| Повышение эффективности производства вторичного криолита из отходов алюминиевых заводов : На примере ОАО БрАЗ компании "РУСАЛ"
Диссертация
Автор: Гавриленко, Людмила Владимировна
Название: Повышение эффективности производства вторичного криолита из отходов алюминиевых заводов : На примере ОАО БрАЗ компании "РУСАЛ"
Справка: Гавриленко, Людмила Владимировна. Повышение эффективности производства вторичного криолита из отходов алюминиевых заводов : На примере ОАО БрАЗ компании "РУСАЛ" : диссертация кандидата технических наук : 05.16.02 Б.м., 2005 140 c. : 61 05-5/1768
Объем: 140 стр.
Информация: Б.м., 2005
Содержание:
I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
11 Механизм образования и объемы фтористых соединений в отходах алюминиевых производств
12 Способы извлечения фторидов из твердых отходов алюминиевых производств
13 Анализ современного состояния теории и практики применения флотационных аппаратов в процессе флотации
14 Способы извлечения фтористых соединений из газообразных отходов алюминиевых производств
15 Обзор существующей технологии очистки газов в производстве алюминия
16 Современное состояние производства вторичного криолита на отечественных алюминиевых заводах
161 Теоретические основы новой технологии очистки газов в производстве алюминия с получением плавиковой кислоты
162 Производство плавиковой кислоты и ее свойства
163 Производство фтористого алюминия, натрия и лития и их свойства
Выводы
2 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАНРПО ТЕХНОЛОГИИ ФЛОТАЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
21 Характеристика объектов исследования и применяемые методы исследований
22 Изучение гранулометрического состава угольных шламов
23 Определение зольности угольных шламов
24 Определение плотности угольных шламов
25 Исследования по флотируемости отходов с шламовых полей
26 Исследования по флотации шламов газоочистки
261 Лабораторные исследования по обогащению малой технологической пробы сырья
262 Полупромышленные испытания по обогащению представительной пробы сырья
263 Проверка влияния степени измельчения на показатели обогащения
264 Влияние плотностного режима на технологические показатели
265 Влияние соотношения смеси реагентов на показатели обогащения
266 Изучение возможности замены реагентов собирателей на более дешевые и экологически менее опасные
267 Уточнение влияния на процесс точек подачи реагентов
268 Влияние депрессоров и регуляторов среды на показатели флотации
269 Проверка вариантов схем обогащения
2610 Очистка ФГК методом электромагнитной сепарации
2611 Доводка углеродсодержащих продуктов
27 Анализ результатов исследований и их обработка
28 Промышленные испытания флотации шламов газоочистки
Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ РЕГЕНЕРАЦИИ ФТОРА ИЗ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
31 Характеристика технологии регенерации фтора и объемы газовых выбросов
32 Исследования по выбору флокулянтов для осаждения шламов газоочистки
33 Отмывка регенерированного криолита от сульфатов
34 Совершенствование технологии вывода сульфатов из растворов газоочистки ' '
35 Исследования по растворению солевых отложений в плавиковой кислоте и защите металлов от коррозии
Введение:
Алюминиевая промышленность является источником поступления в атмосферу ряда загрязняющих веществ - фтористых и сернистых соединений, пыли, оксида углерода, возгонов каменноугольного пека и др.Это связано с особенностями технологии промышленного получения алюминия, при которой используются такие сырьевые компоненты как глинозем, фтористые соли, нефтяной кокс, каменноугольный пек, являющиеся основными источниками выбросов вредных, канцерогенных веществ в атмосферу. Современные требования по охране окружающей среды ставят предприятия алюминиевой промышленности в достаточно жесткие рамки по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу.Актуальность вопросов повышения экологической безопасности усугубляется большими масштабами и темпами наращивания мощностей по производству алюминия. В настоящее время на всех отечественных алюминиевых заводах с самообжигающимся анодом извлечение особо опасных выбросов фтористых соединении осуществляется в цехах производства фтористых солей (ПФС). В результате переработки угольной пены в цехе ПФС методом флотации получают флотационный криолит. При очистке газовых выбросов путем абсорбции фтористого водорода содобикарбонатным способом получают регенерированный криолит. Из флотационного и регенерированного криолита после фильтрации и сушки получают вторичный криолит, который используется в качестве добавок в криолит-глиноземные расплавы в электролизных цехах производства алюминия. Применяемая технология флотационного извлечения криолита в механических флотомашинах не обеспечивает полноты обогащения фтора, поэтому в углеродсодержащем продукте флотации высокая концентрация фтора, что не позволяет его использовать в других отраслях промышленности, он складируется на шламовых полях. Получаемый содобикарбонатным методом регенерированный криолит имеет высокое криолитовое отношение и загрязнен соединениями серы, что приводит к снижению эффективности электролизного производства. Поэтому электролизные цеха вынуждены использовать в качестве добавок фтористый алюминий для снижения криолитового отношения электролита. В связи с этим повышение качества получаемого вторичного криолита и снижения фтористых соединений в отходах алюминиевого производства является актуальной задачей, которая позволит повысить эффективность производства алюминия.Целью диссертационной работы является совершенствование технологии извлечения фторидов из всех отходов электролизного производства и получение высококачественного вторичного криолита, отвечающего современным требованиям электролизного производства алюминия.Поставленная цель достигается решением следующих задач: - разработка технологии флотации шламов газоочистки с получением фторглиноземного концентрата; - совершенствование технологии флотации угольной пены с применением колонных флотомашин; - изучение возможности извлечения фтористых соединений из лежалых отходов шламовых полей с применением колонной флотации; - усовершенствование технологии выведения сульфатов из растворов газоочистки; - разработка новой технологии отмывки регенерированного криолита; - изучение возможности получения плавиковой кислоты при очистке электролизных газов и использование ее для очистки растворопроводов и получения низкомодульного криолита или фтористого алюминия.Объектом исследования были выбраны отходы Братского алюминиевого завода, совершенствование технологии производства вторичного криолита осуш;ествлялось в цехе ПФС БрАЗа.Методы исследований. В работе для решения поставленных задач использовались современные физико-химические методы анализа с привлечением установленных ГОСТом методик при современном метрологическом обеспечении ЦЗЛ БрАЗа, химико-аналитических служб Сиб.ВАМИ, и института геохимии АНРФ. Лабораторные и полупромышленные исследования по флотации проводились в лабораториях ИрГТУ и Забайкальского ГОКа.Достоверность научных положений, выводов и заключений обусловлена применением современных способов контроля указанных, в методах исследований и результатами практической реализации предложенных решений.Научная новизна работы заключается в том, что на основе изучения химического, гранулометрического, фазового состава отходов алюминиевого производства и проведения исследований впервые: - установлена возможность флотационного извлечения криолита и глинозема из шламов газоочистки электролизного производства; - получено повышение эффективности разделения фтористых солей и углеродсодержащего продукта в пневматических флотационных машинах (колонных аппаратах) по сравнению с механическими флотомашинами; - предложено для вывода сульфатов из растворов газоочистки использовать для их предварительного охлаждения естественный холод; показана возможность очистки электролизных газов водой с получением плавиковой кислоты на существующем оборудовании с применением новых ингибиторов коррозии на основе оксазолидинов; - достигнуто снижение сульфатов и повышение концентрации фтора в регенерированном криолите при отмывке его конденсатом после кристаллизации при оптимальной температуре, времени перемешивания и степени разбавления.По результатам проведенных исследований получено 2 патента на изобретение по выделению сульфата натрия из растворов газоочистки.Практическая значимость и реализация результатов работы. На основании проведенных исследований разработаны: процесс получения фторглиноземного концентрата из шламов газоочистки, позволяющий снизить на 2840 т/год объемы отходов на шламовых полях; - технология флотации угольной пены в колонных аппаратах, позволившая снизить содержание фтора с 7,95 до 6,1% в углеродсодержащем продукте, складируемом на шламовых полях; - отмывка регенерированного криолита от сульфатов и получение вторичного криолита с повышенным содержанием фтора, что позволяет повысить эффективность электролизного производства.Внедрение разработанных мероприятий на Братском алюминиевом заводе позволило повысить эффективность производства вторичного криолита, снизить потери фтора в окружаюшую среду и получить экономический эффект 39,8 млн. руб. в год.Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях «Алюминий Сибири» Красноярск 2003,2004 г. г. Научно-практических конференциях СибВАМИ 2003,2004, Международной конференции «Металлургия 21 века» Красноярск 2003, Межрегиональной конференции, Братск: БрГТУ 2002-2004 г. Всего по теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 2 патента.1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ОТХОДОВ АЛЮМШШЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА. Производство алюминия в электролизерах сопровождается выбросом в атмосферу токсичных химических веществ: фтористого водорода, плохо растворимых фторидов, диоксида серы, оксида углерода и др. При получении алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами к этим загрязняющим веществам добавляются выделяющиеся при коксовании анода смолистые вещества, содержащие полициклические ароматические углеводороды, в том числе бенз(а)пирен, обладающие канцерогенным действием.В свете этого, особую актуальность приобретают научно-технические разработки и мероприятия, направленные на сокращение выбросов загрязняющих веществ до допустимых норм.
|