А. Б. Коростелев, А. В. Тарасов, Парецкий В. М

Вид материала

Документы

Содержание В области важнейших прикладных исследований В области природоохранных социально востребованных технологий Обогащение руд цветных металлов Пирометаллургические процессы Переработка потерявших активность катализаторов Технологии очистки газов Подавление выделения аэрозолей в электролизных цехах Получение высокочистых металлов

Подобный материал:

• Экологические аспекты металлургии в свете вступления россии в вто а. Б. Коростелев, 70.59kb.
• Калистратова М. В. Лекция 1 Коммуникативный метод, 311.33kb.
• Siemens Enterprise Communications поддерживает развитие российского инновационного, 29.62kb.
• Е. Ф. Тарасов главный редактор, 2649.66kb.
• Тарасов Александр Алексеевич, профессор, доктор юридических наук рабочая программа, 688.6kb.
• Тарасов Александр Алексеевич, профессор, доктор юридических наук рабочая программа, 193.13kb.
• Тарасов В.І., к ф. н., Трофимова В. В.,, 147.08kb.
•   Владимир Тарасов руководителям (интервью), 1356.91kb.
• Петрович Тарасов «Большая игра», 3018.22kb.
• Б н. Константин Львович Тарасов. Объем курса 36 часов. Форма отчет, 19.83kb.

УДК 669.2/.8


А.Б.Коростелев, А.В. Тарасов, Парецкий В.М.

ГНЦ РФ ФГУП "Институт "ГИНЦВЕТМЕТ"


ПРОБЛЕМЫ, ИННОВАЦИИ И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ РОССИИ


Цветная металлургия имеет в последние годы один из самых высоких темпов роста производства. Показано, что повышение технологического уровня производства в рыночных условиях определяется ускоренным переводом отрасли на инновационный путь развития. Даются основные технологические тенденции в развитии производства цветных металлов.

В последние годы металлургия была одним из лидеров по показателям роста производства в отраслях промышленности России. Однако к началу
2001 г. факторы, обеспечивающие поступательное развитие отрасли в период 1999÷2000 гг., в основном были исчерпаны, что привело к замедлению темпов роста производства. В I квартале 2002 г. в ряде подотраслей металлургии наметились негативные тенденции, например, производство меди снизилось на 4%.

Металлургическая промышленность России столкнулась с рядом новых вызовов, связанных, прежде всего, с недостаточной емкостью внутреннего рынка и осложнением ситуации на внешних рынках.

Перспективы развития российской металлургии в период до 2010 г. связаны, в первую очередь, с расширением спроса на ее продукцию на отечественном рынке. При прогнозируемом росте валового внутреннего продукта (ВВП) на 4÷6 % в год, темп роста потребления цветных металлов составит 6÷9 %.

Технологический уровень металлургических производств в России низок в сравнении с промышленно развитыми странами. Средний износ активной части (машин и оборудования) в металлургической промышленности достиг 70%. Только 30% применяемых технологических схем соответствуют современному мировому уровню, а 28% являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации. Недостаточно высокий технологический уровень производств обусловливает значительное отставание по ряду основных технико-экономических показателей российской металлургии от металлургии развитых стран (США, ЕС, Японии): средняя энергоемкость производства алюминия выше на 20÷30%; количество отходов при выпуске проката выше в 2 раза; средняя производительность труда ниже в 2,5÷3 раза; суммарное удельное негативное воздействие на окружающую среду выше в 2 раза. В этих условиях основным направление развития металлургии является широкое и ускоренное внедрение инноваций на основе активизации инвестиционной деятельности на всех производственных переделах. При этом государство должно создать условия для перехода металлургической промышленности на инновационный путь развития, что потребует реализации мер по развитию отраслевой научной сферы, предусматривающих, в частности, создание Федерального центра науки и высоких технологий (ФЦНВТ) в области металлургии. Эти меры определены Постановлением Правительства РФ от 16 мая 2002 г.

В создаваемом ФЦНВТ основным научным предприятием в области цветной металлургии будет Государственный научный центр (ГНЦ) РФ "ГИНЦВЕТМЕТ". Это единственный в цветной металлургии комплексный, многопрофильный научно-исследовательский институт, выполняющий фундаментальные, поисковые и прикладные исследования, направленные на создание научно-технической базы в металлургии цветных и сопутствующих, в том числе благородных металлов, разработку новых высокоэффективных технологий и оборудования.

К основным направлениям деятельности ГНЦ РФ "ГИНЦВЕТМЕТ" относятся:

• металлургическая переработка сульфидного и оксидного сырья тяжелых цветных металлов;
  
• переработка отходящих газов металлургических производств и экология металлургических процессов;
  
• разработка высокоэффективного оборудования для процессов обогащения руд и переработки различного сырья с получением цветных и благородных металлов;
  
• технологии обогащения руд различного состава, новые флотационные реагенты;
  
• гидрометаллургическая переработка руд, концентратов, продуктов пирометаллургической переработки, шламов с использованием современных физико-химических методов;
  
• пирометаллургические процессы переработки исходного сырья и шлаков, исследование и разработка различных видов плавок;
  
• очистка металлургических газов, производство из них серы и серной кислоты;
  
• переработка твердых бытовых, промышленных и токсичных отходов с полным извлечением из них ценных компонентов и обеспечением экологической безопасности;
  
• разработка методов анализа различных продуктов металлургического производства;
  
• осуществление стандартизации и сертификации минерального сырья, продуктов его переработки, промышленных отходов и вторичного сырья цветной металлургии;
  
• разработка государственных и отраслевых стандартов на получение, переработку и поставку минерального сырья, металлургической продукции, методы анализа минерального сырья и продуктов его переработки, на обеспечение охраны окружающей среды в металлургическом производстве;
  
• подготовка кадров высшей квалификации для металлургии через аспирантуру и докторантуру.
  

Фундаментальные, поисковые и прикладные работы, выполняемые в Центре, соответствуют "Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации", утвержденным Президентом Российской Федерации распоряжением № ПР-577 от 30 марта 2002 года.

В 2001-2003 гг. ГНЦ РФ "ГИНЦВЕТМЕТ" участвовал в реализации федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения" (1999-2001 гг.), а также федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы.

К важнейшим научным направлениям, разрабатываемым Гинцветметом относятся:

• разработка физико-химических и математических моделей, алгоритмов информационного обеспечения и управления высокоинтенсивными технологическими процессами глубокой переработки горно-рудного и техногенного сырья с использованием нетрадиционных пирометаллургических методов, открывающие возможности автоматизации и управления пирометаллургическими процессами;
  
• выполнение термодинамических и экспериментальных исследований взаимодействия компонентов в многофазных средах систем Ме-О-S-СаО-SiO₂ с целью разработки новых методов пирометаллургической экстракции тяжелых цветных и благородных металлов;
  
• изучение поведения при электролизе новых электрокаталитических электродных покрытий, показано, что покрытия из оксидов кобальта могут быть успешно применены при электролизе нейтральных и щелочных растворов солей тяжелых цветных металлов в присутствии поверхностно-активных веществ;
  

- изучение процессов получения металлов высокой чистоты кристаллизационными методами в электромагнитном поле в сочетании с электропереносом.

За 2001-2003 гг. в рамках этих направлений в области фундаментальных исследований достигнуты следующие новые практически значимые для цветной металлургии результаты:

- впервые экспериментально определены термодинамические и кинетические параметры восстановления паров трехокиси сурьмы и конденсации паров металлической сурьмы при различной ее концентрации в газах, определена точка росы их паров, позволившие разработать технологию прямого получения металлической сурьмы и золотосурьмяного сплава из золотосурьмяного сырья;

- получены новые экспериментальные данные о механизме экстракционной очистки кобальтсодержащих растворов от никеля с получением высокочистых соединений кобальта и никеля, определены основные факторы, влияющие на разделение близких по свойствам металлов;

- определены параметры электропереноса примесных металлов в жидких металлических системах, необходимые для разработки методов получения высокочистых металлов, оценки и прогнозирования эффективности процесса;

- изучены особенности физико-химических процессов плавки полиметаллического сырья в руднотермических печах постоянного тока и вращающихся печах при парооксидировании, полученные результаты позволили определить диапазон использования постоянного тока в электротермии техногенного сырья и научно обосновать конструктивно-технологические варианты его переработки, обеспечивающие повышение извлечения целевых металлов;

- получены новые данные по кинетике химических реакций и фазовых превращений, протекающих в газовом потоке, позволяющие выбрать рациональные режимы и оборудование для осуществления процесса очистки газов в промышленных условиях до ПДК;

- разработаны новые флотационные реагенты на основе S, N-содержащих органических соединений и соединений класса диалкилсульфидов, позволяющие существенно повысить селективность извлечения ценных компонентов из медно-никелевых и медно-молибденовых руд при повышении степени их извлечения;

- разработан эффективный атомно-абсорбционный метод с применением высокотемпературной плазмы для определения химического состава сырья, содержащего цветные и драгоценные металлы, позволяющий повысить предел обнаружения этих элементов в продуктах обогащения, повысить качество продукции цветной металлургии за счет улучшения метрологических характеристик метода анализа.

Важнейшие технологические и аппаратурные разработки института за последние несколько лет могут быть представлены следующими инновационными проектами:

• производство по переработке оксисульфатной свинцовой аккумуляторной пасты;
  
• технология комплексной очистки сбросных газов предприятий теплоэнергетики, цветной и черной металлургии от SO₂, NO_x и органических веществ в одном аппарате с использованием импульсно-частотного стримерного разряда;
  
• способ очистки промышленных стоков от тяжелых металлов до санитарно-бытовых и рыбохозяйственных норм;
  
• технология факельно-барботажной плавки медьсодержащего сырья и промпродуктов с получением в одном агрегате белого матта (черновой меди), отвального по цветным металлам шлака и полной утилизацией диоксида серы отходящих газов;
  
• технология производства сурьмы с извлечением золота из золотосурьмяных концентратов;
  
• технология переработки аккумуляторного лома и других видов вторичного сырья с использованием бессодовой электроплавки;
  
• завод по переработке твердых бытовых и промышленных отходов в барботируемом расплаве шлака с использованием топок со шлаковым расплавом;
  
• экологически безопасная, бесцианидная технология селективной флотации свинцово-цинковых руд;
  
• технология селективного извлечения пентландита в процессе флотационного обогащения медно-никелевых руд;
  
• переработка дезактивированных алюмо-платино-палладиево-рениевых катализаторов;
  
• обжигово-сорбционный способ переработки молибденитовых ренийсодержащих концентратов.
  

В развитие приведенных инновационных направлений в 2001-2003 гг. были реализованы следующие конкретные разработки.

В области важнейших прикладных исследований:

• разработаны и приняты к внедрению на АО "Челябинский цинковый завод" технология и оборудование для получения свинца из продуктов вельцевания цинковых кеков, обеспечившая повышение извлечения свинца на 0,8%, цинка - на 0,7%, серебра - на 2,5%, индия - на 5-7%;
  
• разработана и внедрена на АО "Челябинский цинковый завод" флотационная технология извлечения серебра из кеков цинкового производства, позволившая повысить комплексность использования сырья, обеспечив извлечение серебра в сульфидный флотоконцентрат до 98%;
  
• разработана технология очистки промышленных стоков до требований хозбытовых норм; технология предложена к внедрению на ОАО "Комбинат "Североникель" и АО "Челябинский цинковый завод;
  
• обоснована и отработана в опытно-промышленных условиях технология извлечения рения из вторичного сырья; показана принципиальная возможность пополнения отечественной сырьевой базы рения за счет вовлечения в переработку вторичного сырья (отходы получения суперсплавов и прочие отходы авиа- и моторостроительной промышленности). Разработанная технология обеспечивает извлечение рения в товарную продукцию до 98,5%, молибдена - до 99%;
  
• разработана экологически чистая технология утилизации твердых бытовых и промышленных отходов для ГП "Пятигорский теплоэнергетический комплекс";
  
• разработана и внедрена безотходная технология переработки чернового сплава аккумуляторного лома на АО "Рязцветмет" с целью получения из него товарной продукции - свинцово-сурьмяного сплава (УС-1, УС-1С, модифицированного селеном) для ЗАО "Подольский АЗ";
  
• применительно к РАО "Норильский никель" разработан и внедрен новый технологический режим с применением модифицированного диметилдитиокарбамата (ДМДК), обеспечивший повышение извлечения никеля в одноименный концентрат на 10-12% и содержания никеля с 7,5до 10%. Разработан и предложен к внедрению на РАО "Норильский никель" сульфонатный аполярный собиратель, обеспечивающий повышение попутного извлечения золота и платиновых металлов на 1,5-2%;
  
• разработана и внедрена беспропарочная технология флотации медно-молибденовых руд с использованием нового флотационного реагента "Берафлот" на МРСП "Эрдэнэт" (Монголия), обеспечившая снижение энергопотребления на 20-30% при сохранении высоких технологических показателях.
  

В области природоохранных социально востребованных технологий:

• разработана технология очистки и утилизации сбросных газов от SO₂ и NO_x с использованием импульсно-частотного (стримерного разряда, обеспечивающая степень очистки газов не менее 95% и перевод диоксида серы в серную кислоту до 90%, оксида азота - в азотную кислоту до 80%;
  
• разработана мембранная технология переработки сложных по составу растворов металлургического производства, обеспечивающая степень очистки растворов от сульфатов тяжелых цветных металлов на 98-99%, от органических веществ - на 85%, позволяющая создать на предприятиях замкнутый водооборот;
  
• разработана технология переработки серосодержащих металлургических газов с получением комковой серы для производства эффективного дорожного покрытия - сероасфальта и строительного материала - серобетона.
  

В качестве примеров технологических решений рассмотрим некоторые новые процессы.

Обогащение руд цветных металлов

Основой разработанных комбинированных схем переработки труднообогатимых руд цветных металлов является получение на переделе обогащения высококачественных селективных концентратов, в которых сосредотачиваются легкообогатимые минералы, и коллективных промежуточных продуктов, которые перерабатывают по химико-металлургическим технологиям. По существу решение сложных задач повышения эффективности переработки рудного сырья переходит в сферу более тесной интеграции процессов обогащения и металлургии, способных не только повысить комплексность использования сырья, но и решить проблемы охраны окружающей среды и сохранения природных ресурсов. Такой подход к переработке рудного сырья обеспечивает как эффективную концентрацию ценных компонентов на стадии обогащения, так и экологически безопасное производство цветных металлов.

В институте разработаны и апробированы несколько комбинированных схем для различных типов руд с использованием новых реагентных режимов флотации.

Например, молибденсодержащие руды достаточно легко и с высоким извлечением металлов обогащаются с получением коллективного концентрата. Однако селективная флотация идет неэффективно, с высокими затратами, по сложной схеме. Установлено, что молибденсодержащие промпродукты (от 5 до 20% молибдена) могут экономически выгодно перерабатываться по схеме: автоклавное окислительное выщелачивание (с дофлотацией кека) – фильтрация – очистка - селективная сорбция молибдена и рения.

Сквозное извлечение этих металлов не менее 98%, медь остается в кеках и перерабатывается как медный концентрат.

Основной проблемой обогащения медно-цинковых руд является трудность отделения медных минералов от остальных сульфидов в силу их тонкого прорастания. Разработанная схема включает получение на этапе обогащения высококачественных медных концентратов и промпродуктов, подвергаемых окислительному автоклавному выщелачиванию отработанным цинковым электролитом. Извлечение цинка в раствор составляет 93-96%. Разработано несколько способов выделения меди из раствора применительно к различному соотношению металлов в нем.

При обогащении медно-никелевых руд получают медный и никелевый концентраты и пирротиновый продукт, содержащий железо, никель, медь и благородные металлы. Для переработки этого продукта используют химическое обогащение, в основу которого положено окисление пирротина в водной пульпе в автоклавах, осаждение перешедших в раствор цветных металлов, флотационное отделение сульфидов и элементной серы от оксидов железа с последующей селекцией пенного продукта с получением богатого сульфидного концентрата и товарной серы.

Технология позволяет извлечь из бедного продукта 85-92% никеля, меди и благородных металлов и утилизировать серу. За счет перевода в промпродукт трудноразделяемых минералов удалось существенно повысить качество медного и никелевого концентратов на стадии первичного обогащения.

Полиметаллические руды представляют собой наиболее сложное сырье для обогащения, так как необходимо получить не менее трех товарных концентратов. Разработанная для этих руд комбинированная схема включает коллективную флотацию сульфидов (при отсутствии цикла селекции суммарное извлечение трех металлов составило 270%), автоклавное окислительное выщелачивание (до сульфатов), фильтрация, флотация из кеков благородных металлов и свинца. Извлечение из концентрата меди и цинка в раствор составило 98%, свинца в ценный продукт флотации 85%. Медно-цинковый раствор может быть переработан известными способами. Аналогичные результаты получены и на свинцово-цинковых труднообогатимых рудах.

Пирометаллургические процессы

Наиболее перспективным и приоритетным направлением в развитии автогенных процессов в первую очередь в металлургии меди является плавка с получением в одну стадию "белого матта" (черновой меди).

Новым высокоэффективным процессом является усовершенствованная кислородно-факельная плавка:

- кислородно-факельная плавка (КФП) в агрегатах с вертикальными шихтово-кислородными горелками с наведением высокоосновных саморассыпающихся ферритно-кальциевых шлаков, которые затем подвергаются глубокому флотационному обезмеживанию (рис. 1). Для данного варианта технологии на основе специальных исследований тщательно подобран новый состав шихты для КФП при определенном соотношении Fe : SiO₂ : CaO. Шлак успешно флотируется с извлечением более 87% меди в концентрат и получением отвальных хвостов с содержанием менее 0, 29% Сu. Технология внедряется на заводе "Ковогуты Кромпахи" (Словакия);

- факельно-барботажная плавка (ФБП) (рис. 2). Это принципиально новые способ плавки и агрегат для его реализации, сочетающий в полной мере все достоинства как факельных, так и барботажных процессов.

Технология базируется на следующих вновь предложенных и исследованных приемах: разделение реакционного объема на последовательные зоны с индивидуальным подводом газообразного окислителя, бесфлюсовое окисление сульфидов до штейна в головной факельной зоне, доокисление расплава до "белого матта" (черновой меди) в следующей барботажной зоне с подачей в нее флюсов и формированием комбинированного силикатно-кальциевого шлака, который подвергается внутрипечному барботажному обеднению в специальной зоне. Технология внедряется на Алмалыкском комбинате (Узбекистан), где сооружается печь ФБП мощностью до 120 тыс. т меди в год.

На комбинате "Североникель" сульфидные концентраты, полученные при разделении файнштейна, обжигают в печах кипящего слоя (КС). На трубчатой печи для восстановления огарка в интервале температур 850÷1100°С используется разработанная технология получения высокоактивного никеля с суммарной степенью металлизации по Ni и Со 90 %. В производстве анодов получаемого чернового никелевого порошка методом дуговой электроплавки за счет увеличения степени металлизации и активности порошка удалось снизить на 7 % удельный расход электроэнергии и на 9,3 % расход электродов.

Впервые на Рязцветмете внедрена технология переработки сурьмянистых концентратов. Извлечение золота из сырья в сплав составило 95,7 %. Получаемая на производстве металлическая сурьма соответствует марке Су-О.

В производстве свинца разработана и используется на упомянутом заводе технология переработки аккумуляторного лома в электропечах мощностью
1,8 МВА и с площадью пода 13 и 15 м². Схема безотходной электротермической технологии переработки отработавших аккумуляторов включает: механизированную разделку аккумуляторного лома, плавку, рафинирование чернового свинца и переработку оборотов с получением товарных продуктов. На сепарационной установке дробленный аккумуляторный лом подвергается разделению на пять фракций (металлическую, оксисульфатную, полипропилен, поливинилхлорид и эбонит). Плавка ведется без образования штейна, количество шлака сокращено до минимума.

В полупромышленном масштабе отработана принципиально новая, экологичная, малоотходная технология переработки некондиционных полиметаллических концентратов, содержащих свинец, медь и цинк, и промежуточных продуктов с получением товарных продуктов: чернового свинца, содержащего благородные металлы, штейна; шлака, с содержанием более 15 % оксида цинка, его перерабатывают вельцеванием или шлаковозгонкой. Технологическая схема включает окислительный обжиг в прокалочной печи и плавку в электротермической печи с небольшим объемом отходящих газов.

Для переработки различного металлургического техногенного сырья разработана печь постоянного тока с поляризацией жидкометалльной донной фазы (штейна, металла) ПДФ (рис. 3).

Печь ПДФ позволяет перерабатывать экологически безопасным способом металлургическое техногенное сырье - забалансовые и труднообогатимые полиметаллические руды, текущие и накопленные нецелевые промпродукты с достаточно высоким содержанием ценных металлов (шлаки, шламы, кеки, клинкеры и др.), а также вторичное сырье и практически любые отходы при температуре до 1800°С с отгонкой летучих и переводом нелетучих ценных металлов и серы в донную фазу.

Технология впервые в указанной области позволяет реализовать в промышленном масштабе преимущества электролиза расплавленных сред, включая электрохимическое восстановление металлов, интенсификацию их осаждения в донную фазу и отгонки летучих компонентов, резко повысить извлечение ценных металлов, решить проблему избыточного настылеобразования в шлаковых электропечах.

Для переработки бедных окисленных никелевых руд Урала разработана хлоридовозгоночная технология. Она осуществляется во вращающейся печи, отапливаемой пылеуглем, при температуре 1050-1100°С, уголь сгорает в нагретом до 300-400°С воздушном дутье, при этом в факел вдувается хлористый водород и водяной пар. Получаемые оксиды железа, никеля и кобальта могут быть переработаны в различные виды товарной продукции.

Переработка потерявших активность катализаторов

Катализаторы, используемые в нефтеперерабатывающей промышленности, содержат такие ценные компоненты как рений, платина, палладий, молибден, кобальт, никель.

Технологическая схема переработки катализаторов, содержащих молибден, никель, кобальт включает удаление органических веществ из сырья, селективный перевод молибдена в раствор на первичной операции с последующим сорбционным извлечением, концентрированием и очисткой от примесей, получением товарной молибденовой продукции.

На комбинате "Североникель" освоена технология переработки платинорениевых катализаторов, по которой получают платиновый концентрат и перренат аммония. Извлечение рения в перренат аммония составляет 93-94 %. Технология включает перевод рения в жидкую фазу пульпы и сорбционную переработку растворов с использованием ионитов высокой сорбционной емкости.

Разработаны новые технологии извлечения платины, палладия, родия из дезактивированных катализаторов. Эти технологии позволяют извлекать платиновые металлы совместно и раздельно в виде металлических порошков. Получение порошков платины и палладия основано на процессах реагентного восстановления солей этих металлов в условиях гетерогенной реакции. Содержание основных компонентов в порошке составляет 99,80-99,99 %. Извлечение платины - 96-99,2 %.

Гидрометаллургия

Новым направлением в гидрометаллургии является использование экстракции и сорбции для извлечения и разделения редких и рассеянных элементов, а также тугоплавких металлов.

Экстракция индия из цинковых растворов внедрена на всех цинковых заводах, а также на Чимкентском свинцовом заводе. Аналогов такой технологии в мировой практике не имеется. Внедрение экстракции индия позволило повысить его извлечение в товарную продукцию на 10-30 %.

На Джезказганском горно-металлургическом комбинате экстракция рения используется для его извлечения из промывной серной кислоты. На Чимкентском свинцовом заводе сорбция рения применяется при переработке свинцовых пылей. Экстракционный способ извлечения рения использовался на Скопинском гидрометаллургическом заводе при переработке молибденовых ренийсодержащих концентратов. На Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате теллур полупроводниковой чистоты получают с применением жидкостной экстракции

В более крупных масштабах экстракция используется при получении вольфрамового ангидрида. На Нальчикском гидрометаллургическом заводе объем переработки вольфрамовых растворов экстракцией составлял 165000 м³ в год; в настоящее время объем переработки снизился до 45000 тыс. м³.

На Норильском горно-металлургическом комбинате и комбинате "Североникель" действуют экстракционные установки по получению кобальта повышенной чистоты. Ведутся проектные работы по переходу на этих комбинатах к гидрометаллургии никеля с использованием экстракции для разделения металлов.

На Челябинском цинковом заводе нашли применение новые флокулянты для повышения степени очистки сточных вод до требований санитарно-бытового и рыбохозяйственного водопользования.

Технологии очистки газов

Эти технологии предназначены для очистки газов металлургических и химических производств от оксидов серы.

Для переработки отходящих газов металлургических печей разработана технология получения серы, основанная на восстановлении сернистого ангидрида природным газом или углем. После конденсации серы восстановленные газы, содержащие сероводород, дорабатываются методом Клауса. Технология отработана на Норильском горно-металлургическом комбинате.

Разработаны принципиально новые методы очистки газов с помощью пучка ускоренных электронов и высокочастотного стримерного разряда (рис. 4).

Подавление выделения аэрозолей в электролизных цехах

Разработаны специальные добавки к растворам электролитов для получения катодных меди, никеля, цинка. Они подавляют выделение из ванн аэрозолей электролитов, а также способствуют улучшению качества катодных металлов. Промышленное применение данного метода, в частности, осуществлено в производстве электрорафинированного никеля на Норильском горно-металлургическом комбинате.

Среди работ направленных на решение экологических проблем можно отметить перевод соединений мышьяка в труднорастворимые соединения. Предложен новый способ глубокой очистки растворов от мышьяка, обеспечивающий ПДК. Он основан на получении арсената гидроксижелеза, растворимость которого 0,03 мг/л.

Получение высокочистых металлов

При получении металлов высокой чистоты используют, как правило, сочетание различных методов: дистилляцию в вакууме, зонную перекристаллизацию, переосаждение, фракционированное восстановление восстановительными газами, перегонку в токе водорода, электрорафинирование в расплавах и др. Контроль чистоты полученных металлов осуществляют атомно-эмиссионной спектроскопией с индуктивно связанной плазмой.

Разработанные методы обеспечивают получение металлов высокой чистоты: цинка (99,998), теллура (99,9999), индия (99,9999), висмута (99,999), сурьмы (99,99) и др.

Заключение

1. Цветная металлургия продолжает оставаться в числе базовых отраслей промышленности, имея в последние годы один из самых высоких темпов роста производства.

2. Перспективы развития отрасли в период до 2010 г. связаны, в первую очередь, с расширением спроса на цветные металлы на внутреннем рынке. Повышение технологического уровня производства в рыночных условиях определяется ускоренным переводом отрасли на инновационный путь развития.

3. Основные тенденции в развитии производства цветных металлов следующие:

- удовлетворение возрастающих требований к качеству концентратов;

• более полное извлечение сопутствующих элементов в товарную продукцию;
  
• развитие непрерывных технологических линий на основе автогенных, ресурсосберегающих и экологически безопасных процессов;
  
• использование комбинированных технологий, включая пирометаллургические, гидрометаллургические и обогатительные процессы;
  
• расширение области применения цветных металлов и сплавов.
  

4. Одним из основным мероприятий по внедрению инноваций является развитие отраслевой научной сферы, предусматривающее создание на базе ЦНИИчертмета и Гинцветмета Федерального центра науки и высоких технологий (ФЦНВТ) в области металлургии, что определено соответствующим постановлением правительства РФ.


Сб. трудов Международной конференции «Медный всадник 2005. Анализ и прогноз развития рынка цветных металлов» 27 апреля 2005г., Москва, с. 8