Анализ состояния 1 Стратегия развития редкометалльной отрасли в условиях глобализации минерально-сырьевого комплекса
Вид материала | Документы |
- Отчёт о научно-исследовательской работе по теме, 1297.9kb.
- Об утверждении Программы по развитию минерально-сырьевого комплекса в Республике Казахстан, 985.23kb.
- Дальневосточный федеральный округ объединяет 9 субъектов рф, занимает площадь 6,5 млн, 231.11kb.
- Стратегия развития росиии в условиях мировой глобализации, 39.95kb.
- Iii международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов «стратегия, 75.29kb.
- Концепция развития в условиях сельской школы. Стратегия и тактика перевода школы, 558.01kb.
- План развития отрасли (стратегия развития отрасли) цели, задачи и перспективы развития, 1546.26kb.
- Учебная программа " Энергоэффективность и энергосбережение на предприятиях минерально-сырьевого, 177.62kb.
- Проблемы экономической оценки минерально-сырьевого потенциала красноярского края, 19.62kb.
- Глобализация и ее влияние на банковскую систему России, 236.02kb.
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ
1.1 Стратегия развития редкометалльной отрасли в условиях глобализации минерально-сырьевого комплекса
Быстро развивающийся процесс глобализации мировой экономики, имеющий важнейшей составной частью объединение мирового минерально-сырьевого комплекса, требует выработки стратегии поведения каждой из стран мирового сообщества, которые хотят занять в этой системе достойное место.
Редкие металлы по объему продукции играют пока незначительную роль в суммарной стоимости производимого минерального сырья, но они являются металлами наиболее передовых технологий, и явно ускорившиеся темпы увеличения их потребления в последнее десятилетие подчеркивают их растущее значение в современном технократическом мире. Характерный для глобализации процесс создания транснациональных корпораций распространяется и на редкометалльную отрасль. Бывший СССР обладал крупным редкометалльным потенциалом не только в области минерально-сырьевых ресурсов, но и в отношении производства и потребления минерального сырья. За годы перестройки экономики значительная часть этого потенциала потеряна, но минерально-сырьевые ресурсы редких металлов, по которым Союз однозначно признавался в качестве мирового лидера, сохранились в недрах. Во многих случаях сохранились я производственные мощности, которые сейчас бездействуют.
Потенциально место и роль России в системе глобализации редкометалльных ресурсов определяется их запасами, по которым Россия занимает ведущее место в мире и среди стран СНГ. В России сосредоточено от 15 до 30% разведанных мировых запасов Ве, 1л, ТК., V, от 30 до 50% - N0, Та; запасы некоторых попутных компонентов превосходят мировые. В то же время редкометалльная сырьевая база России очень слабо используется, особенно в последнее десятилетие.
Тому есть несколько причин, и одна из наиболее важных - распад СССР и разрушение хозяйственных связей между республиками, которые в редкометалльной отрасли были чрезвычайно близкими. Производственные мощности по переработке сырья для некоторых металлов были полностью сосредоточены на территории бывших республик, в первую очередь, на Украине и в Казахстане. Если СССР в производимой в мире редкометалльной продукции играл весьма значительную роль (около 40% Ое ?и Не, 20-30% Та, Ве, V, Оа; 10-20% - , , Нe, S, Li, Т, Ni), то после его распада суммарная доля стран СНГ в мировом производстве понизилась до 2-10%
В условиях ограниченных возможностей инвестирования, объединение усилий тесно взаимодействовавших ранее хозяйственных субъектов, имеет очевидную целесообразность. Обладая мощным сырьевым, производственным и кадровым потенциалом, Россия вместе с Украиной могла бы претендовать в системе глобализации экономики редкометалльного сырья на более высокое место, и в первую очередь это касается металлов, для которых предсказывается дефицит на мировом рынке. Здесь преимущества российско-украинского альянса могут проявиться в наибольшей степени, особенно для таких металлов, как галлий и германий, потребление которых в последнее время быстро расширяется. Для российских потребителей важную роль играют имеющиеся на Украине эксплуатируемые запасы циркона и ртути. В свою очередь Украина, обладающая крупными металлургическими заводами и развитой электронной промышленностью, могла бы проявить интерес к продукции, а возможно и освоению российских месторождений , V, Та и др.
Хотя Украина и отстает от России по объему запасов большинства редких металлов, тем не менее ее месторождения располагаются в более благоприятных экономических условиях и могут быть более выгодны для освоения. Имея в виду различные модели сотрудничества, необходимо выработать конкретные рекомендации по его формам. Роль геологов может заключаться не только во взаимопомощи при поисках и разведке месторождений, но и во взаимообогащении фундаментальными знаниями, что в конечном счете будет способствовать совершенствованию редкометалльной сырьевой базы как России, так и Украины.
1.2 Перспективы использования геотехнологических способов добычи при отработке редкометалльных месторождений
Подземное растворение и выщелачивание минералов с использованием скважин уже много десятилетий успешно конкурирует с традиционными способами добычи полезных ископаемых - открытым (карьеры) и подземным (шахты, штольни). Классические примеры -подземное выщелачивание урана и поваренной соли.
В России в промышленном режиме ведется добыча бишофита (растворение) и золота (выщелачивание), в опытном режиме работают рудники СПВ по выщелачиванию урана и скандия, марганца из карбонатных руд. Ведутся проектные работы по строительству рудников по добыче гидроминерального сырья (ГМС) - рассолов с Se, В, Вг, I. Опытными работами доказана возможность и экономическая целесообразность СПВ силикатных и сульфидных руд Си, №, Со с попутным извлечением Оа, Се, Тi, Se, Те.
1.3 Перспективы использования геотехнологических способов добычи при отработке редкометалльных месторождений
Подземное растворение и выщелачивание минералов с использованием скважин уже много десятилетий успешно конкурирует с традиционными способами добычи полезных ископаемых - открытым (карьеры) и подземным (шахты, штольни). Классические примеры -подземное выщелачивание урана и поваренной соли.
В России в промышленном режиме ведется добыча бишофита (растворение) и золота (выщелачивание), в опытном режиме работают рудники СПВ по выщелачиванию урана и скандия, марганца из карбонатных руд. Ведутся проектные работы по строительству рудников по добыче гидроминерального сырья (ГМС) - рассолов с В, Вn, I. Опытными работами доказана возможность и экономическая целесообразность СПВ силикатных и сульфидных руд Си, N, Со с попутным извлечением Оа, Се, Тi, Sе, Те.
1.4 Условия концентрации и основные закономерности образования уникальных ниобийредкоземельных руд
Пирохлор-монацит-крандаллитовые руды, выявленные впервые в 1986 году в пределах Томторского месторождения, представляют собой новый, уникальный по набору полезных компонентов, их концентрациям и запасам, геолого-промышленный тип Мэ-ТК. руд, генезис которых проблематичен [1]. Наиболее полно разработаны гипотезы, одна из которых относит уникальные руды к делювиально-озерным осадкам ближнего сноса (А. Д. Коноплев), а другая считает их эпигенетически измененными переотложенными корами выветривания карбонатитов (А.В. Лапин, А.В. Толстое) [2,4]. Изучение условий образования уникальных концентраций редких элементов позволяет выявить закономерности, которые могут служить критериями поисков руд подобного типа. Основными процессами образования переотложенных руд явились окисление (первый этап), переотложение (второй этап) и эпигенетическое восстановление с последующим захоронением (заключительный этап).
Карбонатитовый массив Томтор, сформированный в результате эндогенных процессов (венд - средний палеозой) и выведенный в девоне на поверхность, подвергался латеритному ко-рообразованию. Интенсивность процессов химического выветривания зависела от структурно-тектонической обстановки и исходного состава пород. На силикатных породах каолинит-гидрослюдистые коры выветривания имеют мощность 10-3 Ом, на карбонатитах фосфатно-железистые коры достигают мощности 300м. Среди карбонатитов наиболее благоприятными для гипергенеза являются полиминеральные разности, слагающие восточный сектор ядра, -главным образом, благодаря своим геолого-структурным особенностям (трещинноватость, 3-4 карбоната, апатит, монацит, флюорит, хлорит, пирохлор, гематит, обилие сульфидов и др.). Неоднородности рельефа обусловили латеральное перераспределение протовещества кор выветривания, перемыв и переотложение их верхних горизонтов в депрессии и образование специфических переотложенных кор выветривания с четко проявленной ЙЪ-ТК. специализацией.
Первый этап образования руд ознаменовался выносом из карбонатитов Са и СО2, составляющих от 50 до 90% первоначального объема субстрата (карбонатитов) и накоплением в остаточных корах выветривания рудных элементов (преимущественно в форме оксидов и фосфатов). При этом, под воздействием окислительных условий в корах выветривания карбонатитов и интенсивной миграции химических элементов произошло перераспределение оксидов и фосфатов с накоплением первых - в верхней части разреза, а последних - в нижней, в результате чего в разрезе гипергенного комплекса сформировались два горизонта: верхний, охристый - существенно лимонитовый и нижний, зернистый - франколитовый.
1.5 Конъюнктура мирового рынка редких металлов
В последнее десятилетие мировой рынок редких металлов находится на подъеме. По интенсивности изменения потребления вьщеляется несколько групп редких металлов.
Металлы с активным ростом потребления (4 - 10% в год) - Мэ, Та, 1л, Ве, ТК, V, Се, Са, Ке
Металлы с умеренным ростом потребления (1-4 % в год) - 2г, 8г, В1, 8Ь, 8е, Те
Металлы с уменьшившимся потреблением - Н§, Си, Т1
Металлы неясного статуса (из-за ограниченности информации) - 8с, Сз, КЬ, Нг"
Среди металлов первой группы можно выделить такие, рост потребления которых заметно ускорился в последние 3-5 лет - №>, Та, 1л, Се, Са, 1п, К.е
Соответственно возрастало и производство редких металлов. Для ряда металлов этот рост был адекватен увеличивавшемуся потреблению, что особенно характерно для тех металлов, сырьевая база которых практически неограниченна - Ni, Ве, ТК, Se, V. Металлы попутного производства, объем которого имеет зависимый характер, периодически были в дефиците, что отражалось на ценах (рис.2)
dfg
1990 1992 1994 1996 1998 2000
1990 1992 1994 1996 1998
Asf
1990 1992 1994 1996 1998 2000
gasd
рис.2. Динамика цен, долл./кг
Особый случай представляет Та. За последнее полугодие 2000 г. цены на него выросли в семь раз из-за необычайно быстрого роста потребления и полного исчерпания склад-
ских запасов, которые долгое время компенсировали разницу между возрастающим спросом потребления и уменьшавшимся первичным производством.
По некоторым металлам скачкообразная динамика цен была связана со временными перебоями в поставках (2г, 8Ь).
Таким образом, рынок редких металлов в последние годы отличает необычайно интенсивная динамика, не свойственная большинству более традиционных видов твердых полезных ископаемых. Поэтому, несмотря на большую обеспеченность запасами, геологоразведочные работы на редкие металлы проводились весьма активно.
Запасы редких металлов и производственные мощности за рубежом с учетом их планируемого расширения в целом достаточны, чтобы встретить прогнозируемый спрос. Тем не менее уже сейчас прогнозируется возможный дефицит, по крайней мере временный, для 2г, Та, Ое, Ке, 1п.
1.6 создание в донецком регионе промышленной базы по получению редких металлов и редких земель
Обосновывается необходимость развития в Донецком регионе базы редкометального и редкоземельного производства
Производство высококачественных легированных сталей (в первую очередь, для газонефте-проводного транспорта), содержащих ниобий, ванадий, молибден, микролегированных кальцием или его заменителями, редкоземельными элементами, сосредоточено в Донецком регионе.
При этом для этих отраслей в регион из ближнего или дальнего зарубежья вводится ниобий, ванадий, молибден, силикокальций, редкоземельные элементы, тантал.
Импорт указанных выше ферросплавов сдерживает разработку новых марок стали класса Х10-Х80 для газонефтепроводного транспорта, угольной промышленности, а штрипс для производства труб такого класса на ХТЗ, приобретается за рубежом у фирм «Манесман», «Ниппонстил», «Италендер» и др.
Концепция освоения и развития редкометально-редкоземельной минерально-сырьевой базы, разработанная специалистами региона включает:
- Использование современных достижений в добыче, обогащении и переделе
ре дкометально-редкоземельного сырья.
- Создание финансово-промышленных структур, охватывающих весь цикл от добычи руды до выпуска высокотехнологической товарной продукции.
- Вовлечение в промышленное освоение известных месторождений.
Это, прежде всего:
- Мазуровское месторождение (ниобий, тантал, цирконий, глинозем).
- Азовское месторождение (лантаноиды, иттрий, цирконий).
- Рудопроявления Кирилловского рудного поля (вольфрам, молибден).
- Володарское месторождение (титан, ванадий, фосфор).
- Месторождение Балка Крутая (литий, цезий).
Ожидаемый рост потребности украинской промышленности в продукции редких металлов, а также политика правительства, направленная на сокращение импорта, предопределяют целесообразность дальнейшего развития внутреннего производства, а, следовательно, и вовлечение в отработку предложенных месторождений.
Освоение этих месторождений могло бы не только обеспечить потребности разных отраслей промышленности Украины, но и увеличить их экспортный потенциал.
Прогнозные экономические расчеты свидетельствуют о высокой рентабельности производства, которые будут задействованы в добыче, переработке, получении и использовании редких металлов и редких земель.
1.7 концепция информационной системы для экспрессной технологической оценки руд
Информационные технологии позволяют систематизировать информацию о технологиях переработки руд и предоставить аппарат для анализа этой информации. Вычислительные системы на основе реляционных баз данных применимы для прогноза технологических свойств руд, подготовки исходных данных для геолого-экономической оценки рудных объектов и заключений о состоянии минерально-сырьевой базы.
Целью работы является создание системы экспрессной оценки технологических свойств руд и прогнозирования результатов обогащения и металлургической переработки минерального сырья. Возможность осуществления такой оценки подтверждена данными по обогащению руд 8-ми месторождений редкометалльных пегматитов, скандиеносных метасо-матитов, осадочных стронциевых руд и редкометалльных россыпей.
Средством достижения поставленной цели является создание распределенной базы данных (РБД). В качестве методологии решения задач разрабатываемой вычислительной системы принята априорная технологическая оценка минерального сырья, осуществляемая путем мысленного моделирования технологического процесса, основанного на аналогиях с известными технологическими решениями и результатах математического моделирования. Выбор аналогий проводится на каждой операции рассматриваемой априорной технологической схемы, а математическое моделирование осуществляется с использованием аппарата статистических функций и физико-химических моделей.
В состав РБД «Технология» включаются следующие частные базы данных (БД):
I. Группа БД, представляющих свойства минерально-сырьевых объектов:
А. «Технологические пробы»: геологическое описание проб и атрибуты их идентификации: привязку на местности, минеральный тип, дату отбора, т.п.
В. «Технологическая минералогия»: данные о технологических свойствах минералов: породообразующих, рудных и других.
С. «Структурно-текстурные особенности руд»: данные о крупности минеральных выделений и минеральных парагенезисах.
И. Группа БД, описывающая средства осуществления технологий:
А. БД «Технологические процессы»: описания методов, применяемых для рудопод-готовки, обогащения, металлургического передела. Объектами этой БД являются технологические методы (процессы). Свойствами объектов БД являются параметры проведения процессов переработки руд: отношения фаз, температура, расходы реагентов, скорости потоков и т.п. В БД «Технологические процессы» конкретные значения параметров не хранятся. Эта БД содержит также обязательное графическое формализованное изображение процесса, на котором показаны направления протекания процессов и дифференциации вещества.
В. БД «Технологические схемы»: содержит описания промышленных и разрабатываемых технологий переработки руд. Предлагается порядок детализации технологических схем, необходимый на различных уровнях оценки руд.
2. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
2.1 Оценка комплексной переработки твердых бытовых отходов
Предварительная сортировка оптимизирует производства при комплексной переработке ТБО, улучшая и ускоряя процесс ферментации органических веществ в составе ТБО; состав продукта ферментации, шлака и отходящих газов при термической обработке остатка недосортированной части отходов. При этом упрощается дорогостоящий процесс газоочистки. Технология комлексной переработки ТБО повышает экологичность и экономичность традиционной термической и биотермической обработки, а также сортировки муниципальных отходов.
Комплексная переработка, эколого-экономические аспекты, промышленная переработка, техногенное сырье, обезвреживание отходов
2.2 Актуальность проблемы
В Украине ежегодно образуется около 33 млн м3 (9 млн т при коэффициенте плотности 0,25-0,27 т/м3) бытовых отходов, которые вывозятся на 770 полигонов ТБО, а общий объем их накопления достигает 3 млрд м3.
В Украине наиболее распространенный способ обращения с бытовыми отходами - полигонное складирование и захоронение ТБО. Большинство полигонов работают в режиме перегрузки, а 80 % из них не соответствуют требованиям экологической безопасности.
Метод термической обработки отходов на мусоросжигательных заводах позволяет уменьшить их количество в 3 раза, но при сжигании ТБО образуются токсичные выбросы в атмосферу, а шлаки и зола, накопившиеся в результате сжигания, становятся более токсичными и требуют дальнейшей специальной обработки.
В Украине методы комплексной механизированной переработки ТБО с целью извлечения ресурсно-ценных сырьевых компонентов на практике пока не реализованы.
Преимущество комплексной переработки ТБО выявляет укрупненная эколого-экономическая оценка наиболее распространенных промышленных технологий переработки отходов - сжигания, ферментации (компостирования), механизированной сортировки и их комбинаций.
2.3 Тенденция перехода к комплексной промышленной переработке муниципальных отходов
Основная тенденция решения проблемы ТБО в мировой практике - их вовлечение в промышленную переработку.
Несколько причин стимулируют переход к промышленной переработке ТБО:
■ наличие постоянной экологической опасности от на
копления больших объемов отходов;
сложность выделения и обустройства новых свалочных мест;
рост затрат на захоронение ТБО и их доставку к местам захоронения, которые все более удаляются от городов;
■ экономия земельных ресурсов при отказе от поли
гонного захоронения;
возможность масштабной утилизации муниципальных отходов при их вовлечении в промышленную переработку;
■ необходимость решения экологических проблем ци
вилизованными методами.
В первую очередь ТБО вовлекаются в промышленную переработку в регионах, имеющих дефицит природных ресурсов и отличающихся малой площадью и высокой плотностью населения.
Вмировой практике нашли промышленное применение пять принципиальных методов переработки ТБО: термическая обработка (в основном - сжигание); биотермическая аэробная ферментация (с получением удобрения, биотоплива, топлива и др.);
■ анаэробная ферментация (с получением биогаза); сортировка (с извлечением ценных компонентов и фракций отходов для вторичного использования); комплексная переработка (комбинация различных методов: ферментация-сортировка, ферментация-сор тировка-термообработка, сортировка-ферментация, термообработка-сортировка, сортировка-термообра ботка, сортировка-термообработка-ферментация). Принципы выбора и создания рациональных методов промышленной переработки ТБО базируются на том, что проблема ТБО - это взаимосвязанная эколого-экономическая и технологическая проблема, а сами ТБО должны рассматриваться как техногенное сырье сложного органоминерального состава. Технологию переработки ТБО следует рассматривать как метод инженерной защиты окружающей среды. Задачей любой технологииявляется:
- уменьшение объема и массы отходов, подлежащихзахоронению, с перспективой перехода на безотходное производство;
- обезвреживание отходов;
- рациональная утилизация отходов (материальная иэнергетическая, с выделением ценных компонентов,производством новых видов товарной продукции).
2.3 Критерии выбора безотходных технологий и экологически безопасных методов переработки отходов
Приоритетными при выборе и создании технологии, отвечающей достижениям и тенденциям развития мировой практики, являются эколого-экономические критерии (экологическая безопасность технологии, количество и экологическая безопасность образующихся отходов, экологическая безопасность новой продукции, экономическая эффективность, капитальные и эксплуатационные затраты). Естественно, на выбор технологии существенное влияние оказывает степень ее отработанности и готовности к практическому применению.
Принципиальные методы переработки ТБО реализуются с использованием десятков технологий. Как правило, любая фирма-разработчик технологии (или дилерская фирма) рекламирует свою технологию как лучшую и самую эффективную в мировой практике. Чтобы сделать правильный выбор, - в рынке технологий необходимо
разбираться. Практическое решение проблемы промышленной переработки ТБО связано с большими капитальными вложениями, поэтому последние должны быть ориентированы на создание наиболее прогрессивного промышленного производства.
Промышленную переработку следует рассматривать как конечную операцию в общей схеме управления ТБО, эффективность которой во многом зависит от организации работы на каждой предшествующей стадии сбора и транспортировки (удаления) муниципальных отходов.
Исходя из гетерогенного состава муниципальных отходов, схемы управления ТБО (включая промышленную переработку) должны представлять собой комбинацию технологических операций разделения отходов на отдельные фракции и компоненты с последующей их переработкой оптимальным методом. Стремление использовать для переработки всей массы ТБО какой-то один конкретный метод, какую-то монотехнологию (например, сжигание) приводит к неоправданному увеличению затрат и усиливает негативное влияние на окружающую среду. В наибольшей степени современным требованиям экологии, экономики и ресурсосбережения отвечает создание комбинированного производства, обеспечивающего обезвреживание отходов, использование отходов как источника энергии и как вторичного сырья. Построение промышленной технологии по принципу комбинации различных методов переработки ТБО нивелирует недостатки каждого метода, взятого в отдельности. Именно комплексная переработка ТБО как системная комбинация сортировки, термообработки, ферментации и других процессов обеспечивает в совокупности малую отходность производства, его максимальную экологичность и экономичность.
Объединяющим процессом в схеме комплексной переработки ТБО является сепарация (в том числе, на основе селективного сбора), изменяющая качественный и количественный состав ТБО.
Отходы, подходящие для переработки, теоретически охватывают почти все потребительские отходы. Но на практике приходится выбирать между их количеством и качеством. Некоторые аналитики считают, что более половины всех отходов можно эффективно переработать, но достижение такой эффективности требует огромной осторожности в обращении с ними.
2.4 Вверификация экономической эффективности комплексной переработки отходов
Построение технологической схемы любого производственного процесса определяется составом и свойствами исходного сырья, а также задачами производства. Посколь ку ТБО представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава, то не существует, как показывает анализ, какого-либо одного универсального метода их переработки, удовлетворяющего современным требованиям экологии, экономики, ресурсосбережения и рынка. Этим требованиям, тенденциям развития мировой практики, рекомендациям международных экологических конгрессов в наибольшей степени отвечает проектирование и строительство комбинированных мусороперерабатывающих заводов, обеспечивающих использование отходов как источника энергии и как вторичного сырья.
Существует несколько промышленных и близких к промышленному применению технологий экологически безопасного обезвреживания и переработки образующихся отходов, в составе которых преобладают ресурсно-ценные сырьевые компоненты. При этом повышается не только доля повторного использования ряда компонентов ТБО, но и
во многом решаются вопросы удаления опасных бытовых отходов и балластных компонентов, оптимальной подготовки тех или иных фракций компонентов ТБО к дальнейшей переработке.
Выполненные расчеты дают объективную, качественную, сравнительную оценку различных технологий. Их можно корректно использовать только в рамках поставленной задачи для сопоставления различных способов переработки ТБО.
В качестве исходных данных для анализа технологий переработки ТБО принята условная производительность - 240 тыс. т ТБО в год (завод обслуживает около 0,6-1,0 млн жителей - среднестатистическая численность региональных центров Украины).
Некоторые экономические показатели различных технологий переработки ТБО (по данным европейских фирм, дополненным расчетными данными по комплексной переработке ТБО и расчетными данными по реализации готовой продукции) приведены в
табл.
1 и на рис. 1. Сравнительная качественная оценка принципиальных способов переработки ТБО по экономическим критериям (удельные капитальные, эксплуатационные и приведенные затраты, удельные затраты на захоронение неутилизируемой части ТБО, прибыль от реализации продукции из 1 т ТБО) показывает (рис.1), что строительство заводов по технологии прямого сжигания, а также прямого компостирования ТБО экономически наименее целесообразно (практика СНГ). В экономическом плане, как следует из рис. 1, для переработки неразделенных потоков ТБО наиболее предпочтительны комбинационные технические решения, в особенности, комплексная переработка ТБО (комбинация процессов сортировки, термо- и биообработки). Однако без учета тарифов за прием ТБО все эти технологии убыточны. Единственной самоокупаемой является технология раздельного сбора и сортировки отходов нежилого сектора города (первый этап решения проблемы ТБО).
Ниже (табл. 2) показано влияние процесса сортировки на перераспределение материальных потоков отходов между термическим и биотермическим переделами в случае комбинации технологий (комплексная переработка ТБО), что является технически целесообразным и обеспечивает повышение экономической и экологической эффективности производства (технология ферментации условно рассчитана на использование биобарабанов, выпускаемых отечественной промышленностью и в странах СНГ).
Показатели | | | Технологии | | | |
Сжигание | Компостиро- | Сортировка + | Сортировка + | Комплексная | Сортировка + | |
| вание | сжигание | компостиро- | переработка | компактирова- | |
| | | вание | | ние' | |
Удельные капитальные вложе- ния (на 1 т ТБО), долл./т | 280 | 90 | 330 | 100 | 240 | 44 |
| | | | | ||
Удельные эксплуатационные за- траты (на 1 т ТБО), долл./т | 9,6 | 10 | 12,8 | 8.7 | 13,5 | 3.5 |
| | | | | ||
Неутилизируемая фракция (по- длежит захоронению), % | 30 | 30 | 15 | 55 | 8 | 60 |
| | | | | ||
Удельные затраты на захоронение неутилизируемой фракции, долл./т" | 9 | 9 | 4,5 | 16,5 | 2,4 | 18 |
Норма амортизационных отчис- лений, %'" | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| | | ||||
Приведенные капитальные за- траты, долл./т | 28 | 9 | 33 | 10 | 24 | 4,4 |
| | | | | ||
Общие удельные затраты, долл./т | 46,6 | 28 | 50,3 | 35,2 | 39,9 | 25,9 |
| | | | | ||
Суммарная реализация продук- ции из 1 т ТБО, долл./т | 23,7 | 9.2 | 33.9 | 18.7 | 30.2 | 34 |
| | | | | ||
Экономическая эффективность технологий, долл./т | -22,9 | -18,8 | -16,4 | -16,5 | -9,7 | 8,1 |
| | | | | |
Таблица 1.
Экономическая эффективность различных технологий переработки ТБО
'Технология «сортировка + компактирование» рассчитана на вовлечение в переработку только отходов нежилого сектора города.
" Удельные затраты на захоронение ТБО приняты 30 долл. США/т.
"' Норма амортизационных отчислений условно принята 10 % (для всех технологий)
Рис. 1. Экономическая эффективность различных технологий переработки ТБО:
1 - сжигание; 2 - компостирование; 3 - сортировка + сжигание; 4 - сортировка + компостирование; 5 - комплексная переработка; 6 - сортировка + компактирование
3. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ
3.1 Создание головной опытно-промышленной установки по переработке цинксодержащих пылей и шламов металлургических производств.
В мировой практике сталеплавильного производства используют несортированный металлолом, с которым в системы газоочисток поступает большое количество цинка. Пыли (шламы) газоочисток, содержащие 0,5 - 18 % Zn, до 2 % Pb и более 50 % Fe, не могут быть возвращены в основные металлургические агрегаты из-за высокого содержания Zn, разрушающего их футеровку. Поэтому шламы и пыли, содержащие Zn, направляют в шламонакопители.
Объемы и характеристики цинксодержащих пылей (шламов) на предприятиях черной металлургии стран СНГ (по состоянию на 2004 г.) приведены в табл.1
Таблица 1.
Страна, город, предприятие | Накопленный объем шламов, млн. т | Поступает, тыс. т/год | Содержание компонентов, % масс. | ||
Zn | Pb | Fe | |||
Молдавия, Рыбница, МолдМЗ | 0,6 | 10,0 | 8-12 | 1,5-1,7 | 49-55 |
Украина, Мариуполь, МК им. Ильича | 4,5 | 200,0 | 0,5-2,8 | 0,7-1,5 | 48-57 |
Украина, Криворожсталь | 5,8 | 250-300 | 1,9-3,7 | 0,7-1,5 | 49-55 |
Россия, Липецк, НЛМК | 4,8 | до 300 | 1,5-2,6 | 0,9-2,0 | 45-54 |
Россия, Череповец, «Северсталь» | 5,0 | до 300 | 2,5-3,8 | 1,0-2,0 | 50-52 |
Беларусь, Жлобин, БелМЗ | 0,8 | до 40 | 10-12 | 1,2-1,5 | 49-55 |
Существующие в мировой практике технологии извлечения цинка из разных видов сырья, позволяющие получать цинковый концентрат с содержанием Zn до 62 %, отличаются сложностью, энергоемкостью и высокой себестоимостью продукта. Сталелитейная компания «Гамбургерштальверке», Германия, платит за утилизацию 1 т цинксодержащих пылей до 100 евро с получением чернового цинкового концентрата с содержанием Zn 32 %.
Среди крупных техногенных источников, оперирующих значительными объемами твердых, жидких и газообразных отходов, можно назвать металлургические предприятия, в состав которых обязательно входят шлакоотвалы и шламонакопители. Непосредственными источниками воздействия на окружающую среду со стороны шламонакопителей являются фильтрационные потери в почву и грунтовые воды, вторичное пыление и испарение газообразных веществ с их поверхности, потери суспензий при транспортировке в шламонакопители, отчуждение и загрязнение значительных земель занимаемых шламонакопителями, трансформация природного ландшафта (Рис..1. ).
Рис. 1. Факторы воздействия шламонакопителя на окружающую среду.
Гидродинамическое и гидрохимическое воздействие
Пылегазовое воздействие
Механическое воздействие
Нарушение
природного ландшафта
Отчуждение и изъятие земель
Фильтрационные потери
Вид грунтов под основанием шламонакопителя
Подтопление, затопление, заболачивание, оползни, техногенные землетрясения