастапқыда күлден тазартылады және екі сатылы Venturi абсорберіне (9) жіберіледі, онда күкірт диоксиді мен күл қалдықтарынан тазартылады, содан кейін бұрын қыздырғыштан (11) өткен құбыр арқылы шығарылады. Абсорбер арқылы Са(ОН)2 суспензиясының рециркуляциясы ұйымдастырылады. Схемаға әкті сөндіретін аппарат және шөгінді жинауға арналған шұңқыр кіреді. Бұл қондырғының оң сапасы - ұзақ мерзімді жұмыс істеу мүмкіндігі.

Жану өнімдерін күкірт оксидтерінен тазарту үшін әк-әктас әдістерінің басқа модификациялары бар, атап айтқанда: Бишофф, Бако, әк-гипс және т.б. Бұл процестер негізінен абсорберлердің конструкциясында бір-бірінен ерекшеленеді.

1 - қазандық; 2 - электрофильтр; 3 – екі сатылы Venturi абсорбері; 4 - шұңқыр; 5 – реагент ерітіндісіне арналған ыдыс; 6 - негізгі түтін шығарғыш; 7 - күкірт ұстағыш қондырғының түтін шығарғышы; 8 - күл үйіндісі; 9 – түтін газын қыздырғыш; 10 - мұржа

5.34-сурет. Жану өнімдерін SO2-ден әкты әдісімен тазарту қондырғысының схемасы

Әктас (әктас) әдісінің артықшылығы - технологиялық схеманың қарапайымдылығы, арзан сорбенттің болуы, салыстырмалы түрде төмен күрделі шығындар, газды алдын ала суытпай және шаңсыздандырусыз тазарту мүмкіндігі.

Әдістің кемшіліктеріне қолданылатын минералдың түріне байланысты әктастың төмен пайдалану деңгейі және әдетте 40-50 % жетуі, кәдеге жарату өнімі ретінде пайдаланылмаған тұнбаны алу, салыстырмалы түрде төмен тазарту тиімділігі және бітелуге бейімділік жатады. абсорбциялық жабдық және кристалдық шөгінділермен сұйық коммуникациялар.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

SO2 разрядтарын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Ресейдегі жетекші темір кенін өндіру және байыту комбинаты "Карельский Окатыш" ("Северсталь" ЖАҚ бөлігі) №3 күйдіру машинасында күкіртсіздендіру қондырғыларын сынақтан өткізуде. Зауытта күйдіру газдары әк сүтімен суарылады , күкірт газдарын күкірт газынан тазарту 98,6 %-ға жетті [42].

Кросс-медиа әсерлері

Қалдықтар гипс (ангидрид) түрінде түзіледі, нәтижесінде күкірт диоксидін кәдеге жарату өнімі – кальций сульфаты дигидрат – гипс байланыстырушы құрылыс материалы өндірісінде шикізат болып табылады немесе тұтынушы болмаған жағдайда оны бірге төгуге болады. күлмен күл үйіндісіне жерасты суларын ластамай және қойма түбін тығыздауға ықпал етеді [43].

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Қолданылатын.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Күкірт шығарындыларын азайту. экологиялық заңнама талаптары.

5.3.9.3. Құрғақ сорбент (әктас) инъекциясы бар шашыратқыш кептіргіш-скрубберді пайдалану

Сипаттамалар

Әк (CaO) әдетте спреймен кептіру процесінде қолданылатын сорбент болып табылады, бірақ гидратталған әк (Ca(OH)2) да қолданылады. Бұл технология сонымен қатар жартылай құрғақ FGD ретінде белгілі және әдетте төмен немесе орташа күкіртті көмір көздері үшін қолданылады.

Техникалық сипаттама

Бүріккіш кептіргіш-скруббер негізінен екі түрге бөлінеді: жартылай құрғақ және құрғақ әк. Бұл процестер классикалық ылғалды тазалау технологиясына бәсекеге қабілетті балама ретінде әзірленген. Құрғақ спрей скрубберлері ең танымал екінші әдіс болып табылады, тиімділігі дымқыл скрубберлерге тең, егер жақсы болмаса. Бірінші қадам - шаңды кетіру. Негізгі талап - сорғыштың алдындағы шаңды азайту, ұсталған өнімді (агломератты) өндіріске барынша мүмкін (ұсақ улы шаңды қоспағанда) қайтару. Екінші кезеңде реактор арқылы өтетін технологиялық газдар берілген сорбентпен (сөндірген әк, Са(ОН)2) әрекеттеседі және қап сүзгіге түседі:

2HF + Ca(OH)22 + 2H2O

2HCl + Ca(OH)22 + 2H2O

2SO3 + Ca(OH)24 + H2O

2SO2 + Ca(OH)2 3 + H2O

Диоксиндер мен фурандарды тиімді ұстау үшін реакторға қосымша сорбент (белсенді көмір) беруге болады. Бұл ретте күкіртсіздендіру жүйесі (реактор, қап сүзгі, сорбентті рециркуляциялық қондырғы) ауыстыруды қажет етпейді. Бұл әдіс бөлшектерді ұстаудың озық стандарттарына сәйкестігін (10 мг/Нм3 аспайтын), сондай-ақ SOX ұстау үшін қажетті тиімділікті қамтамасыз етеді.

Әк негізіндегі реагент пешке әк сүті түрінде (жартылай құрғақ әдіс) немесе ылғалданған ұнтақ түрінде (құрғақ әдіс) енгізіледі.

Реагенттің тозаңдандырылған түрі ыстық түтін газдарымен байланысқанда құрғайды; онда гидратталған әк пен түтін газдарындағы SOX (негізінен SO2 ) арасында реакция жүреді. Қатты реакция өнімі төменгі ағындағы шаң жинау жабдығымен (мысалы, қап сүзгісі) жиналады және оның бір бөлігі қайта өңделеді. Бұл реакция өнімі әктас суспензиясының резервуары арқылы қайта өңделеді, бұл әктің массалық ағынының жылдамдығын, демек, жобаның пайдалану шығындарын азайтады. Са(ОН)2 SO2 әрекеттескенде кальций сульфаты (гипс) мен сульфит қоспасына айналады. Бұл процестің көптеген артықшылықтарының бірі - су тазарту қондырғысының қажеті жоқ.

Сорбентті түтікке айдау әдісі түтін газы жолында қосымша кеңістікті немесе реакторлық ыдысты қажет етпейді және күкіртсіздендірудің тиісті жабдығымен жабдықталмаған ескі немесе жұмыс істеп тұрған қондырғыларда оңай орнатылуы мүмкін. Бұл жүйе сорбентті төменгі температурада айдау процесінің бөлігі болып табылады.

Сорбентті қосымша белсендіруге сорбент нақты айдалатын сорбент айдау нүктесінен кейін түтін газдарына су бүрку арқылы қол жеткізуге болады. Байланысқан немесе реакцияға түспеген СаО бөлігі енді Ca(OH)2 -ге айналады, ол SO2 -мен белсендірек, кальций сульфитін түзеді, оның бір бөлігі одан әрі кальций сульфатына дейін тотығады.

Na2CO сорбент ретінде де қолданылуы мүмкін, мұнда Na2 SO4 еритін жанама өнім болып табылады және ерекше өңдеуді қажет етеді. 5.8-кестеде құрғақ және дымқыл тазалау технологияларының пайдалану шығындары көрсетілген.

Р/с №	Белгілерінің атауы	"дымқыл"	"жартылай құрғақ"
1	2	3	4
1	Қысылған ауаның шығыны, Нм3/сағ	60	720-1160
2	Сорбентті тұтыну, т/сағ	3-4 (СаСО3, 97 % таза)	2,85-3 (Са(ОН)2, 100 % белсенді зат)
3	Суды тұтыну, м3/сағ	51-60	23
4	Электр энергиясын тұтыну (сорғышсыз және желдеткішсіз), кВт/сағ	2 400	200
5	Шаңсыз реакция өнімі, т/сағ	4,5-5,5 (гипс)	2,9-3,8 (қалдықтар СаSO3)

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Күкіртті кетірудің әдеттегі тиімділігі 80-85 % құрайды, бірақ жоғары тиімділікке сорбентті айдау нүктесінен кейін түтіндік газ арнасына су шашу (ол түтін газындағы бос сорбенттерді қайта белсендіреді), жұмсалған сорбентті рециркуляциялау және оңтайландырылған айдауды таңдау арқылы қол жеткізуге болады. нүктенің орналасуы.температураға қатысты сорбент [44].)

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Магнитогорск металлургиялық комбинатында (2016 ж.) № 3 кесектеу зауытының № 4 күкірт ұстағыш қондырғысын қайта құру жұмыстары жүргізілді. СУУ-2 қайта құру №2 кесектеу зауытынан шығатын газдың барлық көлемін тазалауға алуға мүмкіндік берді, бұл 1 млн 400 мың тонна. НмЗ/сағ газ, күкірт диоксидінен 95 %-ға дейін және қалқыма заттардан 97 %-ға дейін тазарту дәрежесімен [45].

Кросс-медиа әсерлері

Сорбентті түтін құбырына айдау нәтижесінде қалдықтар кальций сульфиті CaSO3 түрінде пайда болады, оны шахталарды толтыру, жолдарды толтыру немесе үйіндіге жіберу үшін пайдалануға болады.

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары. Атмосфералық ауаға SO2 шығарындыларын азайту. Шикізат құнын төмендету. экономикалық пайда.

5.3.9.4. Бір контактілі қондырғылар

Сипаттама

SO2 түрлендіруге негізделген. SO3 -де катализаторлардың бірнеше қабат тарының қатарын пайдалана отырып.

Технологиялық сипаттама

Қуыру газдары құрғақ электросүзгілердегі шаңның негізгі мөлшерінен тазартылғаннан кейін жууға беріледі. Жуу жүйелерінде тазалаудан кейін қуыру газдары кептіру бөліміне түседі. Кептірілген газ күкірт диоксиді күкірт диоксидіне тотығуға арналған байланыс аппаратына түседі.

Күкірт диоксидінің (SO2) триоксидке (SO3) тотығуы реакцияға сәйкес жүреді:

SO2 + 0,5O2 → SO3 + 96,12 кДж/кг

Күкірт диоксидінің тотығу процесі ванадий катализаторының төрт қабат ындағы 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 экономикалық пайдалар

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 %.

Кросс-медиа әсерлер.

Газды алдын ала өңдеу сатысы болмаған жағдайда конверсия дәрежесі айтарлықтай төмен.

Қолдануға қатысты техникалық ой-пікір

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Табиғатты қорғау заңнамасының талаптары.

5.3.9.5. Қос контакт/қос сіңіру

Сипаттама

Қос жанасу әдісінің принципі 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 қабат ы 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 жұтуы 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 бастау 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 экономикалық пайдалар

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 %-дан жоғары емес болғанда жанасу дәрежесі 99–99,8 % шегінде өзгереді.

Ұсынылатын жұмыс температурасы катализатордың максималды температурасынан 20 °С төмен болуы керек.Бұл шартты сақтау шикізат ретінде пештен тыс газдарды пайдалану кезінде SO2 шоғырлануының мүмкін ауытқуына байланысты. Бұл ауытқулар катализаторды зақымдауы мүмкін. Дәл осындай әсерге төмен температурада қол жеткізіледі, сондықтан қажетті температура деңгейін стандарттан шамамен 10-30 °C жоғары ұстау өте маңызды, бұл конверсия жылдамдығының айтарлықтай төмендеуіне әкеледі.

Қос жанасу процесінің алдында қоспаларды жою (алдын ала өңдеу) катализаторды қорғау және тауарлы күкірт қышқылын алу үшін қажет. Тазарту көптеген металдардың шоғырлануын өндірілген қышқылдағы қолайлы деңгейге дейін төмендетеді. Газ ағынын алдын ала өңдеу әдетте газ ағынындағы ластағышға байланысты бірнеше қадамдарды қамтиды. Бұл қадамдар жылуды қалпына келтіретін тоңазытқышты, ыстық электросүзгіді, сынапты тазартуды және т.б. және дымқыл электростатикалық тұндырғышты қамтуы мүмкін. Газды өңдеу бөлімінде түзілетін әлсіз қышқылдың құрамында әдетте 1-50 % H2SO4 болады

Құбырдан қышқыл тұмандары шығуы мүмкін, қажет болған жағдайда шам тәрізді тұманды кетіргіштерді немесе дымқыл скрубберлерді пайдалануға болады.

Кросс-медиа әсерлер

Қолдануды және/немесе жоюды қажет ететін қатты немесе сұйық ерітінділердің (әлсіз қышқылдар) түзілуі. Күкірт қышқылының шашырауын және тұманын тазалау қажеттілігі.

Қолдануға қатысты техникалық ой-пікір

Бұл әдіс сульфидтік шикізатты қолданатын пирометаллургиялық процестерде қолданылады. Түтіндік газдардағы SO2 шығарындыларын күкірт қышқылынан 0,5–1 кг/т төмен төмендету үшін не газдағы SO2 бастапқы шоғырлануын төмендету қажет, бұл жүйенің техникалық-экономикалық көрсеткіштерінің нашарлауына әкеледі немесе қосымша түтін газын кейінгі өңдеу қондырғысын салу үшін.

Кез келген NOx өндірілген қышқылға сіңеді. Егер концентрациялар жоғары болса, онда қоңыр қышқыл алынады және бұл нарық үшін қолайсыз болуы мүмкін. Егер күкірт қышқылы органикалық қосылыстарға байланысты қоңыр болса, түсті кетіру үшін сутегі асқын тотығын қосуға болады.

SNC әзірлеген. Лавалин "Өскемен металлургиялық кешенінде енгізілді. Күкірт қышқылын өндіру зауытына күкірт пешінің газдары (SO2 мөлшерімен - 8-25 %) және конвертерлік газдар (SO2-1-6,4 %) жіберіледі. Байланыс аппаратына түскенге дейінгі күкірт диоксидінің есептік шоғырлануы 12,3 % құрайды. Алынған күкірт қышқылының шоғырлануы 92,5–94 % және 98–98,5 %.

Кейінірек, 2009 жылдың қазан айында Среднеуральск мыс қорыту зауытында металлургиялық өндірістің қалдық газдарын өңдеуге арналған осындай технология енгізілді. Байланыс аппаратына түскенге дейін күкірт диоксидінің шоғырлануы шамамен 9 % құрайды, бұл күкірт қышқылын өндіру үшін оңтайлы. DC/DA Схемасы бойынша күкірт диоксидінің триоксидке айналу дәрежесі кем дегенде 99,7 % құрайды.

Экономика

Қос контакт/қос сіңіру түрлендіру күрделі және қымбат. Гипсті сыртқа сатуға шығаруға болады. Бұл мүмкіндіктер энергияны үнемдеуге және қалдықтарды азайтуға әкелуі мүмкін, бірақ жергілікті түрлендірулер үшін шығындарды салыстыру керек. Гипстің нарығы болмаса, гипс полигонының құнын ескеру керек.

Ендірудің қозғаушы күші

Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту. Экологиялық заңнама. экономикалық пайда.

5.3.9.6. Ылғалды катализ арқылы күкірт диоксидін кәдеге жарату

Сипаттама

Газ тәріздес күкірт диоксидін алу және тауарлық сапалы күкірт қышқылын алу негізінде қорғасын өндірісінің ылғалды технологиялық газдарын өңдеу.

Технологиялық сипаттама

Кеңінен қолданылатын ылғалды катализ технологияларының бірі процесс (WSA – "дымқыл газ күкірт қышқылы"), ол химиялық заттарды немесе абсорбенттерді қоспай, концентрлі күкірт қышқылы түріндегі SO2-ні төмендететін ылғалды технологиялық газды өңдеуге арналған каталитикалық процесс болып табылады. 1980 жылдардың ортасында Haldor Topse A/S әзірлеген. Қорғасын өндірісінің күкірті бар газдар, құрғақ электростатикалық тұндырғыштарда шаңның негізгі мөлшерінен тазартылғаннан кейін, температурасы 300–400 °C, қорғасын газдарын жуу алдында коллекторға түседі, бұл жерден газ жуу арқылы таралады. жүйелер. Содан кейін газ қажетті температураға дейін салқындатылып, зиянды қоспалардан тазартылады. Газды тазарту процесінің мәні газ құрамынан қоспаларды бөлу болып табылады, олардың болуы технологиялық процестің жүруіне кері әсер етеді және өнімдердің сапасын нашарлатады. Бұл қоспаларға мыналар жатады: жабдықтың гидравликалық кедергісін арттыратын шаң, ванадий катализаторына улы күшәла, фтор, селен, сынап. Алдын ала қыздырудан кейін тазартылған газ осы қолданба үшін арнайы әзірленген ванадий катализаторы бар түрлендіргішке түседі. Катализатордың қатысуымен SO2 SO3-ке айналады. SO2 шоғырлануына және қажетті түрлендіру дәрежесіне байланысты бір немесе бірнеше қабат тар қолданылады. Бірнеше қабатты пайдаланған кезде қабат тар арасындағы салқындату қондырғының жылу балансына байланысты әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін. WSA конденсаторында пайда болатын ыстық ауа жуу бөлімінен кейін зауытқа түсетін қоректік газды жылыту үшін пайдаланылады. Түрлендіргіштің шығысында газ салқындатылады, бұл түзілген SO3 су буымен әрекеттесіп, газ фазасында күкірт қышқылын түзуге мүмкіндік береді.

SO3 (г) + H2O (г) → H2SO4 (г) + 101 кДж/моль

Салқындатылған газ WSA конденсаторына түседі, ол күкірт қышқылы газын конденсациялап, сұйық өнім түзеді.

Қол жеткізілген экономикалық пайдалар

Диоксидтің күкірт триоксидіне айналу дәрежесі көп жағдайда 98 % құрайды. (WSA) процесі 1-4 % SO2 бар газдар үшін әсіресе қолайлы қышқыл конденсациясына (сіңіруге емес) негізделген. Технологиялық газды WSA қондырғысына бермес бұрын оны алдын ала кептіру қажеттілігін жою сарқынды сулардың пайда болуын және күкірт шығынын жоюға көмектеседі.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Процестің негізгі ерекшеліктері:

95–99 % күкіртті жою және алу;

тауарлық күкірт қышқылы шығарылады;

технологиялық жылуды қалпына келтіру;

салқындату үшін суды аз тұтыну;

сарқынды су жоқ.

NOx сияқты қоспалары бар газдармен жұмыс істеуге оңай бейімделеді. NOx өңдеу үшін SO2 түрлендіргішінен жоғары қарай селективті каталитикалық қалпына келтіру реакторы (SCR) орнатылуы мүмкін. Аммиак газ ағынына SCR реакторының алдында газдағы NOx-ке қатысты стехиометриялық мөлшерде енгізіледі. NOx реакцияға сәйкес азот пен суға айналады:

NO + NH3 + ¼O2 → N2 + 3/2H2O + 410 кДж/моль

WSA технологиясы Өскемен металлургиялық кешенінде қорғасын мен мырыш өндірісінің газдарын кәдеге жарату үшін 2004 жылы енгізілген. Қоршау дәрежесі кем дегенде 98 % құрайды. Контактілі аппаратқа дейінгі кірістегі SO2 шоғырлануы 6,5 %-дан аспайды, шығыста – 0,13 %. Зауыт сұйылтылғаннан кейін 97,5–98 % және 92,5–94 % шоғырлануы бар күкірт қышқылын алуға мүмкіндік береді.

Кросс-медиа әсерлер

Қолдануға қатысты техникалық ой-пікір

WSA процесі SO2 шоғырлануының 3–5 %-ы үшін автотермиялық болып табылады, алайда, 3 %-дан төмен газдар үшін әдетте газ қыздырғышымен қамтамасыз етілетін қосымша жылу қажет. 6 % SO2 жоғары концентрацияларда WSA процесі катализатор қабат ындағы температураны бақылау үшін ауамен сұйылтуды қажет етеді, нәтижесінде қышқыл зауытының көлемі артады.

WSA арқылы өңделген газда ешқандай бөлшектер болмауы керек. Катализаторда шаң жиналуын азайту үшін шаңның құрамын 1-2 мг/Нм3 -тен төменге дейін азайту керек. Сондықтан WSA қолданбаға байланысты қосымша ылғалды тазалау жүйесін қажет етуі мүмкін.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнама талаптары. Атмосфералық ауаға SO2 шығарындыларын азайту. Шикізат құнын төмендету. Экономикалық пайда.

5.3.10. Ұйымдасқан шығарындылар көздерінен NOx шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ

NOx шығарындыларының алдын алу және/немесе азайту бойынша бастапқы шаралар 5.3.3-тармақта сипатталған.

5.3.10.1. Төмен NOx қыздырғыштарын пайдалану

Сипаттамалар

Техникалық шешім жалынның ең жоғары температурасын төмендету принциптеріне негізделген. Ауа мен отынның араласуы оттегінің қолжетімділігін және соның нәтижесінде жалынның ең жоғары температурасын төмендетеді, осылайша отын құрамындағы азоттың NOx-ке айналу процесін және жанудың жоғары тиімділігін сақтай отырып, термиялық NOx түзілуін баяулатады. отынның

Техникалық сипаттама

Төмен NOx оттығының конструкциялары (жанама жану) егжей-тегжейлі ерекшеленеді, бірақ көптеген конструкциялар әрбір жеке оттықтың жалынында орналастыруды жүзеге асырады. Бастапқы ауаның мөлшері жану үшін қажетті стехиометрияның 6-10 % дейін азаяды (әдетте дәстүрлі оттықтарда 10-15 %). Осьтік ауа сыртқы құбыр арқылы жоғары жылдамдықпен беріледі. Көмір орталық құбыр арқылы немесе орта арна арқылы айдалады. Үшінші арна ауаны айналдыру үшін қолданылады. Ауа оттық саптамасының жанында орналасқан арнайы пышақтардың көмегімен айналады.

Отынның құрамындағы азот негізінен органикалық қосылыстардың термотұрақсыз фрагменттерінің құрамында болады және қыздырғанда және жанғанда ұшқыш қосылыстарға айналады. Оттегінің жетіспеушілігі жағдайында ұшпа заттардың трансформациясы түзілген азот оксидтерін N2 молекулалық азотқа дейін төмендететін аралық радикалдардың пайда болуына әкеледі деп саналады. Ұшқыш оксидтердің шығарылу және жану аймақтарынан тыс отын азотынан NOx түзілмейді.

Бұл оттық конструкциясының әсері отынның өте тез тұтануы болып табылады, әсіресе отын құрамында ұшпа қосылыстар болған кезде, атмосферада оттегінің жетіспеушілігімен NOx түзілуінің төмендеуіне әкеледі.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Азайтылған NOx шығарындылары.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Ferroflame™ LowNOx жоғары тиімді жылжымалы торлы шекемтастау қыздырғыштары дәстүрлі оттық конструкцияларымен салыстырғанда NOx шығарындыларын 80 %-ға дейін азайта алады. Ferroflame LowNOx оттығы пеш температурасының біркелкілігінің жақсаруына байланысты өнім сапасын да жақсарта алады және газ тәрізді және сұйық отынмен пайдалануға жарамды.

5.35-сурет. Ferroflame™ LowNOx төмен шығарындылары бар оттықтар

Кросс-медиа әсерлері

Жоқ

Қолдануға қатысты техникалық пайым

Оттықтарды пайдалану әрқашан NOx шығарындыларының төмендеуімен бірге жүрмейді. Оттықты орнату оңтайландырылған болуы керек. Егер бастапқы қыздырғыш бастапқы ауаның төмен пайызымен жұмыс істесе, аз NOx оттығы шекті әсер етеді.

Экономика

В отличии от этого специальные газовые нагреватели с низким уровнем выбросов не требуют системы дымохода. Кроме того, с появлением датчиков кислородного истощения и термостатических регуляторов они не возлагают критических надежд на вентиляцию, как это было раньше. Эти обогреватели можно расположить более удобно и централизованно, чтобы обеспечить оптимальное распределение теплого воздуха. По определению, газовые нагреватели с низким содержанием NOX без флюса эффективны на 100 %, поскольку вся ТЭ, выделяемая пламенем, преобразуется в полезное тепло.

Ендірудің қозғаушы күші

Заңды талаптар

5.3.10.2. Шаңсыздандыру және қышқыл газды тазалаудан кейін селективті каталитикалық тотықсыздануды (СКТ) және селективті каталитикалық емес қалпына келтіруді (СКЕТ) қолдану

Сипаттамалар

Егер бастапқы шаралар арқылы NOx шығарындыларын тиімді азайту мүмкін болмаса, түтін газдарын өңдеу қажет болуы мүмкін.

Қазіргі уақытта түтін газдарын азот оксидтерінен химиялық тазартудың екі технологиясы әзірленді.

ұялы керамикалық катализаторларда аммиакпен азот оксидтерін селективті каталитикалық тотықсыздандыру (СКТ технологиялары);

аммиактың азот оксидтерін каталитикалық емес селективті тотықсыздандыру (СКЕТ технологиялары).

Техникалық сипаттама

Селективті каталитикалық азайту NOx шығарындыларын азайтудың ең тиімді әдісі болып табылады. СКТ жүйесіне мыналар кіреді:

1) каталитикалық реактор;

2) реагент беру жүйесі.

5.36-сурет. СКТ жүйесінің схемалық көрінісі

Каталитикалық газды тазарту тотықсыздандырғыш газды қарапайым құрамдас бөліктерге дейін қалпына келтірудің химиялық процестерімен ұсынылған. Реакцияның соңғы өнімі қауіпсіз компоненттер болып табылады - су буы, көмірқышқыл газы, азот. Тотықсыздандырғыш (реагент) катализатор алдында түтін ағынына айдалады. Катализатор бетіне жақын жерде тотықсыздану реакциялары әртүрлі қарқындылық дәрежесімен жүреді, нәтижесінде азот оксидтері молекулалық азотқа айналады. Тотықсыздандырғыштың берілу жылдамдығы мен шығыны тазарту жүйесінің кірісі мен шығысындағы NOx концентрациясымен анықталады. Аммиакты айдау негізінен ауа қоспасын алдын ала буланған және аралас сусыз аммиакпен үрлеу арқылы, азырақ аммиактың сулы ерітіндісін тікелей ағынға айдау арқылы жүзеге асырылады. Мочевина инъекциясы негізінен несепнәр ерітіндісін түтіндік газ ағынына тікелей айдау арқылы жүзеге асырылады. Немесе аммиак-газ қоспасын алу үшін карбамидті алдын ала газдандыру және ыдырату және кейіннен үрлеу арқылы.

50 % мочевина ерітіндісін қолданып азот оксидін қалпына келтірудің тиімділігі шамамен 60 % құрайды [68]. Мочевина ерітіндісінің булану процесі қарқынды жүретіні анықталды, бұл мочевина ыдырауының басталуын және сәйкесінше азот оксидтерінің тотықсыздану реакциясын жеделдетеді. Ылғалдың булану аймағында температураның төмендеуі 10-25 ° C аспайды.

СКТ әдісінің тиімділігі келесі параметрлермен анықталады:

1) жану жүйесі – отын түрі;

2) катализатордың құрамы;

3) катализатордың активтілігі, оның селективтілігі және әсер ету уақыты;

4) катализатордың нысаны, каталитикалық реактордың конфигурациясы;

5) NH3:NOX қатынасы және NOx концентрациясы;

6) каталитикалық реактордың температурасы;

7) газ шығыны.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

NOx шығарындыларын азайту.

Қоршаған орта өнімділігі және өнімділік деректері

Бұл әдісті пайдаланған жағдайда тазалау тиімділігі 90 %-дан асады. Құрғақ басу технологиясымен бірге NOx (20 мг/Нм3 ) үшін еуропалық экологиялық ережелердің төменгі шегін сақтауға мүмкіндік береді [46]. Ең тиімді каталитикалық тотықсыздану 300–450 oC аймағында болады. Жоғары температурада аммиак тотығуы айқынырақ болады, бұл NO бөлінуінің жоғарылауына әкелуі мүмкін, ал төмен температурада реакция аяқталмай, аммиак бөлінуі мүмкін ("аммиак сырғымасы" деп аталады).

Катализаторлардың көпшілігі титан диоксиді (TiO2) және ванадий пентоксидіне (V2O5 ) негізделген. Титан диоксиді ыңғайлы тасымалдаушы болып табылады және SO3 -пен уланбайды. Ванадий пентоксиді аммиак пен азот оксидтері арасындағы реакцияға ықпал етеді және SOx әсеріне аса сезімтал емес.

Түтін газында 80 % немесе одан да көп азот оксидтерін қалпына келтіру қажет болса, СКТ жалғыз ықтимал әдіс. Сонымен қатар, әдіс жетілдіруді қамтиды; ол азот оксидтерінің мөлшерін азайту үшін жану жүйесін жақсарту әдістерімен сәтті біріктірілуі мүмкін.

Бұл әдіс Еуропа, АҚШ және Оңтүстік-Шығыс Азия кәсіпорындарында қолданылады [47].

2009 жылы LKAB зауыты (Швеция) SCR жүйесін алғаш рет орнатты.

Кросс-медиа әсерлері

Каталитикалық реактордан шығуда қатты аммиак сульфаты мен аммиак бисульфат балқымасының технологиялық жабдықтарының қабырғаларында түзілуі және тұндырылуы. Бұл қосылыстар - (NH4)2 SO4 және NH4 HSO4 , жоғары күкіртті отынды жағу кезінде алынатын енгізілген аммиак пен SO 3 әрекеттесуі нәтижесінде түзіледі. Ауа жылу алмастырғышында тұздардың тұнбасын болдырмау әсіресе қиын.

Басқа мәселелер: аммиак пен оның қосылыстарының, сондай-ақ SO3 сияқты басқа да жағымсыз өнімдердің атмосфералық шығарындылары; ағынды тазалау үшін қосымша құрылғыларды пайдалану қажеттілігі: күкіртті тазарту қондырғысы және т.б.; пайдаланылған газдағы аммиак мөлшерін анықтайтын сенімді жабдықтың болмауы; каталитикалық процестің температуралық жағдайларға сезімталдығы және тиеу мен отынмен байланысты шектеулер; катализаторды экологиялық таза әдістермен ауыстыру және сөндіру; тазалау құрылғыларының сенімділігі және олардың экономикалық орындылығы.

Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

Орнатудың жоғары құны, технологиялық процеске интеграциялаудың күрделілігі.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

NOx шығарындыларын азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.11. 0Ұйымдасқан шығарынды көздерінен CO шығарындыларын азайтуға және (немесе) болдырмауға бағытталған ЕҚТ 5.3.11.1. Мыс-аммиак ерітінділерін пайдаланып газдарды сіңіру арқылы тазарту

Сипаттамасы

Газдарды көміртек тотығынан тазарту үшін газды сұйық азотпен сіңіріп алу немесе шаю әдісі қолданылады Сіңіріп алу әдісі мыс ацетаты, формиаты немесе карбонатының шала тотыққан тұздарының су-аммиак ерітінділерімен де жүргізіледі [48].

Техникалық сипаттамасы

Мыс-аммиак ерітінділерін қолданған жағдайда көміртек тотығының кешенді мыс-аммиак қосылыстары түзіледі:

[Cu(NH3)m(H2O)n]+ + xNH3 + yCO == [Cu(NH3)m+x(CO)y(H2O)n]+ + Q.

Показано, что наиболее вероятной формой существования одновалетной меди является ион [Cu(NH3)2 ·H2O]+, образующий с СО ион [Cu(NH3)2 ·CO ·H2O]+ с выделение одного моля воды.

Ерітінді әлсіз сілтілі сипатқа ие, сондықтан көміртек диоксиді де бір уақытта сіңіріледі:

2NH4OH + CO2 == (NH4)2CO3 + H2O

(NH4)2CO3 + CO2 + H2O == 2NH4HCO3,

Ерітіндінің сіңіріп алу қабілеті бір валентті мыс шоғырланымын, СО қысымын арттыру және сіңіріп алу температурасын төмендетумен бірге ұлғаяды. Ерітіндідегі бос аммиак пен көміртек диоксиді арақатынасы да ерітіндінің сіңіріп алу қабілетіне әсер етеді.

1 - абсорбер; 2 - сорғы; 3 - су тоңазытқышы; 4 — аммиак тоңазытқышы; 5 - сыйымдық; 6 – десорбер

5.37-сурет. Газдарды мыс-аммиакпен тазарту қондырғысының Схемасы [49]

Газ компрессия цехынан 32 МПа қысымымен мыс-аммиак ерітіндісімен суарылатын скрубберлерге келіп түседі.

Азот-сутек қоспасының құрамы (%): H2 70; N2 23-26; CO 3-5; CO2 1,5-2.

Ең көбі 40 см3/м3 СО және 150 см3/м3 дейін CO2 қамтитын газ тазартылғаннан кейін аммиак суымен суарылатын скрубберлерге (Схемада көрсетілген) беріліп, ол жерде қалған CO2-ден босатылады да, қайтадан NH3 синтездеу цехына беріледі. Мыс-аммиак ерітіндісін регенерациялау Р төмендету және 6-дағы ерітіндіні қыздыру арқылы жүзеге асырылады. Мыс-аммиак ерітіндісін 0,8 МПа мәніне дейін алдын ала дроссельдеу нәтижесінде, одан ерітілген H2 және N2 жойылады. Одан әрі 0,1 МПа-ға дейін дроссельдеу және ерітіндіні 45-50оС дейін қыздыру кезінде мыс-аммиак кешенінің ыдырауы және СО бөлінуі жүреді.

Пайдаланылған ерітіндіні 60 оС-на дейін қыздыру үшін шығарылатын регенерацияланған ерітінді, ал 80 оС-на дейін соңғы қыздыру үшін бу қолданылады. Регенерацияланған ерітінді дәйекті түрде кіретін қалдық ерітіндімен, 3 жылу алмастырғыштағы айналмалы сумен және 4 тоңазытқыштағы буланатын сұйық NH3-пен салқындатылады, содан кейін 10 оС-та регенерацияланған ерітінді сіңіруге жіберіледі. Қажет болған жағдайда Си+ тотығуы регенерацияланған ерітінді арқылы ауаны үрлеумен жүзеге асырылады.

Атмосфералық қысымда аммоний көмірқышқыл газының ыдырауы үшін ерітінді 80 оС-нан аспайды. Жоғары температурада мыс-аммиак кешені ыдырайтындықтан, барынша толық регенерация үшін оның екінші сатысы вакуумда жүзеге асырылады.

Мыс формиаты немесе ацетатының аммиак ерітіндісін регенерациялау кезінде металл мыстың бөлінуіне жол бермеу үшін оған жаңа құмырсқа немесе сірке қышқылы қосылады.

Аммиак синтезіне түсетін сутекті көміртек тотығынан түпкілікті тазарту жұмысы газды сұйық азотпен шамамен -190 оС температурасында 20-25 атм қысыммен жуу арқылы жүзеге асырылады. Бұл әдіс газды тазартудың төмен температуралы процестеріне жатады және СО-ның физикалық сіңуіне негізделген.

Тазарту процесі үш кезеңнен тұрады: бастапқы газдарды алдын ала салқындату және кептіру; осы газдарды терең салқындату және олардың компоненттерін ішінара конденсациялау; газдарды көміртегі оксидінен, метаннан және оттегіден сұйық азотпен жуу бағанында жуу. Қондырғыда төмен температураны құру үшін қажет суық аммиакты салқындату циклімен, сондай-ақ азот-сутегі фракциясының кері ағындарының және жоғары қысымды азот циклінің суықты қалпына келтіруімен қамтамасыз етіледі.

Бұл процеске тән ерекшелік, абсорбенттен сіңірілген қоспаның десорбция сатысының болмауы болып саналады: буланған азоттың бір бөлігі сутекпен араласып, синтез сатысында қолданылады. Жуу таза абсорбентпен жүргізілетіндіктен, кез келген тазарту дәрежесіне қол жеткізуге болады.

Процестің ерекшелігі - оны инертті газ - сутегі ағымындағы N2 - CO қоспасын сіңіру ретінде емес, ректификациялау ретінде қарастыруға болады.

H2-N2-CO үштік жүйесінде тепе-теңдік туралы деректер бар, олардың талдауы көрсетіп отырғандай, H2 сұйық азоттағы СО ерігіштігіне іс жүзінде әсер етпейді. Сондықтан, процесті есептеуді қос қоспаның деректері бойынша жүргізуге болады. Осы деректерден алынған сұйық азоттағы СО ерігіштігінің ерітінді үстіндегі СО қысымына тәуелділігі Генри заңымен сипатталады.

Құрамында 6 % СО бар 150 м3 газды жуу үшін азоттың минималды шығыны Р=2-2,6 МПа кезінде болуы мүмкін және 12-13 см3 мәніне тең.

Температура сұйық азоттың шығынына және бағанның биіктігіне барынша көп әсер етеді.

Азоттың шығыны, басқа физикалық сіңіру процестері үшін сияқты, іс жүзінде СО концентрациясына тәуелді емес және жалпы қысымның жоғарылауына пропорционалды түрде азаяды.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

СО шығарындыларын азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

Тазарту дәрежесі регенерацияланған ерітіндінің үстіндегі CO парциалды қысымына және жалпы газ қысымына тәуелді.

Кросс-медиа-әсерлер

Мәліметтер жоқ.

Қолданушылыққа қатысты техникалық ой-пікір

Қолдануға болады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

СО шығарындыларын азайту.

5.3.11.2. Су буының реакциясын қолдана отырып, газдарды каталитикалық тазарту

Сипаттамасы

Тотықты темір катализаторларының қатысуымен жүргізілетін су газының реакциясын (су буымен конверсиялау) пайдалана отырып, құрамында СО мөлшері жоғары газ қоспаларын тазарту процесі.

Техникалық сипаттамасы

СО мөлшері жоғары газ қоспаларын тазарту процесі тотықты темір катализаторларының қатысуымен жүргізілетін су газының реакциясын (су буымен конверсиялау) пайдалана отырып жүзеге асырылады:

CO + Н2O = CO2 + Н2 + 37,5 кДж/моль

Процесс табиғи газды конверсиялау арқылы алынған сутекті тазарту үшін қолданылады, сонымен қатар әдіс синтез-газдағы H2 : CO қатынасын өзгерту үшін, сондай-ақ металдарды термиялық өңдеуге арналған қорғаныс атмосферасын тазарту үшін қолданылады. Өнеркәсіптік конверсия катализаторы 6,4x6,4 немесе 9,6x9,6 мм өлшемді таблетка пішінінде болады. Оның құрамында 70-85 % Fe2O3 және 5-15 % Cr2O3 промоторы бар. Катализатор, тамшы ылғалының қысқа уақыт бойы әсер етуі кезінде күкірт қосылыстарының қатысуымен салыстырмалы түрде тұрақты болып келеді; ол белсенділікті 600 оС дейін сақтайды. Бастапқы газдағы CO жоғары концентрациясы жағдайында, контактордағы катализатор бірнеше қабатта орналасады және қабаттар арасындағы жылуды бұру шараларын қамтамасыз ету қажет. Процесс схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

1 - бірінші сатыдағы СО түрлендіргіші; 2, 6 - тоңазытқыштар; 3 - бірінші сатыдағы CO2 сіңіргіші; 4 - газ жылытқышы; 5 - екінші сатыдағы СО түрлендіргіші; 7 - екінші сатыдағы CO2 сіңіргіші

5.38-сурет. Су газының реакциясы арқылы көміртек тотығынан газдарды тазартуға арналған қондырғы Схемасы

Табиғи газды бумен конверсиялау нәтижесінде пайда болған және құрамында сутек, тотық және көмірқышқыл газы бар газ қоспасы конверсия реакторынан шыққаннан кейін су буының қоспасымен 370 о дейін салқындатылады және бірінші сатыдағы түрлендіргіш арқылы өткізіледі (1). Мұнда катализатордың қатысуымен СО-ның 90-95 %-ы сутегінің эквивалентті мөлшерін қалыптастырумен қатар СО2-ге айналады. Газ су тоңазытқышында (2) 35-40 оС дейін салқындатылады және одан этаноламинмен көміртек диоксиді алынады. Тазартылған газ жылытылады, қажетті мөлшерде су буы қосылады, қайтадан конверсияланады және пайда болған СО2-ден тазартылады. Жоғары тазалықтағы сутекті алу үшін кейде процесс үш сатыда жүзеге асырылады. Үшінші сатыдан кейін газ келесі құрамға ие: 99,7 % (көл.) H2; 0,02 % CO; 0,01 % CO2; О,27 % CH4.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

CO шығарындыларын азайту

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

Артықшылықтары: табиғи ортаға шығарылатын улы қалдықтардың болмауы; үнемділік; еріткіш – судың қолжетімділігі, технологиялық процестің және қолданылатын аппараттардың салыстырмалы қарапайымдылығы.

Кемшіліктері: СО2 бойынша судың аз сіңіру сыйымдылығы, шығарылатын СО2 тазалығының жеткіліксіздігі [50]

Кросс-медиа-әсерлер

Су тұтыну.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Қолдануға болады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Ендірудің қозғаушы күші

СО шығарындыларын азайту.

5.3.11.3. Термиялық каталитикалық жағып бітіру және каталитикалық жағып бітіру газдарын тазарту

Сипаттамасы

Көміртек тотығын тотықтыру үшін марганец, мыс-хром және құрамында платина тобының металдары бар катализаторлар қолданылады. Шығарылатын газдардың құрамына байланысты өнеркәсіпте әртүрлі технологиялық тазарту схемалары қолданылады.

Техникалық сипаттамасы

Әдістің мәні ауаның оттегімен СО2-ге дейін тотығумен байланысты болып келеді:

2СО + О2 → 2СО2 + Q

Процесс екі нұсқада жүзеге асырылады: 900-1000°С температурада термиялық каталитикалық емес жағып бітіру және 350-400 °С температурада каталитикалық жағып бітіру.

Қондырғылар Схемасы төмендегі суреттерде келтірілген.

1 – газ құбыры; 2,3 – келте құбыр; 4 – тұтандырғыш білте; 5 – жағып бітіру камерасы; 6 – жылу алмастырғыш кәдеге жаратушы

5.39-сурет. СО каталитикалық емес жағып бітіру

1 – газ құбыры; 2 – келте құбыр; 3 – жапқыш; 4 – желдеткіш; 5 – жапқыш.

5.40-сурет. СО каталитикалық жағып бітіру

СО каталитикалық жағып бітіру қондырғысының әрекеті келесідей: газдар тазалау үшін газ құбырына жіберіледі, отын мен ауа да осында келеді. Тұтану құрылғысының көмегімен газ қоспасы тұтанып, жағып бітіру камерасында жанады. Камерадан шығатын газдың температурасы 1100-1200 °С, сондықтан түтін газдарының температурасы 200-300 °С дейін төмендейтін жылу алмастырғыштарды камераның артына орнату ұтымды. Термиялық жағып бітіру мүмкін болмаған жағдайда, СО каталитикалық жағып бітіру қолданылады. Бұл жағдайда алюминий тотығына жағылған никель немесе платина катализаторы қабаты бар аппараттар қолданылады. Тазартылатын газды 200-300 °С температураға дейін алдын ала қыздырғаннан кейін газ қоспасы тазартуға жіберіледі. Әдетте, жылыту тазартылған газдардың байпасы арқылы жүзеге асырылады, ал қондырғы іске қосылған кезде – белгілі бір отынды жағып бітіру арқылы. Катализаторда процесс 300–350 °С температурада жүреді. 20 % мыс тотықтары қосылған MnO2 негізіндегі катализатор болып табылатын гопкалит катализаторын қолдануға болады. Процестің температурасы шамамен 250 °С [51]. Катализаторда болатын тотығу реакциялары экзотермиялық болып табылады, бұл катализ өнімдерінің қатты қызуына әкеледі. 700 °С дейінгі температурада түрлендірілген газдар 4 МПа қысыммен 380 °С дейін қызған су буының өндірісін қамтамасыз ететін кәдеге жарату қазандығына беріледі. Кәдеге жарату қазандығынан шығатын залалсыздандырылған газдар түтін құбыры арқылы түтін сорғышпен шамамен 200 °С температурада атмосфераға шығарылады. 60 мың м3/сағ шығатын газдарды өңдеу кезінде электр энергиясының шығыны 500 кВт құрайды, 26,5 т/сағ бу өндіріледі [52].

Қол жеткізілген экологиялық пайда

СО шығарындыларын азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

Катализаторларды қолдану арқылы кейбір жағдайларда 99,9 %-ға жететін газды тазартудың жоғары деңгейіне қол жеткізуге болады [53].

Батыс Сібір металлургия комбинатының домендік цехында (ЕУРАЗ, "Кузбасс" ҰБО индустриялық серіктесі) № 2 домна пешінің ауа жылытқыштарын техникалық қайта жарақтандыру жобасы аяқталды. Пештің өнімділігі 8 %-ға артты, ал отын шығыны 6 %-ға төмендеді. Бұл ретте технологиялық процестерді жүргізуді автоматты бақылау жүйесі газ тәріздес заттардың, оның ішінде көміртек тотығының шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді. Оны іске асыруға жұмсалған шығындар шамамен 1,9 млрд рубльді құрады [54].

"Карельский окатыш жағып бітіру машинасын басқарудың цифрлық үлгісіне сынақтар жүргізді. Басқарушы үлгіні мамандар неофлюстелген шекемтастар өндірісінде №1 жағып бітіру машинасында іске қосты. Пилоттық сынақ 2020 жылдың желтоқсанынан 2021 жылдың наурызына дейін өтті. Сынақ нәтижелері бойынша үлгі жұмыс істеп тұрған кезде мазуттың меншікті шығыны 6,4%-ға төмендеді, бұл көміртек пен күкірт тотықтары шығарындыларының азаюын білдіреді.

Кросс-медиа-әсерлер

Көміртек тотығымен қатар, белгілі бір өндіріс жағдайларына байланысты газдарда басқа да улы компоненттер болуы мүмкін: күкірт диоксиді, азот тотықтары, әртүрлі шаң түріндегі механикалық қоспалар.

Құрамында күкірт диоксиді болғандықтан, марганец катализаторы 3-4 сағат ішінде белсенділігін жоғалтады. Газдардан күкірт диоксидін алдын ала алып тастау бұл катализатордың 150-180 °C температурада тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді, ал 220-240 °C температурада көміртек тотығының 90-96 % сусыздану дәрежесіне 2000 сағ'1 газдың көлемдік жылдамдығында қол жеткізіледі. Мыс-хром катализаторы (50 % мыс тотығы және 10 % хром тотығы) 240°C температурада көміртегі тотығының конверсиясының қажетті дәрежесіне газдың жоғары көлемдік жылдамдығында (20 мың сағатқа дейін|) және ұзақ жұмыс ұзақтығына (120 сағатқа дейін) қол жеткізуге мүмкіндік береді. Алайда, осы екі типтегі катализаторларды қолданған кезде көміртек тотығының сусыздану дәрежесі өңделетін газдардың көлемдік жылдамдығының жоғарылауымен, процестің температурасының төмендеуімен және конверттелетін газдардағы көміртек тотығының жоғарылауымен төмендейді, бұл осы катализаторларды қолданудың орындылығын шектейді.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Жаңа кәсіпорындар үшін және қолданыстағы кәсіпорындарды жаңарту кезінде қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

Құрамында палладий және басқа да бағалы металдар бар бұйымдардың құны екі негізгі көрсеткіштен туындайды: бағалы металдың әлемдік бағасы және катализатор ұяшықтарындағы асыл металдың пайызы мен саны.

Ендірудің қозғаушы күші

СО шығарындыларын азайту.

5.3.12. Сарқынды сулардың төгінділерінің алдын алуға және азайтуға бағытталған ЕҚТ 5.3.12.1. Тау-кен кәсіпорнының су балансын басқару

Сипаттамасы

Тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындары қоршаған ортаны ағынды сулармен ластайтын өндірістердің қатарына жатады. Олардың жұмысының нәтижесінде кен орындарын құрғату және пайдалану барысында жерасты сулары қорларының сарқылуы, сондай-ақ карьерлік, шахталық және өнеркәсіптік тазартылмаған сарқынды сулардың төгінділерімен жерүсті суларының ластануы орын алады.

Бұл бөлімде ағынды сулардың төгілуін азайту және болдырмау үшін қолданылатын техникалар, әдістер және/немесе әдістер жиынтығы сипатталған.

Техникалық сипаттамасы

Су ресурстарын тиімді басқару пайдалы қазбаларды өндіру және байыту жөніндегі қызметтің көптеген түрлері үшін аса маңызды болып табылады және бұл аспект тау-кен кәсіпорнын салу мен пайдаланудың әрбір циклі барысында - алдын ала келісуден және өндіруден бастап пайдаланудан шығаруға және жабуға дейін мұқият қаралуы тиіс. Су ресурстарын сарқынды сулардың әсерінен қорғау және өндіру және байыту процестері кезінде олардың балансын басқару үшін осындай іс шараларды орындау қажет:

тау-кен кәсіпорнының су шаруашылығы балансын әзірлеу;

технологиялық процесте айналымды сумен жабдықтау және суды қайта пайдалану жүйесін ендіру;

технологиялық процестерде су тұтынуды азайту;

кен орнын гидрогеологиялық модельдеу;

шахта және карьер суларын селективті жинау жүйелерін ендіру;

жергілікті ағынды суларды тазарту және залалсыздандыру жүйелерін пайдалану.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Технологиялық қажеттіліктерге су тұтыну көлемін азайту.

Су ресурстарын ұтымды пайдалану.

Ағынды суларды беру үшін пайдаланылатын энергия ресурстарының мөлшерін азайту.

Ағынды суларды одан әрі тазарту үшін қолданылатын химиялық реагенттердің мөлшерін азайту.

Ағынды сулардың ағуын және ондағы ластағыш заттардың концентрациясын азайту немесе толығымен жою.

Қабылдаушы суларға (мысалы, өзендер, каналдар және басқа да жерүсті су ресурстарына) биогендік жүктемені азайту.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Шахталық және карьерлік сулардың су ағынын, пайдалы қазбаларды өндіру және байыту жөніндегі технологиялық процестер мен операциялардың су тұтынуы мен су бұруын басқару мақсатында тау-кен өндіру кәсіпорнының су шаруашылығы теңгерімін әзірлеу мыналарды көздейді:

шахта және карьер суларының перспективалық сукелімі;

су тұтыну және су бұру, құрғату және суды төмендету режимінің су шаруашылығы балансымен байланыстыра отырып мүмкін болатын өзгерістері;

су тасушы деңгейжиектер мен жерүсті су объектілерінің сарқылуын және ластануын болдырмау;

технологиялық процестерде тұщы суды тұтынудың ең аз көлемімен су пайдалануды ұтымды ұйымдастыру;

пайдаланылған суды қайта айналдыру, тазарту және оны қайта пайдалану мүмкіндігі;

осал компоненттерді (кіші өзендер мен бұлақтар, сулы-батпақты жерлер және т.б.), жергілікті халықтың жергілікті су ресурстарына тәуелділігін анықтау мақсатында іргелес аумақтардағы су шаруашылығы жағдайын есепке алу.

Тау-кен кәсіпорнының су балансын басқару тау-кен қазбалары мен су пайдаланудағы су ағынының мүмкін болатын өзгерістерін ескеруге, желілер мен құрылыстардағы гидравликалық және басқа да жүктемелерді реттеу мақсатында ағындарды уақтылы қайта бөлуге, су ресурстарын ұтымды пайдалануға мүмкіндік береді.

Айналмалы сумен жабдықтау жүйесі технологиялық процесте айналмалы суды бірнеше рет пайдалануды қамтамасыз етеді (мысалы, жабық су айналымы бар ағынсыз қалдық шаруашылығы). Айналмалы сумен жабдықтау схемаларын таңдау технологиялық процеспен, судың сапасына қатысты техникалық шарттармен анықталады. Бұл табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді (су алу тек жүйені қоректендіру үшін қажет), ағынды сулардың ағуын азайтуға немесе толығымен жоюға мүмкіндік береді.

Техникалық суды қайта (дәйекті) пайдалану бір өндірістік процесте пайдаланылған суды басқа технологиялық қажеттіліктерге пайдалану болып табылады. Мысалы, компрессорлық станция жабдығын салқындату процесінде қыздырылған суды жылыту жүйесінде немесе жөндеу алдында жабдықты жууға пайдалануға болады; нөсерлі ағынды суларды шаңды басу процесінде, өсімдіктерді суару үшін, жол техникасын жуу үшін және т.б. мақсатта пайдалануға болады. Техника технологиялық қажеттіліктерге табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді.

Су бұру және су құю процестерінің көмір өнеркәсібі кәсіпорындарымен сәйкестігін ескере отырып, Үндістанның шахталардың ағынды суларын пайдалану тәжірибесі пайдалы болуы мүмкін. Үндістанның көмір компаниялары шахта суларын – жұмыс істеп тұрған шахталардан да, қараусыз қалған шахталардан да сәтті пайдаланады. Жобаларды іске асырудың ең жарқын мысалдары:

NLCIL шахтасынан су Ченнаи елордалық департаментіне ауыз су қажеттіліктері үшін ұзындығы 200 км құбыр арқылы жеткізіледі. Екі сорғы станциясы Ченнаиге күніне шамамен 19611 мың литр жеткізеді және бұл су қажеттілігін қанағаттандыруға көмектеседі, әсіресе жазда;

WCL – Coal Neer ұсынған бөтелкедегі суды жеткізу. Кеніште кері осмос қондырғысы (сағатына 10000 литр) орнатылды және кезең-кезеңмен тұндыру процесін, кері осмос қондырғысы арқылы сүзуді және өңдеуді, содан кейін ультракүлгін сәулемен өңдеуді қамтиды.

сонымен қатар, BIS&FSSAI сертификатын алған RFC құю зауытын (қуаты – тәулігіне 15000 бөтелке) орнатумен "COAL NEER" бөлшектеп оралған ауыз су енгізіледі. "СOAL NEER" сәйкесінше 500 мл-лік және 1 литрлік бөтелке үшін 7 рупия және 10 рупия бағасымен сату ұсынады.

WCL компаниясы MAHAGENCO-мен ЖЭС үшін өнеркәсіптік су қажеттіліктерін қанағаттандыру мақсатымен жылына 107,6 мың текше метр артық шахта суын беру туралы меморандумға қол қойды. Бұрын ЖЭС-тің суға деген қажеттілігі Пенч суару су қоймасымен қамтылған. Қазір Пенч су қоймасынан үнемделген су Нагпур қаласындағы суға деген өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыру үшін пайдаланылуда.

Суды аз тұтынумен немесе оның толық болмауымен сипатталатын суды үнемдейтін немесе сусыз технологияларды қолдану, бұл технологиялық қажеттіліктерге табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, өндіріске дозаланған су беру, жабдықты салқындату процестерінен басқа, технологиялық процесс тоқтаған кезде суды автоматты түрде өшіру.

Әзірленген және калибрленген гидрогеологиялық модель өндірістегі ағындардың мөлшерін, соның ішінде жоспарлау көкжиегінде және әртүрлі көкжиектерде уақыттың әртүрлі сәттерін болжауға мүмкіндік береді. Уақыт өте келе ағындар төмендеу үрдісіне ие болғандықтан, модельді әзірлеу тартылған су төгетін жабдықты біртіндеп оңтайландыруды негіздеуге мүмкіндік береді. Жерасты суларының қорларын бағалау кезінде гидрогеологиялық модельдеу жерасты гидросферасының күрделі ішкі құрылымын, соның ішінде сулы деңгейжиектер мен жерасты және жерүсті сулары арасындағы гидравликалық байланысты және күрделі шекаралық жағдайларды ескеруге мүмкіндік береді

Стойленский ТБК объектілерінің әсер ету аймағы үшін "НОВОТЭК" ҒТО 2005 жылы жерасты суларын сүзудің компьютерлік моделін әзірледі, ол үнемі жаңартылып отырады және жерасты суларын іздестіру мен геоэкологиялық мониторингтің жаңа нәтижелерімен толықтырылады.

Ағынды суларды бөлек жинау жүйесі — ағынды сулардың ағындарын ластану дәрежесі мен түрлері бойынша жергілікті тазартуды оңтайлы тәсілмен жүргізу, тазартылған су процесіне барынша қайтару; тазарту құрылыстарына гидравликалық жүктемені азайту болып табылады. Техника су объектілеріне ағынды суларды ағызу көлемін азайтуға мүмкіндік береді.

Кросс–медиа әсерлер

Су айналымы жүйесін ұйымдастыруға ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

Судың сапасын бақылау және ластағыш заттарды анықтау шығындары.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Ұсынылған әдістер (конструктивті және техникалық шешімдер) техникалық мүмкіндік пен экономикалық орындылық кезінде қолданылады, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады. Технологиялық процестің ерекшеліктеріне; өндірістік объектілердің техникалық мүмкіндіктеріне, конструктивтік ерекшеліктеріне; климаттық жағдайларға; сарқынды сулардың сапалық құрамы мен көлеміне байланысты шектеулер.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнаманың талаптары. Су ресурстарын ұтымды пайдалану. Ағынды сулар мен ластағыш заттардың төгінділерінің көлемін азайту.

5.3.12.2 Карьер және шахта суларының ағуын азайту

Сипаттамасы

Қазбаларға судың түсуі су ағынымен сипатталады. Жалпы су ағыны жерасты және жерүсті суларының, атмосфералық жауын-шашынның және технологиялық процестерде қолданылатын техникалық судың ағынынан тұрады.

Техникалық сипаттамасы

Техника мынадай техникалық шешімдерді жеке немесе бірлесіп қолдану арқылы жерасты суларына әсерді қысқартудан және тазарту құрылыстары мен су объектілеріне гидравликалық жүктемені төмендетуден тұрады:

карьер және шахта алқаптарын құрғатудың ұтымды схемаларын қолдану;

суды төмендету және/немесе сүзгіге қарсы перделер сияқты және т.б. жерүсті және жерасты суларынан арнайы қорғаныс құрылыстары мен іс-шараларды пайдалану;

дренаж жүйесінің жұмысын оңтайландыру;

жерүсті ағынын реттеу арқылы тау-кен қазбаларын жерүсті суларынан оқшаулау;

өзен арналарын тау бөктерінен тыс бұру;

жерасты сулары деңгейінің озық төмендеуіне жол бермеу;

айдау процесінде шахта мен карьер суларының ластануын болдырмау.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Су ресурстарын ұтымды пайдалану.

Сарқынды карьер және шахта суларының көлемін қысқарту.

Қабылдаушы суларға (мысалы, өзендер, арналар және басқа да жерүсті су ресурстарына) биогендік жүктемені азайту.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Тау-кен тәжірибесінде карьер және шахта алқаптарын құрғату үшін жерүсті, жерасты және аралас әдістер қолданылады.

Тау-кен қазбаларын жерүсті және жерасты суларынан құрғату және қорғау үшін мыналар қолданылады: тереңдік сорғыларымен жабдықталған суды төмендететін ұңғымалар; вакуумды суды төмендету; жерасты құрғату жүйелері, (сүзгілері мен құдықтары бар дренаждық штректер және т.б., жерасты кен орнын пайдалану кезінде дренаждық функцияларды негізгі тау-кен қазбалары да орындайды.); өздігінен құятын және сіңіретін ұңғымалар; ине сүзгі қондырғылары; аспаптық дренаж; дренажды зумпфтар, траншеялар, арықтар (оның ішінде жабық) және т.б.

"Стойленский ГОК" ААҚ-да карьерді дренаждау жерасты дренаж кешенімен – карьерден тыс жерасты сулары ағынының негізгі бөлігін оның контуры бойымен ұстап тұратын 200 м-ден астам тереңдіктегі дренаждық шахтамен және карьера ішіндегі аспаптық дренаждармен жүзеге асырылады – олар карьердің беткейлеріне қарайтын жерасты суларының "секіруін" ұстап алады. Дренаж шахтасының қазбаларының ұзындығы 56 км-ге жетеді. Пайдалануда – 260 көтеріліп келе жатқан дренаждық ұңғымалар. Барлық дренаждық суларды және атмосфералық жауын-шашынды айдау шахтаның басты су төгетін жерімен жүргізіледі. Су ағызу өнімділігі 7200 м3/сағ жетеді. Ол үшін негізгі суағар ОЖЖ 850-240 сорғысының 1 данасымен жабдықталған. "НОВОТЭК"-тің дренажды суларды СТБК-ты шаруашылық-ауыз сумен қамтамасыз ету үшін пайдалану мүмкіндігі оның таза суға деген қажеттілігін қанағаттандырды. Сумен жабдықтауды іске асыру ОЖЖ 300х300 сорғысының 5 данасымен орындалды. Карьерді құрғату жүйесін пайдалану тәжірибесі және СТБК карьеріндегі дренаждық жұмыстарды дамыту бойынша жобалық шешімдер жерасты құрғату әдісіне бағдарланған кен орнын жерасты және жерүсті суларынан қорғаудың таңдалған стратегиясының дұрыстығын дәлелдейді.

Тау-кен қазбаларын қорғау түрлері мен жүйелерін, қорғаныс құрылыстарының түрлерін, құрылғылары мен іс-шараларын таңдау уақыт өте келе өзгеретін кен орнын игеруге қарай, өндірістік және табиғи жағдайларды, қорғалатын кеңістіктің нысаны мен мөлшерін ескеруі керек.

Қорғау жүйелері, олардың дамуы, қорғаныс құрылыстары мен құрылғыларының конструкциялары, қорғау іс-шаралары кен орнын игерудің жүйелерімен, әдістерімен және дамуымен өзара байланысты болуы керек.

Жаңбыр, еріген және техникалық сулардың жерүсті ағынын реттеу шахта алаңы мен карьердің өзінде (кертпелер, беткейлер, түбі алаңдары), сондай-ақ карьердің айналасындағы белгілі бір жолақ шегінде жүргізіледі.

Жерүсті ағынын реттеу жөніндегі іс-шаралар таулы және су ағызатын арықтарды орнатуға, карьердің айналасындағы аумақты жоспарлауға (таулы арықтарға қарай еңіс бетін бере отырып), сондай-ақ кемер алаңдарын жоспарлауға дейін азаяды.

Жаңбыр, еріген және техникалық суларды бұру жүйесі кен орнының барлық дренаж жүйесімен байланысуы керек; бұл ретте кейбір жағдайларда ортақ су жинағыштар мен сорғыларды, су төгетін ұңғымаларды және т.б. пайдалану арқылы бірыңғай су төгетін құралдарды қолдану орынды болып шығады.

Өзендер мен су коллекторларын (көлдерді, тоғандарды, батпақтарды) бұру және құрғату карьерді немесе шахтаны олардан судың түсуі есебінен суландыру айтарлықтай маңызды болған жағдайларда қолданылады. Өзен немесе ағын жаңа бетондалған арнаға бұрылады, сонымен қатар өзен суларын құбырлар арқылы бұру тиімді. Егер өзен арнасы әлсіз өткізгіш жабын шөгінділерімен өтетін болса, онда кейде бетондаудан бас тартуға болады, бұл сүзу есебімен расталуы керек.

Кросс–медиа әсерлер

Қаржылық шығындар. Ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

Сүзгіге қарсы перделер, суды төмендетуден айырмашылығы, зиянды ағындардың пайда болуына және жерасты суларының ресурстарының сарқылуына әкелмейді және қорғалатын объектілер аймағында тау жыныстарының, жер бетінің және құрылыстардың деформациясын тудырмайды.

Жоғары күрделі және пайдалану шығындары, карьерлерде жерасты құрғату әдісімен тау-кен қазбаларын жүргізу және жұмыс күйінде ұстау қажеттілігі.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Ұсынылған әдістер жалпыға бірдей қолданылады, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

Құрғату әдістерінің қолданылуы игеріліп жатқан кен орнының тау-кен геологиялық, гидрогеологиялық және тау-кен техникалық жағдайларына негізделе отырып айқындалады.

Тұрақты коллекторды бөлу мен оқшаулаудың орындылығы кен орнын пайдаланудың барлық кезеңінде тау-кен жұмыстарының қалыпты жүруін қамтамасыз ету үшін бөлу құнын және дренаждық шараларды салыстыру арқылы техникалық-экономикалық есептеулерге негізделеді.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

Ендірудің қозғаушы күші

5.3.12.3. Жерүсті инфрақұрылымы аумағының жерүсті ағынын басқару.

Сипаттамасы

Су объектілеріне теріс әсерді азайту әдістері немесе олардың жиынтығы.

Техникалық сипаттамасы

Жерүсті ағынын басқару бойынша технологиялық операцияларға мыналар жатады:

тау жыныстарының үйінділерінен жерүсті сарқынды суларын жинау және тазарту жүйесін ұйымдастыру;

қалдық қоймасына үйінділер кезінде гидротехникалық құрылыстардан сарқынды суларды айдау;

бұзылмаған учаскелерден, оның ішінде тегістелген, егілген немесе көгалдандырылған учаскелерді айналып өту үшін жерүсті ағынын бұру, бұл тазартылатын сарқынды сулардың көлемін барынша азайтуға мүмкіндік береді;

тазартылған сарқынды суларды технологиялық қажеттіліктерге қайта пайдалана отырып, аумақтың бұзылған және ластанған учаскелерінен жерүсті ағынын тазарту;

тиісті мөлшердегі нөсер ағындарын, траншеяларды, арықтарды ұйымдастыру; беткейлерді контурлау, террассалау және тіктігін шектеу; эрозиядан қорғау мақсатында соқыр жерлер мен қаптамаларды қолдану;

көлбеу кірме жолдарды ұйымдастыру, жолдарды дренаждық құрылыстармен жарақтандыру;

эрозияны болдырмау үшін тамыр қабатын жасағаннан кейін бірден жүзеге асырылатын биологиялық қалпына келтіру кезеңінің фитомелиоративтік жұмыстарын орындау.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Аталған әдістерді пайдалану: көмір өндіруші кәсіпорындардың тау жыныстарының үйінділерінің аумағынан ластанған жерүсті сарқынды суларының инфильтрациясынан туындаған топырақтың, жерасты және жерүсті суларының ластану қаупін азайтуға; ластанған сарқынды суларды су объектісіне ағызу көлемін азайту арқылы су объектілеріне теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Техника ластанған учаскелерге нөсер және еріген сарқынды сулардың түсуін барынша азайту, таза суды ластанған жерлерден бөлу, қорғалмаған топырақ учаскелерінің эрозиясын болдырмау, дренаж жүйелерінің лайлануын болдырмау мақсатында кәсіпорынды орналастыру ерекшелігін және оның ерекшелігін ескере отырып, тау-кен кәсіпорнының жерүсті инфрақұрылымы аумағының нөсер және еріген сарқынды суларын басқаруды көздейді.

Кәсіпорынның орналасу аумағының ерекшелігін және оның ерекшелігін ескере отырып, аршу және сыйымды жыныстардың сыртқы үйінділерінің контуры бойынша су бұру арықтары жүйесін ұйымдастыру, жабдықталған тұндырғышта жерүсті сарқынды суларын бастапқы жарықтандыру және қажет болған жағдайда оларды сарқынды суларды тазартудың жергілікті кешендерінде одан әрі тазарту.

Кросс–медиа әсерлер

Ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Жалпы қолданылатын, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

Ендірудің қозғаушы күші

5.3.12.4. Ағынды суларды тазартудың Қазіргі заманғы әдістерін қолдану

Тау-кен массасында, өнімде немесе өндіріс қалдықтарында болатын заттармен сарқынды сулардың ластану деңгейін төмендету мақсатында сарқынды суларды (шахталық, карьерлік) тазартудың тиімді әдістерін қолдану.

Сарқынды суларды тазартуға бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, шаралар мен іс-шараларды таңдау сарқынды сулардың құрамымен, технологиялық процестің ерекшеліктерімен, судың сапасына техникалық шарттармен (айналымды сумен жабдықтау немесе қайта пайдалану жағдайында), сарқынды суларды қабылдайтын су объектісі суының сапасын ескере отырып белгіленген жол берілетін ағызу нормативтерімен айқындалады.

Соңғы ағындардың көлемін және олардағы ластағыш заттардың концентрациясын азайтудың оңтайлы әдісін анықтау үшін келесі маңызды факторларды ескеру қажет:

ағын су көзі болып табылатын процесс;

су көлемі;

ластағыш заттар және олардың концентрациясы;

ішкі қайта пайдалану мүмкіндіктері;

су ресурстарының қолжетімділігі.

5.3.12.4.1. Ағарту және тұндыру

Сипаттамасы

Тұндыру – сарқынды сулардан гравитациялық күштің әсерінен тұндырғыштың түбіне қонатын немесе оның бетіне қалқып шығатын қатты дисперсиялы қоспаларды шығарудың ең қарапайым және жиі қолданылатын әдісі болып саналады. Бірінші тұндырғыштар - ағынды суларды биологиялық тазартуға арналған құрылыстардың алдындағы тұндырғыштар; екінші тұндырғыштар - биологиялық тазартудан өткен сарқынды суларды ағартуға арналған тұндырғыштар болып табылады.

Техникалық сипаттамасы

Тұндыру әдісінің мәні мынада: кейбір қоспалар түбіне түседі, ал басқалары бетіне көтеріледі, бұл судың тығыздығымен салыстырғанда қоспаның тығыздығына байланысты. Әдетте, ағынды суларды 6-24 сағат бойы тұндыру ағынды сулардан 95 %-ға дейін тоқтатылған заттарды кетіруге мүмкіндік береді. Тұндырғыштар көлденең және тік болады. Көлденең тұндырғыштарда ағынды сулар ағыны көлденең, ал тік тұндырғышта тігінен төменнен жоғары қарай қозғалады. Көлденең тұндырғыштардың негізгі артықшылықтары: таяз тереңдік, жақсы тазалау әсері, бірнеше бөлімдер үшін бір тырмалау құрылғысын пайдалану мүмкіндігі. Олардың кемшіліктері шектеулі еніне байланысты көбірек тұндырғыштарды қолдану қажеттілігін қамтиды. 5.40-суретте көлденең тұндырғыш көрсетілген.

Тазартылған суды жинау жүйесі

1 – жеткізу науасы; 2 – жартылай батыру тақтасы; 3 – қырғыш арба; 4 – бұратын науа; 5 – май жинау науасы; 6 – шөгіндіні жою

5.41-сурет. Көлденең тұндырғыш.

Тік тұндырғыштардың көлденең тұндырғыштарға қарағанда артықшылығы бар; олардың қатарына шөгінділерді кетірудің ыңғайлылығы және құрылымның кішігірім ауданы жатады. Алайда, олардың бірқатар кемшіліктері бар, олардың ішінде мыналарды атап өтуге болады: а) тереңдігі үлкен, бұл олардың құрылысының құнын арттырады, әсіресе жерасты сулары болған кезде; ә) өткізу қабілеті шектеулі, өйткені олардың диаметрі 9 м-ден аспайды. Тік тұндырғыштардан тұнба гидростатикалық қысымның әсерінен жойылады. Жауын-шашынның ылғалдылығы 95 % құрайды. 5.41-суретте тік тұндырғыштың түрі көрсетілген

5.42-сурет. Тік тұндырғыштың конструкциясы

Механикалық сүзудің артықшылығы – аппараттық дизайнның қарапайымдылығы, тоқтатылған бөлшектерді тиімді тазарту. Механикалық сүзудің кемшілігі – олардың ағынды суларын механикалық сүзу кезінде еріген қоспалар жойылмайды.

Тұндырғыштардан тұнба гидростатикалық қысыммен және әртүрлі механизмдердің (қырғыштар, сорғылар, элеваторлар және т.б.) көмегімен жойылады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Тоқтатылған заттардың төгінділерін 95 %-ға дейін қысқарту

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

Ағартқыштарда ластану концентрациясының тоқтатылған заттар бойынша – 70 %-ға және жауын-шашын процестерін, үлпек түзілуін және сарқынды суды тоқтатылған тұнба қабаты арқылы сүзу есебінен БПК бойынша – 15 %-ға төмендеуіне қол жеткізіледі.

Өндіріс жағдайында қол жеткізілген суспензия концентрациясын төмендету әсері 50-60 %-дан аспайды [55]. ( stroy-spravka.ru).

Кросс-медиа-әсерлер

Көлденең тұндырғыштардың кемшілігі – оларда арба немесе тізбекті типтегі шөгінділерді тырмалау үшін қолданылатын механизмдердің жұмысының қанағаттанарлықсыз сенімділігі, әсіресе қыста. Сонымен қатар, көлденең тұндырғыштар тікбұрышты құрылымдар ретінде, бұдан бөлек, радиалды тұндырғыштарға қарағанда құрылыс көлемінің бірлігіне шаққанда темірбетонның жоғары шығынымен (30-40 %) сипатталады.

Тік бастапқы тұндырғыштардың кемшілігі – құрылымдардың максималды диаметрін 9 м-ге дейін шектейтін қарапайымдылығы мен үлкен тереңдігі, сонымен қатар суды ағартудың төмен тиімділігі (әдетте тоқтатылған заттарды алу үшін 40 %-дан аспайды) болып саналады.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Ағынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жиі қолданылады. "Шерегешская" шахтасында (2021) Үлкен Унзас өзеніне шығарылатын шахталық ағынды суларды тазартуға арналған жабдық орнатылған. Суды тазарту жұмысы тұндыру және реагенттерді қосу арқылы жүреді. Қалқымалы бөлшектері, шлам және құм бойынша тазарту 98 %-ға, мұнай өнімдері бойынша 90 %-ға жетеді [56].

Экономика

Тазарту қондырғыларының бағасына әсер ететін негізгі факторлар:

тазартылған судың сапасына және ластанған ағынды сулардың сапалық құрамына қойылатын талаптар;

автоматтандыру деңгейі;

тазарту құрылыстарының өнімділігі.

Ендірудің қозғаушы күші

Ағынды сулардағы қалқымалы заттар төгінділерінің төмендеуі.

5.3.12.4.2. Сүзу

Сипаттамасы

Сүзу – өткізгіш орта арқылы өтетін ағынды сулардан қатты бөлшектердің бөлінуі болып табылады. Ең көп таралған сүзгі ортасы – құм.

Техникалық сипаттамасы

Әдетте, сүзу әдістері сұйықтықтан қатты заттарды бөліп алу үшін, сондай-ақ ағынды суларды тазарту процесінде жарықтандырудың соңғы кезеңі ретінде қолданылады. Орнату, алдыңғы тазалау кезеңінен кейін қалған 0,001–0,02 мкм қатты бөлшектерді кетіру үшін тұндыру және соңғы бақылау кезеңдері арасында жүзеге асырылады. Сүзу жойылатын бөлшектердің түріне байланысты әртүрлі сүзгі жүйелерін қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.

Кәдімгі сүзгі қондырғысы сұйық ағындылар өтетін сүзгі материалының немесе материалдардың қабатынан тұрады. Сүзгі ортасынан өте алмайтын жұқа бөлшектер сүзгі сүзіндісін құрайды, оны үнемі немесе мезгіл-мезгіл алып тастап отыру керек, мысалы, қысымның айтарлықтай өзгеруін болдырмау үшін кері жуу арқылы. Қысым айырмасының төмен деңгейінде ағынды сулар ауырлық күшінің әсерінен сүзуге беріледі.

Құм сүзгілері жауын-шашын немесе металл гидроксидтері сияқты тоқтатылған қатты заттарды немесе жартылай қатты материалдарды механикалық түрде жоюға арналған. Ағынды суларды құмды сүзу арқылы тазарту жұмысы сүзу, химиялық сорбция және ассимиляция әсерлерінің үйлесімі арқылы жүзеге асырылады. Құм сүзгілері кейде құм қабаттарымен толтырылған қысымды ыдыс ретінде пайдаланылады, оның тереңдігі артқан сайын шекемтастары да артады. Бастапқыда сүзгі сүзіндісі сүзу тиімділігін арттыруға ықпал етуі мүмкін, әсіресе ұсақ бөлшектерге қатысты. Біраз уақыттан кейін сүзгі құм қабатын кері жуу керек. Құм сүзгілері көбінесе тұйық циклден шығарылатын суды немесе ағынды суларды қосымша тазарту үшін қолданылады, содан кейін оларды техникалық су ретінде пайдалануға болады. Стандартты құм сүзгісі құрылысының схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

5.43-сурет. Құм сүзгі схемасы

Қажетті нәтижеге қол жеткізу үшін өте ұсақ бөлшектерді алып тастағанда гиперфильтрация немесе кері осмос қолданылады. Гиперфильтрация молекулалық салмағы шамамен 100-ден 500 мкм-ге дейінгі бөлшектердің өтуін қамтамасыз етеді, ал ультрафильтрация мөлшері 500-ден 100000 мкм-ге дейінгі бөлшектер үшін қолданылады.

Ағындылар ультрафильтрациялық мембрана арқылы өтеді. Бұл өте кішкентай кеуекті мембрана су бөлшектері сияқты молекулалық бөлшектердің өтуіне мүмкіндік береді және үлкен молекулалық бөлшектердің енуіне жол бермейді. Өте жақсы тазартылған мембраналарды қолданған кезде металл иондары сияқты өте ұсақ бөлшектерді де сүзуге болады. Мембрананы пайдаланып сүзу нәтижесінде таза сүзгі мен концентрат пайда болады, оны одан әрі тазарту қажет болуы мүмкін.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Су шығарындыларын азайту, тазарту тиімділігі 70 % дейін құрайды. Жүктеме ретінде пайдаланылған жасанды материалдарды қалпына келтіру мүмкіндігі.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

Сүзу режиміндегі жұмыс шарттары:

ұзақтығы: 20-120 мин;

максималды рұқсат етілген трансмембраналық қысым: 1,5 бар;

ұсынылатын трансмембраналық жұмыс қысымы: 0,6-1,2 бар;

фильтраттың меншікті ағыны: 50-150 л/(м2*сағ);

Қоректендіретін судың максималды лайлануы: 200 NTU;

максималды жұмыс температурасы: ≤ +40 °C;

РН жұмыс диапазоны: 1,0 – 12,0.

Кросс-медиа әсерлер

Мәліметтер жоқ.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Ағынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жиі қолданылады.

Экономика

Жобалау-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі. Экономикалық тұрғыдан тиімді, бірақ жеке көзқарасты қажет етеді.

Іске асыру үшін қозғаушы күш

Су объектілеріне төгінділерді азайту.

5.3.12.4.3. Сорбция

Сипаттамасы

Сорбциялық тазалау – сүзгі элементінің сұйықтықтағы қоспаларды ұстау қабілетіне негізделген суды терең тазартудың бір жолы. Бұл әдіс су құрамына жоғары талаптар қойылған кезде қолданылады.

Сорбциялық сүзгі – жүйенің тиімдірек жұмыс істеуіне арналған тазарту қондырғыларының қосымша элементтерінің бірі.

Техникалық сипаттамасы

Сорбция процестері – металдарды бетіндегі ерітінділерден (адсорбция) немесе бүкіл көлемде (сіңіру) сорбциялық затпен ұстаудың гетерогенді процесі. Сорбциялық зат ретінде белсендірілген көмір, саз – бентониттер, ион алмастырғыш шайырлар, шунгиттер мен цеолиттер, органикалық еріткіштердегі экстрагент ерітіндісі (керосин) және т.б. қолданылады. Жыл сайын сорбенттердің жаңа түрлері мен түрлері (нанотүтікшелер және сол сияқтылар), жылына жүзден астам ион алмастырғыш шайырлар жасалатынын атап өту қажет. Белгілі бір сорбциялық агентті қолдану жағдайларға, металл түріне, рН-ға, кедергі келтіретін және ластағыш заттардың болуына және т.б. байланысты. Сорбентті таңдау Техникалық тапсырма – мақсаты мен міндеттері, шарттары мен параметрлері негізінде жүзеге асырылады. Тәжірибелік жолмен анықталады және орнату жобасына жобалау ұйымы енгізеді.

Белсендірілген көмір (кокос, сүрек, тас) ең көп таралған және тиімді сорбенттердің бірі болып саналады. Органикалық ластағыш заттардың деңгейін 90-99 % төмендетеді.

Ұнтақ немесе түйіршік түрінде қолдануға болады. Тиімділік микрокеуектердің жалпы көлеміне байланысты. Әдетте, белсендірілген көмір негізіндегі сүзгілер бірнеше қабаттар немесе картридждер ретінде пайдаланылады, осылайша материалдың бір сүзгіден өтуі екінші сүзгідегі тазалаумен өтеледі. Содан кейін, пайдаланылған сүзгі ауыстырылады және екінші сүзгі ретінде пайдаланылады. Бұл операция сүзгілер арқылы секірулерді анықтаудың тиісті әдісінің болуына байланысты.

ИРВЕЛЕН-М сорбентін қолдану арқылы сүзгі құю

ИРВЕЛЕН-М – "Холдинговая компания Меншен групп" ЖШҚ-ның авторлық әзірлемесі болып табылатын сүзгі материалы. ИРВЕЛЕН-М – бұл бастапқы полипропиленнен жасалатын және құрылымды құрайтын материалды торға тігіп, жоғары температураның әсерінен пайда болған шекемтастар мен үлпектермен қиылысқан ақ-сарғыш полимерлі талшық болып саналатын сорбент.

ИРВЕЛЕН-М сүзгілеріне арналған сорбенттің сипаттамасы:

қолмен ұстап көргенде қатты мақтаға ұқсайды;

полимерлі талшықтың диаметрі — 100-250 мкм;

-50°C-тан +90°C-қа дейінгі температурада қолдануға болады;

мұнайдың, мұнай өнімдерінің, кейбір элементтер мен қосылыстардың тез сіңуіне және кейіннен жиналуына және сақталуына ықпал ететін жоғары талшықты сіңіру қабілеті;

талшықты-кеуекті құрылымы бар ИРВЕЛЕН-М суды сіңірмейді, бірақ суды кедергісіз өткізеді.

Материал бірегей құрылымға ие, соның арқасында ол мыналар бойынша суды сүзуді жүзеге асыра алады:

ауыр металдар (ванадий, алюминий, темір, кобальт, кадмий, литий, мыс, марганец, мышьяк, қорғасын, никель, мырыш, хром);

хлорорганикалық қосылыстар (2-хлорфенол, пентахлорфенол, трихлорметан, тетрахлорметан, 1,1,1-трихлорэтан, пестицидтер-гамма-ГХГЦ);

органикалық қосылыстар (шекті альдегидтер, мұнай өнімдері, фенолдар);

бейорганикалық қосылыстар (сульфаттар, хлоридтер, нитраттар, нитриттер, фосфаттар, аммоний тұздарының азоты және аммиак).

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Суға органикалық шығарындыларды азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

Нақты объектіге байланысты.

Кросс-медиа әсерлер

Мәліметтер жоқ.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Ағынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жиі қолданылады.

Экономика

Ендірудің қозғаушы күші

Су объектілеріне төгінділерді азайту.

5.3.12.4.4. Коагуляция, флокуляция

Сипаттамасы

Бұл әдіс рН мәнін түзету және еритін металдың тұндыру қарқындылығын арттыру мақсатында реагенттерді біріктіруде алюминий және темір сульфаттары мен хлоридтері, гидросульфаттар және алюминий гидроксохлоридтері сияқты реагенттерді қосудан тұрады.

Техникалық сипаттамасы

Коагуляция

Коагулянттар ретінде әлсіз негіздердің көп зарядталған катиондары мен күшті қышқылдардың аниондары түзетін тұздар қолданылады. Суда аталған тұздар күрделі иондар түзе отырып, гидролизденеді. Алюминий мен темір сульфаттары мен хлоридтері ең көп таралған. Гидролиз процесінде түзілген алюминий және темір гидроксидтерінің коллоидты күлдері агрегаттар түзу үшін коагуляцияланады. Соңғысы ағынды сулардың дисперсті фазасының бөлшектерімен бірге тұнбаға түседі және осылайша оны тазартады.

Коагулянттардың гидролизі коагуляцияның маңызды процестерінің бірі болып табылады. Оның толықтығы суспензияның бөліну сапасына да, коагулянттың шығынына да әсер етеді. Ағынды суларды тазарту кезінде коагулянттарды пайдаланудың максималды тиімділігін қамтамасыз ететін шешуші фактор – дисперсті жүйеде коагулянттың концентрациясын, рН мәнін және дисперсті ортаның иондық құрамын өзгерту арқылы қажетті бағытта гидролиз жүргізуге жағдай жасау болып табылады. Дисперсті фазаның теріс заряды бар дисперсті жүйелер бөлінген жағдайда, бұл жағдайлар дисперсті фазаның оң заряды бар дисперсті жүйелер – теріс зарядталған гидроксокомплекстер бөлінген жағдайда оң зарядталған гидроксокомплекстердің алынуын қамтамасыз етуі тиіс.

Алюминий мен темір сульфаттарымен және хлоридтерімен қатар, негізділігі жоғары коагулянттар – гидросульфаттар мен алюминий гидроксохлоридтері соңғы уақытта кеңінен таралуда. Дигидроксосульфаттың [Al2(SO4)2(OH)2]·11 Н2О алюминий сульфатынан артықшылығы – рН-ның аса кең диапазонында, жоғары үлпек түзу қабілетінде. Бұл заттың гидролизі нәтижесінде пайда болатын гидроксокешендер оң зарядты жоғарылатады. Оның коррозиялық белсенділігі алюминий сульфаттарына қарағанда айтарлықтай төмен. Қазіргі уақытта, алюминий пентагидроксохлориді Al2(OH)5Cl ең көп таралған. Бұл коагулянттың айрықша айырмашылығы – оңтайлы рН мәндерінің кең аймағы, әсіресе қышқыл аймақта. Коагулянт дисперсті фазасы аз дисперсті жүйелерді бөлу кезінде жақсы жұмыс істейді, оның коррозиялық белсенділігі төмен.

Төмен рН дисперсті жүйелерді коагуляциялау үшін натрий алюминаты қолданылады. Жоғары рН мәндерінде натрий алюминаты алюминий сульфатымен бірге қолданылады.

Көптеген жағдайларда, коагулянт қоспаларын қолдану жоғары тиімділік береді. Бұл ретте рН мен температураның оңтайлы мәндері аймағының едәуір кеңеюі қамтамасыз етіледі, үлпектер жекелеген коагулянттарды қолдану жағдайына қарағанда біркелкі тұнбаға түседі. Al2(SO4)3 және FeCl3 қоспасын 1:1 арақатынасында қолдану белгілі.

Флокуляция

Дисперсті жүйелердің тұрақтылығын реттеу үшін жақында әртүрлі суда еритін полимерлер кеңінен қолданылуда, олардың өте аз қоспалары дисперсиялардың тұрақтылығын түбегейлі өзгерте алады. Олар ағынды суларды дисперсті қоспалардан тазартуда, аспаларды шоғырландыру мен сусыздандыруда, жауын-шашынның сүзу өнімділігін жақсарту үшін және т.б. кеңінен қолданылады. Флокуляция деп аталатын барлық осы процестердің негізінде дисперсті бөлшектердің агрегация дәрежесінің жоғары молекулалық қосылыстың (ЖМҚ) әсерінен өзгеруі жатыр. Флокуляция нәтижесінде пайда болатын ықшам коагулянттардан айырмашылығы, ірі агрегаттар (флокулалар) айтарлықтай икемділікке ие. Флокуляция, әдетте, қайтымсыз процесс: бұл жағдайда реагент ерітіндісінің құрамын азайту арқылы (коагуляция кезінде байқалғандай) тұнбаны пептизациялауды (қайта диспергирлеуді) жүзеге асыру мүмкін емес.

Жоғары молекулалы флокулянттар әдетте үш топқа бөлінеді: бейорганикалық полимерлер, табиғи заттар және синтетикалық органикалық полимерлер. Флокулянттардың соңғы сыныбы кеңінен қолданылуда. Ең көп таралған флокулянттар – полиакриламид (ПАА), акриламид, акрилонитрил және акрилат сополимерлері, полиакрил және полиметакрил қышқылдарының натрий тұздары, поли-диметиламиноэтилакрилаттар (ПДМАЭА) және т.б.

Сарқынды суларды коагуляция және флокуляция арқылы тазарту процесі келесі кезеңдерден тұрады: коагулянттар мен флокулянттардың жұмыс ерітінділерін дайындау, реагенттерді сарқынды сумен мөлшерлеу және араластыру, үлпек түзу, үлпектерді тұндыру.

Жұмыс ерітінділерін дайындау гидравликалық немесе механикалық араластырғыштарда жүзеге асырылады. Коагулянттардың жұмыс ерітінділерінің концентрациясы әдетте 3-5 %, кейде 7 % дейін, флокулянттардың жұмыс ерітінділерінің концентрациясы 1 % дейін құрайды. Сарқынды суды коагулянттардың жұмыс ерітінділерімен араластырғаннан кейін, ол гидравликалық немесе механикалық араластырғыштарда да жүзеге асырылуы мүмкін, су қабыршақтану камераларына жіберіледі, онда осы процесті күшейту үшін флокулянттар қосылуы мүмкін. Бөлгіш, құйынды және механикалық араластырғыштары бар камералар қолданылады. Камераларда қабыршақтардың пайда болуы баяу жүреді – 10-30 минут ішінде. Қабыршақтарды тұндыру бұрын қарастырылған тұндырғыштарда, ағартқыштарда және басқа құрылғыларда жүреді. Кейде араластыру, коагуляция және тұндыру кезеңдері бір аппаратта жүзеге асырылады.

(1 – ерітінді дайындауға арналған ыдыс; 2 – дозатор; 3 – араластырғыш; 4 – үлпек түзетін камера; 5 – тұндырғыш)

5.44-сурет. Коагуляция және флокуляция процестерінің схемасы

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Ластанған ағынды сулардың төгінділерін азайту.

Металдарды жоюдың максималды тиімділігін қамтамасыз ету үшін ең маңызды фактор – тұндырғыштарды таңдау. Сульфид негізіндегі реагенттерді қолдану кейбір металдың төмен концентрациясына қол жеткізуге мүмкіндік беретінін көрсететін мысалдар бар. Сарқынды суларды тазарту процесінде дұрыс рН мәні де өте маңызды, өйткені кейбір металл тұздары рН мәндерінің өте кішкентай диапазонында ғана ерімейді.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Әдістерді таңдау кезінде өндірістік процестердің ерекшеліктерін ескеру қажет. Сонымен қатар, қолданылатын әдістерді таңдағанда, қабылдаушы су объектісінің мөлшері мен ағын жылдамдығы белгілі бір рөл атқаруы мүмкін. Жоғары концентрациялардың пайдана көлемдік ағынның азаюы тазарту үшін энергияны тұтынудың төмендеуіне әкеледі. Жоғары концентрацияланған сарқынды суларды тазарту жоғары концентрациялы сарқынды суларға әкеледі, бірақ аз концентрацияланған ағындармен салыстырғанда қалпына келтіру жылдамдығы жоғары, бұл жалпы ластағыш заттарды жоюды жақсартады. Тазалау тиімділігі 90-95 % жетуі мүмкін. Коагулянттың шығыны оның түріне, сондай-ақ сарқынды суларды тазартудың құрамы мен қажетті дәрежесіне байланысты және 0,1-5 кг/м3 сарқынды суларды құрайды [57].

Кросс-медиа әсерлер

Қуатты тұтынуды арттыру.

Қоспаларды қолдану.

Кәдеге жаратуға жататын қалдықтардың түзілуі.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Жаңа және қолданыстағы қондырғыларда жиі қолданылады.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнаманың талаптары. Әлеуметтік-экономикалық аспектілер. Табиғи су объектілеріне ластағыш заттардың төгінділерін азайту.

5.3.12.4.5. Химиялық тұндыру

Сипаттамасы

Бұл әдіс рН мәнін түзету және еритін металдың тұндыру қарқындылығын арттыру мақсатында әк, каустикалық натрий, күкіртті натрий сияқты реагенттерді қосудан немесе реагенттерді біріктіруден тұрады.

Техникалық сипаттамасы

Химиялық тұндыру негізінен ағынды сулардан еритін металл иондарын кетіру үшін қолданылады. Еритін металдарды рН мәнін реттеу арқылы ағынды сулардан тұндыруға болады. Сарқынды суларға реагент қосылады, мысалы, әк, натрий гидроксиді, натрий сульфиді немесе реагенттердің қосындысы, нәтижесінде шөгінді түрінде металмен ерімейтін қосылыстар пайда болады. Бұл ерімейтін қосылыстарды судан сүзу арқылы жоюға болады. Коагулянтты немесе флокулянтты қосу оңай бөлінетін үлкен үлпектердің пайда болуына ықпал етеді және көбінесе тазарту жүйесінің жұмысын жақсарту үшін қолданылады.

Ағындардан темір, қорғаныс, мырыш, марганец сияқты және т.б. металдарды жою үшін әдетте тұнбалау қолданылады. Металл гидроксидтері әдетте ерімейді, сондықтан оларды тұндыру үшін әктас кеңінен қолданылады.

Металл сульфидтері де ериді және сілтілі ортада күкіртті натрий, натрий гидросульфиді және тримеркаптосульфотриазин (ТМС) сияқты реагенттер қолданылады. Биологиялық тәсіл сульфатты қалпына келтіретін бактериялардың көмегімен H2S алу кезінде де қолданылады, газ тасымалдаушы газдың тұндыру сатысына ауысады. Сульфидті тұндыру нәтижесінде рН мәніне және температураға байланысты тазартылған ағындардағы белгілі бір металдың концентрациясының төмен мәндерін қамтамасыз етуі мүмкін, ал металл сульфидтерін балқыту кезеңіне қайтаруға болады. Селен және молибден сияқты металдарды да тиімді түрде жоюға болады.

Кейбір жағдайларда металл қоспасын тұндыру екі кезеңде жүзеге асырылуы мүмкін: алдымен гидроксид арқылы, содан кейін сульфидті тұндыру арқылы. Артық сульфидтерді кетіру үшін тұндырудан кейін темір сульфатын қосуға болады.

Металдар жойылатын көптеген қондырғыларда сарқынды сулардың қажетті шекті мәндеріне жетудің негізгі проблемаларының бірі-тұндырылған металдың коллоидтық күйі. Бұл сапасыз бейтараптандыру және флокуляция нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Тұндырылған металдың күйін жақсарту үшін әртүрлі флокулянттар мен коагулянттарды қолдануға болады, және мұндай материалдарды жеткізушілер жауын-шашынға сынақтар жүргізіп, дұрыс коагулянтты көрсете алады.

Сарқынды сулардың құрамы концентраттың/шикізаттың сапасына және ылғалды жүйелерде тазартылған кейінгі шығатын газдардың құрамына байланысты өзгереді. Сонымен қатар, сарқынды сулардың пайда болуына ықпал ететін әртүрлі мөлшердегі материалдарды жеткізу көздері немесе ауа-райы жағдайлары сарқынды сулардың алуан түрлілігін арттырады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Табиғи су объектілеріне ластанған сарқынды сулардың төгінділерін азайту.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Сарқынды суларды химиялық тұндыру арқылы тазартудың тиімділігі келесі факторларға байланысты:

химиялық тұндырғышты таңдау;

қосылатын тұндырғыштың мөлшері;

тұндырылған металды кетірудің тиімділігі;

бүкіл тазарту процесінде дұрыс рН мәнін сақтау;

белгілі бір металдарды кетіру үшін темір тұздарын қолдану;

флоккуляциялық немесе коагуляциялық реагенттерді қолдану;

сарқынды сулар құрамының ауытқуы және кешен түзетін иондардың болуы.

Шахта суларын тазартудың бұл әдістері өнеркәсіптік сынақтардан өтіп, АҚШ, Канада, Ресей және Қытай кәсіпорындарында енгізілді. Шахта суларын тазарту тиімділігін арттыру үшін алдын ала тазартылған бейтараптандырылған сарқынды суларды тазартудың әртүрлі әдістері ұсынылған. Құрамында алюминийі бар реагенттерді (орташа және негізгі тұздар), сондай-ақ электро- немесе гальванокоагуляторлардағы сарқынды суларды өңдеу кезінде металды электрохимиялық еріту процесінде алынған алюминий гидроксидін қолдану арқылы өңдеу әдістері жиі қолданылады. Алюминий қосылыстарын қолданудың негізгі мақсаты – 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O (ГСАК) кальций гидросульфоалюминаты түрінде сульфаттарды оқшаулау. Осы әдіс бойынша сульфаттардың тұндырылуы келесі теңдеумен сипатталады:

3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + CaSO4 + 25(26) H2⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O

Бұл әдіспен сульфаттардың бөліну тереңдігі, құрамында алюминий бар реагенттің шығынына байланысты. Ағартылған судағы сульфат иондарының минималды мөлшері HSAC ерігіштігімен анықталады және 25 мг/дм3 құрайды.

Кросс-медиа әсерлер

Қуатты тұтынуды арттыру.

Қоспалар қосу.

Кәдеге жаратуға жататын қалдықтардың түзілуі.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Жаңа және қолданыстағы қондырғыларда жиі қолданылады.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнаманың талаптары Әлеуметтік-экономикалық аспектілері. Табиғи су объектілеріне ластағыш заттардың төгінділерін азайту.

5.3.12.4.6. Бейтараптандыру

Сипаттамасы

Қышқыл суларды бейтараптандыру үшін натрий гидроксиді NaOH, калий гидроксиді КОН, натрий карбонаты Na2CO3, аммиак суы NH4OH, кальций карбонаты СаСO3, магний карбонаты MgCO3, доломит (CaCO3·MgCO3), цемент қолданылады. Ең қолжетімді реагент – құрамында 5-10 % белсенді әк Са (ОН)2 бар кальций гидроксиді (әк сүті Ca (OH)2). Кейде өндіріс қалдықтары бейтараптандыру үшін қолданылады, мысалы, металлургия өндірісінің шлактары.

Техникалық сипаттамасы

Бейтараптандыру, құрамында металдар (ауыр металдар) бар қышқыл сарқынды суларды тазарту, тұнба түзу үшін сілтілі реагенттерді қосу арқылы қышқыл ерітінділердің рН мәнін арттыру үшін қолданылады.

Ерітіндінің рН мөлшері суда металл гидроксидтерін қалыптастыру және тұндыру үшін реттеледі. Әдетте, бұл процесс сарқынды суларды тазартудың негізгі кезеңіне дейін жүзеге асырылады.

Бейтараптандыру үшін кез келген сілтілі реагент, көбінесе үлпілдек әк, әк сүті, суспензия түріндегі кальций мен магний карбонаттары қолданылады. Кәсіпорын шегінде әк беру механикаландырылуы тиіс. Реагентті сөндіру арнайы машиналарда, Руссол және Поляков конструкцияларында жүзеге асырылады. Ірі әк фракциялары алдын ала ұсақталуы керек. Әк сүті, қалақтардың айналымы минутына 40 айналымнан кем емес араластырғыштарда дайындалады. Оның концентрациясы кальций оксидінің белсенділігі бойынша 5-тен 10 %-ға дейін анықталады.

Шахта суларын бейтараптандыру үшін реагент ретінде сода өндірісінің сілтілі қалдықтарын пайдалану. Шахта суларын реагент ретінде бейтараптандыру үшін сода өндірісінің қалдықтарын пайдалануға болады. Шахта суын шламдармен араластырған кезде ауыр металл иондарының қалдықтардың негізгі компоненттері болып табылатын карбонатпен және кальций гидроксидімен әрекеттесуі арқылы рН жоғарылайды. Бұл жағдайда Fe, Mn, Zn және т.б. иондары аударылады.

Бейтараптандырудың артықшылығы – тазарту процесінің тиімділігін арттыру мақсатында сарқынды суларды алдын-ала тазарту мүмкіндігі.

Бұл әдіс қышқыл суларды бейтараптандыру үшін кеңінен қолданылады. Қышқыл және сілтілі өндірістік сарқынды суларда әрдайым металл иондары болатындықтан, реагенттің дозасы тұнбаға ауыр металл тұздарының бөлінуін ескере отырып анықталады. Өндірістік сарқынды суларды реагентті бейтараптандыру процестері бейтараптандыру қондырғыларында немесе станцияларында жүзеге асырылады.

Сарқынды сулар мен реагенттің жанасу уақыты кемінде 5 минут болуы керек. Құрамында еріген ауыр металл иондары бар қышқыл сарқынды сулар үшін бұл уақыт кем дегенде 30 минут болуы керек.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Суға шығарындыларды азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

2016 жылдан бастап Учалы ТБК жұмыс істеп тұрған бейтараптандыру станциясында тұнбаны сусыздандыру торабы пайдалануға берілді, көп сатылы тазартудан кейін тазартылған суларды тұндыруға арналған тұрақтандырғыш тоғанның құрылысы аяқталуға жақын [58].

Кросс-медиа әсерлер

Бұл әдістің кемшілігі – кәдеге жарату қиынға соғатын кристалды кальциттен, кварцтан, калий дала шпаттарынан тұратын қайталама химиялық қалдықтардың пайда болуы.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Сарқынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жиі қолданылады.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

Ендірудің қозғаушы күші

Экологиялық заңнаманың талаптары. Әлеуметтік-экономикалық аспектілер. Ластағыш заттардың төгінділерін азайту.

5.3.12.4.7. Тотығу

Сипаттамасы

Тазартудың тотығу әдісі улы және жағымсыз иісті қоспалары бар ағынды суларды залалсыздандыру үшін қолданылады. Тотығу процесінде химиялық реакциялар нәтижесінде улы ластағыш заттар аз уытты болып, судан шығарылады.

Техникалық сипаттамасы

Хлор диоксиді марганец оксидінің тұнбаға түсуімен марганецті (II) марганецке (IV) дейін тиімді тотықтырады. Хлорит анионы Mn (II)-мен де әрекеттесетіндіктен, барлық реакцияны келесідей көрсетуге болады:

2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O-> 5MnO2 + 12H+ + 2Cl-

Реакция тез және қарқынды жүреді, 5 минуттан кейін марганец оксидінің 99 %-дан астамын сүзу арқылы жоюға болады. Бұл реакцияға қышқыл ортадан гөрі сәл сілтілі орта әсер етеді.

Хлор диоксиді темір гидроксидін (III) тұнбаға түсіріп, темірді (II) темірге (III) оңай тотықтырады. Хлорит анионы Fe (II)-мен де оңай әрекеттесетіндіктен, бүкіл реакцияны келесідей жазуға болады:

ClO2 + 5Fe2+ + 13H2O -> 5Fe(ОH)3 + Cl- + 11H+

Содан кейін, түзілетін тұнба сүзу әдісімен жойылады. Бұл реакцияға бейтарап және сәл сілтілі орта да ықпал етеді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Суға шығарындыларды азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

1 мг марганецті тотықтыру үшін рН>7 кезінде 2,5 мг хлор диоксиді қажет. 1 мг темірді тотықтыру үшін рН>5 кезінде 1,3 мг хлор диоксиді қажет.

Кросс-медиа әсерлер

Mn (II) "белсенді хлормен" тотығып тұндыру процесі тұнбаның пайда болуымен қатар жүреді, бұл оның бөлінуін сулы ерітінділерден алу процестерін кейіннен қолдануды қажет етеді.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Сарқынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жиі қолданылады.

Экономика

Жобалау-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі.

Ендірудің қозғаушы күші

5.3.12.4.8 . Ион алмасу

Сипаттамасы

Ион алмасу процесі әдетте ион алмасу шайырының шекемтастарымен толтырылған бағанда жүреді. Алмасу бағанның жоғарғы жағынан басталады, содан кейін ол арқылы өтеді, осылайша алмасу процесінің тепе-теңдік күйін сақтайды.

Техникалық сипаттамасы

Ион алмасу процесі кейде технологиялық сарқынды сулардан металдарды шығару кезінде тазартудың соңғы кезеңі ретінде қолданылады. Ион алмасу арқылы сарқынды сулардан қажетсіз металл иондары қатты матрицаға ауысу арқылы жойылады, сонымен бірге ион алмастырғыштың жақтауында сақталған басқа иондардың тең мөлшерін қайтарады. Әдетте, ион алмасу процесі металдың концентрациясы 500 мг/л-ден аз болған кезде қолданылады.

Ион алмастырғыштың сыйымдылығы жақтауда сақталған иондар санымен шектеледі. Сондықтан, ион алмастырғышты тұз қышқылы немесе каустикалық сода көмегімен қалпына келтіру қажет.

Ион алмастырғыштарды ағынды сулардан белгілі бір металдарды кетіру үшін қолдануға болады. Мұндай селективті ион алмасу процесі ағындарды улы металдардан тазартуда әлдеқайда тиімді. Сонымен қатар, баған, аралас ағынды сулармен жұмыс істегенде өте жоғары тазарту деңгейі мен тиімділігін қамтамасыз ете алады.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Суға шығарындыларды азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

ШРК талаптарына дейін тазалау мүмкіндігі.

Тазартылған суды айналымға 95 % дейін қайтару.

Ауыр металдарды кәдеге жарату мүмкіндігі.

Тиімді лигандтардың қатысуымен тазарту мүмкіндігі.

Кросс-медиа әсерлер

Сарқынды суларды майлардан, беттік белсенді заттардан, еріткіштерден, органикалық заттардан алдын ала тазарту қажет. Иониттерді қалпына келтіруге және шайырларды өңдеуге арналған реагенттердің үлкен шығыны. Жуу суларын концентраттардан алдын ала бөлу қажеттілігі. Қосымша қайта өңдеуді қажет ететін қайталама қалдықтардың — элюенттердің түзілуі.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Сарқынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жиі қолданылады.

Экономика

Жобалау-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі.

Ендірудің қозғаушы күші

Су объектілеріне төгінділерді азайту.

5.3.13. Өндірістік қалдықтардың әсерін басқаруға және азайтуға бағытталған ЕҚТ 5.3.13.1. Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін баспақ-сүзгілерді пайдалану

Атауы

Баспақ-сүзгілер суспензиялардың кең сыныбын сүзу үшін қолданылады, сондай-ақ қатты бөлшектердің аз концентрациясы бар суспензияларды және сұйықтықтан кристалдардың түсуіне байланысты салқындатуға жол берілмейтін температурасы жоғары суспензияларды бөлуге жарамды.

Техникалық сипаттамасы

Әсер ету принципі жауын-шашыннан ылғалдың максималды шығарылуын қамтамасыз ететін үлкен қысыммен жауын-шашынды сүзу болып табылады. Олар мерзімді түрде әсер ететін сүзгі аппараттары болып саналады. Олардағы сусыздандыру процесі сүзгінің құрылысына және қолданылатын технологиялық режимге байланысты бірнеше сатыда жүзеге асырылады.

Баспақ-сүзгі гравитациялық немесе механикалық жолмен алдын ала 3-5 % дейін қалыңдатылған жауын-шашын мен шламды сусыздандыруға арналған. Қажет болса, қоюланбаған тұнбаны өңдеу үшін баспақ-сүзгі мен үстіңгі жағында қоюландырғыштың тіркесімін қолдануға болады. Бұл кеңістікті үнемдеуге және шламды өңдеу өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Таспалы баспақ-сүзгі автоматты, жартылай автоматты, сонымен қатар автоматтандырылмаған (қолмен жұмыс жасау арқылы жұмыс жасауды білдіреді) құрылымға ие болуы мүмкін.

Біріншіден, тұнба су өткізгіштік қасиеттерін жақсарту үшін флокулянт ерітіндісімен өңделеді. Арнайы шлам сорғысы оны алдын ала қоюландыру үшін алдын ала дайындалған контейнерлерден танаққа баспақ-сүзгінің жоғарғы таспасында тасымалдайды. Содан кейін, гравитациялық қоюлану және торға түсетін ағынның теңестірілуі жүреді. Аппаратқа берілетін суспензияның басы бүкіл сүзу процесінің негізгі факторы болып табылады. Қысыммен өңделген зат тығыз сығылған сүзгі таспалары мен біліктері бар жүйеге енеді. Мұнда тұнба екі перфорацияланған таспаның арасына қысылып, диаметрі азаятын бірнеше (әдетте 12 немесе 14) біліктерден өтеді. Бұл шламға қысымның біртіндеп жоғарылауын қамтамасыз етеді, соның арқасында баспақтау процесі оңтайландырылады және жалпы жүйенің өнімділігі жақсарады. Қатты фаза сүзгі төсемінің бетінде ұсталады, ал сұйық фаза сүзгіш мата арқылы еркін енеді, содан кейін арналар жүйесі арқылы сүзгіден шығарылады. Сусызданған тұнба қырғыштың көмегімен таспадан шығарылып, түсіру құрылғысына тасталады. Баспақтың төменгі бөлігінде фильтратты жинауға арналған арнайы науа, ал таспаларды тазарту үшін – жаңа тұнба топтамасы келгенге дейін оларды бүріккілерден үздіксіз өңдейтін екі жуу желісі қарастырылған.

5.45-сурет. Жақтаулы баспақ-сүзгілер

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Суды тұтынуды азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Пайдалану шығындарының төмендеуі, эмиссиялардың төмендеуі.

Кросс-медиа әсерлері

Шығарылатын концентраттың өнімділігін, сапасын арттыру. Концентрат шығару бойынша шығындарды азайту. Процесті оңай басқару (берілген сапалық көрсеткіштері бар концентрат шығару)

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Баспақ-сүзгілер кез келген салада, соның ішінде тау-кен өнеркәсібінде қолданылады, олар шламдар мен суспензияларды тиімді сусыздандыруды, шөгінділердің төмен ылғалдылығын және фильтраттың жоғары тазалығын алуды талап етеді.

Экономика

Экономикалық пайда:

қалдықтарды құрылыс материалына айналдыру;

суды қайталама пайдалану есебінен оның шығынын азайту;

шламды шөгінділерді кәдеге жарату шығындарын азайту;

ластанған суды кәдеге жарату шығындарын азайту.

Ендірудің қозғаушы күші

Ендірудің қозғаушы күштері өндірілетін концентраттың өнімділігін, сапасын арттыру, концентрат шығару бойынша шығындарды азайту және экологиялық көрсеткіштерді жақсарту болып табылады

5.3.13.2. Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін керамикалық вакуумдық сүзгілерді пайдалану

Атауы

Керамикалық вакуумдық сүзгілер суспензияларды салыстырмалы түрде біркелкі құраммен және баяу тұндырылатын қатты фаза бөлшектерімен бөлуге арналған.

Техникалық сипаттамасы

Керамикалық дискілі вакуумдық сүзгі мыналардан тұрады: керамикалық секторлар, ротор, ванна, регенерация құрылғысы (ультрадыбыстық), жақтау, вакуум жүйесі, құбыр жүйесі, шөгінді түсіру құрылғысы, клапан және сүзгіні басқару жүйесі.

Керамикалық вакуумдық сүзгі жоғары ПӘК мәніне ие, бұл өнімділік пен пайдалану қарқындылығын арттыруға ықпал етеді. Сүзгіш матаның болмауы тереңірек вакуумды қолдануға және нәтижесінде құрғақ тұнба алуға мүмкіндік береді. Кәдімгі диск жетегімен бірдей сүзу бетіндегі керамикалық сүзгіні пайдалану электр энергиясының 85 %-на дейін үнемдеуге мүмкіндік береді. Кішкентай микрокеуектердің болуы таза сүзгіні алуға мүмкіндік береді, әдетте 21 мг/л.

5.46-сурет. Керамикалық вакуумдық сүзгі

Керамикалық сүзгі негізінен роликті араластыру жүйесі, материалды беру және түсіру жүйесі, вакуумдық жүйе, сүзгіні түсіру жүйесі, скрепер жүйесі, кері жуу жүйесі, аралас тазалау жүйесі (ультрадыбыстық тазалау, қышқылды дайындаумен автоматты тазалау), толық автоматты басқару жүйесі, астау және тұғыр сияқты бөліктерден тұрады.

Қазіргі уақытта бұл жабдық түсті металдың, сирек кездесетін металдың, қара металдың және бейметалдың концентраттары мен қалдықтарын сусыздандыру үшін, сондай-ақ химия өнеркәсібінде оксидті, электролиз қожын, шаймалау қожын сусыздандыру және ағынды суды, сұйық балшықты және пайдаланылған қышқылды өңдеу үшін кеңінен қолданылады. Материалдың жіңішкелігі -200 мештен -450 мешке дейін құрайды және басқа да өте ұсақ материалдар бар.

Сипаттамалары:

0,09-дан 0,098 МПа-ға дейінгі керамикалық дискілі сүзгі вакуумының жоғары дәрежесі сүзгілеу тұнбасының төмен ылғалдылығын қамтамасыз етеді.

Фильтраттағы қатты заттардың мөлшері 50 м.д. Фильтрат ағынды сулардың тасталуын төмендететін қайталама қолдануға ұшырайды.

Кәдімгі керамикалық сүзгілерден айырмашылығы, керамикалық вакуумдық сүзгілерде сүзгі шөгінділерін жуу функциясы бар және олар жууға болатын материалдарды сүзуге жарамды.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Экологиялық артықшылықтары:

жұмыс аймағында аэрозоль шығарындыларының болмауы;

өндірісті және қоршаған ортаны ластамайтын 0,001 г/л дейінгі фильтраттың тазалығы;

фильтраттың капиллярлық күштің әсерінен кеуектерге автоматты түрде түсуіне байланысты энергияны аз тұтыну.

Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

Жоғары үлестік өнімділік – матадан жасалған сүзгілеу қалқасы бар ұқсас сүзгілерге қарағанда 1,5-5 есе жоғары;

Сүзіндінің төмен ылғалдылығы – сүзіндінің ылғалдылығын 7,5 г/текше см концентраттың үлестік тығыздығымен 5 %-ға дейін төмендету мүмкіндігі.

Энергия ресурстарын үнемдеу – энергияны көп қажет ететін жабдықтың болмауына байланысты энергия тұтынуды 10-20 есе азайту: вакуумдық сорғы, ауа үрлеу және т.б.

Пайдалану шығындарын азайту:

сүзгілеу қалқасын ауыстыру үшін бос тұруды азайту;

сүзгілеу қалқасын ауыстыру шығындарын азайту;

фильтратты бұру жүйесінде бөлшектердің абразивті тозуының болмауы.

Экологиялық артықшылықтары:

жұмыс аймағында аэрозоль шығарындыларының болмауы;

өндірісті және қоршаған ортаны ластамайтын 0,001 г/л дейінгі фильтраттың тазалығы.

Операциялық артықшылықтары:

сүзгіге қызмет көрсету бойынша жұмыс көлемін азайту;

өндірістік аудандарды азайтуға мүмкіндік беретін дербес сүзгі жүйелерінің ықшамдылығы;

автоматтандырудың жоғары дәрежесіндегі сүзгі жұмысының үздіксіздігі.

Қарапайым техникалық қызмет көрсету сүзгісінің құрылысына байланысты жоғары пайдалану коэффициенті.

Қозғалмалы бөлшектердің аздығына және қосалқы жабдыққа аз тәуелділікке байланысты жоғары сенімділік.

Кросс-медиа (орта аралық) әсерлері

Керамикалық тілімшелерді тазарту үшін азот қышқылын қолдану.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Бұл техника С кәсіпорнында қолданылады. Басқа кәсіпорындарда қолдану үшін тестілік сынақтар жүргізу қажет.

Экономика

Тест нәтижелері бойынша экономикалық есептеу қажет. Басқа сүзу жүйелерінен басты артықшылығы – энергия шығынын 90 %-ға дейін төмендету, өйткені ауа кеуектерге әсер ететін капиллярлық күшті қолдану арқылы дискілер арқылы өтпейді. Ауаның жарылуына сүзгінің ұсақ тесіктері кедергі келтіреді, бұл вакуумның жоғары деңгейін ұстап тұруға мүмкіндік береді. Демек, вакуумның жоғалуы аз, яғни қажетті вакуумдық сорғы әдеттегі диск сүзгілеріне қарағанда аз, бұл пайдалану шығындарын азайтады. Сүзу ауданының 45 м2 вакуумды керамикалық сүзгісі тұтынатын қуат 15 кВт құрайды, бұл арада 170 кВт қуатты мата мембраналары бар ұқсас сүзгілер тұтынады. Вакуумдық керамикалық сүзгінің тағы бір артықшылығы – су мөлшері өте төмен және құрғақ сүзгі сүзіндісі бар жоғары өнімділік. Вакуумдық керамикалық сүзгілердің де қызмет ету мерзімі ұзағырақ, ал мата сүзгілерін ауыстыру қажет, бұл болса сайып келгенде, жауын-шашындағы ылғал мөлшерін арттырады, өнімділікті төмендетеді және өндірістік операцияларды бұзады. Сонымен қатар, керамикалық сүзгі регенерацияға төтеп беру үшін механикалық және химиялық тұрғыдан жеткілікті сенімді.

Ендірудің қозғаушы күші

Өнімділіктің артуы, өнім сапасының жақсаруы, электр энергиясын тұтынуды қысқарту және қосымша концентрат шығару бойынша өсім, пайдалану шығындарының төмендігі түрінде экономикалық ынталандыру.

5.3.13.3. Өндіру және байыту қалдықтарын шикізат немесе өнімге қосымша ретінде қайталама өндірісте және құрылыс материалдарында пайдалану, темір кендерін, пайдалы компоненттерді/минералдық шикізат ресурстарын осындай өнеркәсіптік қалдықтар болған кезде толық өндіру

Сипаттамасы

Техника құрылыс материалдарын, рекультивацияға арналған материалдарды өндіру, технологиялық жолдарды төгу мақсатында өндірудің негізгі технологиялық қалдықтарын (аршыма және сыйымды жыныстар, байытудан шыққан жыныстар) пайдаланудан тұрады.

5.9-кесте. Салаларда тау-кен өнеркәсібінің қалдықтарын пайдалану

Р/с №	Пайдалану саласы	Алынатын өнімнің түрі
1	2	3
1	Құрылыс материалдары	тұтқыр заттар; керамика; отқа төзімді заттар; бетондар; асфальтбетондар; көбік бетондар; құрғақ құрылыс қоспалары; минералды мақта; материалдардың басқа түрлері
2	Құрылыс	жолдарды төгу; тау-кен қазбаларының қазылған кеңістігін толтыру; мұнай ұңғымаларын жайластыру; бұрғылау платформаларындағы балласт; жол төсемін нығайту; қорғаныс құрылыстары
3	Ауыл шаруашылығы	минералды тыңайтқыштар; күрделі тыңайтқыштардың құрамдас бөлігі; мелиоративтік қабат
4	Металлургия	металдар; металл оксидтері; "ақ күйе"; сұйық шыны; флюс
5	Басқа да салалар	сорбенттер; ашық су айдындарындағы суды тазартуға арналған реагенттер; жасанды геохимиялық кедергілер; материалдардың басқа түрлері

Техникалық сипаттамасы

Байыту қалдықтарынан алынатын негізгі өнімдерәртүрлі мөлшердегі қиыршық тас пен құм болып саналады.

Қиыршық тас – құрғақ магниттік сепарация мен шөгінділерді байыту қалдықтарының фракцияларына бөлу арқылы алынған көлемі 5 мм-ден асатын материал.

Құм – дымқыл сепарация, флотация қалдықтарының фракцияларына бөлу арқылы алынған 0,14-3(5) мм ірі материал және құрғақ магниттік сепарация арқылы бөлінетін минус 5 мм сынып ұсақ түйіршікті құм – ірілігі 0,14 мм-ден аз материал.

Байыту қалдықтарынан алынған қиыршық тас: ауыр бетон өндіру, автомобиль жолдарын салу, зауыт ішіндегі теміржолдардың балласт қабатын орнату, ғимараттардың іргетасы үшін жасанды негіздер жасау, қайта толтыру, суық асфальт өндіру үшін қолданылады.

Кендерді байыту қалдықтарына негізделген құмдарды қолданудың ең ұтымды бағыттарын анықтаған кезде олардың нақты мөлшеріне сүйену керек.

Ірілігі плюс 0,14 құрайтын құм құрылыста: ауыр бетон мен ерітінді дайындау үшін ұсақ агрегат ретінде, асфальтбетон қоспаларында (агрегат ретінде), силикат пен қож кірпішін өндіру үшін, сондай-ақ саз кірпіш жасау үшін қопсытқыш қоспа ретінде, балласт материалы ретінде, тұрғын-азаматтық өнеркәсіптік ғимараттар мен құрылыстарға арналған кең номенклатураның бөлшектері мен құрылымдарын өндіруде қолданылады.

Ірілігі 0,14 мм-ден аз ұсақ түйіршікті құмдар ауыр және кеуекті силикат бетондарынан жасалған бұйымдар мен конструкцияларды автоклавты және автоклавсыз өндіру үшін тиімді шикізат болып табылады, оларды асфальтбетон қоспаларында (минералды ұнтақ ретінде) және шлакты клинкерсіз цемент алу үшін пайдалануға болады.

Технологиялық және физикалық-механикалық көрсеткіштері бойынша ұяшықты бетондар байтыу қалдықтарынан жасалған ұсақ түйіршікті құмдарда ұяшықты құрылымдық және құрылымдық-жылу өткізгіш бетондарға қойылатын нормативтік талаптарға сай келеді.

Темірді алу үшін байытудың әртүрлі әдістері қолданылады: кері флотация, қалдық флотациясы, тікелей кен лотациясы, құрғақ магниттік бөлу, магниттік флотация әдісі және т.б. Сонымен қатар, олар тотыққан магнитті емес кендерді байыту үшін әрдайым тиімді бола бермейді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Қалдықтарды орналастыру объектілерін ұйымдастыру мақсатында жерді алып қоюға, ластанған сулардың инфильтрациясына байланысты топырақтың, жерасты және жерүсті суларының ластануына, объектіні пайдаланудан атмосфералық ауаға ластағыш заттар шығарындыларын қысқартуға байланысты әсерді қысқарту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

"ССКӨБ" АҚ-да теміржол көлігімен құрғақ магниттік сепарацияның қалдықтары үйінді қалдықтар қоймасына жіберіледі және құрылыс материалдарын өндіру үшін, соның ішінде кенжарларды және үйінді теміржол тұйықтарын карьерлерге қайта төсеу, үйінділерге салу және кәсіпорын құрамына кіретін карьерлердің автомобиль жолдарын толтыру кезінде балластау үшін пайдаланылады [59]. Кәсіпорында жыл сайынғы қайта өңдеу кемінде 400 000 тоннаны құрайды.[60].

Михайловский ТБК-да (Ресей Федерациясы) минералды ресурстарды ұтымды пайдалану мақсатында кірпіш, қалыптау қоспалары, қиыршық тастар, шыны өндіру үшін аршылған жыныстарды пайдалану технологиялары пысықталды.[61]

Темір кен орындарын игеру кезінде аршылған массивтік жыныстар негізінен қиыршық тас ретінде бетондар қолданылады. Атап айтқанда, Лебединский ТБК мысалында құрылыс материалдарын өндіруде аршаның құрамына кіретін жыныстардың қолданылуы айқын байқалады. ТБК ұсақтау және сұрыптау фабрикасы жол құрылысы үшін жоғары сапалы кристалды тақтатас қиыршық тастарын және ауыр бетондар үшін кварцит құмтастарын шығарады.

Кросс-медиа әсерлер

Деректер жоқ.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Жалпы қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Сонымен қатар, қалдықтарды пайдалану оң экономикалық әсер етеді.

Ендірудің қозғаушы күші

Темір кенін өндіру және байыту кезінде өндіріс қалдықтарын азайту. Экологиялық заңнама.

5.3.13.4. Өндірілген кеңістікті толтыру кезінде қалдықтарды пайдалану

Сипаттамасы

Жерасты қуыстарын толтыру үшін бетбелгі қоспаларында бос жыныстарды және/немесе байыту қалдықтарын пайдалану.

Техникалық сипаттамасы

Өндірілген карьер кеңістігін тау-кен жұмыстарының қалдықтарымен (аршылған және сыятын жыныстар, қалдықтар) толтыру техникалық қалпына келтіру кезеңдерінің бірі болып табылатын тау-кен қазбаларын жою ретінде қарастырылуы керек.

Тау-кен өнеркәсібінде қалдықтарды пайдаланудың бір тәсілі – көптеген кеніштерде сатылатын жерасты тау-кен жұмыстарының өндірілген кеңістігін төсеу.

Қатаятын толтырым шетелде Канадада, АҚШ-та, Жапонияда, Швецияда, Финляндияда, Үндістанда, Германияда, Австралияда полиметалл, мыс, темір және басқа кендерді өндіруде сәтті қолданылады. Қазіргі уақытта, қатаятын толтырымы бар төсеу жүйелері түсті және бағалы металдар кендерінің 25 %-ы ТМД елдерінде, 30 %-ы Австралияда, 40 %-ы Канадада, 85 %-ы Финляндияда, 87 %-ы Францияда өндіріледі. Бұл алынған өнімнің сапасына және байыту шығындарының болмауына байланысты қосымша шығындарға қарамастан, осы даму жүйелерін қолданудың тиімділігін көрсетеді.

Бүгінгі күні Қазақстан Республикасында қатаятын толтырымы бар игеру жүйелерімен кендер қорларын қазуды көптеген тау-кен өндіру кәсіпорындарында жүзеге асырады немесе жүзеге асыруды жоспарлайды. "Қазақмыс" корпорациясы" ЖШС, KAZ Minerals PLC "Шығыстүстімет" ЖШС және "Қазмырыш" ЖШС Жерасты кеніштерінде өндірілген кеңістіктің гидравликалық және құрғақ жынысты төсеуі де қолданылады.

Шетелдік және отандық шахталардың қатаятын толтырымдарының құрамын талдау көрсеткендей, көбінесе тұтқыр материалдар ретінде цемент, қож, пирротин, байыту қалдықтары қолданылады. Инертті агрегаттардан байыту қалдықтары, құм, үйінді тау жыныстары, қиыршық тас, қиыршық тас, әктас, қож және т.б. жиі кездеседі (5.46-сурет).

а	б

5.47-сурет. Төсеу жұмыстарында тұтқыр (а) және инертті материалдарды (б) пайдалану диаграммасы (%)

Соңғы жылдары "Қазмырыш" ЖШС тау-кен кәсіпорындары жер қойнауын ұтымды пайдалану, соның ішінде ұңғыма жұмыстарынан бос жынысты кәдеге жарату, сондай-ақ қалау қоспаларын дайындау үшін шахта суларын пайдалану мәселелеріне көп көңіл бөле бастады. Кеніште жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде тау жыныстарын жер бетіне шығармай, пайдаланылған камералардың бос жерлеріне ұңғыма жұмыстарынан бос жыныстарды берудің ұтымды схемалары әзірленіп, өндіріске енгізілді.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Өндіру және байыту қалдықтарының түзілу және жинақталу көлемін қысқарту.

Кросс–медиа әсерлер

Қатаятын толтырымы бар игеру жүйелерін пайдаланған кезде кен өндірудегі шығындардың едәуір үлесі (15-25 % дейін) игеру жұмыстарына тиесілі.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Ұсынылған әдістер мен техникалық шешімдер жалпыға бірдей қолданылады, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады, бірақ технологиялық және экономикалық сипаттағы бірқатар шектеулер бар.

Қазақстан Республикасының кеніштерінде толтырғыш ретінде ұсақталған тау-кен массасы мен тау-кен металлургия өндірісінің қалдықтарын пайдалана отырып, цемент-қож байланыстырғыш негізінде диірмен тәсілі құю қоспаларын өндірудің анағұрлым ұтымды технологиясы болып табылады.

Экономика

Әрбір жеке жағдайда техниканың құны болады.

"Химрудтех" тау-кен байыту комбинатында (Украина) қатаятын толтырымы бар игеру жүйелерін қолданудың тиімділігі расталады. Жоғары еңбек өнімділігіне қол жеткізілді, пайдалы қазбалардың шығыны 30-дан 4,4 %-ға дейін төмендеді. Кенді ыдырату 3-4%-ға азайды, ал оның кен өндіру көлемі бүйір жыныстардың құлауымен игеру жүйелерімен салыстырғанда 5-10 %-бен салыстырғанда 50-60 %-ға дейін өсті.

5.3.13.5. Тау-кен қазбаларын жою кезінде қалдықтарды пайдалану

Сипаттамасы

Қалдықтардың осы түрлерін пайдалану мүмкіндігі расталған кезде бұзылған жерлерді қалпына келтірудің техникалық кезеңінде пайдалы қазбаларды өндіру және байыту қалдықтарын пайдалану:

аршылған және сыятын жыныстар;

қалдықтар;

қара металдар өндірісінің қалдықтары;

күл қождары.

Техникалық сипаттамасы

Өндірілген карьерлерді қалпына келтіру және жою кезінде ашық тау-кен қазбалары үшін қалпына келтірудің техникалық кезеңін төменгі қабаттар мен құнарлы топырақты дайындаумен ұштастыру тәсілдері ұсынылады.

Әдістердің мәні бірінші кезеңде өндірілген кесу кеңістігін (1) жерасты суларының ластануы үшін ықтимал қауіп төндірмейтін аршылған жыныстармен (2), сыртқы үйінділерден (6), кесудің бастапқы күйінен өндірілген кеңістікті жерасты суларымен толтыру деңгейіне дейін (У-У) салуға дейін азаяды (5.47-сурет). Бірінші кезең толтырылған кеңістікті қуаты 0,8–1,0 м саздың (3) су өткізбейтін қабатымен бөлумен аяқталады.

1 – ашық тау-кен қазбасы (кесіндісі), 2 – сыртқы жыныстардан аршылған жыныстар, 3 – су өткізбейтін саз қабаты, У-У – жерасты суларымен қазылған кеңістікті толтыру деңгейі, С - С – қиманың бүйірлерін кесу сызығы, 6 – аршылған жыныстардың сыртқы үйінділері.

5.48-сурет. Рекультивацияның бірінші кезеңі

1 – ашық тау-кен қазбасы (қима), 2 – сыртқы үйінділерден аршылған жыныстар, 3-су өткізбейтін саз қабаты, У-У – қазылған кеңістікті жерасты суларымен толтыру деңгейі, С - С – кесінді бортының кесу сызығы, 6-аршылған жыныстардың сыртқы үйінділері

5.49-сурет. Рекультивацияның екінші кезеңі

Екінші кезеңде қазылған кеңістік қуаттылығы 0,5–0,7 м саздың (3) су өткізбейтін қабатымен бөлінетін көмуді қамтамасыз ете отырып, қауіптілігі IV – V сыныпты өнеркәсіптік қалдықтармен толтырылады

Үшінші кезеңде сыртқы үйінділердің аршылған жыныстарының қалдықтарын пайдалана отырып, қалпына келтірілген аумақтың берілген бұрышын жоспарлау үшін С-С (5.49–сурет) борттарының кесу сызығы бойынша борттардың еңістері жасалады, содан кейін қалдықтардың ластағыш заттардың құнарлы қабатқа өтуін болдырмау үшін 0,5-0,7 м саздың су өткізбейтін қабаты қолданылады.

1 – қима, 2 – аршыма жыныстар, 3 – су өткізбейтін саз қабаты, У-У – жерасты суларымен қазылған кеңістікті су басу деңгейі, С-С – кесу бортының жатықталу сызығы, 4 – кесу бортын, 5 – қатты тұрмыстық және өнеркәсіптік қалдықтар, 7 – ОСВ немесе алып кету күлінің қабаты, 8 – құнарлы немесе 0-13 мм кесектердің мөлшерінен, сондай-ақ жер жырту және тырмалау кезінде топырақтың құрылымынан қождың ықтимал құнарлы қабаты.

5.50-сурет. Рекультивацияның үшінші кезеңі

Төртінші кезеңде жоспарланған өсімдік жамылғысының түріне және оның тамыр жүйесінің тереңдігіне, сондай-ақ қайта өңделген қалдықтардың түріне байланысты рекультивацияланатын кеңістіктің алаңында құнарлы немесе ықтимал құнарлы топырақтардың құнарлы қабаты қатпар бойынша, ағынды сулар қалдықтарының, түбіндегі лайдың, қуаты 0,1-0,2 м мал шаруашылығы қалдықтарының, ұсақталған қазандық қожының қабаты қалыптасады

Әртүрлі қалдықтар болған кезде құнарлы қабаттың пайда болу нұсқалары сансыз болуы мүмкін және олардағы қоректік заттардың мөлшеріне, таңдалған өсімдіктерге және материалдарды пайдаланудың экономикалық орындылығын анықтайтын көптеген басқа факторларға байланысты. Өсімдіктердің түріне байланысты материалдарды 1:1 – 1:2 қатынасында араластыруға және қуаты 0,2 – 0,6 м бір қабатпен төсеуге болады. Бесінші кезеңде рекультивацияланатын аумаққа құнарлы қолданылады қуаты 0,15–0,2 м немесе қуаты 0,3–0,5 м топырақтың ықтимал құнарлы қабаты, оған құнарлылықты жақсарту үшін ағынды сулардың қалдықтарынан 100-180 г/м2 ағынымен брикеттелген тыңайтқыш енгізіледі.

Қол жеткізілген экологиялық пайда

Өндіріс қалдықтарын қоймалауды азайту.

Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

ЕҚТ қалдықтарды орналастыру объектілері үшін жерді алуды, топырақтың, жерүсті су объектілерінің және жерасты суларының ластануын азайтуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, қалпына келтірудің техникалық кезеңіне арналған шығындар, қалдықтарды орналастыру объектілеріне дейін тасымалдау шығындары қысқарады. Шаңды 60 г шаң/т қалдыққа дейін азайту.

Кросс-медиа әсерлер

Деректер жоқ.

Қолданылуға қатысты техникалық ой-пікірлер

Карьерлерді жою және қалпына келтіру кезінде жиі қолданылады.

Экономика

Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Бұл шараны қолдану рекультивацияға, сондай-ақ қалдықтарды тасымалдауға байланысты шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

Ендірудің қозғаушы күші

Темір кенін өндіру және байыту кезінде өндіріс қалдықтарын азайту. Экологиялық заңнама.

6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

Осы бөлімде келтірілген және сипатталған әдістер толық емес. ЕҚТ бойынша қорытындыда сипатталған бір немесе бірнеше ЕҚТ қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында ЕҚТ қолдануға байланысты эмиссиялар мен технологиялық көрсеткіштер деңгейіне қол жеткізуді қамтамасыз ететін басқа да техникалар пайдаланылуы мүмкін.

Осы қорытындыда ЕҚТ бойынша:

атмосфераға шығарындылар бойынша технологиялық көрсеткіштер мг/Нм3 көрсетілген су буының құрамын шегергендегі стандартты жағдайларда (273,15 к, 101,3 кПа) шығатын газ көлеміне шығарындылардың массасы ретінде көрсетіледі;

маркерлік ластағыш заттардың эмиссиялары деңгейлерінің нақты мәндері ЕҚТ қолдануға байланысты көрсетілген технологиялық көрсеткіштер диапазонынан төмен болған кезде, осы бөлімде айқындалған талаптар сақталған болып саналады.

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы жобасында ЕҚТ қолдануға байланысты өзге де технологиялық көрсеткіштерді, оның ішінде энергетикалық, су және өзге де ресурстарды тұтыну деңгейлерін айқындау орынсыз болып табылады.

ЕҚТ қолдануға байланысты өзге де технологиялық нормативтер уақыт бірлігіне немесе өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бірлігіне шаққандағы ресурстарды тұтыну мөлшерінде көрсетіледі. Тиісінше, басқа технологиялық нормативтерді белгілеу қолданылатын өндіріс технологиясына байланысты. Бұдан басқа, "Жалпы ақпарат" бөлімінде жүргізілген энергетикалық, су және өзге де (шикізат) ресурстарды тұтынуды талдау нәтижесінде көптеген факторларға байланысты вариативтік көрсеткіштер алынды: шикізаттың сапалық көрсеткіштері, қондырғының өнімділігі мен пайдалану сипаттамалары, дайын өнімнің сапалық көрсеткіштері, өңірлердің климаттық ерекшеліктері және т.б.

Ресурстарды тұтынудың технологиялық нормативтері ЕҚТ ендіруге, оның ішінде прогрессивті технологияны ендіруге, өндірісті ұйымдастыру деңгейін арттыруға, ең төменгі мәндерге (тиісті ресурсты тұтынудың орташа жылдық мәнін негізге ала отырып) сәйкес келуге және үнемдеу мен ұтымды тұтыну жөніндегі сындарлы, технологиялық және ұйымдастырушылық іс-шараларды көрсетуге бағдарлануы тиіс.

6.1. Жалпы ЕҚТ

Егер өзгеше көрсетілмесе, осы бөлімде ұсынылған ЕҚТ бойынша қорытындылар Жалпы қолданылатын болып табылады.

6.2–6.5-бөлімдерде көрсетілген нақты процестер үшін ҚҚТ осы бөлімде келтірілген жалпы ЕҚТ-ға қосымша қолданылады.

6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

1 ЕҚТ.

Жалпы экологиялық тиімділікті жақсарту мақсатында ЕҚТ барлық келесі функцияларды қамтитын экологиялық менеджмент жүйесін (ЭМЖ) іске асыру және сақтау болып табылады:

1) жоғары басшылықты қоса алғанда, басшылықтың мүдделілігі мен жауапкершілігі;

2) басшылық тарапынан қондырғыны (өндірісті) ұдайы жетілдіруді қамтитын экологиялық саясатты айқындау;

3) қаржылық жоспарлау мен инвестициялармен ұштастыра отырып, қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және іске асыру;

4) ерекше назар аударылатын рәсімдерді ендіру:

құрылым және жауапкершілік,

кадрларды іріктеу,

қызметкерлерді оқыту, хабардарлық және құзыреттілік,

коммуникациялар,

қызметкерлерді тарту,

құжаттама,

технологиялық процесті тиімді бақылау,

техникалық қызмет көрсету бағдарламалары,

төтенше жағдайларға дайындық және олардың салдарын жою,

табиғат қорғау заңнамасының сақталуын қамтамасыз ету;

5) өнімділікті тексеру және ерекше назар аударылатын түзету шараларын қабылдау:

мониторинг және өлшеу,

түзету және алдын алу шаралары,

жазбалар жүргізу,

6) ЭМЖ-нің жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін анықтау үшін тәуелсіз (мұндай мүмкіндік болған жағдайда) ішкі немесе сыртқы аудит, оны ендіру және іске асыру;

7) ЭМЖ және оның Қазіргі заманғы талаптарға сәйкестігін, жоғары басшылық тарапынан толықтығы мен тиімділігін талдау;

8) экологиялық таза технологиялардың дамуын қадағалау;

9) қондырғыны пайдаланудан шығару кезінде, жаңа зауытты жобалау сатысында және оның бүкіл пайдалану мерзімі ішінде қоршаған ортаға ықтимал әсерді талдау;

10) сала бойынша салыстырмалы талдауды тұрақты негізді жүргізіп тұру.

Шаңды ұйымдастырылмаған түрде шығару бойынша іс-шаралар жоспарын әзірлеу және іске асыру, шаңдылықты төмендету жүйелерінің тиімділігіне ерекше қатысы бар техникалық қызмет көрсетуді басқару жүйесін қолдану да ЭМЖ бөлігі болып табылады.

ЭМЖ көлемі (мысалы, тәптіштеу деңгейі) және сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған), әдетте, қондырғының сипаты, ауқымы және күрделілігімен, сондай-ақ қоршаған ортаға көрсете алатын әсер ету деңгейімен байланысты болып келеді.

6.1.2. Энергия тұтынуды басқару

2 ЕҚТ.

Ең үздік қолжетімді техника, төменде атап көрсетілген техникалардың бірін немесе бірнешеуін қолдану арқылы жылулық және энергетикалық энергияны тұтынуды қысқарту болып табылады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	Энергияны тиімді түрде қолдануды басқару жүйесін қолдану (мысалы, ISO 50001 стандартына сай)	Жалпы қолданылады
2	Жиілікті реттелетін жетекті түрлі жабдықтарда қолдану (конвейер, желдету, сорғы және т.б.)	Жалпы қолданылады
3	Энергия үнемдейтін жарықтандыру аспаптарын қолдану	Жалпы қолданылады
4	Энергия тиімділігінің жоғары сыныбына ие электрлік қозғалтқыштарды қолдану	Жалпы қолданылады
5	Реактивті қуаттың орнын толтыру құрылғыларын, сондай-ақ сүзгі орнын толтыру құрылғыларын, жоғары гармоникаларды сүзу және кәсіпорындардың электр желілерінде реактивті қуаттың орнын толтыру үшін қолдану	Жалпы қолданылады
6	Жоғары температуралы жабдықта Қазіргі заманғы жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану	Жалпы қолданылады
7	Шығатын процестің жылулығынан жылуды рекуперациялау	Жалпы қолданылады
8	Күйдіру машиналарын қаптамалау үшін қалыптанбаған отқа төзімді материалдарды қолдану	Жалпы қолданылады

6.1.3. Процестерді басқару

3 ЕҚТ.

Ең үздік қолжетімді техника – энергия тиімділігін арттыратын және өнімділікті арттыруға және қызмет көрсету процестерін жақсартуға мүмкіндік беретін технологиялық процестердің тұрақтылығы мен үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін нақты уақыт режимінде процестерді үздіксіз түзету және оңтайландыру мақсатында Қазіргі заманғы компьютерлік жүйелердің көмегімен басқару бөлмелерінен процестерді басқаруға қажетті барлық тиісті параметрлерді өлшеу немесе бағалау. ЕҚТ бір немесе бірнеше техниканы қолдана отырып процесті басқару жүйесі арқылы процестің тұрақты жұмысын қамтамасыз етуден тұрады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	Технологиялық процесті және тазарту құрылыстарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері	Жалпы қолданылады
2	Тау-кен көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері	Жалпы қолданылады

6.1.4. Шығарындылар мониторингі

4 ЕҚТ.

ЕҚТ барлық процестердің шығарындыларының негізгі көздерінен түтін құбырларынан маркерлі ластағыш заттардың шығарындыларына мониторинг жүргізу болып табылады.

Деректер сериясы тазалау процесінің тұрақтылығын анық көрсетсе, мониторинг мерзімділігін бейімдеуге болады.

Р/с №	Параметр	ЕҚТ-ға қатысты бақылау	Бақылаудың минималды кезеңділігі	Ескертпе
1	2	3	4	5
1	Шаң	16 ЕҚТ, 18 ЕҚТ	Үздіксіз	Маркерлі заттек
2	SO2	19 ЕҚТ	Үздіксіз	Маркерлі заттек
3	NOx	20 ЕҚТ	Үздіксіз	Маркерлі заттек
4	CO	21 ЕҚТ	Үздіксіз	Маркерлі заттек

Үздіксіз бақылау қолданыстағы заңнамада көзделген бақылау кезеңділігіне қойылатын талаптарға сәйкес ұйымдастырылған көздерде АБЖ арқылы жүргізіледі.

6.1.5. Төгімділер мониторингі

5 ЕҚТ.

ЕҚТ баламалы сапа деректерін беруді регламенттейтін ұлттық және/немесе халықаралық стандарттарға сәйкес ағынды суларды тазарту қондырғыларынан шығару орнында маркерлі ластағыш заттардың төгінділеріне мониторинг жүргізуден тұрады.

Р/с №	Параметр	Бақылаудың минималды кезеңділігі
1	2	3
1	Температура (С0)	Үздіксіз*
2	Шығын өлшегіш (м3/сағат)	Үздіксіз*
3	Сутек көрсеткіші (рһ)	Үздіксіз*
4	Электр өткізгіштік (мкс -микросименс)	Үздіксіз*
5	Бұлдырлық (литрге шаққанда формазин бойынша бұлдырлық ЕМФ-бірліктері)	Үздіксіз*
6	Марганец (Mn)	Тоқсанда бір рет
7	Темір (Fe)	Тоқсанда бір рет
8	Қорғасын (Pb)	Тоқсанда бір рет
9	Мырыш (Zn)	Тоқсанда бір рет
10	Қалқымалы заттектер	Тоқсанда бір рет

*I-санаттағы объектіден бөлінетін сарқынды сулардың шығарындылары мониторингтің автоматтандырылған жүйесімен жарақтандырылуға жатады;

** бақылау кезеңділігі өндірілетін кеннің құрамында болған жағдайда заттар үшін қолданылады.

Ағынды суларды ағызуды бақылау үшін су мен ағынды суларды іріктеу мен талдаудың көптеген стандартты процедуралары бар, соның ішінде:

кездейсоқ сынама – ағынды сулардан алынған бір сынама;

құрама сынама – белгілі бір кезең ішінде үздіксіз алынатын сынама немесе белгілі бір кезең ішінде үздіксіз немесе мезгіл-мезгіл алынып, содан кейін араласқан бірнеше сынамадан тұратын сынама;

білікті кездейсоқ сынама – кемінде екі минут аралықпен ең көп дегенде екі сағат ішінде іріктелген, содан кейін араласқан кемінде бес кездейсоқ сынамадан тұратын құрама сынама.

6.1.6. Шуыл

6 ЕҚТ.

Шуыл деңгейін төмендету үшін ЕҚТ техниканың біреуін немесе комбинациясын қолданудан тұрады:

Р/с №	Техникалар	Қолдану мүмкіндігі
1	2	3
1	жабдыққа тұрақты техникалық қызмет көрсету, шуыл тудыратын техникалық құралдарды герметизациялау және қоршау	Жалпы қолданылады
2	шудан қорғау біліктерін салу	Жалпы қолданылады
3	шудың таралу сипатын есепке алу және осыны ескере отырып жұмыстарды жоспарлау, мысалы, жерасты кеңістігінде немесе ішінара жерастында ұнтақтау және скрининг блогының орналасуы, шу шығаратын машиналардың бір-біріне жақын орналасуы және жер деңгейіне қатысты тереңдету (әсер ету аймағы да азаяды), байыту және ұнтақтау цехының есіктерін жабу	Жалпы қолданылады
4	тазарту кенжарының артында елді мекенге қатысты жұмыстар жүргізілетін орын қалатындай етіп ұңғыманың бағытын таңдау	Жалпы қолданылады
5	елді мекен бағытындағы шудан қорғау үшін сынбаған қабырғаларды қалдыру	Жалпы қолданылады
6	кеніш аумағының шетінде немесе шу шығаратын объектілердің айналасында ағаштар мен басқа өсімдіктерді қалдыру	Жалпы қолданылады
7	жарылыс кезіндегі заряд мөлшерін шектеу, сондай-ақ жарылғыш заттардың көлемін оңтайландыру	Жалпы қолданылады
8	жарылыс туралы алдын ала хабарлау және жарылыс жұмыстарын күннің белгілі бір уақытында, мүмкіндігінше бір уақытта жүргізу. Жарылыс күшті, бірақ қысқа сипаттағы шуды тудырады, сондықтан бұл туралы алдын-ала хабарлау шудан зардап шеккендердің оған деген көзқарасына оң әсер етеді	Жалпы қолданылады
9	көлік маршруттарын жоспарлау және тасымалдауды олар ең аз әсер ететін мерзімде жүзеге асыру	Жалпы қолданылады

6.1.7. Иіс

7 ЕҚТ.

Шу деңгейін төмендету үшін ЕҚТ техниканың біреуін немесе комбинациясын қолданудан тұрады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	иісті материалдарды дұрыс сақтау және өңдеу	Жалпы қолданылады
2	иістерді шығара алатын кез келген жабдықты мұқият жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету	Жалпы қолданылады
3	иісті материалдарды пайдалануды азайту	Жалпы қолданылады
4	ағынды сулар мен жауын шашынды жинау және өңдеу кезінде иістердің пайда болуын азайту	Жалпы қолданылады

6.2. Ұйымдастырылмаған шығарындылар

8 ЕҚТ.

Алдын алу үшін немесе іс жүзінде мүмкін болмаса, ЕҚТ атмосферасына ұйымдастырылмаған шаң шығарындыларын азайту экологиялық менеджмент жүйесінің бөлігі ретінде ұйымдастырылмаған шығарындылар бойынша іс-шаралар жоспарын әзірлеу және жүзеге асыру болып табылады (қараңыз: 1 ЕҚТ), оған мыналар кіреді:

ұйымдастырылмаған шаң шығарындыларының ең маңызды көздерін анықтау;

белгілі бір уақыт аралығында ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу және/немесе азайту үшін тиісті шаралар мен техникалық шешімдерді анықтау және іске асыру.

9 ЕҚТ.

ЕҚТ кенді өндірудің өндірістік процесін жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған шаң мен газ тәрізді шығарындылардың алдын алу немесе азайту.

Кенді өндірудің өндірістік процесін жүргізу кезінде шаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	ауыр жүкті жоғары өнімді тау-кен техникасын қолдану	жалпы қолданылады
2	Қазіргі заманғы жоғары өнімді өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып, тау-кен қазбаларын жүргізу және өңдеу жүйелерін қолдану	жалпы қолданылады
3	Қазіргі заманғы, экологиялық және тозуға төзімді материалдарды қолдану	жалпы қолданылады
4	тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейерлік және пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін қолдану	жалпы қолданылады

10 ЕҚТ.

ЕҚТ жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған шаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

Жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде шаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	жарылыс блоктарын үлкейту арқылы жарылыстардың санын азайту	жалпы қолданылады
2	ЖЗ ретінде нөлдік немесе оған жақын оттегі балансы бар қарапайым және эмульсиялық құрамдарды пайдалану	жалпы қолданылады
3	қысқыштағы "тіреу қабырғасына" ішінара жарылыс	жалпы қолданылады
4	бұрғылау жару жұмыстарының ұтымды параметрлерін модельдеу мен жобалаудың компьютерлік технологияларын ендіру	жалпы қолданылады
5	метеожағдайларды ескере отырып, оңтайлы уақыт кезеңінде жарылыс жұмыстарын жүргізу	жалпы қолданылады
6	кенжар материалдарының оңтайлы түрлерін, ұңғыма зарядтары құрылымдарын және бастамалау схемаларын қолдану	жалпы қолданылады
7	жарылатын блокты және шаң-газ бұлтынан шаң түсетін аймақты сумен, шаң сіңіретін қоспалармен және экологиялық қауіпсіз реагенттермен суару	жалпы қолданылады
8	шаң мен шаң-газ бұлтын оқшаулау қондырғыларын қолдану	жалпы қолданылады
9	гидрошаңсыздану технологияларын қолдану (жарылғыш ұңғымалар мен теспелерді сутығындама, ұңғымалардың үстіне су құйылған сыйымдықтарды қою)	жалпы қолданылады
10	тау-кен қазбаларын желдету	жалпы қолданылады
11	жарылғыш заттардың берілуін бақылау датчиктері бар зарядтау машиналарын пайдалану	жалпы қолданылады
12	тау жыныстары мен жарылатын ұңғымалардың табиғи сулануын пайдалану	жалпы қолданылады
13	жерасты жағдайында жарылыс жұмыстарын жүргізу үшін электрлік емес бастамашылық жүйелерді пайдалану	жалпы қолданылады

11 ЕҚТ.

ЕҚТ бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған шаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

Бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезінде шаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	нақты уақыттағы бұрғылау білдектерін орналастыру жоғары дәлдіктегі бұрғылау параметрлерін бақылау жүйесін қолдану	жалпы қолданылады
2	техникалық суды және шаңды байланыстыратын түрлі белсенді құралдарды қолдану	жалпы қолданылады
3	технологиялық ұңғымаларды бұрғылау процесінде бұрғылау техникасын тиімді шаң басу және шаң жинау құралдарымен жарақтандыру	жалпы қолданылады

12 ЕҚТ.

ЕҚТ тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезінде ұйымдастырылмаған шаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

Тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезінде шаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	шаң материалдарын түсіру, шамадан тыс тиеу, тасымалдау және өңдеу орындарында шаң шығаруды болдырмау үшін тиімді шаң жинау жүйелерімен, сору және сүзу жабдықтарымен жабдықтау	жалпы қолданылады
2	Тау массасын алдын ала ылғалдандыруды қолдану, техникалық сумен суару, экскаваторлық кенжарларды жасанды желдету	жалпы қолданылады
3	доңғалақты және рельсті жүрісте стационарлық және жылжымалы гидромониторлық-сорғы қондырғыларын қолдану	жалпы қолданылады
4	жебе аймағында су шашу және экскаватор ожауын батырып алу үшін әртүрлі суару құрылғыларын қолдану	жалпы қолданылады
5	шаң түзетін материалдарды ауыстырып тиеу процесін ұйымдастыру	жалпы қолданылады
6	техникалық сумен суару арқылы автомобиль жолдарын шаң басу	жалпы қолданылады
7	кенжарлар мен карьерлік автомобиль жолдарын шаң басу процесінде шаңды байланыстыру үшін әртүрлі беттік белсенді заттарды қолдану	жалпы қолданылады
8	теміржол вагондары мен автокөлік шанақтарын паналау	жалпы қолданылады
9	теміржол вагондарында және т.б. тасымалдау кезінде жүктердің жоғарғы қабатын тегістеу және тығыздау үшін құрылғы мен қондырғыны қолдану	жалпы қолданылады
10	шаң басатын материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын автокөлік құралдарын тазалау (шанақты, дөңгелектерді жуу)	жалпы қолданылады
11	тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейерлік және пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін қолдану	жалпы қолданылады
12	автокөліктің түтіндігі мен уыттылығын және отын аппаратурасының бақылау-реттеу жұмыстарын өлшеу	жалпы қолданылады
13	ішкі жану қозғалтқышының пайдаланылған газды тазартудың каталитикалық технологияларын қолдану	жалпы қолданылады

13 ЕҚТ.

ЕҚТ кендер мен оларды қайта өңдеу өнімдерін сақтау кезінде ұйымдастырылмаған шаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

Кендер мен оларды қайта өңдеу өнімдерін сақтау кезінде шаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	тасты топырақты, дөрекі ұсақталған бос жынысты пайдалана отырып, қалдық қоймаларының қоршау бөгеттерінің еңістерін нығайту	жалпы қолданылады
2	борпылдақ аршылған үйінділер бойымен жер бөлу шекарасы бойынша орман қорғау жолағын орнату (ағаш отырғызу)	жалпы қолданылады
3	бор суспензиясын жағу арқылы қалдық қоймалардың шаңды беттерін бекіту, содан кейін оны күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісімен өңдеу)	жалпы қолданылады
4	полиэтилен мен полипропилен қалдықтарын пайдалану, содан кейін қалдық пен шлам қоймасының бетімен балқытылғанға дейін температуралық өңдеу	жалпы қолданылады
5	қалдық қоймасының периметрі бойынша ұсақ дисперсті фракциялы су шашыратқыштары бар құбырларды төсеу	жалпы қолданылады
6	жел экрандарын пайдалану	жалпы қолданылады

6.3. Ұйымдастырылған шығарындылар

Төменде келтірілген техникалар және олардың көмегімен қол жеткізуге болатын эмиссия деңгейлері мәжбүрлі желдету жүйелерімен жабдықталған көздер үшін белгіленген.

6.3.1. Шаң шығарындылары

14 ЕҚТ.

ЕҚТ шаң мен газ шығарындыларының алдын алу немесе азайту, сондай-ақ энергияны тұтынуды азайту, кендерді байытудың өндірістік процесін жүргізу кезінде қалдықтардың пайда болуын азайту.

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	жіктеу кезінде полиуретанды панельдермен дымқыл елеу үшін үлестік өнімділігі жоғары үлкен електерді пайдалану	жалпы қолданылады
2	тазартылмаған концентраттарды ұнтақтау кезінде тік диірмендерді пайдалану	жалпы қолданылады
3	бай кенді ұсақтау арқылы өңдеу, содан кейін бөлу, тауарлық өнімнің үлкендігі сыныптары бойынша сұрыптау	жалпы қолданылады
4	сүзу алдында қоюландырғыштарды қолдану	жалпы қолданылады
5	кенді орташа ауыр сепарациямен өңдеу	жалпы қолданылады
6	темір кендерін атанақ сепараторларында магниттік сепарация әдісімен байыту	жалпы қолданылады
7	магниттік бөлуден бұрын магниттік дешламацияны қолдану	жалпы қолданылады
8	құрамында хром бар кендерді гравитациялық байыту үшін бұрандалы сепараторларды пайдалану	жалпы қолданылады

15 ЕҚТ.

ЕҚТ шаң мен газ шығарындыларының алдын алу немесе азайту, шекемтастар өндірісінде қалдықтардың пайда болуын азайту.

Шекемтастарды өндіру кезінде шаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	түйіршікті материалды сақиналы салқындатқышты қолдану	жалпы қолданылады
2	шекемтастарды күйдірудің технологиясы мен жылу схемаларын жетілдіру (кептіру және күйдіру процестерін қарқындату, тиімді қыздырғыш құрылғыларды қолдану)	жалпы қолданылады

16 ЕҚТ.

Кенді байыту және түйіршіктер өндіру кезінде ұсақтауға, жіктеуге (скринингке), тасымалдауға және сақтауға байланысты процестер кезінде шаң шығарындыларын азайту мақсатында ЕҚТ түтін газдарын алдын ала тазарту техникасын (гравитациялық тұндыру камералары, циклондар, скрубберлер), электрофильтрлерді, қапшықты сүзгілерді, импульсті тазартатын сүзгілерді, керамикалық және металды пайдаланудан тұрады ұсақ тазалау сүзгілері және / немесе олардың комбинациялары.

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	гравитациялық тұндыру камераларын қолдану	жалпы қолданылады
2	циклондарды қолдану	жалпы қолданылады
3	ылғал газ тазартқыштарды қолдану	жалпы қолданылады

6.1-кесте. Ұсақтауға, жіктеуге (скринингке), тасымалдауға және сақтауға байланысты процестердегі шаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштеріне төменде көрсетілген бір және / немесе бірнеше техниканы қолдану арқылы қол жеткізіледі

Р/с №	Техникалар	ЕҚТ-ТП (мг/Нм3)*
1	2	3
1	Электр сүзгісі	5–20**
2	Қол сүзгісі
3	Импульстік тазалау сүзгісі
4	Керамикалық және металл ұсақ тазарту сүзгілері

* үздіксіз өлшеулер жүргізген кезде, егер өлшеу нәтижелерін бағалау төменде көрсетілген шарттардың күнтізбелік жылда сақталғанын көрсетсе, шығарындылардың шекті мәндері сақталды деп есептеледі:

a) рұқсат етілген орташа айлық мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінен аспайды;

b) рұқсат етілген орташа тәуліктік мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 110 %-нан аспайды;

c) бір жылдағы барлық рұқсат етілген орташа сағаттық мәндердің 95 %-ы шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 200 %-нан аспайды;

Егер құзыретті органдар белгілеген қағидаларға сәйкес айқындалған өлшемдердің әрбір сериясының немесе өзге де рәсімдердің нәтижелері шығарындылардың шекті мәндерінен аспаса, үздіксіз өлшеулер болмаған кезде шығарындылардың шекті мәндері сақталды деп есептеледі;

** 20-100 мг/Нм3 қолданыстағы қондырғыларды ұсақтау және жіктеу (елеу) процестері үшін.

ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: қараңыз - 4 ЕҚТ.

17 ЕҚТ.

Кенді байыту (концентратты кептіру) және шекемтастарды өндіру (шекемтастарды күйдіру) кезінде шаң шығарындыларын азайту мақсатында ЕҚТ түтін газдарын (гравитациялық тұндыру камералары, циклондар, скрубберлер) алдын ала тазалау техникасын қолданудан, содан кейін электрофильтрлерді, қапшықты сүзгілерді және импульсті тазартылған сүзгілерді немесе олардың комбинациясын пайдаланудан тұрады.

6.2-кесте. Кенді байыту (концентратты кептіру) және шекемтастарды өндіру (шекемтастарды күйдіру) кезіндегі шаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері

Р/с №	Технологиялық процесс	Техникалар	ЕҚТ-ТП (мг/Нм3)*	Қолданылу
1	2	3	4	5
1	Концентратты кептіру	Электр сүзгісі	5-20	Жалпы қолданылады
2		Қол сүзгісі		Жалпы қолданылады
3		Импульстік тазалау сүзгісі		Жалпы қолданылады
4	Шекемтастарды күйдіру	Электр сүзгісі	5–20**	Жалпы қолданылады
5		Қол сүзгісі		Жалпы қолданылады
6		Импульстік тазалау сүзгісі		Жалпы қолданылады

а) рұқсат етілетін орташа айлық мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінен аспайды;

b) рұқсат етілген орташа тәуліктік мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 110 %-нан аспайды;

** ішінара қайта жаңартылатын газ тазарту жүйесі бар қондырғылар үшін және/немесе атмосфераның ластану көздері арасындағы қондырғылардың ауысуын ескере отырып, 20-100 мг/Нм3..

ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: қараңыз - 4 ЕҚТ.

6.3.2. Күкірт диоксиді шығарындылары

18 ЕҚТ.

Кенді байыту (концентратты кептіру) және шекемтастарды өндіру (шекемтастарды күйдіру) кезінде шығатын технологиялық газдардан SO2 шығарындыларының алдын алу немесе азайту мақсатында ЕҚТ төменде көрсетілген техникалардың бірін немесе комбинациясын пайдаланудан тұрады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	Күкіртсіздендіру және күкірт мөлшері аз отынды пайдалану	Жалпы қолданылады
2	Құрғақ сорбентті (әктас) бүрку арқылы бүріккіш кептіргіш-скрубберді пайдалану	Жалпы қолданылады
3	"Дымқыл" тазалау тәсілдерін қолдану (дымқыл скруббер)	Жаңа қондырғыларға қатысты. Қолданыстағы қондырғылар үшін қолдану мүмкіндігі шектеулі болуы мүмкін: - қалдық газ ағынының өте жоғары жылдамдығы (пайда болған қалдықтар мен ағынды сулардың айтарлықтай мөлшеріне байланысты); - құрғақ аудандарда (судың үлкен көлеміне және ағынды суларды тазарту қажеттілігіне байланысты); - күкіртсіздендіру үшін жекелеген ағындарды бөле отырып, газдарды тазартудың орталықтандырылған жүйесін ауқымды реконструкциялау қажеттілігі, сондай-ақ аумақтың шектелуі (қосымша ірі габаритті құрылыстар салу үшін өндірістік алаңдардың болмауы).
4	Бір контактілі қондырғылар	Жалпы қолданылады
5	Қос контакт/қос сіңіру	Қос контактілі/қос абсорбциялы қышқылды қондырғының қолданылуы өңделетін шикізаттағы күкірт концентрациясымен шектелуі мүмкін.
6	Ылғалды катализ қондырғысы	Бұл әдіс сульфидті шикізатты қолдану процестерінде қолданылады. Шығарылатын газдардағы SO2 шығарындыларын 0,5–1 кг/т күкірт қышқылынан аз мөлшерде азайту үшін газдағы SO2 бастапқы концентрациясын азайту қажет, мұның өзі жүйенің техникалық-экономикалық көрсеткіштерінің нашарлауына әкеледі немесе шығарылатын газдарды қосымша тазарту қондырғысын салу қажет.

Р/с №	Параметр	ЕҚТ-ТП (мг/нм3)*
1	2	3
1	SO2	30–50**

a) рұқсат етілген орташа айлық мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінен аспайды;

b) рұқсат етілген орташа тәуліктік мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 110 %-нан аспайды;

** 50-1250 мг/Нм3 құрамында күкірт бар темір кені шикізатын пайдаланатын жұмыс істеп тұрған қондырғылар үшін ҚҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарағанға дейін.

Кенді байыту кезінде SO2 шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері болмаған кезде (концентратты кептіру) көрсетілген техникалардың біреуін немесе комбинациясын пайдаланған кезде эмиссияның сандық мәні белгіленген санитариялық-гигиеналық, экологиялық сапа нормативтеріне және қоршаған орта сапасының нысаналы көрсеткіштеріне сәйкес келуге тиіс. Нормативтік құқықтық актілерде айқындалған әртүрлі мәндер болған кезде SO2-ге белгіленген неғұрлым қатаң талаптар қолданылады.

ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: қараңыз - 4 ЕҚТ.

6.3.3. Азот оксидтері шығарындылары.

19 ЕҚТ.

Кенді байыту (концентратты кептіру) және шекемтастарды өндіру (шекемтастарды күйдіру) кезінде атмосфераға азот оксидтерінің (NOx) шығарылуын болдырмау және/немесе азайту үшін ЕҚТ төменде көрсетілген әдістердің біреуін немесе комбинациясын пайдалану болып табылады:

Р/с №	Техникалар	Сипаттамасы
1	2	3
1	Аз бөлінетін азот оксиді жанарғылары (NOx)	Жалынның ең жоғары температурасын төмендетуге арналған, бұл жану процесін кешіктіреді, бірақ жылу беруді арттыра отырып, оның аяқталуына мүмкіндік береді. Бұл оттық дизайнының әсері отынның өте тез тұтануында, әсіресе отында ұшпа қосылыстар болған кезде, атмосферада оттегінің жетіспеушілігінде, бұл NOx түзілуінің төмендеуіне әкеледі. NOx шығарындылары төмен оттықтардың дизайны кезең-кезеңмен жануды (ауа/отын) және түтін газдарын қайта өңдеуді қамтиды.
2	Түтін газының қайта айналымы	Оттегінің мөлшерін, демек, жалын температурасын төмендету үшін пештен пайдаланылған газды жалынға қайта беру. Арнайы жанарғыларды пайдалану жалынның негізін салқындататын және жалынның ең ыстық бөлігіндегі оттегінің мөлшерін азайтатын түтін газдарының ішкі айналымына негізделген.
3	Селективті каталитикалық қалпына келтіруді (СКҚ) қолдану	Қышқыл газдардан тазарту және шаңсыздандырудан кейін қолданылады
4	Селективті каталитикалық емес қалпына келтіруді (СКЕҚ) қолдану	Қышқыл газдардан тазартудан және шаңсыздандырудан кейін қолданылады

Көрсетілген техникалардың бірін немесе бірнешеуін қолдану кезінде, эмиссияның сандық мәні белгіленген санитарлық-гигиеналық, экологиялық сапа нормативтеріне және қоршаған ортаның мақсатты сапа көрсеткіштеріне сай келуі тиіс. Нормативтік құқықтық актілерде белгіленген түрлі мәндер болған жағдайда, NOx қатысты белгіленген ең қатал талаптар қолданылады.

ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: қараңыз - 4 ЕҚТ.

6.3.4. Көміртегі оксиді шығарындылары

20 ЕҚТ.

Кенді байыту (концентратты кептіру) және шекемтастарды өндіру (шекемтастарды күйдіру) кезінде атмосфераға көміртегі оксиді шығарындыларының алдын алу және / немесе азайту үшін ЕҚТ төменде көрсетілген әдістердің біреуін немесе комбинациясын пайдалану болып табылады:

Р/с №	Техникалар	Сипаттамасы
1	2	3
1	Мыс-аммиак ерітінділерін қолдана отырып газдарды абсорбциялық тазарту	Газдарды тазартудың төмен температуралы процесі СО физикалық абсорбциясына немесе газды сұйық азотпен шаюға негізделген. Тазарту процесі үш кезеңнен тұрады: бастапқы газдарды алдын ала салқындату және кептіру; осы газдарды терең салқындату және олардың компоненттерін ішінара конденсациялау; газдарды көміртегі оксидінен, метаннан және оттегінен сұйық азотпен жуу бағанында жуу. Қондырғыда төмен температураны құру үшін қажет суық аммиакты салқындату циклімен, сондай-ақ азот-сутегі фракциясының кері ағындарының және жоғары қысымды азот циклінің суықты рекуперациялаумен қамтамасыз етіледі.
2	Су буының реакциясын қолдана отырып, газдарды каталитикалық тазарту	Тазарту процесі тотықты темір катализаторларының қатысуымен жүргізілетін су буының реакциясын (су буымен конверсиялау) қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Тазартылған газдағы көміртегі оксидтерінің қалдық мөлшері пайыздың бірнеше он мыңнан бір бөлігін құрайды. Сонымен қатар, егер ол газда болса, бос оттегі жойылады.
3	Термиялық каталитикалық емес жағып бітіру және каталитикалық жағып бітіру газдарын тазарту	Көміртегі оксидін тотықтыру үшін марганец, мыс-хром және құрамында платина тобының металдары бар катализаторлар қолданылады. Шығарылатын газдардың құрамына байланысты өнеркәсіпте әртүрлі технологиялық тазарту схемалары қолданылады.

Көрсетілген техникалардың біреуін немесе комбинациясын пайдаланған кезде эмиссияның сандық мәні белгіленген санитариялық-гигиеналық, экологиялық сапа нормативтеріне және қоршаған орта сапасының нысаналы көрсеткіштеріне сәйкес келуге тиіс. Нормативтік құқықтық актілерде айқындалған әртүрлі мәндер болған кезде СО-ға белгіленген неғұрлым қатаң талаптар қолданылады.

ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: қараңыз - 4 ЕҚТ.

6.4. Суды басқару, сарқынды суларды жою және тазарту

21 ЕҚТ.

Сарқынды суларды жою мен тазартудың ең үздік техникасы – бұл кәсіпорынның су балансын басқару. ЕҚТ келесі техниканың біреуін немесе комбинациясын қолданудан тұрады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	тау-кен кәсіпорнының су шаруашылығы балансын әзірлеу	Жалпы қолданылады
2	технологиялық процесте айналымды сумен жабдықтау және суды қайта пайдалану жүйесін ендіру	Жалпы қолданылады
3	технологиялық процестерде су тұтынуды азайту	Жалпы қолданылады
4	кен орнын гидрогеологиялық модельдеу	Жалпы қолданылады
5	шахта және карьер суларын селективті жинау жүйелерін ендіру	Қолданыстағы қондырғыларда қолданыстағы сарқынды суларды жинау жүйелерінің конфигурациясымен шектелуі мүмкін
6	жергілікті сарқынды суларды тазарту және залалсыздандыру жүйелерін пайдалану	Қолданыстағы қондырғыларда қолданыстағы сарқынды суларды тазарту жүйелерінің конфигурациясымен шектелуі мүмкін

22 ЕҚТ.

Сарқынды суларды тазарту қондырғылары мен су объектілеріне гидравликалық жүктемені төмендету үшін ең үздік қолжетімді техника карьер және шахта суларының су ағынын жеке немесе бірлесіп келесі техникалық шешімдерді қолдану арқылы азайту болып табылады.

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	карьер және шахта алқаптарын құрғатудың ұтымды схемаларын қолдану	Игерілетін кен орнының тау-кен-геологиялық, гидрогеологиялық және тау-кен техникалық жағдайларын негізге ала отырып айқындалады
2	суды төмендету және / немесе сүзгіге қарсы перделер сияқты және т.б. жерүсті және жерасты суларынан арнайы қорғаныс құрылымдары мен іс-шараларды пайдалану	Жалпы қолданылады
3	дренаж жүйесінің жұмысын оңтайландыру	Жалпы қолданылады
4	жерүсті ағынын реттеу арқылы тау-кен қазбаларын жерүсті суларынан оқшаулау	Жалпы қолданылады
5	өзен арналарын тау бөктерінен тыс бұру	Ол карьерді немесе шахтаны суландыру олардан судың түсуіне байланысты айтарлықтай маңызды болған жағдайларда қолданылады
6	жерасты сулары деңгейінің озық төмендеуіне жол бермеу	Жалпы қолданылады
7	айдау процесінде шахта және карьер суларының ластануын болдырмау	Жалпы қолданылады

23 ЕҚТ.

Су объектілеріне теріс әсерді азайту үшін ең үздік қолжетімді техника — келесі техникалық шешімдерді жеке немесе бірлесіп қолдану арқылы ластанған учаскелерге нөсер және еріген сарқынды сулардың түсуін азайту, ластанған жерлерден таза суды бөлу, қорғалмаған топырақ учаскелерінің эрозиясын болдырмау, дренаждық жүйелердің су басуын болдырмау мақсатында жерүсті инфрақұрылымы аумағының жерүсті ағынын басқару болып табылады.

Р/с №	Техникалар	Қолданылу
1	2	3
1	тау жыныстарының үйінділерінен жерүсті сарқынды суларын жинау және тазарту жүйесін ұйымдастыру	Жалпы қолданылады
2	қалдық қоймасына үйінділер кезінде гидротехникалық құрылыстардан сарқынды суларды айдау	Жалпы қолданылады
3	бұзылмаған учаскелерден, оның ішінде тегістелген, егілген немесе көгалдандырылған учаскелерді айналып өту үшін жерүсті ағынын бұру, бұл тазартылатын сарқынды сулардың көлемін барынша азайтуға мүмкіндік береді	Жалпы қолданылады
4	тазартылған сарқынды суларды технологиялық қажеттіліктерге қайта пайдалана отырып, аумақтың бұзылған және ластанған учаскелерінен жерүсті ағынын тазарту	Жалпы қолданылады
5	нөсер ағындарын, траншеяларды, тиісті мөлшердегі арықтарды ұйымдастыру; беткейлерді контурлау, террассалау және тіктігін шектеу; эрозиядан қорғау мақсатында төсеніштер мен қаптамаларды қолдану	Жалпы қолданылады
6	көлбеу кірме жолдарды ұйымдастыру, жолдарды дренаждық құрылыстармен жарақтандыру	Жалпы қолданылады
7	эрозияның алдын алу мақсатында тамыр қабатын жасағаннан кейін бірден жүзеге асырылатын рекультивацияның биологиялық кезеңінің фитомелиорациялық жұмыстарын орындау	Жалпы қолданылады

24 ЕҚТ.

Тау-кен массасының, өнімнің немесе өндіріс қалдықтарының құрамындағы заттармен сарқынды сулардың (шахталық, карьерлік) ластану деңгейін төмендетудің ең үздік қолжетімді техникасы төменде келтірілген сарқынды суларды тазартудың бір немесе бірнеше техникасын қолдану болып табылады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылуы
1	2	3
1	Ағарту және тұндыру	Жалпы қолданылады
2	Сүзгілеу	Жалпы қолданылады
3	Сіңіру	Жалпы қолданылады
4	Коагуляция, флокуляция	Жалпы қолданылады
5	Химиялық тұндыру	Жалпы қолданылады
6	Бейтараптандыру	Жалпы қолданылады
7	Тотығу	Жалпы қолданылады
8	Ионды алмасу	Жалпы қолданылады

Карьерлік және шахталық сарқынды суларды жинақтаушы тоғандар мен буландырғыш тоғандарға ағызуда технологиялық нормативтерді белгілеуге қатысты норма олар соңғы 3 жылдағы мониторингтік зерттеулердің нәтижелері бойынша жерүсті және жерасты су ресурстарына әсер етпейтінін растай отырып, гидротехникалық құрылыстарға қатысты қолданылатын талаптарға сәйкес келген жағдайда қолданылмайды.

Жерүсті және жерасты су ресурстарына теріс әсер ету фактісін анықтау гидротехникалық құрылыстарға қолданылатын талаптардың бұзылғанын көрсетеді. Бұл жағдайда эмиссиялардың сандық көрсеткіштері қолданыстағы санитарлық-гигиеналық, экологиялық сапа нормативтеріне және мәдени-тұрмыстық су пайдалану орындарына қатысты қоршаған орта сапасының нысаналы көрсеткіштеріне сәйкес келуі тиіс.

ЕҚТ байланысты мониторинг: ЕҚТ 5 қараңыз.

6.5. Қалдықтарды басқару

ЕҚТ 25.

Кәдеге жаратуға бағытталған қалдықтар санын болдырмау немесе болдырмау мүмкін болса, қалдықтар санын азайту үшін, ЕҚТ басымдық тәртібінде қалдықтардың түзілуін болдырмау, оларды қайтадан қолдануға дайындау немесе басқаша қалпына келтіруді қамтамасыз ететін экологиялық менеджмент жүйесі аясында қалдықтарды басқару бағдарламаларын құрастыруды және орындауды білдіреді (ЕҚТ 1 қараңыз).

ЕҚТ 26.

Қара металл кендерін өндіру және байыту кезінде кәдеге жаратуға жіберілетін қалдықтардың мөлшерін азайту мақсатында ЕҚТ технологиялық жартылай өнімдерді қайта пайдалану процесін жеңілдету немесе техниканың бір және/немесе комбинациясын пайдалану арқылы оларды қайта өңдеу үшін объектіде операцияларды ұйымдастырудан тұрады:

Р/с №	Техникалар	Қолданылуы
1	2	3
1	Шаңды газды тарату жүйесінен шаңды қайтадан қолдану	Жалпы қолданылады
2	Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін пресс-сүзгілерді пайдалану	Жалпы қолданылады
3	Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін керамикалық вакуумдық сүзгілерді пайдалану	Жалпы қолданылады
4	Өндіру және байыту қалдықтарын шикізат немесе өнімге қосымша ретінде қайталама өндірісте және құрылыс материалдарында пайдалану, темір кендерін, пайдалы компоненттерді/минералдық шикізат ресурстарын осындай өнеркәсіптік қалдықтар болған кезде толық өндіру	Жалпы қолданылады
5	Өндірілген кеңістікті толтыру кезінде қалдықтарды пайдалану	Жалпы қолданылады
6	Тау-кен қазбаларын жою кезінде қалдықтарды пайдалану	Жалпы қолданылады

6.6. Ремедиация бойынша талаптар

Қара металл кендерін өндіру және байыту кезінде атмосфералық ауаға әсер етудің негізгі факторы ұйымдасқан шығарындылар көздерін, оның ішінде кептіру барабандары мен күйдіру машиналарын, құрғақ ұнтақтау диірмендерін, дәлдік тексеру мен жөнелтуге арналған қондырғыларды пайдалану нәтижесінде туындайтын ластағыш заттардың шығарындылары болып табылады. Ұйымдастырылмаған шаң шығарындылары құрғақ материалдарды ұсақтау, тасымалдау, сақтау, оларды диірмен бункерлеріне беру, автокөлік жолдарымен жүру кезінде пайда болады.

Қара металдар кендерін өндіру және байыту өндірістік объектілері қызметінің жерасты және жерасты суларына әсер ету мөлшері су тұтыну мен су бұру көлеміне, тазарту құрылыстары жұмысының тиімділігіне, ағынды суларды сүзу алқаптарына ағызудың сапалық сипаттамасына және жер бедеріне байланысты. Егер қондырғының салқындатқыш су жүйесінде тұйық тізбек болмаса, өндірістік ағындар болмайды.

Өндірістік және технологиялық процестер нәтижесінде пайда болған қалдықтар шарттық негізде үшінші тарап ұйымдарына кәдеге жаратуға/қайта өңдеуге берілуі мүмкін, ішінара өндірілген кеңістікті толтыру кезінде өз қажеттіліктері үшін пайдаланылады, бір бөлігі өндіріске қайтарылады.

Экологиялық кодексіне сәйкес ремедиация экологиялық залал фактісі анықталған кезде жүргізіледі:

жануарлар мен өсімдіктер әлеміне;

жерасты және жерүсті суларына;

жерге және топыраққа;

Осылайша, қара металл кендерін өндіру және байыту кәсіпорындарының қызметі нәтижесінде атмосфералық ауаның ластануы және ластағыш заттардың табиғи ортаның бір компонентінен екіншісіне одан әрі ауысуы нәтижесінде келесі жағымсыз салдарлар туындайды:

атмосфералық ауадан ластағыш заттардың топырақ бетіне түсуі нәтижесінде жер мен топырақтың ластануы және олардың жерүсті және жерасты суларына одан әрі инфильтрациясы;

жануарлар мен өсімдіктер әлеміне әсер ету.

Антропогендік әсер ету нәтижесінде келтірілген өндірістік және (немесе) мемлекеттік экологиялық бақылау нәтижелері бойынша табиғи орта компоненттеріне экологиялық залал фактілері анықталған кезде және қызмет салдарын жабу және (немесе) жою кезінде базалық есепте немесе эталондық учаскеде белгіленген жай-күйге қатысты табиғи орта компоненттерінің жай-күйінің өзгеруіне бағалау жүргізу қажет.

Іс-әрекеттері немесе қызметі экологиялық залал келтірген адам Экологиялық кодексінің (5-бөлімнің 131-141-бабы) нормаларына және ремедиация бағдарламасын әзірлеу жөніндегі әдістемелік ұсынымдарға сәйкес учаскенің жай-күйін қалпына келтіру үшін осындай залалды жою үшін тиісті шаралар қолдануға тиіс.

Бұдан басқа, іс-әрекеті немесе қызметі экологиялық залал келтірген адам тиісті ластағыш заттардың эмиссияларын жою, тежеу немесе қысқарту үшін, сондай-ақ олардың ағымдағы немесе болашақ бекітілген нысаналы мақсатын ескере отырып, учаске бұдан былай тиісті ластағыш заттардың эмиссияларын жою, тежеу немесе қысқарту үшін, сондай-ақ бақылау мониторингі үшін мерзімдер мен кезеңділіктер үшін қажетті шараларды қабылдауы тиіс. және табиғи орта компоненттерінің ластануына байланысты оның қоршаған ортаға қатысты қызметіне зиян келтірмеді.

7. Перспективалық техникалар

Бұл бөлімде ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жүргізілетін немесе оларды тәжірибелік-өнеркәсіптік ендіру жүзеге асырылатын жаңа техникалар туралы ақпарат қамтылады.

ЕҚТ анықтамалығын дайындау барысында ТРГ құрастырушылары мен мүшелері бірқатар жаңа технологиялық, техникалық және басқару шешімдерін талдады. Бұл өндіріс тиімділігін арттыруға, қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға бағытталған шешімдер. Олар әлі кең таралмаған және анықтама құрастырушыларында оларды екі кәсіпорында ендіру туралы сенімді ақпарат жоқ.

Әрі қарай, мәтінде бұл шешімдер темір кендерін өндіруге және байытуға, шекемтастар өндірісіне қатысты сипатталған.

7.1. Темір кендерін ашық және жерасты тәсілімен өндіру саласындағы перспективалық техникалар 7.1.1. Пилотсыз техника

Пилотсыз ауыр техника нарығындағы пионер американдық Caterpillar болып саналады. 20 жылдан астам уақыт бұрын компания алғашқы өздігінен жүретін карьер самосвалын ұсынды. Қазіргі уақытта Батыс Аустралияның темір кен зауыттарында толығымен пилотсыз ауыр жүк таситын автосамосвалдары бар бірнеше карьерлер жұмыс істейді. 2013 жылдан бастап Caterpillar аустралиялық тау-кен алыбы Fortescue Metals шахталарына 56 Cat 793F автономды самосвалын жеткізді және 2017 жылдың қыркүйегінде тағы 100 карьерлік самосвалды пилотсыз машиналарға өзгертуге тапсырыс алды.

7.1-сурет. Пилотсыз технологияларды ендірудің әлемдік тәжірибесі

Самосвалдар жыл бойы күн сайын 24/7 режимінде жұмыс істейді, бұл жер қойнауын пайдаланушыға жылына 500 сағаттық жұмысты үнемдейді. Барлық операцияларды басқару Cat MineStar жүйесі арқылы жүзеге асырылады. Жүк көліктері Пилбарадан 1200 км қашықтықта орналасқан Перттегі операциялық орталықтан қашықтан басқарылады. Салмағы 500 тонна болатын әрбір мансаптық робот-самосвал 50 км/сағ жылдамдықпен қозғалады – бұл тәжірибелі жүргізушілерге қарағанда 2 есе жоғары. Роботтардың бағдарлану дәлдігі - 1-2 см. Ауыстыруға, түскі асқа уақыт жоқ. Мұның бәрі өнімділіктің жоғарылауына, тоқтап қалудың төмендеуіне, отынның өзіндік құнының төмендеуіне және шығарындылардың азаюына әкеледі.

"Пилотсыз құралдар" кез келген адам басқаратын техникамен — грейдерлермен, тиегіштермен, автоцистерналармен, бульдозерлермен және т. б. өзара әрекеттеседі. 4,5 жыл ішінде Caterpillar пилотсыз автокөліктері дәстүрлі машиналармен салыстырғанда 20 %-ға жоғары жұмыс тиімділігін көрсетті.

"Пилотсыз құралдардың" өнімділігі керемет 99,95 % құрады, өйткені бұл машиналар жұмыс істемеді және адамдар басқаратын автосамосвалдарға қарағанда орта есеппен 2,5 сағатқа көп жұмыс істеді.

7.2-сурет. Пилотсыз автосамосвалдарды басқару Схемасы

Жүк көтергіштігі 130 тонна БеЛАЗ роботты самосвалдары ЭКГ-8У экскаваторымен жұптастырылған "СУЭК-Хакасия" ЖШҚ "Черногорский" көмір бөлімінде жұмыс істейді. Пилотсыз автомобильдер ұзындығы 1350 метр болатын бөлінген кесу учаскесінде қозғалады және аршылған жынысты тасымалдайды.

7.3-сурет. Пилотсыз БеЛАЗ операторының кабинасы

Корбалиха кенішінде "Сибирь-Полиметаллы" АҚ пилотсыз тиеу-жеткізу машинасын (ТЖМ) іске қосты. Тау-кен жұмыстарын бақылау мен басқарудың автоматтандырылған жүйесін ендіруге мүмкіндік береді. 100 метрге дейінгі қашықтықта оператор бейнебақылау жүйесімен жабдықталған пульттің көмегімен ТЖМ басқарады, бұл ТЖМ операторының тазарту кеңістігінде болуын болдырмайды.

7.1.2. Пилотсыз тарту агрегаттары

Карьерлердің ішінде және бетінде пилотсыз тарту агрегаттарын қолдану. Ауыстыруға, түскі асқа уақыт жоқ. Мұның бәрі өнімділіктің жоғарылауына, тоқтап қалудың төмендеуіне, электр энергиясының нақты шығындарының төмендеуіне әкеледі. Технологиялық тәртіпті бұзуды, жылдамдықты асыруды, бағдаршамның тыйым салу сигналына өтуді және т. б. болдырмау арқылы жабдықтың сенімділігін арттыру. Rio Tinto (Аустралияның ең ірі тау-кен компаниясы) теміржол көлігінің 40 % автоматикаға ауыстыру шығындарды 2 долларға азайтады деп есептеді, бір тонна темір кенінде және оның өндірісін 5 %-ға арттырыңыз.

7.1.3. Баламалы энергия көздеріндегі автосамосвалдар

Африка елдерінде, Бразилияда және қазір АҚШ-та дизель-троллейвоздарды қолдана отырып, көлік жүйесі сәтті пайдаланылуда. Әсіресе, "Бетце" алтын кенішінің мысалы көркені (АҚШ, Невада шт.), мұнда тәулігіне 410 мың тонна тау массасын тасымалдау үшін жүк көтергіштігі 170 тонна болатын 73 дизель-троллейбус паркі қолданылады.

Африкада жүк троллейбус кәсіпорындары 1981 жылдан бастап жұмыс істей бастады, сол кезде 2 км учаскеде Sishen (ОАР) карьерлерінде 55 троллейбус жұмыс істей бастады. 1981 жылдың қазан айынан бастап Оңтүстік Африкада 8 км учаскеге қызмет көрсететін Unit Rig Lectra Haul M200eT Пхалаборва (Phalaborwa) троллейбус қозғалысы ашылды. 1986 жылдан бастап Конго (Lubembashi карьері), Намибия (Россинг бассейні – Намиб шөліндегі Rossing) шахталары мен карьерлеріндегі троллейвоздар Заирдегі Лубумбаши маңындағы Гега мыс кеніштерінде қолданылады.

2012 жылдың басында NHL-North Hall Industries Group компаниясы Намибиядағы Кояма тау-кен уран карьеріне толық салмағы 330 т жартылай тіркемесі бар тартқыш-троллейвозын жеткізуге бірінші тапсырыс алды.

Бүгінгі таңда Siemens фирмасы троллейвоздардың (7.4-сурет) және олардың инфрақұрылымының жетекші жеткізушісі болып табылады [16].

7.4-сурет. Siemens карьерлік самосвалы – троллейвоз

Троллейвоздарға деген қызығушылықтың жаңаруы, ең алдымен, карьерлік самосвалдардың дизель отынын тұтынуының төмендеуімен байланысты. Жанармай шығындарының айқын төмендеуінен басқа, Қазіргі заманғы технологиялық база негізінде қосымша артықшылықтар алынды:

тау-кен кәсіпорнының өндірістік қуатын ұлғайту және самосвалдардың жоғары жылдамдығына байланысты машиналар санын азайту (автопаркті тиімдірек пайдалану);

энергия тиімділігі едәуір жоғары (шамамен 90 %);

тұрақты айналу сәті (төмен жылдамдықтағы жоғары айналу сәтін қоса),

жүктемеге жылдам жауап беру және жүктеме қабілеттілігін жақсарту;

жетекші көлбеудегі қозғалыс жылдамдығының екі есеге жуық артуы;

қызмет көрсету сәттері арасындағы дизельді қозғалтқыштың жұмыс ұзақтығын арттыру;

отын шығынын екі-үш есе азайту, демек, отын шығынын 70-80 %-ға азайту;

дизельді қозғалтқыш самосвалдарына техникалық қызмет көрсету шығындарын азайту;

қызмет көрсетудің қол жетімділігін арттыру және дизельді қозғалтқыштың өмірлік циклін арттыру (жұмыс уақыты аз);

төмен шу мен діріл;

дизельдің пайдаланылған газдарының шығуын, карьердің газдануын және тұманның пайда болуын азайту;

кез келген жылдамдықта және пайдалы жүктемеде желіде іске қосу мүмкіндігі.

Қазіргі уақытта жоғары бәсекеге қабілетті мансаптық техниканы құру мақсатында баламалы энергия көздерін пайдалану жұмыстары "БЕЛАЗ" ААҚ-да белсенді жүргізілуде.

Негізгі әзірлемелердің арасын

электр өзі аударғышы – энергия көзі ретінде тартылатын аккумуляторлық батареяларды пайдаланатын жүк көтергіштігі 90 тонна карьерлік өзі аударғышы;

7.5-сурет. Аккумулятор батареясымен жұмыс істейтін БЕЛАЗ карьерлік өзі аударғышының 3D жобасы

дизель-троллейвоз-жүк көтергіштігі 220-240 тонна Карьер самосвалы, ол карьер жолының белгілі бір бөлігінде электр энергиясының сыртқы көзін пайдаланады, осының арқасында карьер самосвалының жылдамдығы артады, қоршаған ортаға шығарындылар азаяды және дизель отыны үнемделеді, бұл пайдалы қазбаларды ашық тәсілмен өндірген кезде тау-кен жұмыстарының негізгі шығындарының бірі болып табылады.;

7.6-сурет. БеЛАЗ дизель-троллейвозының 3D-жобасы

газды отын ретінде пайдаланатын самосвал.

7.1.4. Бұрғылау жұмыстары мен зарядтау машиналарын басқарудың автоматтандырылған жүйесі

Бұрғылау жұмыстары мен зарядтау машиналарын басқарудың автоматтандырылған жүйесі станоктарды ұңғымаға бағыттау уақытын қысқартуға, бұрғыланатын блоктың физикалық-механикалық сипаттамаларының пакетін қалыптастыруға, бұрғылау жабдықтарының техникалық жай-күйіне жедел бақылауды арттыруға мүмкіндік береді (7.7-суретті қараңыз). БЖ БАЖ - дан алынған ақпарат нақты уақытта пысықталатын блоктағы бұрғылау жұмыстарын түзетуге мүмкіндік береді, сондай-ақ төмендегі блок бойынша ақпарат береді, бұл жарылыс жұмыстарын жоспарлау сапасын едәуір арттыруға, ЖЗ шығынын азайтуға және тау-кен массасының шығуын арттыруға мүмкіндік береді. Зарядтау машиналарын автоматтандырылған басқару ұңғыманы зарядтау және жарылғыш заттарды өндіру қажеттілігін автоматты түрде қалыптастыруға мүмкіндік береді, жарылғыш заттардың артық шығынын азайтады.

7.7-сурет. Бұрғылау жұмыстарын басқарудың автоматтандырылған жүйесінің Схемасы

7.1.5. Шұңқырлы экскаваторларға арналған жоғары дәлдіктегі шөмішті орналастыру жүйелерін қолдану

Экскаватор шелегін жоғары дәлдікпен орналастыру жүйелері нақты уақыт режимінде экскаватор шелегін сантиметрлік дәлдікпен орналастыруға мүмкіндік береді, жоғары дәлдікпен қазуды және рельефтің жобалық нысанын (үйінділер, кертпелер, жолдар) қалыптастыруды қамтамасыз етеді, оператордың дисплейінде жұмыс аймақтарының электрондық жобаларын көрсетуді, жобалық мәндерге қол жеткізуді бақылау үшін бір-біріне салынған нақты және жобалық беттердің профильдерін көрсетуді қамтамасыз етеді (7.8-суретті қараңыз).

Бұл іс-шара кеннің шығыны мен бітелуін қысқартуға, сапаның жоспарлы көрсеткіштерінің орындалу дәлдігін арттыруға, шихтаудың қажетті деңгейін қамтамасыз етуге, тау жыныстарының құрамын айқындауды оңтайландыруға, тау жыныстарын қайта ауыстыру қажеттілігін, дұрыс тағайындалмаған рейстер санын және қолмен орындалатын іздестіру көлемін азайтуға, өндіру жұмыстарын жүргізу кезінде электр энергиясын тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді.

7.8-сурет. Экскаватор шелегін жоғары дәлдікпен орналастырудың автоматтандырылған жүйесінің Схемасы

7.1.6. Маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін пилотсыз ұшу аппараттарын қолдану

Маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін пилотсыз ұшу аппараттарын қолдану (7.9-суретті қараңыз) кен орнын ашық тәсілмен игеру кезінде тау-кен қазбалары мен үйінділерінің көлемін бағалау, картаға түсіру міндеттерін жедел шешуге, нақты уақыттағы технологиялық процестерді бақылауды арттыруға, тау-кен жұмыстарын жоспарлау сапасын арттыруға, кезеңді жабу процесін жеделдетуге және бақылаушы органдар үшін есептер дайындауға мүмкіндік береді. Бұл технология маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін ресурстарды қысқартуға мүмкіндік береді.

7.9-сурет. Карьердегі пилотсыз ұшу аппараты

7.1.7. Жерасты жағдайында өндіру процестерін автоматтандыру

Шахтаны автоматтандыру тиеу-жеткізу операциялары көлік құралдарының паркін ұтымды жүктеуді, кері қайтару параметрлерін оңтайландыруды, бір немесе бірнеше ұңғымаларды, желдеткіштерді немесе кенжарларды бұрғылау процестерін автоматтандыруды, жақсы жұмыс жағдайлары мен қауіпсіздікті, өнімділікті арттыруды қамтамасыз етеді.

Қауіпсіздік өндірістік аймақ пен басқару жүйесін бөлу арқылы қамтамасыз етіледі. Бір оператор көптеген автоматтандырылған машиналардың жұмысын (қауіпсіз жерден, соның ішінде бетінде) басқара алады. Өндірістік тиеу циклі жартылай автоматты. Орау және түсіру навигациялық жүйемен басқарылады, ал шелекті толтыру қашықтан басқарылады. Машиналар борттық бейне жүйесімен, сымсыз байланыс үшін мобильді терминалмен және навигациялық жүйемен жабдықталған. Процесс нақты уақыт режимінде парктің өндірісі мен күйін бақылауды, сондай-ақ машиналардың қозғалысын бақылауды қамтиды.

Бұл технология жұмыс өнімділігін арттыруға, қарапайым және жабдықты ауыстыруды азайтуға, электр энергиясы мен ресурстарды тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді.

7.1.8. Тау-кен қазбаларын жоғары өнімді қазу

Перспективалық технология бұрғылау-жару жұмыстарын пайдаланбай, жоғары беріктігі бар тау жыныстары мен кендері бойынша әртүрлі профильдердің (соның ішінде шағын қиманың) қазбаларын жылдам, қауіпсіз және үнемді қазу үшін ұңғыма кешендерін пайдаланудан тұрады.

Қазіргі уақытта Оңтүстік Африканың мыс және платина кен орындарында далалық сынақтар жүргізілуде.

7.1.9. Қорытпалар мен тозуға төзімді материалдарды пайдалану

Көтергіш ыдыстар мен олардың қаптамаларын жасау үшін жеңіл қорытпалар мен арнайы тозуға төзімді материалдарды қолдану торлар мен скиптердің салмағын айтарлықтай төмендетуді, ыдыстардың пайдалы сыйымдылығын және көтерілетін тау массасының салмағын соңғы жүктемені өзгертпей ұлғайтуды, өнімділікті арттыруды қамтамасыз етеді, электр энергиясын тұтынуды азайтуға және өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

7.1.10. Оқпанның, көтергіш ыдыстардың, арқандардың жай-күйін автоматтандырылған аппараттық бақылау

Үздіксіз аппаратуралық бақылау жүйесі нақты уақыт режимінде арқандардың, көтергіш ыдыстардың және оқпанды арматуралаудың жай-күйіне мониторинг жүргізуге мүмкіндік береді (7.10-суретті қараңыз). Жүйені пайдалану "көтергіш ыдыс – қатты арматура" жүйесінің динамикалық және статикалық параметрлерін, шахталық көтергіш қондырғылардың арқандарын бағалаудың сенімділігі мен жеделдігін арттырады. Бақылау ЖПҚ жұмыс режимдерін бұзбай жүзеге асырылады, визуалды бақылау жүргізу уақыты едәуір қысқарады, сондай-ақ жабдықтың, жұмыс режимдерінің және конструкциялардың нақты жай-күйін бағалауға адам факторының әсері алынып тасталады. Арқандарды автоматтандырылған бақылау жүйесі көтергіш қондырғыларды пайдалану тиімділігін арттыруға және қажет болған жағдайда жөндеу жұмыстарын жүргізу туралы шешім қабылдауға мүмкіндік береді, электр энергиясын тұтынуды азайтуға және өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

7.10-сурет. Арқанның автоматтандырылған мониторингі жүйесі

7.1.11. Интеллектуалды карьер

"Интеллектуалды карьер" жобасы "Карьер" диспетчерлеудің автоматтандырылған жүйесін (КТК АБМ) ендіруді білдіреді. Бұл спутниктік навигация технологияларына және ашық тау-кен жұмыстарының технологиялық процестерін басқарудың роботтық жүйесіне негізделген тау-кен көлік кешендерін басқару жүйесі. Тау-кен кәсіпорындарында "Карьер" КТК АБМ құру тасымалдау, қазу және бұрғылау-жару жұмыстарын автоматтандыруға, ал болашақта тау-кен жұмыстарын адамның тікелей қатысуынсыз жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бұл ашық тау-кен жұмыстарының тиімділігін едәуір арттырады, климаттық жағдайлары қиын және қиын аймақтарда тиімді және қауіпсіз өндіруге мүмкіндік береді, объектілердегі өндірістік қауіпсіздікті арттырады, білікті персоналдың жетіспеушілігін жояды. "Карьер" КТК АБМ пайдалану пайдалы қазбаларды өндіруді автоматтандырудың қазіргі деңгейіне ашық тәсілмен аударады.

7.1.12. Тау-кен массасын теміржол арқылы тасымалдау процестерін басқаруды цифрландыру

Қазіргі уақытта диспетчерлердің толық қолмен жұмыс істеуімен, сондай-ақ маршрут диспетчерлерінің дайындық уақытына байланысты желіде жоспардан тыс тоқтап қалумен байланысты тау-кен массасын теміржол тасымалын басқару процесін оңтайландырудың айтарлықтай әлеуеті бар. Сонымен қатар, деректердің қазіргі жағдайы көбінесе қозғалысты автоматтандыруға мүмкіндік бермейді-негізгі проблемалар-тарту қондырғыларындағы GPS датчиктерінің үлкен қателігі, экономикалық техниканың геолокациясының болмауы және теміржол желісінің графигі.

Диспетчерге онлайн режимінде оңтайлы шешімдерді ұсынатын диспетчерлеуді оңтайландырудың динамикалық моделін құру тартқыш агрегаттардың жалпы қозғалыс уақытын 2 % - ға қысқартуға мүмкіндік береді. Пойыздардың нақты уақыттағы қозғалысы геолокация және құрамдардың ағымдағы жағдайы туралы мәліметтер негізінде жүзеге асырылатын болады.

7.2. Байыту саласындағы перспективалық техникалар 7.2.1. Хромит шламдарының флотациясы (қалдықтар)

Хромит кендерін байыту бойынша байыту фабрикаларында хромиттің үлкен шығыны шламдармен (қалдықтармен) байланысты. Қолданыстағы өндірісте шламды қайта өңдеу гравитациялық байытумен байланысты. Шығару деңгейі 25-35 % аралығында. Шламды қайта өңдеу байыту фабрикаларынан бөлек өндіріспен шығарылды. ERG ҒЗО мамандары ВНИИЦветметпен бірлесіп байыту фабрикаларының қалдықтарын (шламдарын) флотациялау технологиясын әзірледі. Бұл технологияның нәтижелері 70 % - дан жоғары хромит алуды және Cr2O3 құрамы 49 % - дан төмен болмауды көздейді. Бұл технологияны қолданыстағы байыту фабрикаларына тікелей орналастыруға болады, осылайша шлам қоймасындағы қалдықтардың шығарылуын азайтады, байыту фабрикаларынан шығаруды және дайын өнім шығаруды арттырады.

7.2.2. Баланстан тыс құрамы бар кенді сұрыптау

"ССКӨБ" АҚ-ның жұмыс тәжірибесі мен кен сұрыптау нәтижелері темір және хромит кендерін қайта өңдеу кәсіпорындарының жұмыс істеп тұрған өндірістері үшін перспективалық болып табылады.

Бүгінгі таңда кен орнындағы бай кендердің қоры (құрамында Сг2О3 45 % - дан астам) таусылғанда, мұндай кендердің едәуір қоры Дон ТБК өнеркәсіптік алаңында орналасқан баланстан тыс кендердің миллиондаған үйіндісі, сондай-ақ жерасты кеніштерінде және ашық тәсілмен ағымдағы өндірістің қатардағы кендерімен қатар өндірілетін кедей және баланстан тыс кендер болуы мүмкін.

Кедей және баланстан тыс кендерді рентген-радиометриялық сепарация (РРС) әдісімен байыту мүмкіндігі туралы сұраққа оң жауап 2005 жылы бірқатар кен орындарының (Сопчеозерское, Ашкарка, Сатка, Рай-Из және Хромтау) әртүрлі сападағы хром кендері үшін РРС (Иргиридмет) технологиясын тәжірибелік-өнеркәсіптік сынау кезінде алынды.

№ п/п	Кен орны (объект)	Үлкендік сыныбы мм	Бөлу өнімдері	Шығу, %	Құрамы Cr2О3, %	Алып шығару Cr2О3, %
1	2	3	4	5	6	7
1	Хромтау (Дон ТБК үйінділері)	-150+40	Концентрат Қалдықтар Бастапқы	25,0 75,0 100,0	48,2 4,6 15,5	77,7 22,3 100,0
2	Рай-Из (Полярлық Орал)	-150+20	Концентрат Қалдықтар Бастапқы	63,3 36,7 100,0	48,3 8,3 34,3	89,1 10,9 100,0

Осылайша, РРС технологиясы кендердің сапасын басқаруға және тау-кен кәсіпорындарын төмен сапалы кендерден алынған жоғары сапалы кендермен қамтамасыз етуге үлкен мүмкіндіктер беретіні дәлелденді.

Тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтар әрқайсысының массасы шамамен 5 т болатын кен орындарының өкілді сынамаларында жүргізілді.

7.3. Шекемтастарды өндіру саласындағы перспективалық техникалар 7.3.1. Темірді тікелей қалпына келтіру технологиясы

Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында негізінен DRI (Direct Reduced Iron) металдандырылған шекемтастар және НBI (Hot Briquetted Iron) түрінде тікелей қалпына келтірілетін темірді (немесе кеуекті темірді) өндіру жөніндегі технологияларды қолдану мәселесі бірнеше рет қаралды. Бұрынғыдай, бірнеше онжылдықтар бұрынғыдай, бұл технология әлемдік металлургияны тиімді дамытудың ең перспективалық бағыттарының бірі болып саналады. "Ferrum Constraction" ЖШС қазақстандық кәсіпорны "Уралмеханобр" институты әзірлеген гетит және гидрогетит кендері кен орнын тікелей қалпына келтіру технологиясының негізінде Үндістан Республикасында жартылай өнеркәсіптік сынақтар жүргізді. Сынақтар нәтижесінде кенде 53 % темір болған кезде құрамында 89 % металл темір бар металдандырылған шекемтас алынды. Әрі қарай алынған металдандырылған шекемтас индукциялық пеште сынақтан өтті. Нәтижесінде болат брикет төгілгеннен кейін пайда болды.

Бұл технология темір кендерін өңдейтін кәсіпорындардың барлық топтарына қатысты перспективалық болып табылады. ERG кәсіпорындар тобының ЗИО ici мамандары осы технологияны зерттеп, зертханалық сынақтар жүргізді.

Тікелей қалпына келтірілетін темірдің негізгі өндірісі негізінен мұнайдың (яғни ілеспе газдың), табиғи газдың және темір кенінің үлкен қоры бар елдерде, сондай-ақ баламалы металл сынықтарының ресурстарында (яғни Латын Америкасы, Таяу және Таяу Шығыс елдерінде) шектеулі елдерде шоғырланған.

Бүгінгі таңда Midrex (АҚШ) компаниясының темірді тікелей қалпына келтіру технологиялары әлемде кең таралған, оның қондырғылары көптеген елдерде 1971 жылдан бері жұмыс істейді. Midrex түрлеріне сонымен қатар Corex Midrex, Fastmet, Fastmelt, Kwiksteel және ITmk3 (құқықтары жапондық Kobe Steel-ге тиесілі, ал ТМД аумағында Hares Engeneering) технологиялары кіреді. Midrex негізіндегі басқа жетекші DRI өндірушілері: Mobarakeh Steel (Иран, қуаты – 4 млн. т), Essar Steel (Үндістан, қуаты – 3,82 млн. т), Hadeed (Сауд Арабиясы, 3,21 млн. т), EZDK (Египет, 2,32 млн. т), Qatar Steel (Катар, 1,9 млн. т), Lisco (Ливия, 1,75 млн. т).

Midrex технологиясын қолданатын ірі кәсіпорындардың қатарына 1983-1987 жылдары жылына 1,67 миллион тонна металдандырылған Dri шекемтастарының 4 Midrex модулін құрастырған және іске қосқан ресейлік Оскольский электрометаллургиялық комбинаты (ОЭМК) кіреді.

Ресейлік Лебединский ТБК 1999 жылдан бастап HRI брикеттерін сәл өзгеше технологиямен – HYL/Energiron (қуаты жылына 0,9 млн. т) шығарады. 2007 ж. ЛТБК құрылысты аяқтап, HYL/Energiron әдісі бойынша жылына 1,4 миллион тонна ыстық брикеттелген темір (HBI) шығаратын зауытты іске қосты.

Бұл әдіс әлемдегі келесі (Midrex-тен кейінгі) тікелей қалпына келтірілген темір технологиясы болып табылады.

HYL/Energiron технологиясы негізінде 2007 жылы 11,3 миллион тонна DRI немесе дәлірек айтқанда HRI шығарылды (яғни әлемдік өндірістің 17 %). Бұл процесс (Ресейден басқа) Мексика, Венесуэла, Бразилия, Сауд Арабиясы, Индонезия, Үндістан және Малайзия сияқты елдерде кең таралған. HYL/Energiron, Midrex сияқты, өз өндірісінде табиғи немесе ілеспе газды пайдаланады.

7.3.2. Шекемтастар өндірісінде био-мұнайды қолдану

Мальмбергеттегі (Швеция) LKAB зауытындағы қазба майын биомұнаймен алмастыру шекемтастау процесінде көмірқышқыл газының (СО2) шығарындыларын 40 % төмендетеді және HYBRIT (шойын өндірісінің сутегі серпінді технологиясы) бастамасы аясында сыналатын баламалардың бірі болып табылады, оның негізгі мақсаты әлемдегі алғашқы жеткізуші болу болып табылады қазба отындарын пайдаланбай, өндіруден бастап дайын болат өнімдеріне дейін, қазба отынынан тыс электр энергиясын және сутекті пайдаланып, көмірқышқыл газының (CO2) шығарындыларын 10 пайызға азайтады.

7.11-сурет. Мальмбергеттегі темір кені шекемтастарын шығаратын LKAB зауытында биомай сақтауға арналған сұйыққойма [65]

7.4. Шығарындылардың алдын алудың және (немесе) қысқартудың перспективалық әдістері 7.4.1. MEROS адсорбентті үрлейтін құрғақ газ тазарту жүйесі

Күкіртті кетіретін агент ретінде натрий бикарбонаты қолданылады. Жүйе газды тазарту процесінен суды пайдалануды алып тастауға мүмкіндік береді және SOx деңгейін 97 %-дан астамға төмендетуге арналған. PCDD/F (диоксиндер) концентрациясы 0,1 нг-ден аз диоксинге дейін уытты эквивалент/Нм³ дейін төмендейді, өте төмен шаңдылық.

Meros технологиясы бойынша белсендірілген көмір және натрий гидрокарбонаты сияқты адсорбенттер мен десульфураторлар ісініп, шығатын газдар ағынында біркелкі бөлінеді. Бұл ауыр металдарды, зиянды және қауіпті органикалық қосылыстарды, күкірт диоксиді мен басқа қышқыл газдарды тиімді байланыстыруға және жоюға мүмкіндік береді. Күкірт диоксиді көлемін азайту үшін натрий гидрокарбонатын қолдану модификациялаушы реактордың қажеттілігін де жояды. Шаң бөлшектері арнайы жасалған энергияны үнемдейтін қап сүзгісіне түседі. Электр сүзгімен жойылған шаңның көп бөлігі газды тазарту технологиясының тиімділігі мен үнемділігін одан әрі оңтайландыру үшін шығатын газдар ағынына оралады. Пайдаланылмаған кез-келген қоспалар толығымен және соңына дейін жойылатын қалдық газдармен қайта байланысады. Натрий гидрокарбонатын қолдану арқылы сөндірілген әктің орнына қалдық қалдықтары едәуір аз түзіледі. ТП АБМ шығатын газдардың көлемі мен құрамындағы айтарлықтай ауытқулар кезінде де тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді.

7.12-сурет. Аустрияның Линц қаласындағы voestalpine Stahl GmbH-де Primetals Technologies компаниясының Meros қондырғысы [66]

7.4.2. Газ ағындарындағы бөлшектер мен азот оксидтерінің шығарындыларын азайту үшін керамикалық сүзгілерді пайдалану

Қалдық газдарды құрғақ тазарту жүйесінде керамикалық сүзгілер қолданылады. Олар каталитикалық сүзгіні қолдана отырып, бір қондырғыда біріктірілген сүзу және селективті каталитикалық тотықсыздану реакциясы үшін жасалған. Бұл сүзгілер газдың жоғары энергиясын пайдалануға, сондай-ақ катализатордың бітелуіне жол бермейді. Сонымен қатар, екі қондырғыны бір қондырғыға біріктіру өңдеу шығындарын, сондай-ақ күрделі шығындар мен техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады. Сыртқы қабаты жұқа мембраналы керамикалық ыстық газ сүзгі элементтері және сүзгі элементтерінің тірек дизайнымен біріктірілген катализатор бөлшектерді тиімді жоюға, сондай-ақ NOx тиімді жоюға қол жеткізу үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл сүзгі элементтерін пайдалану сүзгі мен селективті каталитикалық тотықсыздану реакторын бір қондырғыда біріктіру мүмкіндігін қамтамасыз етеді. SO2 және HCl ластағыш заттар, мысалы, натрий бикарбонатын (NaHCO3) немесе кальций гидроксидін (Ca(OH)2) сорбенттер ретінде пайдалану арқылы жойылады, ал NOx катализатордың сүзгі элементтері арқылы өткенде NH3 және O2-ден N2 және O2-ге каталитикалық түрде айналады. Қол жеткізілген экологиялық пайда азот оксидтерін тазартудың алдын-ала нәтижелері 83-98 % тиімділігін көрсетті. Натрий бикарбонатын үрлеу кезінде SOx жойылу дәрежесі 99 % жетеді. Бұл жүйе дымқыл тазалау процесіне қарағанда қарапайым орнату құрылымына ие және ол әдетте кішірек. Жүйе жоғары температурада жұмыс істей алады (500 оС дейін). Әсіресе, шағын және орташа өлшемді қондырғылар үшін қолданған жөн. Сонымен қатар, құрғақ тазарту жүйесі газды тазарту процесінде ағынды суларсыз жасауға мүмкіндік береді.

7.4.3. CATOX технологиясы

CATOX технологиясы регенеративті жылу алмасуға негізделген каталитикалық тотығу процесіне арналған жабдық пен катализаторды қамтиды. Шығатын газ газды үрлеу арқылы жылу алмастырғышқа жіберіледі (7.13-сурет), онда ол шамамен 200-300 °C температураға дейін қызады. Әрі қарай, шығатын газ реактордағы катализатор арқылы өтеді, онда ұшпа химиялық заттар жылу шығарумен және температураның жоғарылауымен тотығады. Температура бастапқы газдағы ұшпа химиялық заттардың концентрациясына пропорционалды түрде көтеріледі. Тотығудың негізгі өнімдері-көмірқышқыл газы, азот.

7.13-сурет. CATOX қағидатты Схемасы

Ыстық тазартылған газ жылу алмастырғыштың екінші жағынан өтеді, онда ол тазартуға келетін газға жылудың бір бөлігін береді. Қосымша жылу алмастырғыш арқылы жылудың тағы бір бөлігі технологиялық қажеттіліктер үшін қолданылады - ауаны, суды жылыту, бу шығару (7.13-суретті қараңыз) CATOX энергия тиімділігі шамамен 80 % құрайды. Бұл арада жабдық жеңіл және ықшам. Мысалы, CATOX-тың каталитикалық тотығу қондырғысы 16 000 Нм3/сағ дейін 20 футтық контейнердің өлшемі - 2,5 м х 2,5 м х 6,0 м.

Процестің автотермиялық болуы үшін, яғни газды жылыту үшін энергия тасымалдаушыларды пайдаланбай, газдағы ұшпа заттардың қажетті мөлшері кемінде 2 г/Нм3 болуы керек. Заттардың төмен концентрациясы жағдайында.

КАТОКС технологиясының негізгі элементі газ ағынындағы химиялық заттардың 99,99 % дейін тотығуын қамтамасыз ететін катализатор. Оңтайлы таңдалған катализатор пайдалану жағдайларына байланысты газды 10 жылға дейін тазартуға мүмкіндік береді

7.4.4. Көп құйынды гидросүзгілер (КҚГ)

"МВГ Вортэкс" ластанған ауаны механикалық қоспалардан, шаңнан, аэрозольдерден, булардан және газ қоспаларынан "дымқыл" тәсілмен жоғары тиімді тазартуға арналған, қосымша желдеткішпен, ластанған ауаны іріктеу құрылғыларымен, жеткізу және бұру желдеткіш магистральдарымен, суару сұйықтығын беру және бұру жүйесімен жабдықталған жергілікті сүзгі-желдету жүйелерінің құрамында.

Ластанған ауаны қоспалардан тазарту оны суару сұйықтығымен (жуу) терең араластыру нәтижесінде, содан кейін тазартылған ауадан тамшылатып ылғалдың толық бөлінуі нәтижесінде пайда болады (7.14-сурет). МВГ негізі арнайы құрылымдағы дисперсті тор болып табылады. Ластанған ауа дисперсті тордан төменнен жоғары қарай өтеді, ал суару сұйықтығы оның үстіне еркін ағып кетеді. Оларды араластыру нәтижесінде шаң бөлшектерін қарқынды сулау және/немесе суару сұйықтығында газ қоспаларын еріту арқылы ауаны жоғары тиімді жууды қамтамасыз ететін турбулентті дисперсті газ-сұйықтық ("қайнау") қабаты пайда болады.

7.14-сурет. МВГ құрылғысының Схемасы

Тазартылған ауа МВГ-дан шықпас бұрын сепараторлар арқылы өтеді, онда ол сұйықтықтың қалдық тамшыларынан босатылады. Дисперсті тор (7.14-сурет) көптеген бірдей элементтерден теріледі. Әрбір осындай элементтің саңылауларынан пайда болатын тазартылатын газ ағындары әр түрлі бағытта көлбеу болады. Тордың үстінде мұндай ағындар өзара қиылысқан құрылымды құрайды (7.15-сурет). Ағындардың бір-біріне өзара ену процесінде газ ортасы мен осы ағындардағы сұйықтық тамшылары арасындағы салыстырмалы жылдамдықтар секіріспен өседі. Сондай-ақ, ағын ағынының мұндай газ-динамикалық құрылымы сұйықтықтың бүкіл бетке біркелкі таралуын және саптамалармен суару сұйықтығын алдын ала бүркусіз МВГ корпусының бүкіл қимасы бойынша газ бен сұйықтықтың тордың үстінен өзара араласуын қамтамасыз етеді. Нәтижесінде жоғары турбулентті дисперсті газ-сұйық қабат (көбік) пайда болады, ол өте үлкен байланыс бетімен, оның жаңару жылдамдығымен және құрылымның біркелкілігімен сипатталады. Осының арқасында тазартылатын газ бен суармалы сұйықтық арасындағы жылу-масса алмасудың тиімділігі едәуір артады.

7.15-сурет. Дисперсиялық тор және дисперсиялық тордың үстіндегі газ қозғалысының схемасы

МВГ суару сұйықтығының сапасына қойылатын минималды талаптармен ластанған ауаны тазартудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етуге кепілдік береді. Кенді құю тораптарын аспирациялау, түтін газдарын күлден тазарту сияқты міндеттер үшін тиімділік 99 % - дан асады.

Көп құйынды гидросүзгілер жалпы өнімділігі 42000 м3/сағ болатын Холдинг Евразруда Казский филиалы компаниясында кенді құю тораптарының аспирациясында пайдалануға берілді.

7.4.5. Бор суспензиясын жағу арқылы қалдық қоймалардың шаңды беттерін бекіту, содан кейін оны күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісімен өңдеу

Қалдық қоймалардың шаңды беттерін алдын-ала өңдеу бор суспензиясымен жүзеге асырылады, ал бетті кейіннен қышқылмен өңдеу үшін күкірт қышқылы сулы ерітінді түрінде енгізілген борға стехиометриялық қатынаста қолданылады.

Бірінші кезеңде бор суспензиясын шаңды бетке жағу жүзеге асырылады. Содан кейін беті күкірт қышқылының ерітіндісімен өңделеді. Қалдық қоймалардың шаңды беттерін алдын ала өңдеуді 5-25 мас.% концентрациясы бар бор суспензиясымен жүзеге асыратындығымен ерекшеленетін қышқылдың сұйылтылған ерітіндісімен бетті өңдеуді қамтитын темір кендерін байыту қалдықтары қоймаларының шаңды беттерін бекіту әдісі.% , содан кейін бетті қышқылмен өңдеу үшін күкірт қышқылы 5-тен 15 мас.%-ға дейінгі концентрациясы бар сулы ерітінді түрінде енгізілген борға стехиометриялық қатынаста қолданылады.

Негізгі реакция:

CaCO3 + H2SO4 =CaSO4 + H2O + CO2

Әдісті қолдану қалдықтарды сақтау бетінде шаңсыз қабат жасауға мүмкіндік береді.

2012 жылы зертханалық жағдайда Лебединский ТБК қалдық қоймасының техногендік топырақтарында эксперименттер, сондай-ақ далалық сынақтар жүргізілді [67].

7.4.6. SUPAFLO өнімділігі жоғары қоюландырғыштардағы пульпаны қоюлату

Қалдықтарды жинаудың перспективалық әдістеріне SUPAFLO өнімділігі жоғары қоюландырғыштардағы ұлпаның қалыңдауы жатады. Жоғары өнімді қоюландырғыштардың сәтті жұмысы әдетте полиэлектролит түріндегі жоғары молекулалық салмақтағы флокулянттарды қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. Бұл қоюландырғыштар тек жоғары өнімділікпен ғана емес, сонымен қатар қоюландырылған өнімнің жоғары тығыздығымен де ерекшеленеді – 75 % дейін қатты, өте таза ағызу, қоюлану процесін автоматты түрде реттеу және бақылау мүмкіндігі.

Қалдықтарды жинаудың жаңа технологияларына қалдық қоймасының бетінде судың жоқтығын, қоршау бөгеттерінің құнын төмендетуді, шаң түзілуін азайтуды және тез қалпына келтіруді қамтамасыз ететін паста қоюландырғыштары жатады.

8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

Анықтамалық Экология кодексінің 113-бабына сәйкес "Технологияларды және үздік практикаларды ілгерілету, бизнес пен инвестицияларды дамыту арқылы Қазақстанның "жасыл экономикаға" жылдам көшуіне жәрдемдесу" 044 бюджеттік бағдарламасы бойынша мемлекеттік тапсырма шеңберінде дайындалған.

ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеуді технологтар, экологтар, энергия тиімділігі жөніндегі мамандар және экономика жөніндегі сарапшы ұсынған тәуелсіз сарапшылар тобы жүргізді. Тәуелсіз сарапшылар тобының құрамын Орталықтың Басқарма Төрағасының бұйрығымен құрылған ЕҚТ бойынша анықтамалық жобаларының бөлімдерін әзірлеу үшін сарапшыларды және (немесе) ғылыми-зерттеу институттарын және (немесе) жоғары оқу орындарын іріктеу жөніндегі жұмыс тобы қалыптастырды.

Осы анықтамалықты дайындау Орталық Басқарма Төрағасының 2022 жылғы 12 қаңтардағы № 05-22П, 2022 жылғы 08 тамыздағы № 76-22П бұйрығымен құрылған техникалық жұмыс тобының қатысуымен жүзеге асырылды. Техникалық жұмыс тобының құрамына салалар бойынша ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолданудың тиісті саласы бойынша өнеркәсіп субъектілерінің өкілдері, өнеркәсіптік қауіпсіздік және халықтың санитариялық-эпидемиологиялық саламаттылығы саласындағы мемлекеттік органдар, ғылыми және жобалау ұйымдары, экологиялық және салалық қауымдастықтар кірді.

Анықтамалықты әзірлеудің бірінші кезеңінде КТА (кешенді технологиялық аудит) – өндірісті басқарудың тиімділігін, қолданылатын автоматтандыру құралдарын, технологиялық мүмкіндіктерді талдауды және кәсіпорындардың қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтауға мүмкіндік берген қара металл кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың ағымдағы жай-күйін сараптамалық бағалау жүргізілді.

Қара металл кендерін өндіру және байыту кәсіпорындарында іске асырылған технологиялардың ЕҚТ қағидаттарына сәйкестігін бағалау ұйымдардың технологиялық процестерінің ЕҚТ қағидаттарына сәйкестігіне сараптамалық бағалау жүргізу әдістемесіне сәйкес орындалды.

Сараптамалық бағалаудың мақсаты қара металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың осы технологиялық жай-күйін анықтау және оларды ЕҚТ параметрлеріне сәйкес бағалау болып табылады.

Экология кодексінің 113-бабына, Еуропалық Парламент пен ЕО Кеңесінің 2010/75/ЕО Директивасына "Өнеркәсіптік шығарындылар және / немесе төгінділер туралы (ластанудың кешенді алдын алу және бақылау туралы), сондай-ақ осы анықтамалықтың 2-бөлімінде көрсетілген ЕҚТ-ға жатқызу әдіснамасына сәйкес ЕҚТ өлшемдеріне сәйкестікті бағалау белгіленді.

Тау-кен өндіру және тау-кен байыту саласының тұтастай алғанда, салада қолданылатын технологиялар, жабдықтар, ластағыш заттардың төгінділері мен шығарындылары, өндіріс қалдықтарының түзілуі, қоршаған ортаға әсер етудің басқа да факторлары, әдеби деректерді пайдалана отырып энергия және ресурстарды тұтыну, нормативтік құжаттамалар мен экологиялық есептерді зерделеу туралы ақпаратына талдау және жүйелеу жүргізілді.

ЕҚТ бойынша анықтамалықты дайындау кезінде ЕҚТ-ны ендірудің еуропалық тәсілі зерттелді. Осыған ұқсас және салыстырмалы еуропалық "Темір және болат өндірісі" анықтамалықтары (Best Available Techniques Reference Document for Iron And Steel Production, 2013), "Түсті металдар өндірісі" (Best Available Techniques Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries, 2017), "Өндіруші салалардың қалдықтарын басқару" (Best Available Techniques Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries, 2018) негізге алынды.

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың құрылымы Қазақстан Республикасының қара металл кендерін өндіру және байыту бойынша жүргізілген КТА және сала құрылымының ерекшеліктерін талдау нәтижелері бойынша, сондай-ақ ең үздік әлемдік тәжірибеге бағдарлана отырып әзірленді.

Перспективалық технологияларға тәжірибеде немесе тәжірибелік-өнеркәсіптік қондырғылар ретінде қолданылатын ҒЗЖ және ҒЗТКЖ сатысындағы озық технологиялар жатады.

ЕҚТ бойынша анықтамалықты дайындау қорытындысы бойынша осы анықтамалықпен әрі қарай жұмыс істеуге және ЕҚТ-ны енгізуге қатысты мынадай ұсынымдар тұжырымдалды:

кәсіпорындарға анықтамалықты әзірлеудің кейінгі кезеңдері үшін қажетті талдау жүргізу мақсатында, оның ішінде маркерлік ластағыш заттардың тізбесін және ЕҚТ (технологиялық көрсеткіштерді) қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлерінің диапазондарын қайта қарау мақсатында қоршаған ортаға, әсіресе маркерлік заттар эмиссияларының деңгейлері туралы мәліметтерді жинауды, жүйелеуді және сақтауды жүзеге асыру ұсынылады;

қоршаған ортаға эмиссиялардың АЖМ енгізу маркерлік ластағыш заттардың эмиссиялары бойынша нақты деректерді алудың және маркерлік ластағыш заттардың технологиялық көрсеткіштерін қайта қараудың қажетті құралы болып табылады;

технологиялық және табиғатты қорғау жабдықтарын жаңғырту кезінде жаңа технологияларды, жабдықтарды, материалдарды таңдаудың басым өлшемдері ретінде энергия тиімділігін арттыруды, ресурс үнемдеуді, тау-кен өндіру және тау-кен байыту салалары объектілерінің қоршаған ортаға теріс әсерін азайтуды пайдалану қажет.

Библиография

Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, Remus, R., Roudier, S., Delgado Sancho, L., et al., Best available techniques (BAT) reference document for iron and steel production : industrial emissions Directive 2010/75/EU : integrated pollution prevention and control, Publications Office, 2013, https://data.europa.eu/doi/10.2791/97469

Gianluca Cusano, Miguel Rodrigo Gonzalo, Frank Farrell, Rainer Remus, Serge Roudier, Luis Delgado Sancho; Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the main Non-Ferrous Metals Industries, EUR 28648, doi:10.2760/8224

Best Available Techniques Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries, in accordance with Directive 2006/21/EC; EUR 28963 EN; Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2018; ISBN 978-92-79-77178-1; doi:10.2760/35297, JRC109657

"Қазгеология""Ұлттық геологиялық барлау компаниясы" АҚ-ның 2019, 2020 жылдарға арналған жылдық есебі. URL кіру режимі: https://qazgeology.kz/отчеты/

ҰСБ ҚР СЖжРА, 2022 жыл. URL қолжетімділік режимі: https://stat.gov.kz/official/industry/31/publication

Қазақстан Республикасы Қаржы министрлігінің Мемлекеттік кірістер комитеті. URL қолжетімділік режимі:http://kgd.gov.kz/ru/exp_trade_files

Қазақстан Республикасында сынапты түгендеудің 2 деңгейін жүргізу туралы есеп. URL қолжетімділік режимі: https://ecogosfond.kz/wp-content/uploads/2019/07/2019-07-12rus.pdf

Тау-кен жобаларының ҚОӘБ есептерін бағалау жөніндегі Анықтамалық, 1-ші басылым шілде 2010. URL қолжетімділік деңгейі: https://www.elaw.org/files/mining-eia-guidebook/RussianGuidebookForEvaluatingEIAs.pdf

Пяйви Кауппила, Марья Лииса Ряйсянен, Сари Мюллюоя (ред.). Финляндияның қоршаған орта орталығы. – Хельсинки, 2013. Тау-кен өнеркәсібіндегі ең жақсы экологиялық тәжірибелер (металл кендері). URL қолжетімділік режимі: https://core.ac.uk/download/pdf/14928051.pdf

Үздік қолжетімді технологиялар. Өнеркәсіптік ластанудың алдын алу және бақылау. 4 кезең: ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсат алу шарттарын орындау үшін ЕҚТ анықтау және экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі Анықтамалық. / ЭЫДҰ қоршаған ортаны қорғау дирекциясының қоршаған орта, денсаулық және қауіпсіздік басқармасы. Ағылшын тілінен аударма. Мәскеу, 2020, 81 б.

Жарылыс кезінде шаңды басу. URL қолжетімділік деңгейі:https://studopedia.su/11_17805_pilepodavlenie-pri-vzrivnih-rabotah.html

Г. Г. Бардавелидзе, Н. А. Спирин. Күйдіру машиналарында күкіртті тазарту жабдықтарын ендіру перспективасы үшін бастапқы деректерді анықтау. "Ресейдің Тұңғыш Президенті Б. Н. Ельцин атындағы Уральский федералды университеті" ЖБ ФМАБМ, Екатеринбург қ., Ресей. URL қолжетімділік режимі: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/105000/1/978-5-6044322-4-2_2021_004.pdf

"Өндірістік экологиялық бақылауды жүргізу кезінде қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесін жүргізу қағидаларын бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Экология, геология және табиғи ресурстар министрінің 2021 жылғы 22 маусымдағы № 208 бұйрығы URL қолжетімділік режимі: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2100023659

Тау-кен-көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері. "Тау-кен өнеркәсібі" журналы №6 2007, 12 б. URL қолжетімділік режимі: https://mining-media.ru/ru/article/prombez/865-avtomatizirovannye-sistemy-upravleniya-gorno-transportnym-oborudovaniem

Тау-кен көлік кешенін басқарудың автоматтандырылған жүйесі. URL қолжетімділік режимі: https://spbec-mining.ru/kompleksnye-resheniya/avtomatizirovannaya-sistema-upravleniya-gorno-transportnym-kompleksom/

Шмалий С.В. Тау-кен өндірісі цехтары АБМ-да пайдалану үшін жүк ағындарын алдын-ала өңдеу, қадағалау және ақпараттық сүйемелдеу жүйесі // Академиялық хабаршы 1998.- №1.- 55-58 б.

SCADA TRACE MODE "СевГОК" ЖАҚ-да байыту секцияларының ТП АБМ URL қолжетімділік режимі: http://www.adastra.ru/news/sevGOK/

Деревнин И.А. "Вернинское" ТБК жағдайында байыту фабрикасының кенді дайындаудың технологиялық желісіндегі конустық ұсатқыштың энергия тиімділігін арттыру. - Мәскеу: НИТУ "МИСиС"; 2020, 48 б. URL қолжетімділік деңгейі: https://nauchkor.ru/pubs/povyshenie-energoeffektivnosti-konusnoy-drobilki-v-tehnologicheskoy-linii-rudopodgotovki-obogatitelnoy-fabriki-v-uslo-viyah-gok-verninskoe-5efc5041cd3d3e00013d64b2

Ылғал байытуға арналған магнитті барабан сепараторлары (ПБМ). Интернет-ресурс "Механобр-техника" ғылыми-өндірістік корпорациясы (акционерлік қоғам). URL қолжетімділік деңгейі: https://mtspb.com/product/promyshlennoe-oborudovanie/separatory-/separatory-barabannye-magnitnye-dlya-mokrogo-obogashcheniya-pbm/

Құрғақ байытуға арналған ПБСЦ 63/50 барабан сепараторы Интернет-ресурс "Механобр-техника" ғылыми-өндірістік корпорациясы (акционерлік қоғам). URL қолжетімділік деңгейі: https://mtspb.com/product/promyshlennoe-oborudovanie/separatory-/separatory-dlya-sukhogo-obogashcheniya-barabannye-pbsts/separator-pbsts-63-50/

"Механобр-техника" ҒӨК сепараторларының артықшылықтары. Интернет-ресурс "Механобр-техника" ғылыми-өндірістік корпорациясы (акционерлік қоғам). URL қолжетімділік режимі: https://mtspb.com/product/laboratornoe-oborudovanie/obogatitelnoe/separatory-magnitnye/

Магниттік дешламатор МД-9АК, Киев. Интернет-ресурс BizOrg.su. URL қолжетімділік режимі: https://ua.bizorg.su/oborudovanie-dlya-gornodobyvayuschikh-predpriyatiy-r/p6794661-magnitnyy-deshlamator-md9ak

Жоғары қысымды Metso Outotec қалыңдатқышы төменгі өнімнің тығыздығын арттырады. Интернет-портал Metso Outotec Turbodil. URL қолжетімділік режимі: https://www.mogroup.com/ru/portfolio/high-compression-thickener/

Кәсіпорын өнімі. Сақиналы салқындатқыш. Новокраматорский машина жасау зауыты. URL қолжетімділік режимі: http://nkmz.com/wp-content/uploads/prosp/mo/kolcevoj-ohladitel.pdf

Вадим Колисниченко. НКМЗ үшінші салқындатқыштың Полтава ТБК жөнелтуге дайындалуда. 2021 ж. URL қолжетімділік режимі: https://gmk.center/news/nkmz-gotovitsya-k-otgruzke-poltavskomu-goku-tretego-ohladitelya/

"Қауіпті өндірістік объектілердің қалдық және шлам шаруашылықтары үшін өнеркәсіптік қауіпсіздікті қамтамасыз ету қағидаларын бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Инвестициялар және даму министрінің 2014 жылғы 30 желтоқсандағы № 349 бұйрығы. URL қолжетімділік режимі: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V1400010253

Солтүстік ТБК шаңды басу бойынша экологиялық шараларды жүзеге асырады. URL қолжетімділік режимі: http://krivbass.city/news/view/severnyj-gok-realizuet-e-kologicheskie-meropriyatiya-po-pylepodavleniyu-na-hvostohranilishhe

Қорғаныс экранын қалыптастыру әдісі. URL қолжетімділік режимі: https://www.freepatent.ru/patents/2255178

Шаңды басуға арналған Қазіргі заманғы технологиялар мен жабдықтар. URL қолжетімділік режимі: https://os1.ru/article/4316-sovremennye-tehnologii-i-oborudovanie-dlya-podavleniya-pyli-eh-dorogi-pyl-da-tuman-ch-1

НЛМК Стойленский ТБК-де 150 миллион рубльге шаңды басу жүйесін енгізеді. URL қолжетімділік режимі: https://www.interfax-russia.ru/center/news/nlmk-vnedrit-na-stoylenskom-goke-sistemu-pylepodavleniya-za-150-mln-rub

Г.Г. Каркашадзе, А.В. Немировский, Ю.Ю. Шопина Сазды композиттік адгезиялық қалдықтарды пайдалана отырып, тау-кен кәсіпорнының құйма қалдық қоймасының тозаңдануын болдырмау тәсілін әзірлеу / / Тау-кен ақпараттық-талдау бюллетені (ғылыми-техникалық журнал), 2014. URL қолжетімділік режимі: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-sposoba-predotvrascheniya-pyleniya-nalivnogo-hvostohranilischa-gornogo-predpriyatiya-s-ispolzovaniem-glinokompozitnyh/viewer

Качканар ТБК-де байыту қалдықтары қоймаларын қайта құрудың бірінші кезеңі аяқталды. URL қолжетімділік режимі: https://www.kommersant.ru/doc/4530820?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop

Г.Г. Каркашадзе, А.В. Немировский, Ю.Ю. Шопина Балшықтан жасалған жабысқақ қалдықтарды қолдана отырып, тау-кен кәсіпорнының қалдық қоймасының шаңын болдырмау әдісін әзірлеу / / Тау-кен ақпараттық-талдау бюллетені (ғылыми-техникалық журнал), 2014. URL қолжетімділік режимі: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-sposoba-predotvrascheniya-pyleniya-nalivnogo-hvostohranilischa-gornogo-predpriyatiya-s-ispolzovaniem-glinokompozitnyh

Жалюзи шаң жинағыштары: құрылғы, Схема, жұмыс принципі, қолдану аясы, артықшылықтары мен кемшіліктері. URL қолжетімділік режимі: https://fakel-f.ru/blog/08-11-21

Г.И. Сериков, Г.Ф. Яскина. Жобалық құжаттама. 8-бөлім "Қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шаралар тізбесі" 1-кітап. Мәтіндік бөлім. Г-04002-03-П-ООС.1. "ЛЕБЕДИНСКИЙ ТБК" ААҚ ыстық брикет темір зауыты ыстық брикет темір цехы үшінші кезек (ЫБТЦ-3) URL қолжетімділік режимі: https://www.metalloinvest.com/upload/iblock/b80/proekt-tsgbzh_3-perechen-meropriyatiy-po-oos.pdf?utm_source=google.com&utm_medium=organic&utm_campaign=google.com&utm_referrer=google.com

Е.П. Большина. Металлургия өндірісінің экологиясы: Дәрістер курсы. – Новотроицк: НФ НИТУ "МИСиС", 2012. – 155 б. URL қолжетімділік режимі: https://studfile.net/preview/3581190/page:8/

"ШАҢ-ГАЗ ТАЗАРТУ-2019" XII Халықаралық конференциясының баяндамалар жинағы мен каталогы. "Интехэко" ЖШҚ Мәскеу қ., 24-25 қыркүйек 2019 ж.

Игорь Резанов. Лебединский ТБК-да жаңа тиімді сүзгілер орнатылды. - 2019 ж. URL қолжетімділік режимі: https://poleznygorod.fonar.tv/news/2019/12/03/na-lebedinskom-goke-ustanovili-novye-effektivnye-filtry

"ШАҢ - ГАЗ ТАЗАРТУ-2009" екінші халықаралық конференциясының баяндамалар жинағы. "Интехэко" ЖШҚ Мәскеу қ., 2009 http://www.intecheco.ru/doc/sb_gas2009.pdf "Интехэко" Мәскеу қ., 2009 http://www.intecheco.ru/doc/sb_gas2009.pdf

Лебединский ТБК газ тазарту тиімділігіне 99 % қол жеткізді. 2019. URL қолжетімділік режимі: https://www.vnedra.ru/novosti/lebedinskij-gok-dobilsya-effektivnosti-gazoochistki-v-99-9268/

Е.А. Лебедева. Ауа бассейнін зиянды технологиялық және желдету шығарындыларынан қорғау. Оқу құралы. Нижний Новгород, ННГАСУ, 2010 ж URL қолжетімділік режимі: https://bibl.nngasu.ru/electronicresources/uch-metod/industrial_sanitary/4912.pdf

"Северсталь" компаниясының ресми арнасы. URL қолжетімділік режимі: https://tgstat.ru/channel/@severstal/1345

Түтін газдарын тазарту және қалдықтарды кәдеге жарату арқылы энергия мен жылу өндіру жобасын әзірлеу. URL қолжетімділік режимі: https://studbooks.net/2523495/tovarovedenie/metody_osnove_izvestnyaka_izvesti

Ірі отын жағу қондырғыларына арналған ең үздік қолжетімді технологиялар туралы Анықтамалық. Еуропалық қоғамдастық, 2006. НП "ИНВЭЛ" орыс тіліне аударма. URL қолжетімділік режимі: https://rosinformagrotech.ru/files/dbd_ndt/dbd_ndt_31_Spravochnik_po_NDT.pdf

ММК-да аглоцехтағы күкірт ұстағыш қондырғыны қайта жаңарту аяқталды. - 2016. URL қолжетімділік режимі: https://dostup1.ru/economics/Na-MMK-zavershena-rekonstruktsiya-seroulavlivayuschey-ustanovki-v-aglotsehe_91509.html

Селективті каталитикалық қалпына келтіру жүйесі (СКҚ). URL қолжетімділік режимі: https://ekokataliz.ru/baza-znaniy/ochistka-gazovyih-vyibrosov-promyishlennyih-predpriyatiy/sistema-selektivnogo-kataliticheskogo-vosstanovleniya-skv-2/

Селективті каталитикалық емес қалпына келтіру әдісі (СКЕҚ). URL қолжетімділік режимі: https://studref.com/521750/ekologiya/metod_selektivnogo_nekataliticheskogo_vosstanovleniya_snkv

Газ тәрізділерді жою техникасы мен технологиясы. URL қолжетімділік режимі: https://cyberpedia.su/13x14a54.html

Л.Ф. Кoмaрова, Л.А. Кoрминa. Қоршаған ортаны қорғаудың инженерлік әдістері. Оқу құралы. 2000. URL қолжетімділік режимі: https://www.chem-astu.ru/chair/study/engmet-ooc/?p=89

Газдарды СО2 және СО көміртегі оксидтерінен тазарту. URL қолжетімділік режимі: https://allrefrs.ru/4-28829.html

Газ шығарындыларын тазарту технологиясы. Дәрістер конспекті. "Донецк ұлттық техникалық университеті" жоғары кәсіптік білім беру мемлекеттік білім беру мекемесі. URL қолжетімділік режимі: https://svgorbatko.ucoz.ru/TOGV/lekcii_ogv.pdf

Газдарды көміртегі оксидінен каталитикалық тазарту. URL қолжетімділік режимі: https://studme.org/162576/ekologiya/kataliticheskaya_ochistka_gazov_oksida_ugleroda

Газ шығарындыларын тазартудың каталитикалық әдістері. URL қолжетімділік режимі: https://studref.com/360755/ekologiya/kataliticheskie_metody_ochistki_gazovyh_vybrosov

ЕУРАЗ ЗСМК атмосфераға көміртегі оксиді шығарындыларын азайтады. URL қолжетімділік режимі: http://ecokem.ru/evraz-zsmk-snizit-vybrosy-oksida-ugleroda-v-atmosferu/

А. И. Родионов, В. Н. Клушин, В. Г. Систер.Экологиялық қауіпсіздіктің технологиялық процестері. Атмосфера: академиялық бакалавриатқа арналған оқулық / - 5-ші басылым, түз. және қос. — Мәскеу: Юрайт баспасы, 2019. — 201 б.

"Шерегешская" шахтасы тазарту құрылыстарын салудың бірінші кезеңін аяқтады. "Кен және металдар" баспа үйі. 02.04.2021 URL қолжетімділік режимі: https://rudmet.com/news/11162/

В.И. Вигдорович, Н.В. Шель, И.В. Зарапина. Қалдықтарды залалсыздандыру, қайта өңдеу және кәдеге жаратудың теориялық негіздері, техникасы мен технологиясы. Техникалық және классикалық университеттердің студенттеріне арналған оқу құралы. ТГТУ басылымы. Тамбов 2008.

Учалинкий ТБК жаңа тазарту нысандарының құрылысын бастады. URL қолжетімділік режимі: https://www.ugmk.com/press/news/uchalinskiy-gok-nachal-stroitelstvo-novykh-obektov-ochistnykh-sooruzheniy/

ССКӨБ — Қазақстандағы алғашқы. Глобус. Геология және бизнес. 2020. URL қолжетімділік режимі: https://www.vnedra.ru/glavnaya-tema/ssgpo-pervoe-v-kazahstane-11320/

Интернет портал ERG Recycling. URL қолжетімділік режимі: ergr.kz

В. Бруев. Михайловский ТБК өндіріс қарқынын арттыруда. "Тау-Кен Өнеркәсібі" Журналы №5 2003. URL қолжетімділік режимі: https://mining-media.ru/ru/article/69-org/1485-mikhajlovskij-gok-narashchivaet-tempy-proizvodstva

Стационарлық көздерден күкірт, азот оксидтері, ұшпа органикалық қосылыстар мен дисперсті заттардың (PM10, PM2.5 және қара көміртекті қоса алғанда) шығарындыларын шектеу әдістері туралы Анықтамалық құжат. Еуропалық экономикалық комиссия ұзақ қашықтыққа трансшекаралық ауаның ластануы туралы Конвенция бойынша атқарушы орган. 2015 ж. Орыс тіліне аударма. URL қолжетімділік режимі: https://unece.org/sites/default/files/2021-04/RUS_G1500926.pdf

Remus R, Aguado Monsonet M, Roudier S, Delgado Sancho L. Best Available Techniques (BAT) Reference Document:for:Iron and Steel Production:Industrial Emissions Directive 2010/75/EU:(Integrated Pollution Prevention and Control). EUR 25521 EN. Luxembourg (Luxembourg): Publications Office of the European Union; 2012. JRC69967. URL қолжетімділік режимі: https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/iron-and-steel-production

Cusano, G., Rodrigo Gonzalo, M., Farrell, F., Remus, R., Roudier, S. and Delgado Sancho, L., Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries. Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control), EUR 28648 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2017, ISBN 978-92-79-69655-8, doi:10.2760/8224, JRC107041. URL қолжетімділік режимі: https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/sites/default/files/2020-01/JRC107041_NFM_bref2017.pdf

Successful trials at LKAB using bio-oil in the iron-ore pelleting process. Bioenergy International. 2020. URL қолжетімділік режимі: https://bioenergyinternational.com/successful-trials-at-lkab-using-bio-oil-in-the-iron-ore-pelleting-process/

JFE STEEL компаниясының PRIMETALS TECHNOLOGIES компаниясы шығарған meros газ тазарту жүйесіне Фукуяма қаласындағы № 3 жаңа аглофабрикаға тапсырысы. Интернет портал . Лондон , 2018 ж. Primetals Technologies компаниясы. URL қолжетімділік режимі: https://www.primetals.com/ru/smi/novosti/jfe-steel-orders-meros-off-gas-cleaning-system-from-primetals-technologies-for-new-fukuyama-3-sinter-plant

Темір кендерін байыту қалдықтары қоймаларының шаңды беттерін бекіту тәсілі. URL қолжетімділік режимі: https://findpatent.ru/patent/230/2303700.html

Scientific Bulletin of National Mining University. 2022, Issue 1, p88-94. 7p.

URL қолжетімділік режимі: https://web.p.ebscohost.com/abstract?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=20712227&AN=155608860&h=NrOnAkp%2fvAIEfJ1MTimPgxfRPyFhi04ldwEC5o62Re6i3%2fQMSJ1e46oucnQKfzxgxmd83XmtTfG9eNf9C%2b169g%3d%3d&crl=c&resultNs=AdminWebAuth&resultLocal=ErrCrlNotAuth&crlhashurl=login.aspx%3fdirect%3dtrue%26profile%3dehost%26scope%3dsite%26authtype%3dcrawler%26jrnl%3d20712227%26AN%3d155608860

СНДТ

Об утверждении справочника по наилучшим доступным техникам "Добыча и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов)"

Справочник по наилучшим доступным техникам"Добыча и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов)"

Оглавление

Список схем/рисунков

Глоссарий

Термины и их определения

Аббревиатуры и их расшифровка

Предисловие

Область применения

Принципы применения

1. Общая информация

2. Методология определения наилучших доступных техник

4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

7. Перспективные техники

8. Дополнительные комментарии и рекомендации

Библиография

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Темір кендерін (қара металлдардың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығын бекіту туралы

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Темір кендерін (қара металдардың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығы

Мазмұны

Схемалар/суреттер тізімі

Кестелер тізімі

Глоссарий

Алғысөз

Қолданылу саласы

Қолдану қағидаттары

1. Жалпы ақпарат

1.1. Саланың құрылымы мен технологиялық деңгейі

1.2. Минералды шикізат базасы

1.3. Саланың техникалық-экономикалық көрсеткіштері

1.4. Басты экологиялық проблемалар

1.4.1. Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

1.4.2. Су объектілеріне ластағыш заттардың төгілуі

1.4.3. Жер ресурстары мен топырақ жамылғысына әсері

1.4.4. Өнеркәсіптік қалдықтарды өндіру және басқару

1.4.5. Энергияны, шикізатты және су ресурстарын тұтыну

1.4.6. Физикалық әсер ету факторлары

1.4.7. Жою және рекультивация кезіндегі әсері

2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

2.1. ЕҚТ анықтау таңдау қағидаттары

2.2. ЕҚТ-ғатехникаларды жатқызу қағидаттары

2.3. ЕҚТ ендірудің экономикалық аспектілері

2.3.1. ЕҚТ экономикалық бағалау.

2.3.2. ЕҚТ экономикалық бағалау әдістері

2.3.3. Кәсіпорынның шығындары мен негізгі көрсеткіштерінің арақатынасы

2.3.4. Өнім бірлігіне өзіндік құнның өсуі

2.3.5. Шығындар мен экологиялық нәтиженің арақатынасы

2.4. Қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемдер мен айыппұлдар

2.5. Қондырғыдағы есептеу

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

3.1. Қара кендерді ашық әдіспен өндіру

3.1.1. Топырақтың құнарлы қабатын алу және қоймалау

3.1.2. Карьер алаңын қазу

3.1.3. Аршымалы жұмыстары

3.1.4. Даму жүйелері

3. 1. 5. Бұрғылау-жару жұмыстары

3.1.6. Кен өндіру

3.1.7. Тасымалдау

3.1.8. Бастапқы ұсақтау

3.1.9. Аршымалы жыныстарымен жұмыс істеу

3.1.10. Карьердегі сутөккіш

3.1.11. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

3.2. Қара кендерді жерасты өндіру

3.2.1. Аршу жұмыстары

3.2.2. Дайындық

3.2.3.Игеру жүйелері

3.2.4. Қазбаларды бекіту

3.2.5. Кендерді қопару және ұнтақтау

3.2.6. Кенді жеткізу және шығару

3.2.7. Кенді тасымалдау және көтеру, жеткізу және шығару

3.2.8. Қазба кеңістігін күтіп ұстау

3.2.9. Шахталық су төккіш

3.2.10. Кеншарлық желдету

3.2.11. Бос жыныстарды өңдеу

3.2.12. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

3.3. Қара металдар кендерін байыту

3.3.1. Негізгі байыту әдістері

3.3.1.1. Гравитациялық байыту әдістері

3.3.1.2. Магниттік байыту әдістері

Справочник
по наилучшим доступным техникам
"Добыча и обогащение железных руд
(включая прочие руды черных металлов)"