Разработка технологии переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров

• Автор: Моренко, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ПРОБЛЕМАМ ОБРАЗОВАНИЯ, НАКОПЛЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

1.1. Краткая характеристика алюминиевой промышленности России

1.2. Анализ структуры отходообразования в металлургической отрасли России

1.3. Шлаки и съемы алюминиевого производства

1.4. Краткая характеристика твердых отходов алюминиевого производства

1.4.1. Пыль с крыш и строительных конструкцийэлектролизных корпусов

1.4.2. Пыль электрофильтров.

1.4.3. Шлам газоочистки.

1.4.4. Электролитная угольная пена

1.4.5. Хвосты флотации угольной пены
1.4.6. Отработанная катодная футеровка алюминиевых электролизеров.
1.5. Обзор способов переработки и у тилизации твердых фторсодержащих отходов электролизного производства алюминиевых заводов
1.6. Негативные последствия переработки алюминий содержащих отходов в электролизерах.
1.7. Концепция устойчивого развития.
1.8. Выводы. Формирование целей и задач исследования
ГЛАВА 2. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛЕВЫХ ШЛАКОВ ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА.
2.1. Классификация отходов алюминиевого производства
2.2. Технология подготовки электролизера к капитальному ремонту.
2.3. Изучение свойств солевых шлаков подины в лабораторных условиях.
2.3.1. Изучение физических свойств солевых шлаков подины алюминиевого электролизера.
2.3.2. Изучение химических свойств солевых шлаков подины алюминиевого электролизера.
2.4. Изучение термодинамики основных химических реакций, протекающих при заливке подины отключенного электролизера водой.
2.5. Лабораторные испытания способов переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СПОСОБОВ ДЕЗАКТИВАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ ШЛАКОВ ПОДИНЫ
3.1. Дезактивация солевых шлаков подины при подготовке электролизера к капитальному ремонту.
3.2. Совместная флотация солевого шлака подины с угольной пеной и шламом газоочистки
3.3. Способ переработки солевых шлаков подины методом их совместной сушки с пастой вторичного криолита.
3.4. Расчет экономического эффекта
3.5. Рекомендации по совершенствованию технологии переработки и вовлечения отходов алюминиевого производства в процесс электролиза
3.6. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Алюминий металл высоких технологий. Расширение его использование в быту и технике позволит эффективно решать глобальные проблемы энергосбережения и экологической безопасности. В году на базе двух главных производителей алюминия в России компаний СУАЛ и РУСАЛ, а также глиноземных активов С1епсоге была создана объединенная компания Российский алюминий ОК РУСАЛ, ставшая крупнейшим производителем этого металла в мире. Но данным года производство алюминия в России составило 4,2 млн. Всего в России действуют алюминиевых заводов. Наименьшую производительность тыс. Волховский алюминиевый завод, запущенный в г. Наибольшая производительность у Братского алюминиевого завода 1 млн 5 тыс. Отличительной особенностью российской алюминиевой промышленности является преобладание устаревшей технологии, основанной на использовании самообжигающихся анодов Содерберга. Недостатки анодов Соберберга, по сравнению с обожженными анодами, общеизвестны и в первую очередь связаны с высокой экологической нагрузкой производства. Если в зарубежной практике на долю самообжигающихся анодов приходиться от общего объема производства алюминия, то в России наоборот рис. Рис. Производственные мощности российских алюминиевых заводов по данным за г. Рис. Распределение технологии обожженных анодов и анодов Содерберга в России и за рубежом Д. Если сравнивать техникоэкономические показатели на российских заводах с зарубежными аналогами, то следует отметить, что по такому показателю как себестоимость готовой продукции, российские алюминиевые заводы занимают лидирующее положение в отрасли в целом. Так в Сибири расположены 4 крупнейших российских алюминиевых завода БрАЗ, КрАЗ, САЗ и ИркАЗ. Себестоимость производства на этих заводах является одной из самых низких в мире, что, прежде всего, объясняется наличием дешевой по мировым меркам электроэнергии. Однако, по показателям выхода алюминия по току, расхода электроэнергии и других сырьевых материалов, российские алюминиевые заводы уступают зарубежным. Чакое отставание связано с преобладанием технологии Содерберга на отечественных заводах. Уровень развития природоохранных систем на предприятиях алюминиевой отрасли России достаточно низок и значительно отстает от зарубежного. Зарубежная алюминиевая промышленность практически завершила переход на более прогрессивный способ получения алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами. Среди прочих преимуществ данная технология обеспечивает более высокие показатели по экологической безопасности производства. Это выражается в практическом отсутствии ряда отходов, характерных для технологии самообжигающихся анодов, таких как пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации, а также в значительно меньших выбросах в окружающую среду фтористых и смолистых веществ, а также неорганической пыли. В частности, достигнутые на зарубежных заводах показатели производства характеризуются суммарным выбросом фтора в пределах кг на 1 тонну алюминия. В то же время на российских заводах этот показатель в несколько раз выше. Успешное решение подобных задач невозможно без детального изучения характеристик образующихся отходов. В последние несколько лет компанией РУСАЛ активно реализуются инвестиционные программы по модернизации существующего и созданию нового высокотехнологичного производства первичного алюминия. Строительство Хакасского, Богучанского, Тайшетского алюминиевого завода, 5й серии ИркАЗа. Анализ структуры отходообразования в металлургической отрасли
Производственный цикл большинства промышленных предприятий представляет собой открытую несбалансированную систему, характеризующуюся образованием большого количества твердых, жидких и газообразных отходов. Промышленные отходы представляют серьезную экологическую опасность для регионов, расположенных в непосредственной близости от источников выбросов. Значительный вклад в загрязнение окружающей среды вносит алюминиевая промышленность, отходы которой составляют около от всех отходов, образующихся при производстве цветных металлов в стране 3.