ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМИНИЯ (ИТС 11-2022)

удобен. Оставшаяся сажа прилипает к алюминию, и единственный способ удалить ее -

это окисление, а также вспомогательное механическое измельчение частиц. Чтобы из-

бежать окисления алюминия, то есть потерь металла, очень важно тщательно контро-

лировать содержание кислорода.

Обычно содержание органических веществ в ломе, который проходит через этап

удаления покрытия, не превышает 5-10 %. Однако это относится не ко всем материа-

лам. Содержание органических веществ в ламинированной упаковке может достигать

50 %. Ввиду особенностей такого продукта механическое обогащение неэффективно.

Для такого типа материала была разработана и успешно применяется установка для

удаления покрытия с использованием псевдожидкого слоя. Она представляет собой

перфорированный цилиндр, вращающийся в псевдожидком слое с солью или песком

в качестве наполнителя. Лопасти шнекового типа внутри цилиндра перемещают мате-

риал через весь цилиндр. Тепло, поступающее в псевдожидкий слой, испаряет органи-

ческие вещества, находящиеся на поверхности алюминия. Контроль за содержанием

кислорода в сочетании с измельчающим действием псевдожидкого слоя позволяют

удалить оставшуюся сажу. Движение газового потока аналогично движению газов в ро-

торной печи.

Существуют и другие операции, такие как переработка шлака, которые тоже мо-

гут применяться в процессе предварительной обработки лома. Это во многом зависит

от имеющегося сырьевого материала. Это также оказывает заметное влияние на орга-

низацию всего процесса подготовки и обработки лома. Не весь лом проходит через все

этапы технологического процесса. Механическая подготовка может быть завершена

после любого этапа технологического процесса, и полученный материал отправляется

в специально отведенные хранилища. Может также потребоваться использовать про-

межуточный склад для частично переработанного лома, чтобы обеспечить максималь-

ное использование отдельных технологических установок. Для этого необходим про-

фессиональный осмотр поступающего материала, а также тщательно спланированная

организация производства. Для оказания руководству предприятия содействия в реше-

нии этой задачи должны разрабатываться компьютерные программы.

8.2.3 Производство вторичного алюминия

Классическое понимание процесса рециклинга алюминия непременно связано

с термообработкой. Три стадии технологического процесса превращают алюминиевый

лом в высококачественные алюминиевые сплавы: переплавка, рафинирование и от-

ливка.

На первом этапе обработки печь должна обеспечивать эффективное плавление

металла, а также отделение его от нежелательных компонентов, прикрепленных

к алюминию, которые не были удалены во время механической обработки лома. По-

стоянно растущие цены на энергию вместе с ужесточением требований, связанных

с защитой окружающей среды, являются движущей силой для разработки современ-

ных эффективных технологий плавления. Ключевым оборудованием для металлурги-

ческой обработки алюминиевого лома являются печи. Загрязнения и случайные при-

меси можно удалить, как только металл достигает жидкого состояния. Теперь можно

добавлять любой легирующий элемент и смешивать его с исходной шихтой. Чтобы по-

лучить требуемый сплав с определенными допусками химического состава, различные

174

виды лома смешиваются с легирующими компонентами. Эти цели не могут быть до-

стигнуты с применением «универсальной технологии печи». Разные типы лома пред-

ставляют конкретные трудности процесса плавки. Например, в отличие от мелких ча-

стиц, для пакетированного материала требуется минимальная защита от окисления

металла, а лом с высоким содержанием органических веществ необходимо подвергать

обработке, отличной от обработки материала, например, шлака, который характеризу-

ется повышенным содержанием оксидов с самого начала. Для получения наиболее

эффективной технологии, особенно с экономической и экологической точек зрения,

за прошедшее время были разработаны, испытаны и, наконец, применены различные

процессы. Поэтому выбор оборудования для завода должен пройти тщательное ис-

следование, при этом необходимо учитывать характеристики сырья, которое предпола-

гается использовать, ассортимент выпускаемой продукции, наличие ресурсов, потреб-

ление энергии и тип топлива (жидкое топливо или газ), инфраструктуру завода и т. д.

При выборе технологии также важен планируемый объем производства.

Все вышеперечисленные факторы являются основными для определения тех-

нологии плавления для каждого отдельно взятого завода.

Кроме того, из-за растущих цен на сырье для экономически успешного процесса

важно не допустить большой потери ценного материала во время обработки в печи.

Печами, используемыми на первом этапе производства, являются «плавильные

печи».

На втором этапе металлургической обработки, а именно на этапе рафинирова-

ния, определяются окончательные характеристики сплава. Происходит загрузка и пе-

ремешивание необходимых корректирующих легирующих элементов с жидким метал-

лом в печи. Поэтому печь на данном этапе производства называется «смесительной»

или «миксером». Помимо этого, печь должна обеспечивать увеличение температуры

металла, его охлаждение до определенной температуры или поддержание температу-

ры металла, необходимой для выполнения его рафинирования. В этом случае агрегат

становится «печью выдержки». Существуют и другие характеристики, которые необхо-

димо учитывать на втором этапе производства. На перерабатывающих заводах приня-

то на этапе рафинирования вводить в печь бракованный материал, изготовленный ра-

нее, большие фрагменты лома или приобретенные чушки. Поскольку данный материал

необходимо расплавить, то для миксера или печи выдержки требуется определенная

избыточная плавильная мощность.

Одним из показателей качества продукции является количество газообразных

или механических загрязнений в расплаве. Поэтому печь должна допускать обработку

с использованием химических веществ или газа для снижения содержания растворен-

ного водорода, а также нежелательных примесей, например, натрия, кальция или ка-

лия и т. п., а в некоторых случаях также и магния.

Отечественная классификация печей для переработки лома и отходов алюминия

представлена ниже.

Переработка лома и отходов алюминия производится в печах различных кон-

струкций (таблица 8.2).

175

Таблица 8.2 - Применение печей в алюминиевой промышленности

Завод - произ-

водитель ли-

водитель де-

Литейный

Электролизный

Вид печи

тейных сплавов

формируемых

завод

и раскислителей

полуфабрикатов

Отражательная печь стацио-

нарная

Печь с вертикальной загруз-

кой

Круглая печь

Печь с открытым боковым

металлоприемником

Двухкамерная печь

Печь с сухим подом

Печь для скоростного плав-

ления

Шахтная печь

Отражательная печь накло-

няемая

Бочкообразная печь

Овальная печь

Тигельная печь

Тигельная индукционная

печь

Индукционная канальная печь

Роторная наклоняемая печь

Роторная барабанная печь с

фиксированной осью враще-

ния

Примечание:

О - не используется, 1 - используется в особых случаях, 2 - часто используется, 3 - стандартная тех-

нология, 4 - основная технология.

С увеличением мощности предприятия и количества современных печных тех-

нологий также увеличивается емкость ванны, т. е. количество жидкого металла, кото-

рое печь может вместить. Для особого назначения используются небольшие печи ем-

костью всего лишь 5 или 10 тонн. Это относится к плавильным и раздаточным печам.

Небольшой размер печи обуславливает необходимость выполнения множества сер-

висных операций для обеспечения ее производительности, и это время считается по-

терянным для производства. В настоящее время емкость наиболее подходящей печи

для производства вторичного алюминия может превышать 25 тонн. Данная емкость

ванны оптимально подходит для эксплуатации и производительности. Поскольку мно-

гие заказчики требуют минимальную партию в 20 тонн, то маркетинг может также яв-

ляться фактором, обуславливающим выбор большей емкости печи. Другим фактором,

который необходимо учитывать, является удобство обслуживания. Шлак, образуемый

во время обработки в печи (будь то в плавильной, смесительной или раздаточной),

может скапливаться на стенках или на подине печи, а иногда и на своде. Даже при ис-

пользовании наиболее оптимальной конструкции печи данное явление предотвратить

176

невозможно. Увеличение оксидного слоя уменьшает емкость печи. Поэтому слой шла-

ка необходимо периодически удалять. Особенно это важно при смене сплавов. Следо-

вательно, конструкция печи должна облегчать процесс удаления шлака.

Также важным фактором для конструкции печи является тип потребляемой энер-

гии. Существуют различные технологии, отвечающие данным требованиям. Обычно

температура процесса лежит в пределах 700-830 °С. Наиболее чистый алюминий и его

сплавы получаются в среде защитных газов (аргон, азот и гелий). Все существующие

плавильные печи, используемые для переработки лома и отходов алюминия, по мето-

ду нагрева можно подразделить на две основные группы: топливные и электрические.

К первой группе относятся печи, обогреваемые газом или мазутом, ко второй -

обогреваемые электроэнергией.

Плавильный агрегат выбирают на основе экономических расчетов с учетом кон-

кретных условий производства, местонахождения предприятия, тарифов на топливо

и электроэнергию. Практически лом и отходы алюминия и его сплавов можно плавить

в любой печи, так как температура их плавления невысока. Однако вследствие специ-

фики плавки вторичного сырья целесообразнее использовать тот тип печи, который

позволяет переплавлять сырье с наименьшими потерями, высокой степенью извлече-

ния и наименьшими материальными и энергетическими затратами.

Практический опыт по переработке вторичного алюминиевого сырья, накоплен-

ный в мировой практике, позволил определить основные тенденции в развитии и со-

вершенствовании тепловых агрегатов и их условную классификацию.

Топливные печи в зависимости от вида рабочего пространства разделяются

на тигельные и ванные. Последние, в свою очередь, могут быть стационарными, пово-

ротными и вращающимися.

Электрические печи по способу превращения электрической энергии в тепловую

делятся на печи сопротивления и индукционные.

Печи сопротивления по форме рабочего пространства подразделяются на ти-

гельные и камерные, а индукционные печи в зависимости от наличия сердечника де-

лятся на тигельные и канальные.

Температура плавления чистого алюминия равна 660,37 °С, а его сплавов - зна-

чительно ниже и для эвтектического силумина составляет только 562 °С. При сравни-

тельно низкой температуре плавления алюминий обладает высокими значениями

скрытой теплоты плавления (391,2 кДж/кг, или 93,3 ккал/кг) и теплоемкости как в твер-

дом (1,033 кДж/(кг °С), или 0,247 ккал/кг °С), так и в жидком (1,63 кДж/(кг °С), или

0,390 ккал/(кг °С) - при температуре плавления) состоянии. Поэтому для плавки алю-

миния требуется большое количество тепла. Например, для нагрева алюминия до

700 °С необходимо вдвое больше тепла, чем для нагрева такого же количества меди

до температуры 1100 °С, или немного более, чем для нагрева такого же количества

стали до 1600 °С.

177

Рисунок 8.8 - Зависимость изменения энтальпии алюминия от температуры

Количество тепла, расходуемого на нагрев, плавление и перегрев расплавленно-

го металла до заданной температуры, можно определить с помощью диаграммы (рису-

нок 8.8) как разность энтальпий в заданном диапазоне температур.

Процесс теплообмена в печи заключается в передаче тепла от источника энер-

гии к металлу для его нагрева и плавления путем радиации, конвекции и теплопровод-

ности. Как правило, эти три вида действуют совместно, но роль каждой составляющей

существенно меняется в зависимости от конструкции печи (рисунок 8.9).

В отражательной пламенной печи (широко используемой для переплавки лома и

отходов алюминия) шихта нагревается при лучеиспускании от раскаленных стен и сво-

да печи, а также при непосредственном соприкосновении металла с печными газами

(см. рисунок. 8.9а). Поэтому металл, загруженный на сухую подину, нагревается только

снаружи, и, несмотря на высокую теплопроводность алюминия, шихта в печи прогрева-

ется крайне неравномерно. После образования на подине слоя жидкого металла (ри-

сунок 8.9б) процесс плавления ускоряется и снизу за счет передачи тепла. Опыт рабо-

ты отражательных печей, оборудованных устройствами для перемешивания расплава,

показывает, что производительность плавки в таких печах возрастает на 10-30 % по

сравнению с печами, не имеющими перемешивателей металла. Следует отметить, что

высокая отражательная способность алюминия (он поглощает всего 10 % лучистой

энергии, тогда как медь - 30, а железо - 42 %) делает малоэффективным радиацион-

ный нагрев при плавке сплавов в отражательных печах.

Жидкий металл нагревается через открытую поверхность, причем тепло от верх-

них слоев металла к нижним передается только благодаря теплопроводности металла,

поскольку нагретые слои металла, имеющие меньшую плотность, не могут опуститься

вниз, так что конвекционных потоков металла в ванне не образуется. Наличие на по-

верхности металла оксидной пленки или слоя флюса резко замедляет процесс плавки,

вследствие чего происходят дополнительные потери металла за счет его окисления.

Поэтому при плавке мелких отходов (стружка, мелкий шлак) практикуют их загрузку

в ванну с предварительно наплавленным жидким металлом.

178

При плавке металла в тигельной печи условия нагрева металла значительно

лучше, чем в отражательной, так как он нагревается через дно и стенки тигля. Скорость

подведения тепла к металлу Н зависит от его поверхности S, отнесенной к его объе-

му V:

Рисунок 8.9 - Плавка шихты в печах различного типа

Для тигельных печей оно составляет 2-3, а для пламенных - 1,5-3,0. Благопри-

ятные условия нагрева в тигельных печах создаются при конвекционном движении ме-

талла, нагревающегося снизу и с боков.

Процесс плавления алюминиевых сплавов существенно ускоряется при погру-

жении шихты в расплав, когда одновременно с прогревом шихты идет ее растворение

в жидком металле.

Особенно хорошо плавится металл в индукционных электрических печах -

за счет тепла, создаваемого наведенным электрическим током в самом металле,

и за счет тепла жидкого перегретого металла. При этом жидкий металл хорошо пере-

мешивается не только благодаря конвекции, но и вследствие взаимодействия магнит-

ного поля с наведенным в металле током.

Если плавка ведется с применением флюсов, то на их нагрев и расплавление

также расходуется большое количество тепла. Например, для нагрева и расплавления

флюса, состоящего из равных частей хлористого калия и хлористого натрия, требуется

столько же тепла, сколько нужно для расплавления равного им по массе количества

алюминия.

Типичные технологические схемы рециклинга алюминия представлены ниже.

На рисунке 8.10 представлены технологические схемы переплавки различных видов

лома и отходов, используемые на заводах фирмы «Реметалл». Переработку кусковых

отходов (8.10а) проводят в отражательной печи, из которой расплавленный металл по-

ступает в миксер, а затем разливается в установки полунепрерывного литья, предва-

рительно пройдя через фильтр. Переработку мелких фракций лома и отходов (8.10 б)

проводят в роторной и отражательной печах, причем из последней металл, пройдя че-

рез фильтровальную установку, попадает на разливку.

На рисунке 8.11 представлена технологическая схема разливки сплава в чушки.

Металл, пройдя через фильтр, поступает на колесный дозатор, с помощью которого

отмеряется определенная доза металла и заливается в изложницу литейного конвейе-

ра. Последняя треть конвейера охлаждается водяным туманом, а образующиеся пары

отсасываются и выбрасываются в атмосферу.

Чушки, выпавшие из изложниц литейного конвейера, попадают на горизонталь-

ный транспортер, проходят установку дополнительного охлаждения чушек и поступают

на чушкоукладчик, а затем на устройство для взвешивания, пакетирования и увязки па-

кетов.

179

Технологическая схема разливки сплава в чушки, пакетирования, взвешивания

и увязки пакетов применяется на многих заводах мира.

Выбор технологической схемы в значительной мере зависит от тех видов сырья,

которые перерабатываются на данном заводе.

На некоторых отечественных предприятиях выпускаются сплавы разных вторич-

ных цветных металлов (алюминий, латунь и бронза, цинковые сплавы и т. д.). С целью

сокращения капитальных и эксплуатационных затрат ряд переделов на указанных за-

водах используется для переработки всех видов сырья (сортировка, взвешивание, пи-

ротехнический и радиационный контроль и т. д.). Но, несмотря на это, технологические

схемы на таких заводах достаточно сложны, поскольку используемое оборудование

зависит от вида металла. Отсюда понятно, что в каждом конкретном случае технологи-

ческая схема завода создается с учетом конкретных условий, и, как правило, эти схемы

постоянно меняются под влиянием рынка.

Рисунок 8.10 -Технологическая схема переплавки кусковых (а) и мелких (б) отходов

лома и алюминия

Рисунок 8.11 - Технологическая схема разливки сплава в чушки

В качестве примера на рисунке 8.12 приведена упрощенная схема завода, кото-

рая предусматривает переработку литейного шлака, стружки и крупного лома и рассчи-

тана на производство до 60 тыс. т вторичного алюминия в год.

180

После предварительной подготовки лом и отходы подвергаются переработке

в плавильных агрегатах. Основные процессы в печи по своей природе можно отнести

к теплофизическим, а сопутствующие - к физико-химическим. Металлургические про-

цессы в плавильной печи, как правило, заключаются в переносе тепла и вещества.

По методу нагрева плавильные печи для переработки лома и отходов алюминия

подразделяются на две основные группы:

Топливные, обогреваемые газом или мазутом (отражательные - однока-

мерные, многокамерные, шахтные):

- тигельные (поворотные и стационарные), используемые в лабораторных

устройствах и в производствах с малым расходом металла;

- ванные (стационарные, поворотные и вращающиеся).

Электрические, обогреваемые электроэнергией (по способу превращения

электрической энергии):

- печи сопротивления (тигельные и камерные - по форме пространства);

- индукционные печи (тигельные и канальные - в зависимости от наличия сер-

дечника).

Рисунок 8.12 - Упрощенная технологическая схема производства вторичного алюминия

Основными показателями, характеризующими эффективность работы плавиль-

ных агрегатов, являются:

181

- степень извлечения металла в готовую продукцию и величина безвозвратных

потерь его;

- удельный расход энергии на 1 т выплавляемого сплава;

- производительность;

- капитальные затраты на сооружение плавильного комплекса;

- возможность механизации и автоматизации плавки.

Для получения изделий с заданными свойствами повышают качество сплавов

путем удаления из него вредных примесей в процессе рафинирования (металлов, не-

металлических включений, газов).

Методы рафинирования:

- отстаивание, в процессе которого происходит удаление из алюминиевого рас-

плава водорода и неметаллических включений;

- фильтрация - пропуск расплавленного металла через фильтры, при этом про-

исходят очистка металла от неметаллических примесей и частично дегазация.

- флюсование и обработка постоянным током;

- вакуумирование и обработка ультразвуком;

- продувка газами;

- комбинированное рафинирование (комбинация нескольких способов рафини-

рования);

- удаление металлических примесей (воздействие химическими реагентами,

разделение фаз кристаллизацией, вакуумная дистилляция, электролиз и комбинация

этих методов);

- модифицирование сплавов (процесс изменения структуры литого сплава) под

действием небольших количеств специально вводимых добавок (модификаторов).

Существует несколько разновидностей пламенных печей: традиционные подо-

вые печи, тигельные и роторные печи. Роторные печи, в свою очередь, делятся на ба-

рабанные печи с фиксированной осью вращения и роторные наклоняемые печи. В ос-

новном пламенные печи используются в алюминиевой промышленности благодаря

высоким показателям по извлечению металла и пониженным энергозатратам. Благо-

даря прямой тепловой эмиссии эффективность пламенных систем достаточно высока,

а передача тепла продукту оптимальна. Затраты на топливо также намного ниже по

сравнению с затратами на электроэнергию.

Электрические печи могут быть спроектированы как индукционные печи или печи

сопротивления. Электрический нагрев кажется наиболее удобным способом нагрева,

если стоимость данного вида энергии является приемлемой. Очевидно, это является

предпосылкой для размещения завода по производству первичного алюминия в опре-

деленном районе. Но условия местоположения завода вторичной переработки алюми-

ния могут быть совершенно иными. Отсутствие отходящих газов во время эксплуата-

ции электрических печей обеспечивает минимальную потерю металла вследствие

окисления. Кроме того, рядом с печью электрического нагрева отсутствуют какие-либо

загрязнения от отходящего газа, если сырье хорошо подготовлено и не содержит орга-

нических примесей.

Тигельные индукционные печи можно загружать очищенным ломом, чушками

или даже жидким алюминием. К сожалению, номинальная загрузка составляет

8-10 тонн, которая не удовлетворяет требованиям современного завода по производ-

ству вторичного алюминия. Для данной емкости требуется печь большого диаметра,

182

обслуживание которой выполняется сверху, что представляет потенциальную опас-

ность для операторов, работающих в некомфортных условиях. Как правило, индукци-

онные печи характеризуются значительными капитальными затратами и высокими за-

тратами на техническое обслуживание и рабочую силу. Поэтому на заводе вторичной

обработки использование данного типа печи ограничивается плавлением стружки, по-

лученной в результате механической обработки.

Отходящие газы, выходящие из печи, локализуются около печи и должны обра-

батываться на месте. Для печей электрического нагрева ситуация отлична. В этом слу-

чае отходящие газы образуются на месте выработки электроэнергии, где они должны

подвергаться обработке. При сравнении двух систем данный фактор должен учиты-

ваться для экологического равновесия. В действительности это равновесие оказывает-

ся наиболее полезным непосредственно для печей топливного нагрева, даже если по-

требление энергии для печей электрического нагрева оказывается намного ниже, так

как не учитываются потери тепла с отходящими газами. Но на заводах-производителях

происходит обратное. Все электрические печи характеризуются тем, что затраты на

энергию намного выше, чем для печей, использующих жидкое топливо или природный

газ. Отсутствие потери энергии в дымовых трубах противопоставляется потерям энер-

гии при охлаждении индукторов, которая может достигать 35 %. Это значение сопоста-

вимо с потерей в дымовых трубах современной топливной печи.

Также необходимо рассмотреть другой аспект. В большинстве случаев электро-

энергия вырабатывается тепловыми электростанциями, использующими ископаемое

топливо или атомную энергию. Очевидно, что около печи электрического нагрева нет

выброса отходящих газов. Но такое же количество выбросов происходит на тепловой

электростанции, что оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

С точки зрения экологического равновесия разницы нет: неизбежное негативное

воздействие на окружающую среду образуется в другом месте - на электростанции.

Кроме того, необходимо принимать во внимание общий коэффициент полезного дей-

ствия для выработки электроэнергии.

Самой распространенной печью в промышленности вторичного алюминия явля-

ются подовая отражательная печь и до некоторой степени все печи, разработанные на

ее основе для особого применения. Также во вторичной алюминиевой промышленно-

сти в качестве плавильной печи используются роторные барабанные печи, особенно

для переработки лома с большой удельной площадью поверхности и, в основном,

сильно загрязненного.

Общепринято, что промышленность вторичной переработки алюминия включает

в себя заводы, которые специализируются на производстве литейных сплавов и рас-

кислителей, а также заводы - производители полуфабрикатов из деформируемых

сплавов. В данном случае значение имеют высокая производительность заводов

и необходимость переработки наиболее специфичного материала. На плавильных за-

водах в основном используются подовые печи различных, а иногда специальных кон-

струкций. Роторные барабанные печи обычно используются преимущественно для пе-

реработки шлака, стружки и других видов трудноперерабатываемого сырья, содержа-

щего большое количество оксидов. Перерабатывающие предприятия, например, про-

катные или прессовые заводы, используют подовые печи также для плавки своих соб-

ственных оборотных отходов и свежего металла. Производительность таких заводов

также высока. Литейные заводы в большинстве случаев имеют сравнительно неболь-

183

шой объем производства и степень переработки металла и закупают готовые сплавы

у металлургических заводов. Они используют печи, которые в наибольшей степени

удовлетворяют их требованиям.

Наиболее распространенной является отражательная печь. Она представляет

собой подовую печь с неглубокой ванной металла. Отражательная печь идеально под-

ходит для всех типов лома, которые имеют достаточную удельную поверхность мате-

риала для хорошего теплообмена. Однако если поверхность недостаточно велика для

того, чтобы войти в тесный контакт с печной атмосферой, это может привести к допол-

нительным потерям металла. Отражательная печь - идеальное средство для пере-

плавки такого материала, как прессованные профили, слитки или корпуса двигателя

и картеры коробки передач, однако она может быть не очень эффективной для пере-

плавки мелкого лома, такого как тара из-под напитков, измельченный материал или

металлическая стружка. Для того чтобы решить хотя бы часть этих проблем, была раз-

работана печь с закрытой плавильной камерой, которая представляет собой разновид-

ность отражательной печи. Эта печь позволяет обрабатывать лом с некоторым содер-

жанием загрязнений и большой удельной поверхностью.

Весьма эффективная переработка в отражательной печи таких материалов, как

сухая стружка, дробленая банка с удаленным лакокрасочным покрытием и другой мел-

кий алюминиевый лом, не содержащий примесей прочих металлов, достигается в том

случае, если печь снабжена электромагнитным насосом для перекачивания жидкого

металла с открытым выносным карманом. Прогретый металл, прокачиваемый насосом,

в выносном кармане закручивается в воронку. В эту воронку при помощи транспортера

или вибропитателя равномерно подается стружка или другое мелкое сырье, которое

моментально погружается в жидкий металл и расплавляется уже под его слоем. Бла-

годаря такой технологии практически полностью исключаются потери алюминия

от окисления в процессе нагревания. Использование электромагнитного насоса позво-

ляет также повысить производительность плавильного оборудования за счет выравни-

вания температуры металла в ванне печи и улучшения условий теплообмена.

Идеальным выбором для переработки мелких фракций, таких как банки из-под

напитков, измельченный лом и металлическая стружка (а также шлак), являются ро-

торные печи. Эти печи хорошо себя зарекомендовали и обладают множеством пре-

имуществ для металлургической промышленности. При производстве вторичного алю-

миния используются два типа роторных печей: барабанная печь с фиксированной осью

вращения и наклоняемая роторная печь.

Роторная барабанная печь с фиксированной осью вращения представляет собой

вращающийся барабан, в котором горелка расположена с одной стороны, а топочные

газы выходят из барабана через окно на другом конце барабана. Для загрузки топоч-

ный механизм отводится, и материал можно загружать в печь через это окно.

Чтобы предотвратить окисление, то есть потери металла, загруженный лом по-

крывается солевым флюсом, обычно смесью из NaCl и KCl. Однако необходимость

в использовании солей для покрытия алюминия при переплавке мелких частиц порож-

дает другие проблемы. Прежде всего, необходимо захоронить солевой шлак, содер-

жащий токсичные компоненты, образующиеся из флюса и неметаллических примесей,

содержащихся в алюминиевом ломе. В Европе остается все меньше и меньше места

для таких солевых отложений, и за захоронение отходов приходится платить большие

деньги. Рециклинг использованного шлака на центральных перерабатывающих заво-

184

дах помогает в решении этой проблемы, однако остающиеся затраты на соль все еще

являются главным фактором, определяющим стоимость производственных работ за-

вода по рециклингу алюминия. Несмотря на все преимущества теплообмена в такой

печи, проблема того, что соль и, возможно, большое количество оксида алюминия так-

же приходится разогревать, отрицательно сказывается на общем тепловом балансе.

Для того чтобы получить продукт хорошего качества, свести к минимуму потери

металла и решить экологические проблемы, плавильные печи должны обеспечивать

возможность тщательного контроля за атмосферой в печи. Были разработаны техноло-

гии по герметизации печной двери и поддержанию нужного давления внутри печи пу-

тем управления потоком отходящих газов.

Роторная наклоняемая печь (РНП) представляет собой футерованную емкость

(корпус печи) цилиндрической или грушевидной формы, устанавливаемую под углом

к горизонтали при помощи устройств, обеспечивающих возможность реверсивного

вращения корпуса печи вокруг его оси, а также изменения угла наклона оси до отрица-

тельных значений. Наклоняемые роторные печи дают высокий выход годного металла

и идеально подходят для переработки шлаков, фольги, стружки, разносортного и прес-

сованного лома с приделками из черных металлов. Плавка сырья в РНП осуществля-

ется с применением солевого флюса, однако он используется в значительно меньших

количествах, чем в роторных барабанных печах с фиксированной осью вращения.

Наклоняемые роторные печи отличают высокая скорость плавки за счет хороших усло-

вий теплообмена, активное флюсование шлака, низкие потери металла при плавке

мелкодисперсного сырья с высокой засоренностью оксидами. К недостаткам РНП сле-

дует отнести сложность решения проблемы герметизации печного пространства

и предотвращения неконтролируемых выбросов отходящих газов в атмосферу цеха.

Расплавленный алюминий из РНП сливается за счет изменения угла наклона

корпуса, также из печи удаляется солевой кек (шлак) и черные металлы.

Утилизация солевого кека, получаемого при плавке алюминиевого лома и отхо-

дов в РНП, представляет такую же проблему, как и утилизация солевого шлака, полу-

чаемого на роторных барабанных печах.

После переплавки жидкий металл поступает в рафинировочное отделение. Оно

состоит, как правило, из наклоняемой отражательной печи (миксера), а также оборудо-

вания для очистки металла и дегазации его. Несмотря на то, что загружаемая в пла-

вильную печь садка тщательно рассчитана и скомпонована, необходима небольшая

корректировка химического состава сплава, заключающаяся в добавлении некоторого

количества легирующих металлов или, как это часто бывает, лома определенного ти-

па. Расплавленный алюминий интенсивно поглощает водород из паров воды, которые

неизбежно присутствуют в атмосферном воздухе и продуктах сгорания. Поскольку это

приводит к появлению пор внутри металла, перед началом разливки сплава содержа-

ние водорода должно быть понижено. Это можно сделать путем введения некоторых

химикатов или, в зависимости от объема производства и требований к качеству про-

дукции, с помощью специального оборудования для продувки расплава газообразным

азотом или хлором (N2 или Сl2). Оксиды, образовавшиеся при дегазации, снимаются с

поверхности ванны. Эти снятые шлаки возвращаются в плавильное отделение на пе-

реработку. Если позволяют средства и производительность, то на линии перелива ме-

талла на пути между раздаточной печью и литейной машиной устанавливаются

устройства для удаления газов и/или керамические фильтры для удаления неметалли-

185

ческих включений (окислов). Поскольку водород, поглощенный расплавленным алюми-

нием, в значительной степени адсорбируется пленками оксида алюминия, присутству-

ющими в расплаве, фильтрация металла с целью удаления неметаллических включе-

ний одновременно снижает содержание растворённого в сплаве водорода.

Как только температура металла в печи достигнет требуемой отметки, плавка

будет готова к отливке. Тип литейного оборудования определяется требованиями к го-

товой продукции. Его параметры варьируются от очень больших чушек массой

500-1000 кг и шихтовых чушек массой 5-20 кг до высококачественных полуфабрика-

тов, таких как цилиндрические слитки, используемые для прессования, или литые по-

лосы специального назначения. На специализированных заводах из металла более

низкого качества изготавливаются раскислители в виде чушек, гранул, пирамидок и ку-

биков для сталелитейной промышленности.

Для отливки крупногабаритных чушек используются большие изложницы, кото-

рые могут быть выстроены в виде отливочного круга или линии. К этому виду продук-

ции не предъявляются строгие металлургические требования, такие изделия могут от-

ливаться непосредственно из плавильной печи. Переплавляемые шихтовые чушки

массой 5-20 кг, особенно в качестве готовых сплавов, используются в различных от-

раслях промышленности. Перед разливкой этого материала необходимо провести

тщательный отбор и анализ проб металла. Эти чушки разливают в изложницы на кон-

вейерах цепного типа. В конце конвейера устанавливается охлаждающее устройство,

за которым следует механизм для укладки чушек. Металл подается в литейную маши-

ну из раздаточной печи, как правило, из наклоняемой подовой печи (миксера), обеспе-

чивающей возможность хорошего управления расходом металла. Слитки для прессо-

вания также требуют строго определенного состава расплава. Обработка металла,

включающая удаление газов и инородных включений, а также модифицирование спла-

ва очень важны, поскольку слитки для прессования используются непосредственно на

последующих этапах технологического процесса. Они изготавливаются на вертикаль-

ной или горизонтальной машинах полунепрерывного литья с использованием сложных

формообразующих систем.

Методы снижения выбросов при хранении, обработке и транспортировке

материалов, используемых при производстве вторичного алюминия

Метод, который следует использовать при борьбе с пылевыми выбросами, пред-

ставляет собой рукавный фильтр.

Существуют разновидности вторичного сырья, которые варьируются от мелкой

пыли (флюс, соль, съем и дросс) до крупных отдельных предметов. Из-за потенциаль-

но пыльной природы флюсов, соли и съемов/окислов пыль может собираться и уда-

ляться в определенных точках транспортировки и пересыпания сырья, а также при

операциях измельчения и сепарации с использованием рукавного фильтра.

Достигнутые экологические выгоды - снижение выбросов в атмосферу и восста-

новление сырья.

Экологические показатели и эксплуатационные данные для выбросов от транс-

портировки и погрузки материалов для производства вторичного алюминия представ-

лены в таблице 8.3.

186

Таблица 8.3

Значение (мг/нм³)

Период

Агрегат

Техника

ЗВ

Min

Avg.

Max

измерения

Рукавный

Дважды в

Пыль

0,5

0,75

фильтр

год

Рукавный

Дважды в

Пыль

2.3

3,25

4,2

фильтр

год

Методы отделения неметаллических компонентов и других металлов от алюми-

ния представляют собой комбинацию следующего:

- магнитная сепарация (отделение черных металлов);

- вихретоковое разделение;

- разделение по относительной плотности (сепарация в тяжелых суспензиях);

- рентгенофлуоресцентная сепарация.

Эти методы используются для увеличения количества отходов, которые могут

быть использованы в других отраслях, и для повышения качества сырья. После обра-

ботки подготовленное сырье можно использовать во вращающихся и стационарных

печах.

Магнитное разделение

После дробления, как правило, в молотковой дробилке, отходы перемещаются

ленточными конвейерами, а железо удаляется магнитными устройствами.

Вихретоковое разделение

После магнитного разделения для удаления неметаллических компонентов

из измельченных отходов применяется вихретоковое разделение. Электромагнитное

поле отделяет алюминий и другие цветные металлы (медь, цинк, магний и др.) от не-

металлических компонентов, таких как резина, пластмасса, дерево, на основе различ-

ных магнитных свойств.

Разделение в тяжелых средах

Этот метод также позволяет отделить алюминий от других цветных металлов,

что способствует получению отходов высокого качества. Измельченные отходы прохо-

дят через сосуды, содержащие жидкости различной плотности (обычно от1 до 3 кг/л).

Материал после разделения по плотности осушается и высыхает во время хранения,

прежде чем идти в печь; если срок хранения сырья недостаточен для высыхания,

необходима стадия принудительной сушки.

Рентгенофлуоресцентная сепарация

Дробленый лом определенного класса крупности поступает в приемный бункер

сепаратора. Вибропитатель обеспечивает непрерывную дозированную разгрузку мате-

риала из бункера и подачу его на наклонный лоток, который формирует отдельные ру-

чьи с покусковой подачей, разделенные перегородками. Ширина лотка и количество

ручьев зависят от класса крупности обогащаемого материала и определяют паспорт-

ную производительность сепаратора на этом классе. При сходе с лотка в каждом ручье

по траектории свободного падения куски поступают в зону анализа, где в процессе

187

движения сканируются узкой полосой рентгеновского излучения. В качестве источника

возбуждения используется рентгеновская трубка с протяженным анодом с целью облу-

чения одной трубкой всех ручьев подачи. Вторичное излучение кусков лома (характе-

ристическое излучение элементов и рассеянное от кусков первичное излучение трубки)

регистрируется детекторами, расположенными напротив каждого ручья подачи мате-

риала. Зарегистрированное детекторами излучение преобразуется в электрические

сигналы, которые при помощи компьютерной программы преобразуются в управляю-

щие сигналы для пневмоклапанов. Напротив каждого ручья установлены пневматиче-

ские сопла. При срабатывании пневмоклапанов сжатый воздух, подаваемый через

сопла, отбрасывает куски лома, имеющие характеристическое излучение, отличное от

излучения алюминия, в отдельный бункер или конвейер. Таким образом, можно уда-

лить из алюминиевого лома все прочие цветные металлы и даже при соответствующей

настройке программы рассортировать алюминиевый лом по группам сплавов.

Достигнутые экологические выгоды

Восстановление других металлов (железо, цветные металлы).

Более качественная подготовка сырья для процесса плавки.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

Основным воздействием этих технологий на окружающую среду является уда-

ление примесей (особенно неметаллических компонентов) из отходов.

В таблице 8.4 приведены данные, представленные для выбросов от транспорти-

ровки и погрузки материалов для производства вторичного алюминия.

Таблица 8.4

Значение (мг/Нм³)

Период

Арегат

Техника

Загрязнитель

Min

Avg.

Max

измерения

Рукавный

Дважды в

Пыль

0,6

0,95

1,3

фильтр

год

Рукавный

Нет дан-

Один раз

Пыль

3,8

фильтр

ных

в год

Методы удаления масла и органических соединений из стружки до стадии

плавления

Обработанная стружка в основном загрязнена смазочным маслом или другими

химикатами, используемыми при обработке металла (СОЖ).

Методы удаления до стадии плавления

Физико-химические методы:

- центрифугирование;

- сушка с использованием ротационной сушилки.

188

8.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду

8.3.1 Производство вторичного алюминия

Вход

Выход

Воздушные выбросы:

Предварительная

- органика;

Энергия

- пыль, SO2, NOx

обработка

Отходы:

Исходный материал

- пыль фильтра

Подготовленный лом

Воздушные выбросы:

- органика;

Плавиль-

- пыль, HCl, HF, SO2, NOx

Флюсы

Отходы:

Энергия

ная печь

- пыль фильтра;

- солевой шлак;

Алюминий

- футеровка печи

Воздушные выбросы:

Лигатуры

- органика;

Аргон

- пыль, HCl, HF, SO2, NOx, Cl2

Миксер

Азот

Отходы:

Хлор

дегазации

- пыль фильтра;

Энергия

- солевой шлак;

– футеровка печи

Съемы/

Разливочная

машина

дроссы

Слитки

Рисунок 8.13 - Входящие и выходящие потоки при производстве вторичного алюминия

8.3.1.1 Расход сырья, материалов и электроэнергии

Как показывает практика, в себестоимости производства вторичных алюминие-

вых сплавов затраты на сырье и материалы составляют 88 %, а на энергию - только

2,1 %, в то время как затраты на электроэнергию при производстве первичного алюми-

ния достигают 40 %. Именно данное обстоятельство является одной из основных при-

чин резкого увеличения производства вторичного алюминия в 1960-1970-е гг. Так,

в Японии производство вторичного алюминия с 1963 по 1973 гг. возросло в 5,66 раза,

и практически ликвидировано производство первичного алюминия. Американская фир-

ма, начав в 1968 году переработку тары из-под напитков, уже в 1995 году переработала

более 217 тыс. т, или 70 % от выпуска этой тары. В 1995 году в США уровень утилиза-

ции алюминиевого лома составил 62,2 %.

189

Переработка вторичного алюминиевого сырья имеет также важный экологиче-

ский аспект, так как при производстве вторичного алюминия в окружающую среду вы-

деляется значительно меньше вредных ингредиентов.

Затраты предприятия на производство продукции состоят из стоимости сырья,

материалов, энергоресурсов, амортизации основных фондов, заработной платы и дру-

гих издержек. Себестоимость продукции включает все затраты предприятия на ее про-

изводство и реализацию, а также начисления на заработную плату, но не включает за-

траты на капитальное строительство, капитальный ремонт и содержание непромыш-

ленных объектов.

Основными элементами затрат на производство продукции во вторичной цвет-

ной металлургии являются:

- сырье, энергия и основные материалы;

- заработная плата;

- амортизация основных фондов;

- прочие расходы.

Затраты на сырье, материалы и топливо складываются из расходов на приобре-

тение материальных ресурсов и доставку их на завод. Эти затраты включаются в себе-

стоимость продукции за вычетом стоимости используемых отходов.

Расходы на заработную плату состоят из всех видов оплаты труда всего персо-

нала и отчислений на социальное страхование, включая и пенсионный фонд.

К прочим затратам относятся организационные расходы, складские и транспорт-

ные затраты и пр.

Рассмотрим пути снижения потерь сырья и затрат на его переработку на основ-

ных переделах производства вторичного алюминия.

Для повышения извлечения алюминия при переработке лома и отходов важное

значение имеет способ подготовки сырья к плавке. Это в первую очередь относится к

алюминиевой стружке, удельный вес которой в общем балансе сырья составляет око-

ло 50 %. Алюминиевую стружку и шлаки хранят под крышей. Влияние потерь металла в

зависимости от способа хранения видно из данных таблицы 8.5.

С целью снижения потерь от окисления стружки в процессе ее сушки, которые

достигают 4-5 %, необходимо повсеместно внедрять установки по безокислительной

сушке данного вида сырья, так как при этом потери сокращаются на 2 %. Еще больше-

го эффекта можно достичь, если использовать установки по удалению СОЖ из стружки

методом центрифугирования. В этом случае потери металла в процессе удаления

СОЖ полностью исключаются. Дополнительными преимуществами этой технологии

являются отсутствие выбросов вредных веществ в атмосферу и возврат СОЖ постав-

щикам стружки для повторного использования по первоначальному назначению.

Лом и отходы, кроме стружки и шлаков, хранят на открытых площадках, а после

первичной переработки - в коробах, закромах, контейнерах и т. д.

190

Таблица 8.5 - Потери металла от окисления стружки в зависимости от способа хране-

ния, %

Продолжительность хранения, мес.

Способ хранения

Под крышей

2,0

4,5

8,0

На открытой площадке

5,0

10,5

До 22,0

Важным резервом повышения экономической эффективности производства вто-

ричного алюминия является разделение поступившего сырья по химическому составу.

При недостаточно тщательной сортировке сырья неизбежны случаи использования его

не по назначению и выпуска на его основе дешевых видов продукции. Поэтому опре-

делению состава лома и отходов должно уделяться пристальное внимание - необхо-

димо следить за укомплектованностью и качественным составом отдела технического

контроля и лаборатории, оснащенностью их необходимыми приборами и средствами

контроля химического состава сырья и готовой продукции. При переработке вторичного

сырья на заводах по производству первичного алюминия и при тщательной сортировке

поступившее сырье может быть в отдельных случаях использовано для производства

продукции, на которую обычно расходуется первичный алюминий, а это важный источ-

ник дополнительной прибыли.

Большое значение для снижения потерь имеет магнитная сепарация сырья. Так,

уменьшение содержания железа в алюминиевой стружке на 0,5 % снижает потери

алюминия со шлаком на 0,7 %, позволяет сократить расход первичного алюминия на

производство марочного сплава на 1,5 %. Особенно эффективно применение магнит-

ной сепарации в сочетании с разделением на виды металлов при переработке лома

электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры, который представляет собой

сложную смесь черных и цветных металлов.

Столь же значительный эффект обеспечивает разделение смеси алюминиевых

сплавов на системы Аl - Mg, Аl - Сu - Si, Аl - Zn, так как при этом сокращаются допол-

нительные затраты на первичный алюминий, медь, кремний, а также энергоносители.

Как уже известно, первичная переработка лома и отходов и, особенно, сортиров-

ка связаны с большими затратами ручного труда, и поэтому разработка, изготовление

и внедрение средств механизации являются важными факторами повышения эффек-

тивности производства.

Потери металла при плавке в первую очередь зависят от типа применяемой пе-

чи. Так, по некоторым данным, извлечение металла при плавке в электропечах на 3 %

выше, чем на отражательных.

В процессе выплавки происходит угар - потери металла вследствие окисления

компонентов сплава (химический угар) и загрязненности шихты (физический угар), ве-

личина которого зависит от химического состава сплава, степени загрязненности ших-

товых материалов, типа плавильного агрегата, режима и температуры выплавки спла-

ва. Ориентировочные данные об угаре компонентов сплава при использовании чистой

и окисленной шихты приведены в таблице 8.6. Большое влияние на величину угара

оказывает не только тип используемых печей, но и степень уплотненности шихты, что

наглядно видно по данным в таблице 8.7.

191

Следует отметить, что до настоящего времени нет научно обоснованных норм

угара компонентов сплава. В разных источниках эти данные различаются во много раз,

особенно по таким элементам, как кремний, цинк, марганец. Поэтому следует опреде-

лять химический и физический угар в условиях конкретного цеха по балансовым плав-

кам.

Таблица 8.6 - Угар компонентов сплава при чистой (1) и окисленной (2) шихте, %

Электрические и тигельные печи

Отражательные печи

Компонент

Аl

0,5-1,0

1,0-2,0

2,0-3,0

0,5-1,0

2,0-3,0

3,0-5,0

3,0-10,0

0,5-1,0

1,0-2,0

2,0-3,0

0,5-1,0

1,0-2,0

2,0-3,0

0,5-1,0

1,0-2,0

2,0-3,0

Таблица 8.7 - Угар компонентов сплава при плотной (1) и некомпактной (2) шихте, %

Ванные печи

Тигельные печи

Компонент

А1

2,0-3,0

3,0-5,0

0,8-1,0

2,0-3,0

2,0-5,0

1,0-1,5

2,0-3,0

3,0-5,0

5,0-10,0

2,0-3,0

3,0-5,0

5,0-10,0

1,0-1,5

1,0-5,0

2,0-5,0

5,0-10,0

1,0-1,5

2,0-3,0

1,0-1,2

1,0-1,5

0,5-1,0

1,0-1,2

1,0-1,5

0,5-1,0

1,0-1,2

При рафинировании сплавов дополнительные затраты складываются из стоимо-

сти газа (и связанных с его применением амортизационных отчислений на аппаратуру

для его ввода) и безвозвратных потерь металла в виде шлака. Стоимость рафинирую-

щих газов заметно отличается, но в общей себестоимости отливок доля стоимости газа

не превышает 0,1-0,2 %. Более заметны затраты, связанные с образованием безвоз-

вратных потерь металла при рафинировании. Например, цена азота примерно в 12 раз

меньше стоимости аргона, но поскольку при его применении получается на 1-2 кг/т

шлака больше, рафинирование аргоном оказывается эффективнее. При рафинирова-

нии расплава хлором или смесью аргона с 3-10 % фреона-12 потери металла в шлак

примерно в 1,5 раза выше, чем при использовании нейтрального газа.

Уровень капитальных затрат при рафинировании хлором, несмотря на простоту

и дешевизну собственно рафинирующего устройства, примерно в 8 раз выше, чем при

использовании азота. Это объясняется высокой стоимостью склада хлора и очистных

установок для улавливания вредных веществ в отходящих газах.

Анализ структуры расходов показывает, что затраты на рафинирование алюми-

ниевого расплава составляют 0,5-2,0 % себестоимости производства. Применение то-

192

го или иного способа рафинирования будет экономически оправданным только в том

случае, если эти затраты будут компенсированы полученными выгодами за счет повы-

шения качества металла.

Для снижения угара и безвозвратных потерь следует совершенствовать процес-

сы плавки и разливки сплавов.

8.3.1.2 Неорганизованные выбросы

Таблица 8.8 - Выбросы от подготовки лома и отходов алюминия

Метод/оборудование

Применимость

Закрытые конвейерная или пневматическая си-

Общеприменимы

а)

стемы передачи для пылящего материала

Применяется только для подачи

Закрываемое оборудование. При использовании

смесей, подготовленных с исполь-

б)

пыльных материалов выбросы собирают и направ-

зованием системы, включающей

ляют в систему пылеулавливания

бункер с дозатором или взвешива-

нием

Применяется только для пылящих

материалов. Для существующих

в)

Смешение сырья осуществляется в закрытом зда-

установок это может быть затруд-

нии

нено из-за недостаточного про-

странства

8.3.1.3 Выбросы органических соединений

Таблица 8.9 - Выбросы органических веществ от процессов плавки лома и отходов

Метод/оборудование

Применимость

Выбирать и подавать сырье в соответствии с печью и использу-

а)

Общеприменимо

емыми методами улавливания выбросов

Оптимизировать условия сгорания для уменьшения выбросов

б)

Общеприменимо

органических соединений

Применяется при

безокислительной

в)

Использовать камеры дожигания органических соединений

сушке стружки и

удалении покрытий

пиролизом

193

8.4 Перечень наилучших доступных технологий для производства

вторичного алюминия

8.4.1 Системы экологического менеджмента (СЭМ)

НДТ 1. Повышение общей результативности природоохранной деятельности.

Внедрение и поддержание системы экологического менеджмента (СЭМ), соответству-

ющей требованиям ГОСТ Р ИСО 14001¹⁵⁾ или ISO 14001¹⁾.

8.4.2 Энергоменеджмент

НДТ 2. Повышение эффективности использования энергии: использование

метода или комбинации методов, приведенных в таблице 8.10.

Таблица 8.10

Метод/оборудование

Применимость

Система управления энергоэффективностью (например, в

а)

соответствии с требованиями международного стандарта

Общеприменимо

ISO 50001)¹⁾

Использование избыточного тепла (например, пара, горя-

Применим для пироме-

б)

чей воды или горячего воздуха), образующегося при реали-

таллургических процессов

зации основных процессов

Подача на горелки воздуха, обогащенного кислородом, или

Применим для печей, в

чистого кислорода для уменьшения потребления энергии за

которых используется сы-

в)

счет автогенной плавки или полного сгорания углеродисто-

рье, содержащее серу или

го материала

углерод

Низкотемпературная сушка или центрифугирование влаж-

г)

ного сырья перед плавкой

Общеприменимо

Теплоизоляция объектов, функционирующих при высоких

д)

температурах, например, трубопроводов пара и горячей

воды

Использование высокоэффективных электродвигателей,

е)

оборудованных частотными преобразователями, для таких

устройств как, например, вентиляторы.

Общеприменимо

Системы контроля, которые автоматически активируют

ж)

включение местных отсосов пыли или отходящих газов

только при возникновении выбросов

¹⁵ Соответствие систем менеджмента указанным стандартам не означает её обязательную сертифика-

цию.

194

8.4.2 Контроль технологических процессов и мониторинг эмиссий

НДТ 3. Обеспечение стабильности производственного процесса: внедрение си-

стемы автоматизированного контроля и использование метода или комбинации мето-

дов, приведенных в таблице 8.11.

Таблица 8.11

Метод/оборудование

Применимость

Проверка и сортировка исходных материалов в соответствии с тре-

а)

бованиями, определяемыми используемым технологическим обору-

дованием и применяемыми методами сокращения загрязнения

Тщательное перемешивание различных материалов, входящих в со-

б)

став шихты для достижения оптимальной эффективности переработ-

ки и сокращения выбросов и отходов

в)

Системы взвешивания и дозирования шихты

Общеприменимо

Непрерывный инструментальный контроль температуры, давления в

г)

печи и подачи газа

Контроль критических параметров процессов, реализуемых на уста-

новках очистки воздуха, таких как температура газа, количество по-

д)

даваемых реагентов, падение давления, ток и напряжение на элек-

трофильтре, объем подачи и pH жидкости в мокром скруббере, со-

став подаваемого газа

Непрерывный инструментальный контроль силы тока, напряжения и

е)

Общеприменимо

температуры электрических контактов

НДТ 4. Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбросов от подго-

товки (например, измельчение, перемешивание, сушка, дробление, классификации,

спекания и т.д.) материалов: использование метода или комбинации методов, приве-

денных в таблице 8.12.

Таблица 8.12

Метод/оборудование

Применимость

Закрываемые конвейерная или пневматическая

а)

Общеприменимы

системы передачи для пылящего материала

Закрываемое оборудование. При использова-

Применяется только для подачи сме-

нии пылящих материалов выбросы собирают и

сей, подготовленных с использовани-

б)

направляют в систему подавления (улавлива-

ем системы, включающей бункер с до-

ния) выбросов

затором или взвешиванием

Применяется только для пылящих ма-

Смешение сырья осуществляется в закрытом

териалов. Для существующих устано-

в)

здании

вок это может быть затруднено из-за

недостаточного пространства

НДТ 5. Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбросов от загруз-

ки лома и отходов алюминия до получения чушек: использование метода или комбина-

ции методов, приведенных в таблице 8.13.

195

Таблица 8.13

Метод/оборудование

Применимость

Герметичная система загрузки, такая как закрытые кон-

а)

Общеприменима

вейеры и питатель, оснащенные системой аспирации

Уплотнительная дверь

Изолированные или отгороженные печи с уплотнением

применима только для

б)

подачи сырья

процессов с прерывистой

подачей и выходом

Эксплуатация печи и газовые маршруты под разряжением

в)

и с достаточной скоростью отвода газа для предотвраще-

Общеприменима

ния повышения давления

Уплотнение сочленений с газоходом и леткой при загрузке

г)

Общеприменимо

и выпуске металла

д)

Закрытое здание

Общеприменимо

е)

Поддержание герметичности печи

Общеприменимо

Поддержание температуры в печи на минимально необхо-

ж)

Общеприменима

димом уровне

Система газоотвода для загрузки и сочленения с системой

з)

Общеприменимо

фильтрации

и)

Установка зонта (укрытия) для ковшей при выпуске металла

Общеприменима

Использование устройств для перемешивания металла

при закрытых дверцах печи (электромагнитные перемеши-

к)

ватели, электромагнитные, механические или газодинами-

Общеприменимо

ческие насосы, стационарные системы продувки металла

инертными газами)

НДТ 6. Снижение выбросов, образующихся при подготовке сырья (например,

прием, обработка, хранение, перемешивание, сушка, дробление, измельчение, просе-

ивание) в производстве вторичного алюминия: использование одной или нескольких

газоочистных установок различного типа (таблица 8.14).

Таблица 8.14 - Технологические показатели НДТ 6

Единица изме-

Технологический показатель

Значение

рения

Подготовка кускового лома

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤6

Сушка стружки

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤12

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤60

Обогащение шлака

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤120

НДТ 7. Снижение выбросов, образующихся при загрузке, плавке и получении

чушек в производстве вторичного алюминия, НДТ предусматривает использование од-

ной или нескольких газоочистных установок различного типа (таблица 8.15).

196

Таблица 8.15 - Технологические показатели НДТ 7

Технологический показатель

Единица измерения

Значение

Плавка в отражательных печах

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤300

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤63

Хлористый водород

мг/нм³

≤19

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

мг/нм³

≤1,9

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Плавка в роторных барабанных печах и РНП

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤500

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤140

Хлористый водород

мг/нм³

≤250

Углерода оксид

мг/нм³

≤490

НДТ 8 Снижение выбросов, выделяющихся от полного цикла производства вто-

ричного алюминия (подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,

смешивание, сушка, дробление, измельчение, просеивание), загрузка, плавка и полу-

чение чушек), предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок различного типа (таблица 8.16).

Таблица 8.16 - Технологические показатели НДТ 8.

Технологический показатель

Единица измерения

Значение

Углерод оксид

мг/нм³

≤595

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤200

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

Хлористый водород

мг/нм³

≤9

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

мг/нм³

≤4

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

НДТ 9 Уменьшение выбросов органических соединений в атмосферу при сушке ис-

ходного материала, процессах обжига, спекания и плавки при производстве вторичного

алюминия: использование метода или комбинации методов, приведенных в таблице 8.17.

Таблица 8.17

Метод/оборудование

Применимость

Выбор и подача сырья в соответствии с печью, ис-

а)

Общеприменимы

пользующей методы сокращения выбросов

Применяется только для полу-

б)

Системы загрузки сырья небольшими порциями

закрытых печей

в)

Внутренняя система горелки

Применяется только для печей

г)

Фор-камера, рекуператор или регенеративные горелки

Общеприменимы

Избегать систем дымоотсоса отходящих газов с высокой

д)

запыленностью при температуре > 250 °C (снижение

Общеприменимо

температуры отходящих газов методом разбавления)

е)

Использование эффективной системы сбора пыли

Общеприменимо

Оптимизировать условия сгорания для подавления

з)

Общеприменимо

выбросов органических соединений

197

8.5 Перспективные технологии

8.5.1 Перспективные направления в сортировке и подготовке алюминиевого

вторичного сырья для переработки

Первой стадией обработки лома и отходов алюминия является дробление. Так

как дробленный лом содержит, кроме алюминия, и другие металлы и горючие отходы,

механически отделенные фракции сепарируют друг от друга, используя различные

способы классификации. Способ сепарации в тяжелой среде позволяет извлекать

алюминиевую фракцию из других за счет изменения удельного веса промежуточной

среды. Остающиеся в продукте дробления влага и возможное масло испаряются в су-

шильном барабане. Для дробления предпочтительнее использовать шредер.

8.5.2 Перспективное направление в производстве вторичного алюминия

Как выявлено в разделе 8.2, наиболее отвечающими принципам НДТ являются

роторные наклоняющиеся печи. Однако существуют или находятся в стадии разработ-

ки новые конструктивные решения, которые могут в перспективе улучшить их технико-

экономические и экологические показатели.

С целью повышения производительности печи, снижения энергетических затрат

и выбросов пыли предложено в роторной печи снабдить подвешенную на петлях за-

слонку и закрепленный на ней дымоход каналами нагрева воздуха, подаваемого в го-

релку. Сечение каналов для подогрева воздуха выбирается по его скорости, которая

превышает 120 м/с. Вращение печи осуществляется с помощью зубчатого зацепления,

обеспечивающего возможность понижения механической передачи для вращения пе-

чи.

Однако для дальнейшего снижения энергетических затрат и вредных выбросов

представляем следующие перспективные направления:

- внедрять экономичные, высокопроизводительные газовые плавильные печи;

- внедрять газовые ванные печи с ведением форсированного режима плавки,

снабженных регенеративными горелками, устройствами для электромагнитного пере-

мешивания расплава, современной системой очистки газов;

- использовать газовые плавильные роторные печи для получения высокотехно-

логичных сплавов;

- ввести в практику возможность регулирования атмосферы печи.

Одновременно имеются предпосылки для совершенствования технологий, сов-

мещений операций плавления, рафинирования, дегазации, фильтрации расплава че-

рез керамический фильтр, подбор оптимальных флюсов и комплексной переработки

пылей и шлаков.

Одной из технологических задач является разработка эффективной технологии

переработки, снижение потерь алюминия за счет уменьшения угара при переработке

алюминиевого лома и шлаков, а также возможность переплава сложного алюминиево-

го лома и сокращение времени переработки отходов.

Один из перспективных способов плавки лома и шлаков в отражательной печи,

обеспечивающий сокращение потерь металла, - способ, при котором дробленым и вы-

сушенным флюсом сначала покрывают поверхность металлической жидкой ванны, а

198

затем выступающие куски отходов после их загрузки в металл. После нагревания до

температуры 700-800 °С при переработке алюминиевых шлаков или до 720-759 °С при

переработке алюминиевого лома осуществляют выдержку до полного расплавления

загруженного сырья с поддержанием степени перегрева жидкой ванны по сравнению с

температурой ее плавления не менее 30 °С. В качестве флюса используют смесь, со-

стоящую из 20 % криолита (NaAlF6) и 80 % отработанного электролита магниевого про-

изводства (ОЭМП), а массовое соотношение отходов и флюса составляет (0,5 - 5):1,

причем ОЭМП представляет собой состав, масс. KCl 70-80; NaCl 10-15; MgCl2 5-8; MgO;

CaCl2 и H2O остальное.

В качестве источника криолита возможно использование оборотного электролита

алюминиевого производства следующего состава, масс. NaAlF6 83-87; AlF3 5-7; NaF 3-

4;CaF2 3-4; Al2O3 2-4; С остальное.

Выбор рационального состава флюса криолит ОЭМП 20 % 80 % основан на том,

что именно этот флюс является самым эффективным и легкоплавким, дает оптималь-

ную температуру для разных отходов. ОЭМП может быть разного состава (цвета), но

любой из возможных пригоден для флюсования алюминиевых отходов. Предпочти-

тельным является состав белого цвета, более глубоко электролитически переработан-

ный продукт с более высоким содержанием хлоридов натрия и калия 15 % и 75,2 % со-

ответственно при 6,8 % содержания MgCl2.

199

Заключительные положения и рекомендации

В справочнике приведено описание применяемых в настоящее время и перспек-

тивных технологических процессов при производстве первичного алюминия и сопут-

ствующих ему видах деятельности (производстве глинозема, анодов и анодной массы,

литейном производстве, производстве технического кремния), а также при производ-

стве вторичного алюминия. Для технологий определены маркерные вещества, и из

числа технологий выделены наилучшие доступные для данной области, включая соот-

ветствующие параметры экологической результативности, ресурсо- и энергоэффек-

тивности, а также экономические показатели.

Состав ТРГ 11 «Производство алюминия» был утвержден приказом Министер-

ства промышленности и торговли от 21 июля 2019 года № 2171.

№

ФИО

Организация

п/п

Балаханов Игорь Викторович

ЗАО «РУСАЛ Глобал Мененджмент Б.В.»

Берняцкий Андрей Геннадьевич

ЗАО «РУСАЛ Глобал Мененджмент Б.В.»

Боравский Борис Вячеславович

ООО «Инновационный экологический фонд»

Бузулутский Сергей Викторович

ООО «НЗЦМ

ООО «РУСАЛ ИТЦ», Обособленное подраз-

Буркат Владимир Соломонович

деление в г. Санкт Петербург

Винокуров Роман Владимирович

ООО «Форте Металс ГмбХ»

НП «Национальный Центр Эколого-

Жуков Владислав Владимирович

Эпидемиологической Безопасности

Калачин Алексей Викторович

ООО «Мордоввторсырье»

Коваленко Алексей Николаевич

АО «Пермские цветные металлы»

10.

Курошев Илья Сергеевич

ФГАУ «НИИ «ЦЭПП»

11.

Макаров Александр Александрович

АО «ЭКАТ»

ООО «РУСАЛ ИТЦ», Обособленное подраз-

12.

Мхчан Ромела Владимировна

деление в г. Санкт Петербург

НП «Совет промышленных предприятий вто-

13.

Пузанов Дмитрий Сергеевич

ричной цветной металлургии»

14.

Ребрик Иван Иванович

ЗАО «РУСАЛ Глобал Мененджмент Б.В.»

ФГБУ «Центр лабораторного анализа и тех-

15.

Травкин Михаил Николаевич

нических измерений по Центральному феде-

ральному округу»

16.

Фомичев Игорь Вячеславович

ЗАО «РУСАЛ Глобал Мененджмент Б.В.»

17.

Хан Сергей Алексеевич

Мипромторг России

18.

Шкиренко Константин Олегович

ООО «НЗЦМ»

19.

Шолыгин Артем Андреевич

ООО «НЗЦМ»

Публичное обсуждение проекта настоящего справочника было проведено в срок

с 30.09.2019 по 30.10.2019.

200

Приложение А

(обязательное)

Перечни маркерных веществ и технологических

показателей для производства алюминия

А.1 Перечень маркерных веществ для производства первичного алюминия

А.1.1 Производство глинозема

Для атмосферного воздуха

Для водных объектов

Взвешенные вещества

А.1.2 Производство анодной массы, обожженных анодов

Для атмосферного воздуха

Для водных объектов

Взвешенные вещества

Бензапирен

А.1.3 Производство первичного алюминия

Для атмосферного воздуха

Для водных объектов

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тет-

рафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

Серы диоксид

Взвешенные вещества

Бензапирен:

– фонарные выбросы;

– выбросы в трубу

А.1.4 Литейное производство

Для атмосферного воздуха

Для водных объектов

Взвешенные вещества

А.1.5 Производство технического кремния

Для атмосферного воздуха

Для водных объектов

Пыль неорганическая с содержанием кремния менее

20, 20-70, а также более 70 процентов

202

А.2 Перечень технологических показателей для производства первичного

алюминия

Единица

Диапазон/

Технологический показатель

измерения

значение

НДТ 1. Производство глинозема из бокситов по комбинированному способу (парал-

лельная схема Байер-спекания) с долей ветви спекания не более 20 %

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

НДТ 2. Технология производства глинозема спеканием нефелинов

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

НДТ 3. Производство анодной массы для самообжигающихся анодов

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

Бензапирен

мг/нм³

≤0,0525

НДТ 4. Производство обожженных анодов

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤50

Бензапирен

мг/нм³

≤0,0525

НДТ 5. Электролиз в электролизерах с предварительно обожженными анодами первого

поколения (мощностью до 300 кА)

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

кг/т Al

≤0,35

рид) (в пересчете на фтор)

мг/нм³

≤2,5

кг/т Al

≤0,75

Фториды твердые

мг/нм³

≤2,5

кг/т Al

≤30

Серы диоксид

мг/нм³

≤300

кг/т Al

≤4,9

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤10

НДТ 6. Электролиз в электролизерах с предварительно обожженными анодами второго

поколения (мощностью 300 кА и выше)

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

кг/т Al

≤0,23

рид) (в пересчете на фтор)

мг/нм³

≤1,5

кг/т Al

≤0,37

Фториды твердые

мг/нм³

≤1,5

кг/т Al

≤30

Серы диоксид

мг/нм³

≤300

кг/т Al

≤2,7

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤10

НДТ 7. Электролиз в электролизерах Содерберга с боковым подводом тока к аноду (БТ)

и шторными укрытиями

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

кг/т Al

≤0,8

рид) (в пересчете на фтор)

мг/нм³

≤2,5

кг/т Al

≤0,8

Фториды твердые

мг/нм³

≤2,5

кг/т Al

≤30

Серы диоксид

мг/нм³

≤150

кг/т Al

≤5,4

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤10

Бензапирен

≤0,008

203

Окончание таблицы А.2

Единица

Диапазон/

Технологический показатель

измерения

значение

НДТ 8. Электролиз в электролизерах с верхним подводом тока к аноду (ВТ) с использо-

ванием производственной системы

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

кг/т Al

≤1,4

рид) (в пересчете на фтор)

мг/н·м³

≤25

кг/т Al

≤1,9

Фториды твердые

мг/нм³

≤35

кг/т Al

≤2,3

Серы диоксид

мг/нм³

≤50

кг/т Al

≤9,1

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤100

Бензапирен

≤0,008

НДТ 9. Электролиз в электролизерах с верхним подводом тока к аноду (ВТ) по техноло-

гии «Экологический Содерберг» («ЭкоСодерберг»)

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

кг/т Al

≤0,38

рид) (в пересчете на фтор)

мг/нм³

≤2,5

кг/т Al

≤0,34

Фториды твердые

мг/нм³

≤2,5

кг/т Al

≤1,5

Серы диоксид

мг/нм³

≤50

кг/т Al

≤3,6

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤10

Бензапирен:

– фонарные выбросы;

мг/нм³

≤0,001

– выбросы в трубу.

мг/нм³

≤0,001

НДТ 10. Производство по выпуску алюминия и его сплавов с применением автоматизи-

рованных литейных линий

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤6

НДТ 11 Производство технического кремния способом карботермического восстанов-

ления кварцитов углеродом

Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-

мг/нм³

≤200

70, а также более 70 процентов

А.3 Перечень маркерных веществ для производства вторичного алюминия

А.3.1 Производство вторичного алюминия

Для атмосферного воздуха

Для водных объектов

Взвешенные вещества

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

Хлористый водород

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тет-

рафторид) (в пересчете на фтор)

Углерода оксид

204

А.4 Перечень технологических показателей для производства вторичного

алюминия

Единица

Диапазон/

Технологический показатель

измерения

значение

НДТ 6. Снижение выбросов, образующихся при подготовке сырья (например, прием,

обработка, хранение, перемешивание, смешивание, сушка, измельчение, просеивание)

в производстве вторичного алюминия: использование одной или нескольких газо-

очистных установок различного типа.

Подготовка кускового лома

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤6

Сушка стружки

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤12

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤60

Обогащение шлака

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤120

НДТ 7. Снижение выбросов, образующихся при загрузке, обжиге, плавке и получении

чушек в производстве вторичного алюминия, НДТ предусматривает использование од-

ной или нескольких газоочистных установок различного типа.

Плавка в отражательных печах

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤300

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤ 63

Хлористый водород

мг/нм³

≤19

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

мг/нм³

≤1,9

рид) (в пересчете на фтор)

Плавка в роторных барабанных печах и РНП

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤500

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤140

Хлористый водород

мг/нм³

≤250

Углерода оксид

мг/нм³

≤490

НДТ 8 Снижение выбросов, выделяющихся от полного цикла производства вторичного

алюминия (подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание, смешива-

ние, сушка, дробление, измельчение, просеивание), загрузка, плавка и получение чушек),

предусматривает использование одной или нескольких газоочистных установок раз-

личного типа.

Углерод оксид

мг/нм³

≤ 595

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤ 200

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 200

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 9

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафто-

мг/нм³

≤ 4

рид) (в пересчете на фтор)

205

Приложение Б

(обязательное)

Энергоэффективность

Б.1 Краткая характеристика отрасли с точки зрения ресурсо- и

энергопотребления

При производстве алюминия основными расходуемыми ресурсами являются сы-

рьевые компоненты (глинозем, углерод анода и фторсоли), а также электроэнергия,

необходимая не только для осуществления электролитического процесса (разложения

глинозема), но и для поддержания высокой рабочей температуры. Алюминиевые заво-

ды Российской Федерации, будучи крупными потребителями электроэнергии, распола-

гаются, как правило, вблизи мощных гидроэлектростанций.

Важнейшими факторами, определяющими технический уровень и экономику

электролиза алюминия, являются мощность (производительность) и степень совер-

шенства применяемых конструкций электролизеров. Поиск оптимальных решений по

сокращению расхода сырьевых компонентов и снижения удельного расхода электро-

энергии является важной задачей как для действующих, так и для проектируемых

алюминиевых заводов.

Потребность в энергоресурсах весьма велика и при производстве глинозема.

Помимо электроэнергии, в глиноземном производстве используются тепловая энергия

(при гидрохимической переработке сырья), вода и натуральное топливо в процессах

спекания и кальцинации.

Применение ресурсосберегающих технологий в алюминиевой промышленности

направлено на снижение себестоимости продукции и повышение ее конкурентоспособ-

ности на мировых рынках.

При производстве технического кремния основными расходуемыми ресурсами

являются сырьевые компоненты (кварцит, углеродистые восстановители - кокс дре-

весный и восстановитель, каменный и бурый угли, древесная щепа и электроды), а

также электроэнергия, необходимая не только осуществления электротермического

процесса плавления шихт, но и для поддержания высокой рабочей температуры и тон-

кого измельчения сырьевых материалов. Предприятия по производству технического

кремния в Российской Федерации, будучи крупными потребителями электроэнергии,

располагаются вблизи гидроэлектростанций.

Важнейшими факторами, определяющими технический уровень и экономику

производства кремния, являются мощность (производительность) и совершенство кон-

струкции применяемых руднотермических печей и оборудования по приемке сырья и

приготовлению шихты.

Поиск оптимальных решений по сокращению расхода сырьевых компонентов,

соотношения восстановителей в шихте и снижения удельного расхода электроэнергии

является важной задачей как для действующих, так и для перспективных заводов по

производству кремния.

206

Применение ресурсосберегающих технологий в производстве кремния направ-

лено на снижение себестоимости продукции и повышение ее конкурентоспособности

на мировых рынках.

Б.2 Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии

Б.2.1 Производство глинозема

Удельные уровни потребления сырьевых материалов (топлива, воды и электро-

энергии) минимальны для процесса Байера и максимальны для технологии переработ-

ки нефелинов на глинозем. Применяемый в Российской Федерации способ Байер-

спекания (параллельный вариант) по уровню потребления занимает промежуточное

положение. В таблице А.3.1 представлены достигнутые удельные расходные показа-

тели по потреблению энергии при производстве глинозема по технологиям, применяе-

мым в Российской Федерации.

Б.2.2 Производство первичного алюминия

При производстве первичного алюминия расход электроэнергии зависит глав-

ным образом от типа электролизера и выхода по току. При прочих равных условиях

наибольший расход электроэнергии наблюдается у электролизеров ВТ, а наимень-

ший - у ванн с ОА.

Таблица Б.2.1 - Сравнение технических характеристик для технологий электролиза ОА,

ВТ, БТ

Технология

Сила тока, кА

Выход по току, %

ОА первого поколения (до 300 кА)

До 300 кА

92,7-93,0

ОА второго поколения (≥300 кА)

≥300 кА

До 94,5

Рядовая ВТ

140-175

87,5-89

ВТ с АПГ и «сухой» ГОУ

165-175

87,5-89

ВТ «ЭкоСодерберг»

172-176

88-91

ВТ с производственной системой

167-170

87,7-90

БТ

83-85

89-90

Б 2.3 Производство технического кремния

Удельные уровни потребления сырьевых материалов (кварцита, восстановите-

лей) на предприятиях, производящих технический кремний в Российской Федерации,

практически одинаковы и зависят главным образом от качества (химического состава и

содержания примесей) и их физико-технических свойств (реакционная способность,

электрическое сопротивление и ряда других).

В таблице Б.3.3 приводятся достигнутые удельные расходные показатели по

потреблению энергии при производстве технического кремния в Российской

Федерации по технологии карботермического восстановления кварцитов.

207

Б.3 Уровни потребления

Уровни потребления энергоресурсов при производстве глинозема и первичного

алюминия приведены в таблицах Б.3.1 и Б.3.2 соответственно.

Таблица Б.3.1 - Расход энергоресурсов при производстве глинозема

Расход на 1 тонну глинозема

Единицы

Наименование

Байер-спекание (па-

Переработка

измерения

раллельный вариант)

нефелинов

Технологическое топливо

т у. т

0,205-0,286

1,25-1,50

Тепловая энергия

Гкал

2,90-4,0

1,25-1,35

Электроэнергия

тыс. кВт·ч

0,35-0,40

1,0-1,1

Таблица Б.3.2 - Расход электроэнергии при производстве первичного алюминия

Назначение

Расход электроэнер-

Наименование оборудования

оборудования

гии, кВт·ч/т Al

Электролизеры с самообжигающимися ано-

15216-16111

дами и верхним токоподводом

Получение первично-

Электролизеры с самообжигающимися ано-

го алюминия (алю-

15171-15620

дами и боковым токоподводом

миния-сырца)

Электролизеры с предварительно обожжен-

13158-15126

ными анодами

Уровни потребления энергоресурсов при производстве технического кремния

приводятся в таблице Б.3.3.

Таблица Б.3.3 - Расход энергоресурсов на 1 тонну глинозема

Наименование

Единицы измерения

Расход на 1 тонну

технического кремния

Электроэнергия

тыс. кВт·ч

Б.4 Наилучшие доступные технологии, направленные на повышение

энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

Основным аспектом повышения энергоэффективности является применение на

новых предприятиях НДТ 6 «Электролиз в электролизерах с предварительно обожжен-

ными анодами второго поколения (мощностью 300 кА и выше)», характеризующейся

наиболее высоким выходом по току (см. таблицу Б.2.1, ОА второго поколения) и мини-

мальным расходом электроэнергии (см. таблицу Б.3.2).

Раздел/пункт

Номер и наименование НДТ

справочника

НДТ 6. Электролиз в электролизерах с предварительно обожженными

5.3

анодами второго поколения (мощностью 300 кА и выше)

208

Основным аспектом повышения энергоэффективности производства техническо-

го кремния является применение НДТ 11 «Производство технического кремния» в РТП

мощностью 25 кВА и выше, характеризующейся минимальным расходом электроэнер-

гии и оборудованной эффективной ГОУ (см. таблицу Б.3.3).

Б.5 Экономические аспекты реализации НДТ, направленные на повышение

энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

Себестоимость производства алюминия определяется текущими ценами на сы-

рьевые компоненты и электроэнергию.

Около 30 % от стоимости алюминия-сырца приходится на сырьевые продукты,

прежде всего на глинозем. Слабая отечественная сырьевая база (отсутствие каче-

ственных бокситов для производства основного сырьевого компонента - глинозема)

ориентирует алюминиевые заводы на его закупки из-за рубежа. Одним из решений за-

дачи обеспечения ресурсами российских производителей алюминия является разра-

ботка новых отечественных месторождений.

Себестоимость производства алюминия формируется из комплекса составляю-

щих, среди которых наибольший вес имеют затраты на электроэнергию (около 35 %).

В результате тарифы энергетических компаний играют огромную роль в развитии алю-

миниевой отрасли в разных странах.

Самый высокий уровень тарифов на электроэнергию наблюдается в Китае, са-

мые низкие затраты на электроэнергию - у производителей алюминия в странах Ближ-

него Востока и в Канаде. Россия входит в список стран с самыми высокими энергота-

рифами.

С целью снижения затрат на электроэнергию производители алюминия увеличи-

вают долю использования экологичных возобновляемых энергоресурсов, таких как

гидроэлектроэнергия. Более половины производимого в мире алюминия выпускается с

использованием энергии, вырабатываемой ГЭС. Ее ключевые преимущества - неис-

черпаемость и безвредность для окружающей среды. Российская алюминиевая от-

расль уже является лидером в области использования экологичных энергоресурсов:

более 80 % производимого в стране алюминия выпускается с помощью гидроэлектро-

энергии.

Основными направлениями снижения расхода сырьевых компонентов являются:

снижение потерь при транспортировке, повышение качества сырьевых компонентов,

совершенствование процесса электролиза. Снижение удельного расхода электроэнер-

гии достигается путем повышения выхода по току, которое обеспечивается внедрени-

ем автоматизированных систем управления процессом, рациональной конструкцией

электролизера и его обслуживанием.

Доля энергоресурсов в себестоимости глинозема зависит от вида применяемого

сырья и составляет от 30 % до 50 %.

Основным направлением уменьшения потребления энергоресурсов в глинозем-

ном производстве является снижение удельного расхода топлива, например, при уста-

новке печей кальцинации циклонного типа (снижение до 30 %), установке холодильни-

ков кипящего слоя к вращающимся печам кальцинации (снижение до 20 %).

Реализация НДТ в алюминиевой отрасли (включая производство глинозема)

обеспечивает не только повышение экологической эффективности производства, но и

209

одновременно приводит к сокращению потребления энергоресурсов, а следовательно,

и снижению себестоимости продукции.

Б.5.1 Экономические аспекты при производстве технического кремния

Себестоимость производства технического кремния определяется текущими це-

нами на сырьевые компоненты и электроэнергию. Около 30 % от стоимости продукта

приходится на сырьевые материалы, прежде всего на восстановители. Необеспечен-

ность качественным сырьем требует разработки новых видов восстановителей. При-

менение тонкодисперсного сырья, в том числе отходов различных производств, его аг-

ломерация (окускование) и ведение технологического процесса в 2 стадии (через полу-

чение SiC) является решением проблемы сокращения удельных расходов сырья и

электроэнергии.

Себестоимость производства технического кремния формируется из комплекса

составляющих, среди которых наибольший вес имеют затраты на электроэнергию

(около 35 %). Тарифы энергетических компаний играют огромную роль в развитии про-

изводства кремния в разных странах. Россия входит в число стран с высокой стоимо-

стью электроэнергии. С целью снижения затрат на электроэнергию увеличивают долю

использования возобновляемых энергоресурсов, таких как гидроэлектроэнергия. Ее

ключевые преимущества - неисчерпаемость и безвредность для окружающей среды.

Практически весь производимый в РФ кремний выпускается с помощью гидроэлектро-

энергии.

Важным направлениями сокращения расхода сырьевых компонентов являются:

снижение потерь при транспортировке и подготовке шихты, совершенствование техно-

логического процесса, использование эффективных ГОУ для снижения потерь ценной

пыли с отходящими газами. Снижение удельного расхода электроэнергии достигается

внедрением автоматизированных систем управления процессом, рациональной кон-

струкцией плавильной печи и его обслуживанием.

На долю энергоресурсов в себестоимости технического кремния влияет и вид

применяемого сырья (составляет от 30 % до 50 %).

Реализация НДТ 11 «Производство технического кремния» направлена не толь-

ко на повышение экологической эффективности производства, но и одновременно при-

водит к сокращению потребления энергоресурсов, а, следовательно, и снижению себе-

стоимости продукции.

Б.6 Перспективные

технологии,

направленные

на

повышение

энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

Б.6.1 Производство глинозема

Последние годы большое внимание уделяется исследованиям по усовершен-

ствованию технологии спекания нефелинов, а именно переводу печей спекания на су-

хой или полусухой способ термообработки шихты в коротких печах с теплообменника-

ми.

210

Подобная технология внедрена в цементной промышленности для обжига клин-

кера и дала значительный экономический и экологический эффект (экономия топлива -

более 30 %).

Реконструкция существующих печей спекания «мокрой» шихты или сооружение

подобных установок при строительстве новых глиноземных заводов позволит достичь

подобного эффекта.

Б.6.2 Производство алюминия

Производство алюминия с использованием инертного анода - инновационная

технология, не имеющая аналогов с точки зрения экологического эффекта. Основным

преимуществом данной технологии с точки зрения энергоэффективности является

снижение себестоимости производства более чем на 10 % за счет экономии анодов

и электроэнергии.

Б.6.3 Производство технического кремния

Последние годы большое внимание уделяется исследованиям, направленным

на усовершенствование технологии производства технического кремния за счет ис-

пользования новых видов сырья - тонкодисперсных кварцевых песков, восстановите-

лей, обладающих высокой реактивной способностью и электрическим сопротивлением,

возможностью использования различных отходов химической, угольной и нефтяной

промышленности вместо древесного кокса.

Реализация результатов исследований, внедрение более мощных рудоплавиль-

ных электропечей с эффективными ГОУ обеспечат экономический и экологический

эффект.

211

Приложение В

(обязательное)

Перечень НДТ для производства первичного алюминия

№

Наименование НДТ

Примечание

Производство глинозема из бокситов по комбинированному

способу (параллельная схема Байер-спекание) с долей вет-

ви спекания не более 20 %

Технология производства глинозема спеканием нефелинов

Производство анодной массы для самообжигающихся ано-

дов

Производство обожженных анодов

Электролиз в электролизерах с предварительно обожжен-

ными анодами первого поколения (мощностью до 300 кА)

Электролиз в электролизерах с предварительно обожжен-

ными анодами второго поколения (мощностью 300 кА и вы-

ше)

Электролиз в электролизерах Содерберга с боковым под-

водом тока к аноду (БТ) и шторными укрытиями

Электролиз в электролизерах с верхним подводом тока к

аноду (ВТ) с использованием производственной системы

Электролиз в электролизерах с верхним подводом тока к

аноду (ВТ) по технологии «Экологический Содерберг»

(«ЭкоСодерберг»)

Производство по выпуску алюминия и его сплавов с приме-

10.

нением автоматизированных литейных линий

Производство технического кремния способом карботерми-

11.

ческого восстановления кварцитов углеродом

212

Приложение Г

(обязательное)

Перечень НДТ для производства вторичного алюминия

№

Наименование НДТ

Примечание

Повышение общей результативности природоохранной дея-

тельности. Внедрение и поддержание системы экологическо-

го менеджмента (СЭМ), соответствующей требованиям ГОСТ

Р ИСО 14001 или ISO 14001

Повышение эффективности использования энергии

Обеспечение стабильности производственного процесса

Сокращение выбросов пыли и металлов

Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбро-

сов от подготовки (например, измерения, смешения, дробле-

ния, классификации, сушки, спекания и т. д.) первичных мате-

риалов

Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбро-

сов от загрузки лома и отходов алюминия до получения чушек

Сокращение выбросов в воздух пыли (взвешенных веществ) и

металлов от подготовки сырья (например, прием, обработка,

хранение, измерение, перемешивание, смешивание, сушка,

измельчение, просеивание) в производстве вторичного алю-

миния

Для сокращения выбросов в воздух пыли (взвешенных ве-

ществ) и окислов металлов, от загрузки обжига, плавки и по-

лучения чушек в производстве вторичного алюминия

Уменьшение выбросов органических соединений в атмосферу

из сушки исходного материала и процесса обжига, спекания и

плавки при производстве вторичного алюминия

213

Приложение Д

(обязательное)

Индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов

Введение

Достижение углеродной нейтральности при устойчивом росте экономики России

- такие цели заявлены в стратегии социально-экономического развития Российской

Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года (далее - Стра-

тегия низкоуглеродного развития РФ) [71], подготовленной в рамках указа Президента

РФ [72].

В соответствии со Стратегией низкоуглеродного развития РФ прогнозируется

2 сценария с разными подходами по адаптации российской экономики к глобальному

энергопереходу:

Инерционный сценарий предусматривает реализацию уже принятых ре-

шений по достижению национальных целей и задач отраслевых документов стратеги-

ческого планирования. Дополнительные меры, прямым или косвенным результатом ко-

торых является сокращение выбросов парниковых газов, этим сценарием не рассмат-

риваются.

Целевой (интенсивный) сценарий предусматривает дополнительные меры

по декарбонизации отраслей экономики и увеличению поглощающей способности

управляемых экосистем. Этим сценарием глобальный энергопереход рассматривается

как один из факторов обеспечения конкурентоспособности российской экономики в

глобальном масштабе.

Реализация целевого (интенсивного) сценария приведет в 2050 году к сокраще-

нию нетто-выбросов парниковых газов на 60 процентов по сравнению с уровнем

2019 года и на 80 процентов по сравнению с уровнем 1990 года. Это позволит после-

довательно повышать амбициозность определяемых на национальном уровне вкладов

Российской Федерации в реализацию Парижского соглашения (в случае обеспечения

соответствия международным стандартам российской системы углеродного регулиро-

вания, критериев устойчивых проектов и уровня поглощающей способности управляе-

мых экосистем).

Набор и значения индикаторов реализации Стратегии низкоуглеродного разви-

тия РФ ведется с использованием, в т. ч. показателей выбросов парниковых газов (да-

лее - ПГ), выраженных в млн тонн эквивалента углекислого газа.

Показатели массы выбросов и поглощений ПГ в сценариях Стратегии низкоугле-

родного развития РФ приведены в таблице Д.1.

214

Таблица Д.1 - Показатели массы выбросов и поглощений ПГ (млн тонн экв. углекисло-

го газа)

Наименование

Факт - 2019 год

План - 2030 год

План - 2050 год

показателей

Инерционный сценарий

Выбросы ПГ

2119

2253

2521

Поглощения

-535

Нетто-выбросы

1584

1718

1986

Целевой (интенсивный) сценарий

Выбросы ПГ

2119

2212

1830

Поглощения

-535

-539

-1200

Нетто-выбросы

1584

1673

630

В целях реализации Стратегии низкоуглеродного развития РФ [71] и поручений

Правительства Российской Федерации [73] необходимо установить показатели удель-

ных выбросов ПГ (далее - УВ), которые послужат ориентирами достижения углеродной

нейтральности в углеродоемких отраслях промышленности. Такие показатели могут

быть определены по результатам проведения национального отраслевого бенчмаркин-

га.

Д.1 Краткая характеристика отрасли с точки зрения выбросов парниковых

газов

Д.1.1 Энергоемкость производства алюминия

Глобальное производство первичного алюминия является очень энергоемким

сегментом отрасли цветной металлургии, в котором по состоянию на 2020 г. до 59 %

совокупного потребления топливно-энергетических ресурсов обеспечивается за счет

сжигания угля. Доля прочих потребляемых энергоресурсов составляет 41 %, в том чис-

ле: 26 % приходится на гидроэнергетику, 11 % на природный газ, 3 % на прочие возоб-

новляемые источники энергии, 1 % на ядерную энергетику¹⁶.

Основная часть потребляемых топливно-энергоресурсов используется в отрасли

первичного производства алюминия в целях получения электрической энергии для

обеспечения электролитических процессов производства.

Малая часть ориентирована на вспомогательные процессы - производство ано-

дов и используется в печах прокалки кокса и обжига анодов.

По данным the International Aluminium Institute (далее - IAI), мировая алюминие-

вая промышленность в 2005-2021 гг. характеризовалась тенденцией устойчивого сни-

жения энергоемкости выпуска продукции. Если в 2005 г. среднемировой удельный по-

казатель энергоемкости производства алюминия составлял 15080 кВт*ч/т, то к 2010 г.

¹⁶ Aluminium - Analysis - IEA ноябрь 2021 г.// https://www.iea.org/reports/aluminium

215

указанный показатель снизился до 14777 кВт*ч/т, а по итогам 2021 г. составил 14114

кВт*ч/т¹⁷, что на 6,4 % ниже уровня 2005 г.

Рисунок Д.1 - Средняя энергоемкость производства алюминия в мире в 2005-2021 гг.,

кВт*ч/т

Наибольшее годовое снижение показателя среднемировой энергоемкости про-

изводства алюминия было достигнуто по итогам 2007, 2009, 2014, 2017 и 2021 годов и

составляло 129-269 кВт*ч/т. При этом по итогам 2006, 2016, 2018 и 2019 годов в мире

был зафиксирован рост показателя средней энергоемкости производства алюминия на

уровне 34-126 кВт*ч/т.

Рисунок Д.2 - Динамика изменения энергоемкости производства алюминия в мире в

2006-2021 гг. по отношению к предыдущему году, кВт*ч/т

Мировая алюминиевая промышленность характеризуется существенными реги-

ональными различиями в энергоэффективности действующих производств. Наимень-

шее среднее удельное потребление электроэнергии на производство алюминия по

¹⁷ The International Aluminium Institute (Международный институт алюминия), официальный сайт:

https://international-aluminium.org/statistics

216

итогам 2021 г. было характерно для производителей Северной Америке и составляло

13089 кВт*ч/т продукции. В то же время для производителей из Океании данный пока-

затель составлял 16513 кВт*ч/т при среднемировом значении 14114 кВт*ч/т алюминия.

Таким образом, региональное значение энергоемкости производства алюминия в

мире по итогам 2021 г. варьировалось в диапазоне от 92,7 % от среднемирового зна-

чения (Северная Америка) до 116,8-117,0 % (соответственно для производителей из

Южной Америки и Океании).

Рисунок Д.3 - Сравнительный анализ энергоемкости производства алюминия в

разрезе регионов мира в 2021 г. (среднемировое значение = 100%)

Основной вклад в энергоемкость производства алюминия в мире вносят техно-

логические процессы. В 2005-2021 гг. доля потребления энергоресурсов на технологи-

ческие нужды в совокупных энергозатратах алюминиевых производств варьировалась

в пределах 93,3-94,3 %. На прочие процессы в среднем по отрасли приходится 5,7-

6,7 % совокупных энергозатрат алюминиевых производств.

217

Рисунок Д.4 - Структура энергоемкости производства алюминия в мире в 2005-2021 гг.

в разрезе типов процессов, % от совокупного потребления энергии

Основным источником энергии, потребляемой в электролитических процессах

производства первичного алюминия в России, является электрическая энергия, полу-

ченная из гидроэнергетики. Это обусловлено расположением электролизных произ-

водств вблизи крупных гидроэлектростанций. Около 85% производимого в РФ алюми-

ния базируется на электроэнергии крупных ГЭС [74].

Крупнейший в мире Братский алюминиевый завод расположился у Братской

ГЭС. Энергообеспечение алюминиевых заводов в Саяногорске, Волгограде, Шелехове,

Новокузнецке осуществляют соответственно Саяно-Шушенская ГЭС, Волжская ГЭС,

Усть-Илимская ГЭС, Братская ГЭС. Красноярский алюминиевый завод является основ-

ным потребителем электроэнергии, производимой соседней Красноярской ГЭС.

Удельные расходы электрической энергии на 1 т производимого алюминия на

российских заводах составляют от 13,2 до 16,1 тыс. кВт*ч (Приложение Б «Энергоэф-

фективность», таблица Б.3.2). Разница в электропотреблении на различных заводах

определяется особенностями используемой технологии (технология Содерберга или

технология обожженных анодов), конструкцией используемых электролизеров (с верх-

ним или боковым токоподводом) и другими факторами.

Необходимо отметить устойчивое снижение электропотребления в связи с пере-

ходом заводов на технологии производства алюминия с использованием предвари-

тельно обожженных анодов.

Д.1.2 Углеродоемкость производства алюминия

Следствием высокой энергоемкости производства первичного алюминия в мире

является значительный вклад отрасли в эмиссию ПГ промышленными источниками.

Совокупная эмиссия ПГ мировой алюминиевой промышленностью в период с

2005 по 2018 гг. выросла с 569 млн т CO2-экв. до 1095 млн т CO2-экв., или на 92,4 %.

Рисунок Д.5 - Динамика выбросов ПГ от производства алюминия в мире в 2005-2018

гг., млн т СО2-экв18.

¹⁸ https://international-aluminium.org/statistics/greenhouse-gas-emissions-aluminium-sector/

218

Мировая алюминиевая промышленность начиная с 2006 г. демонстрировала

устойчивый рост объемов эмиссии ПГ. Ежегодный прирост эмиссии составлял от 3 млн

т CO2-экв. до 88 млн т CO2-экв., отрицательная динамика выбросов была зафиксирована

лишь по итогам 2009 года и составила 54 млн т CO2-экв.

Рисунок Д.6 - Динамика изменения выбросов ПГ от производства алюминия в мире в

2006-2018 гг. по отношению к предыдущему году, млн т СО2-экв

Общий углеродный след производства первичного алюминия в мире в 2018 г.

оценивался приблизительно в 16,1 т CO2-экв. /т первичного алюминия, в том числе кос-

венные выбросы ПГ составляли в 10,7 т CO2-экв. /т первичного алюминия¹⁹.

По итогам 2018 г. совокупная эмиссия ПГ (прямые и косвенные выбросы) при

производстве тепловой энергии, потребляемой алюминиевыми производствами в ми-

ре, оценивается в 183 млн т CO2-экв.

Прямой углеродный след технологических процессов алюминиевой промышлен-

ности оценивается в 134 млн т CO2-экв. и включает в себя прямые выбросы диоксида

углерода и перфторуглеродов.

Косвенный углеродный след характеризуют производство вспомогательных ма-

териалов (41 млн т CO2-экв.), транспортировки сырья и продукции (34 млн т CO2-экв.) и

потребление сторонней электроэнергии (703 млн т CO2-экв.).

¹⁹ https://international-aluminium.org/statistics/greenhouse-gas-emissions-aluminium-sector/

219

Высокий объем эмиссии ПГ предприятиями алюминиевой промышленности обу-

словлен в первую очередь высокой энергоемкостью процесса электролиза: суммарное

количество прямых выбросов ПГ предприятиями производства первичного алюминия

по итогам 2018 г. только в процессе электролиза составил 823 млн т CO2-экв.

К углеродоемким технологическим переделам алюминиевой промышленности

также относится плавка (эмиссия ПГ составила 171 млн т CO2-экв. по итогам 2018 года).

Рисунок Д.10 -Выбросы ПГ от производства алюминия в мире в 2021 г. в разрезе

технологических переделов, млн т СО2-экв.

Таким образом, в структуре эмиссии ПГ предприятиями алюминиевой промыш-

ленности на технологический процесс электролиза приходится порядка 75,2 % выбро-

сов, плавку - 15,6 %, прочие процессы - 9,2 %.

Рисунок Д.11 - Структура выбросов ПГ от производства алюминия в мире в 2021 г. в

разрезе технологических переделов %

221

Суммарный выброс ПГ в Российской Федерации по данным Национального до-

клада о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями

парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом, за 1990-2019 гг. в

2019 г. составил 2119,4 млн т СО2-экв. (без учета сектора землепользования, изменения

землепользования и лесного хозяйства), из них на долю отрасли цветной металлургии

приходится

9 млн т СО2-экв. (или

0,4 % от общего выброса), в том числе

8,7 млн т СО2-экв. на сектор производства первичного алюминия [75].

Вклад различных секторов промышленности в суммарный объем выбросов ПГ

представлен на рисунке Д.12.

Рисунок Д.12 - Выбросы парниковых газов в Российской Федерации по секторам

(% от общего выброса)

Согласно данным основного российского производителя первичного алюминия

углеродный след продукции ALLOW составляет не более 4 тонн СО2 в эквиваленте на

тонну алюминия в 1 и 2 группе выбросов (прямые и косвенные энергетические выбро-

сы ПГ), что в 3 раза меньше глобальных показателей в мировой отрасли и в 4-5 раз

ниже, чем углеродный след алюминия, произведенного на заводах, использующих

энергию от угольных электростанций²⁰.

Снижение удельного показателя выбросов ПГ при производстве ALLOW (около

80 % производства первичного алюминия) достигается за счет использования электро-

энергии из возобновляемых источников: ее поставщиками выступают гидроэлектро-

²⁰ ОК РУСАЛ, официальный сайт: https://rusal.ru/clients/allow/

222

станции Сибири. К 2025 году этот показатель производства планируется довести до

95%.

Д.2 Этапы проведения бенчмаркинга

Национальный бенчмаркинг для отрасли цветной металлургии (производство

первичного алюминия) выполнен с учетом требований ГОСТ Р

113.00.11-2022

«Наилучшие доступные технологии. Порядок проведения бенчмаркинга удельных вы-

бросов парниковых газов в отраслях промышленности» [76].

Основные этапы проведения бенчмаркинга:

- формирование экспертной группы;

- определение границ процессов для количественного определения выбросов

ПГ и выбор методик(и) расчета выбросов ПГ;

- разработку анкеты для сбора данных, необходимых для расчета выбросов ПГ;

- сбор и обработку данных, необходимых для расчета удельных выбросов ПГ;

- расчет удельных выбросов ПГ;

- верификацию результатов расчетов удельных выбросов ПГ;

- построение кривой бенчмаркинга удельных выбросов ПГ.

Бенчмаркинг УВ ПГ выполнен на основании данных 8 предприятий, являющихся

основными производителями первичного алюминия в Российской Федерации, предо-

ставленных в ходе анкетирования с использованием унифицированного шаблона от-

раслевой анкеты для сбора данных. Данные предоставлены за период 2018 - 2021 гг.

Результаты бенчмаркинга УВ ПГ являются основой для установления индика-

тивных показателей удельных выбросов парниковых газов.

Д.3 Методология проведения бенчмаркинга УВ ПГ

Д.3.1 Определение границ производственных процессов для количественного

определения выбросов ПГ и выбор методик(и) расчета выбросов ПГ

Количественная оценка выбросов ПГ проводится для следующих производ-

ственных процессов производства первичного алюминия:

- электролитическое получение алюминия на электролизерах Содерберга с бо-

ковым токоподводом;

- электролитическое получение алюминия на электролизерах Содерберга с

верхним токоподводом

- электролитическое получение алюминия на электролизерах ЭкоСодерберга с

верхним токоподводом;

- электролитическое получение алюминия на электролизерах с обожженными

анодами (далее - ОА) (используемая сила тока <300 kA);

- электролитическое получение алюминия на электролизерах с обожженными

анодами (используемая сила тока >300 kA).

Границы расчета выбросов ПГ производства первичного алюминия включают

количественную оценку прямых выбросов:

- перфторуглеродов (CF4, C2F6) в результате «анодных эффектов» - отклонение

технологических параметров в электролизерах;

223

- диоксида углерода (CO2) при использовании анодной массы и предварительно

обожженных анодов в результате окисления углерода анодной массы и анодов в элек-

тролизерах

В границы расчета не включаются выбросы СО2, CH4 и N2O от сжигания топлива

для прокалки кокса, обжига анодов и вспомогательных процессов.

Для расчета величины прямых абсолютных выбросов ПГ производства первич-

ного алюминия принят единый методологический подход, разработанный в рамках ра-

боты экспертной группы, на основании утвержденных национальных нормативно-

методических документов [77], [78].

Выбросы определяются за один полный календарный год.

Д.3.2 Исходные данные для расчета выбросов ПГ

Исходными сведениями для расчета прямых абсолютных выбросов ПГ были

приняты данные 8 заводов, являющихся крупнейшими производителями первичного

алюминия в Российской Федерации, предоставленных в ходе анкетирования с исполь-

зованием унифицированного шаблона отраслевой анкеты для сбора данных. Данные

предоставлены за период 2018 - 2021 гг.

Д.3.3 Расчет прямых абсолютных выбросов ПГ

Д.3.3.1 Расчет прямых абсолютных выбросов перфторуглеродов (CF4) для каж-

дого производственного процесса электролитического получения алюминия проводит-

ся по формуле (1):

EЭЛПФУ (CF4) = ЕЭЛCF4* MAl, (1)

где:

EЭЛПФУ (CF4) - массовый выброс СF4 от производственного процесса электролити-

ческого получения алюминия, т CF4;

ЕЭЛCF4 - удельный выброс CF4 от производственного процесса электролитическо-

го получения алюминия, т CF4 / т

MAl - выпуск алюминия (электролитического), т/год.

При этом расчет удельного выброса перфторуглеродов (CF4) от производствен-

ного процесса электролитического получения алюминия проводится по формуле (2):

ЕЭЛCF4 = SCF4 * AEM/1000, (2)

где:

ЕЭЛCF4 - удельный выброс CF4 от производства алюминия, т CF4 / т Ал.;

SCF4 - угловой коэффициент для CF4, (кг CF4/т Ал.) / (минуты анодного эффек-

та/ванно-сутки);

AEM - минуты анодного эффекта на ванно-сутки, (минуты анодного эффек-

та/ванно-сутки).

При этом:

224

AEM = AEF * AED, (3)

где:

AEF - средняя частота анодных эффектов за период, шт./ванно-сутки;

AED - средняя продолжительность анодных эффектов за период, минут/шт.

Д.3.3.1 Расчет прямых абсолютных выбросов перфторуглеродов (C2F6) для каж-

дого производственного процесса электролитического получения алюминия проводит-

ся по формуле (4):

EЭЛПФУ (C2F6) = ЕЭЛC2F6* MAl, (4)

где:

EЭЛПФУ (C2F6) - массовый выброс C2F6 от производственного процесса электроли-

тического получения алюминия, т C2F6;

ЕЭЛC2F6 - удельный выброс C2F6 от производственного процесса электролитиче-

ского получения алюминия, т C2F6 / т

MAl - выпуск алюминия (электролитического), т/год.

При этом расчет удельного выброса перфторуглеродов (C2F6) от производствен-

ного процесса электролитического получения алюминия проводится по формуле (5):

ЕЭЛC2F6 = ЕЭЛCF4 * FC2F6/CF4, (5)

где:

ЕЭЛC2F6 - удельный выброс C2F6 от производства алюминия, т C2F6 / т Ал.;

FC2F6/CF4 - весовая доля C2F6/CF4, кг C2F6 / кг CF4.

Расчет выбросов перфторуглеродов выполняется по отдельным корпусам элек-

тролиза с учетом применяемой технологии получения первичного алюминия.

Производство электролитического алюминия (MAl), включающего наработку пер-

вичного алюминия в электролизерах за отчетный период, определяется организациями

по корпусам электролиза в соответствии с утвержденными на предприятиях технологи-

ческими регламентами.

Угловой коэффициент выбросов CF4 (SCF4) зависит от используемой технологии

получения первичного алюминия и технологических параметров производства. Следу-

ет использовать значения угловых коэффициентов, приведенные в таблице Д.2 насто-

ящего приложения. Организации могут самостоятельно определять значения углового

коэффициента (SCF4) на основе выполненных инструментальных измерений. Значения

угловых коэффициентов устанавливаются для отдельного предприятия и конкретной

технологии производства первичного алюминия с актуализацией не менее 1 раза в

пять лет или при существенных изменениях в технологии производства.

Значение весового отношения C2F6 к CF4 (FC2F6/CF4) принимается в соответствии

с данными для различных технологий производства первичного алюминия, приведен-

ными в таблице Д.2. Организации могут самостоятельно определять значения весового

отношения C2F6 к CF4 (FC2F6/CF4) на основе выполненных инструментальных измерений.

225

Значение весового отношения C2F6 к CF4 устанавливается для отдельного предприя-

тия и конкретной технологии производства первичного алюминия с актуализацией не

менее 1 раза в пять лет или при существенных изменениях в технологии производства.

Средняя частота анодных эффектов (AEF) и средняя продолжительность анод-

ных эффектов (AED) принимается по фактическим данным регистрации технологиче-

ских параметров электролизных корпусов.

Таблица Д.2 - Угловые коэффициенты, весовое отношение C2F6/CF4 и содержание

окисляемого углерода в анодной массе (предварительно обожженных анодах) для рас-

чета выбросов ПГ от производства алюминия по различным технологиям

Технология

Угловой коэффициент

Весовое отношение

для CF4 (SCF4), (кг CF4 / т

C2F6 / CF4 (FC2F6/CF4),

алюминия) / (минуты

кг C2F6 / кг CF4

анодного эффекта

/ванно-сутки)

Электролизеры с предварительно

0,143

0,121

обожженными анодами (CWPB)

Электролизеры Содерберга с верх-

0,092

0,053

ним токоподводом (VSS)

Электролизеры Содерберга с боко-

0,099

0,085

вым токоподводом (HSS)

Д.3.3.3 Расчет прямых абсолютных выбросов диоксида углерода (СО2) для про-

изводственных процессов электролитического получения алюминия проводится по

формулам (5-6):

Eэл содбСО2 = EсодбСО2 * MAl , (5)

Eэл оаСО2 = EоаСО2 * MAl , (6)

где:

Eэл содбСО2 - массовый выброс СО2 от электролитического получения алюминия на

электролизерах Содерберга, т СО2;

Eэл оаСО2 - массовый выброс СО2 от электролитического получения алюминия на

электролизерах с обожженными анодами, т СО2;

EсодбСО2 - удельный выброс СО2 от электролитического получения алюминия на

электролизерах Содерберга, т СО2 / т;

ЕоаCO2 - удельный выброс СО2 от электролитического получения алюминия на

электролизерах с обожженными анодами, т СО2 / т;

MAl - выпуск алюминия (электролитического), т/год.

1) на электролизерах Содерберга с боковым токоподводом и верхним

токоподводом, на электролизерах ЭкоСодерберга с верхним токоподводом

(формула 5)

226

При этом расчет удельного выброса диоксида углерода(CО2) от производствен-

ного процесса электролитического получения алюминия проводится по формуле (7):

EсодбСО2 = (Pам - Мнам - Мszам - Мссм - Мспыль - Мспена) * 44/12 + EМОСО2, (7)

где:

EсодбСО2 - удельный выброс СО2 от электролизных корпусов, т СО2 / т Ал.;

Pам ^_ расход анодной массы, т/т Ал.;

Мнам - потери анодной массы с водородом, т/т Ал.;

Мszам - потери анодной массы с серой и золой, т/т Ал.;

Мссм - потери углерода со смолистыми веществами, т/т Ал.;

Мспыль - потери углерода с пылью, т/т Ал.;

Мспена ^_ потери углерода с угольной пеной, т/т Ал.;

EМОСО2 - удельный выброс СО2 при мокрой очистке отходящих газов содовым

раствором, т СО2 / т Ал.;

44/12 - стехиометрический коэффициент пересчета углерода в CO2.

При этом расчет потерь анодной массы в связи с содержанием в ней водорода

осуществляется по формуле (8):

Мнам = Pам * Hп /100, (8)

где:

Мнам - потери анодной массы с водородом, т/т Ал.;

Hп - содержание водорода в анодной массе, %

При этом расчет потерь анодной массы в связи с содержанием в ней серы и зо-

лы осуществляется по формуле (9):

Мszам = Pам * (Sам + Zам)/100, (9)

где:

Мszам - потери анодной массы с серой и золой, т/т Ал.;

Sам - содержание серы в анодной массе, %;

Zам - содержание золы в анодной массе, %.

При этом расчет потерь углерода со смолистыми веществами осуществляется

по формулам (10-13):

при наличии мокрой ступени газоочистки:

Мссм = Eфсм/1000 * Wссм/100 + Pгсм/1000 * Wссм/100, (10)

где:

Мссм - потерь углерода со смолистыми веществами, т/т Ал.;

Eфсм - выброс смолистых веществ через фонарь, кг/т Ал.;

Wссм - содержание углерода в смолистых веществах, %.

Pгсм - удельное поступление смолистых веществ в ГОУ, кг/т Ал.;

227

при наличии сухой газоочистки:

Мссм = Pфсм/1000 * Wссм/100, (11)

где:

Мссм - потерь углерода со смолистыми веществами, т/т Ал.;

Pфсм - выброс смолистых веществ через фонарь, кг/т Ал.;

Wссм - содержание углерода в смолистых веществах, %.

При этом:

Pфсм = (1 - ηk) * Pгсм + ^Pпшсм, (12)

где:

Pфсм - выброс смолистых веществ через фонарь, кг/т Ал.;

η_k ^{- эффективность укрытия электролизера, доли ед.;}

Pгсм - удельное поступление смолистых веществ в ГОУ, кг/т Ал.;

Pпшсм - количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферу при пере-

становке штырей для электролизеров с верхним токоподводом, кг/т Ал.

При этом:

Pпшсм = 0,785 * dл2 *h * q *c * pжам * (1 - k) * nш, (13)

где:

Pпшсм - количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферу при пере-

становке штырей для электролизеров с верхним токоподводом, кг/т Ал.

dл - диаметр лунки (принят равным среднему диаметру участка штыря, запечен-

ного в теле анода), дм;

h - средняя по электролизеру высота лунки (высота штыря в запечной части ано-

да), дм;

q - степень заполнения лунки, доли ед.;

c - содержание пека в анодной массе, загружаемой перед перестановкой шты-

рей, доли ед.;

pжам - плотность жидкой анодной массы, кг/дм³;

k - выход кокса при быстром коксовании пека, доли ед.;

nш - количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Ал.

При этом расчет потерь углерода с пылью осуществляется по формулам (14 -

16):

при наличии мокрой ступени газоочистки:

Мспыль = Ефпыль/1000 * Wспыль/100 + Ргпыль/1000*Wспыль/100, (14)

где:

Мспыль - потери углерода с пылью, т/т Ал.;

228

Ефпыль - удельный выброс пыли через фонарь, кг/т Ал.

Ргпыль - удельное поступление пыли в ГОУ, кг/т Ал.;

Wспыль ^_ содержание углерода в пыли, %.

при наличии сухой газоочистки:

Мспыль = Рфпыль/1000*Wспыль/100,(15)

где:

Мспыль - потери углерода с пылью, т/т Ал.;

Рфпыль - удельный выброс пыли через фонарь, кг/т Ал.;

Wспыль ^_ содержание углерода в пыли, %.

При этом:

Рфпыль = (1- ηk) * Ргпыль,(16)

где:

Рфпыль - удельный выброс пыли через фонарь, кг/т Ал.;

η_k ^{- эффективность укрытия электролизера, доли ед.;}

Ргпыль - удельное поступление пыли в ГОУ, кг/т Ал.

При этом расчет потерь углерода с угольной пеной осуществляется по формуле

(17):

Мспена = Рвыхпена/1000 * Wспена/100, (17)

где:

Мспена - потери углерода с угольной пеной, т/т Ал.;

Рвыхпена - выход угольной пены, кг/т Ал.;

Wспена - содержание углерода в пене, %.

При этом расчет выбросов диоксида углерода при мокрой очистке отходящих га-

зов содовым раствором осуществляется по формуле (18):

EмоСО2 = PSO2/1000 * η * 44/64, (18)

где:

EмоСО2 - удельный выброс диоксида углерода при мокрой очистке отходящих га-

зов содовым раствором, т СО2 / т Ал.;

PSO2 - Удельное поступление диоксида серы в ГОУ, кг/т Ал.;

η^{- эффективность улавливания диоксида серы в ГОУ, доли ед.;}

44/64 - стехиометрический коэффициент пересчета углерода в CO2.

Расчет выбросов СО2 выполняется по отдельным корпусам электролиза с уче-

том применяемой технологии получения первичного алюминия.

Производство электролитического алюминия (MAl), включающего наработку пер-

вичного алюминия в электролизерах за отчетный период, определяется организациями

229

по корпусам электролиза в соответствии с утвержденными на предприятиях технологи-

ческими регламентами.

Удельный расход анодной массы (Pам) за отчетный период принимается по фак-

тическим данным организаций, определенным по материальным балансам сырья.

Содержание водорода в анодной массе (Hп) (формула 8) определяется по дан-

ным, полученным в результате установленных в организации процедур, при отсутствии

данных принимается 1,4%.

Содержание серы и золы в анодной массе (Sам) и (Zам) (формула 9) принимается

по данным, полученным в результате установленных в организации процедур.

При расчете потерь углерода со смолистыми веществами (формула 10) удель-

ное поступление смолистых веществ в газоочистные установки (Pгсм) принимается по

данным учета выбросов, содержание углерода в смолистых веществах (Wссм ) прини-

мается по лабораторного анализа, при отсутствии экспериментальных данных прини-

мается равным 95%.

Количество смолистых веществ (Pпшсм), выделяющихся в атмосферу при пере-

становке штырей для электролизеров с верхним токоподводом определяется форму-

лой (13).

Удельное поступление пыли в газоочистные установки принимается по данным

учета выбросов (Ргпыль) содержание углерода в пыли (Wспыль) определяются по данным,

полученным в результате установленных в организации процедур (формула 14).

При расчете потерь углерода с угольной пеной (формула 17) содержание угле-

рода в пене (Wспена) принимается по данным учета выбросов.

Удельное поступление диоксида серы (PSO2) (формула 18) в газоочистные уста-

новки принимается по данным учета выбросов.

2) на электролизерах с обожженными анодами (используемая сила тока

<300 kA и >300 kA) (формула 19):

ЕоаCO2 = (Pa * (100-Sa-Za/100) - Мспыль - Мспена) * 44/12, (19)

где:

ЕоаCO2 - удельный выброс СО2 от электролизных корпусов, т СО2 / т;

Pа - расход обожженных анодов нетто, т/т Ал.;

Sа - содержание серы в обожженном аноде, %;

Zа - содержание золы в обожженном аноде, %;

Мспыль - потери углерода с пылью, т/т Ал.;

Мспена - потери диоксида углерода с угольной пеной, т/т Ал.;

44/12 - стехиометрический коэффициент пересчета углерода в CO2.

При этом расчет потерь углерода с пылью осуществляется по формуле (20):

Мспыль = Рфпыль/1000*Wспыль/100, (20)

где:

Мспыль - потери углерода с пылью, т/т Ал.;

230

Рфпыль - удельное поступление пыли в ГОУ, кг/т Ал.;

Wспыль ^_ содержание углерода в пыли, %.

При этом расчет потерь углерода с угольной пеной осуществляется по формуле

(21):

Мспена = Рвыхпена/1000 * Wспена/100, (21)

где:

Мспена - потери углерода с угольной пеной, т/т Ал.;

Рвыхпена - выход угольной пены, кг/т Ал.

Wспена - содержание углерода в пене, %.

Удельный расход обожженных анодов (Pа) за отчетный период принимается по

фактическим данным организаций, определенным по материальным балансам сырья.

Содержание серы и золы в обожженных анодах (Sа) и (Zа) принимается по дан-

ным, полученным в результате установленных в организации процедур.

Д.3.3.4 Приведение суммарных прямых абсолютных выбросов ПГ от электроли-

тического получения алюминия к СО2 эквиваленту:

1) на электролизерах Содерберга с боковым токоподводом и верхним то-

коподводом, на электролизерах ЭкоСодерберга с верхним токоподводом

(формула 22):

Еэл содбСО2-экв. = EЭЛПФУ (CF4) * ПГПCF4 + EЭЛПФУ (C2F6) * ПГПC2F6 + Eэл содбСО2 * ПГПСО2, (22)

где:

Еэл содбСО2-экв. - массовые выбросы ПГ, т СО2-экв.;

EэлПФУ (CF4) - массовый выброс СО2 от производственного процесса электролити-

ческого получения алюминия, т CF4;

ПГПCF4 - потенциал глобального потепления для CF4, т CO2-экв./т Ал.;

EЭЛПФУ (C2F6) - массовый выброс диоксида углерода от производственного процес-

са электролитического получения алюминия, т C2F6;

ПГПC2F6 - потенциал глобального потепления для C2F6, т CO2-экв./т Ал.;

Eэл содбСО2 - массовый выброс СО2 от электролизных корпусов, т СО2;

ПГПСО2 - потенциал глобального потепления для СО2, т CO2-экв./т Ал.;.

2) на электролизерах с обожженными анодами (используемая сила тока

<300 kA и >300 kA) (формула 23):

Еэл оаСО2-экв. = EЭЛПФУ (CF4) * ПГПCF4 + EЭЛПФУ (C2F6) * ПГПC2F6 + Eэл оаСО2 * ПГПСО2, (23)

где:

Еэл оаСО2-экв. - массовые выбросы ПГ, т СО2-экв.;

EЭЛПФУ (CF4) - массовый выброс СО2 от производственного процесса электролити-

ческого получения алюминия, т CF4;

231

ПГПCF4 - потенциал глобального потепления для CF4, т CO2-экв./т Ал.;

EЭЛПФУ (C2F6) - массовый выброс диоксида углерода от производственного про-

цесса электролитического получения алюминия, т C2F6;

ПГПC2F6 - потенциал глобального потепления для C2F6, т CO2-экв./т Ал.;

Eэл оаСО2 - массовый выброс СО2 от электролизных корпусов, т СО2;

ПГПСО2 - потенциал глобального потепления для СО2, т CO2-экв./т Ал.

Потенциал глобального потепления (ПГП) для перфторметана (CF4), пер-

фторэтана (C2F6), диоксида углерода (СО2) определяется в соответствии с перечнем

ПГ, в отношении которых осуществляется государственный учет выбросов парниковых

газов и ведение кадастра парниковых газов, утвержденного распоряжением Прави-

тельства Российской Федерации от 22.10.2021 N 2979-р [79].

Следует использовать значения потенциалов глобального потепления, приве-

денные в таблице Д.3 настоящего приложения.

Таблица Д.3 - Значения потенциалов глобального потепления парниковых газов

Парниковый газ

Код

Химическая

Потенциал

вещества

формула

глобального

потепления (ПГПii)

Диоксид углерода

0380

CO2

Метан

0410

CH4

Закись азота

0381

N2O

298

Трифторметан (HFC-23)

0966

CHF3

14800

Перфторметан (PFC-14)

0965

CF4

7390

Перфторэтан (PFC-116)

0963

C2F6

12200

Гексафторид серы

0369

SF6

22800

Решение 24/CP.19 Конференции Сторон Рамочной Конвенции Организации Объеди-

ненных Наций об изменении климата (далее - РКИК), ратифицированной Федераль-

ным законом от 04.11.1994 N 34-ФЗ "О ратификации рамочной конвенции ООН об

изменении климата" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1994, N

28, ст. 2927) (официальный сайт РКИК http://unfccc.int/).

Д.3.3.5 Расчет суммарных прямых выбросов ПГ в т СО2-экв. проводится по фор-

муле (24):

ЕСО2-экв. = Еэл содбСО2-экв. + Еэл оаСО2-экв., (24)

где:

Еэл оаСО2-экв. - массовые выбросы ПГ, т СО2-экв.;

Еэл оаСО2-экв. - массовые выбросы ПГ, т СО2-экв.

Д.3.4 Расчет удельных выбросов ПГ

232

Расчет удельных выбросов ПГ (УВСО2-экв.) проводится на основании данных о

суммарных значениях выбросов ПГ, выраженных в т СО2-экв., и сведениях о производи-

мой продукции по видам производственных процессов электролитического получения

алюминия по формуле (25):

УВСО2-экв. = ЕСО2-экв. /МAl, (25)

где:

УВСО2-экв. - удельные выбросы CO2-экв, т CO2-экв/ т Ал.;

ЕСО2-экв. - выброс CO2-экв от электролизного производства, т/год;

MAl - выпуск алюминия (электролитического), т Ал. /год.

Д.3.5 Результаты расчетов УВ ПГ

Результаты расчета УВ ПГ производственных процессов электролитического по-

лучения первичного алюминия представлены в таблице Д.3.

Таблица Д.3 - Результаты расчетов УВ ПГ производственных процессов электролити-

ческого получения первичного алюминия

Завод

Применяемый

Удельные выбросы ПГ, т CO2-экв/ т алюминия

производственный

Период

Средние значения

процесс

2018

2019

2020

2021

за период

АЗ-1

ОА > 300

1,510

1,512

1,467

1,488

1,494

АЗ-2

ВТ

2,583

2,557

2,730

2,664

2,634

АЗ-2

ЭС

2,381

2,246

2,124

1,688

АЗ-3

ВТ

2,924

2,818

2,617

2,396

2,689

АЗ-4

ОА > 300

1,605

1,618

1,643

1,624

1,622

АЗ-5

БТ

2,390

2,346

2,226

2,260

2,305

АЗ-6

ОА < 300

1,972

1,810

1,804

1,755

1,835

АЗ-6

ЭС

2,028

2,015

1,979

1,975

1,999

АЗ-7

ОА < 300

1,700

1,656

1,750

1,726

1,707

АЗ-8

ОА < 300

1,590

1,570

1,559

1,562

1,570

АЗ-8

ОА > 300

1,516

1,498

1,478

1,504

1,499

Д.3.6 Построение кривой бенчмаркинга УВ ПГ

На основании результатов расчетов УВ ПГ производственных процессов элек-

тролитического получения первичного алюминия построена кривая бенчмаркинга.

233

Рисунок Д.13 -Кривая бенчмаркинга УВ ПГ электролитического производства

первичного алюминия

Д.4 Определение индикативных показателей УВ ПГ

Д.4.1 Критерии установления индикативных показателей УВ ПГ

Методика разработана для целей установления индикативных показателей УВ

ПГ отдельных производственных процессов и позволяет провести сравнительный ана-

лиз (бенчмаркинг) производственных процессов отрасли.

На основании полученных результатов отраслевого бенчмаркинга и построенных

кривых бенчмаркинга для производственных процессов (переделов) отрасли установ-

лены индикативные показатели УВ ПГ двух уровней:

Верхний уровень индикативного показателя (ИП 1) - может использовать-

ся в рамках правового регулирования отношений в области УВ ПГ и определяется по

формуле (24):

IИП1 = Imax - (Imax - Imin) × 0,15,

(24)

где:

Imax -показатель максимальных УВ, т СО2-экв. /т продукции;

Imin - показатель минимальных УВ, т СО2-экв. /т продукции;

Нижний уровень индикативного показателя (ИП 2) - может использоваться

при принятии решений о государственной поддержке и определяется по формуле (25):

IИП2 = Imax - (Imax - Imin) × 0,60,

(25)

где:

Imax - показатель максимальных УВ, т СО2-экв. /т продукции;

Imin - показатель минимальных УВ, т СО2-экв. /т продукции.

Д.4.2 Установление индикативных показателей УВ ПГ

234

Индикативные показатели УВ ПГ для всех производственных процессов элек-

тролитического получения первичного алюминия приведены в таблице Д.4 и на кривой

бенчмаркинга на рисунке Д.14.

Таблица Д.4 - Индикативные показатели УВ ПГ для всех производственных процессов

электролитического получения первичного алюминия, т СО2-экв. / т алюминия

Производственный процесс (передел)

Индикативный показатель УВ ПГ, т

СО2-экв./ т алюминия

Нижний уровень

Верхний уро-

индикативного

вень индикатив-

показателя

ного показателя

(ИП 2)

(ИП 1)

Электролитическое получение первичного алю-

1,972

2,509

миния

Рисунок Д.14 - Индикативные показатели УВ ПГ при электролитическом производстве

первичного алюминия, т СО2-экв. / т алюминия

Д.5 Основные направления снижения выбросов ПГ в производстве пер-

вичного алюминия

Стратегия низкоуглеродного развития РФ предполагает реализацию следующих

мер в промышленности (применимых для отрасли цветной металлургии, в частности

производства первичного алюминия):

1) повышение доли производства первичного алюминия с помощью электроли-

зеров с предварительно обожженными анодами второго поколения (мощностью 300 кА

и выше);

2) переход на технологию электролиза с инертным анодом (требует проведения

исследований и разработок);

3) повышение эффективности использования исходного сырья и материалов;

235

4) повышение энергоэффективности производства, в том числе энергоресурсов

и тепла, использование вторичных ресурсов в производстве в рамках экономики за-

мкнутого цикла;

5) стимулирование технического прогресса в части увеличения срока эксплуата-

ции устройств и изделий в целях снижения потребности в материальных и энергетиче-

ских ресурсах для производства новых изделий, снижения объемов производственного

брака;

6) разработка и внедрение технологий улавливания, захоронения и дальнейшего

использования углекислого газа, а также создание соответствующей инфраструктуры,

инжиниринга и производств необходимого оборудования, за счет чего обеспечивается

снижение выбросов ПГ в атмосферу в объеме уловленного и использованного диокси-

да углерода, в том числе сожженного;

7) создание системы утилизации отработавшего энергетического оборудования;

обеспечивается возврат в экономический цикл цветных и черных металлов, что снижа-

ет потребность в первичных металлах и соответственно обеспечивает снижение нега-

тивного воздействия на окружающую среду за счет снижения объемов добычи полез-

ных ископаемых, снижения сопутствующих энергетических затрат.

Д.5.1 Прогнозные тенденции декарбонизации производства первичного алюми-

ния

Согласно оценкам the International Energy Agency²¹ (далее - IEA), ключевой вклад

в снижение углеродоемкости первичного алюминия в мире в долгосрочной перспективе

будут вносить следующие направления декарбонизации:

1) внедрение решений в сфере повышения ресурсоэффективности;

2) совершенствование существующих технологических процессов;

3) развитие и внедрение перспективных технологий;

4) внедрение технологий улавливания и хранения углерода.

Согласно сценарию углеродной нейтральности IEA, ключевой вклад в снижение

углеродоемкости производства алюминия в горизонте до 2050 г. будет вносить повы-

шение ресурсоэффективности и снижение энергоемкости производства, в первую оче-

редь - расширение вторичного производства алюминия за счет улучшения сбора и

сортировки старого лома, а также снижения потерь при переработке. При этом гло-

бальная энергоемкость производства алюминия в целом (первичный и вторичный вме-

сте взятые) должна снижаться не менее чем на 0,8 % ежегодно до 2030 года.

Д.5.2 Ключевые технологии декарбонизации производства первичного алюминия

К основным технологиям, обеспечивающим декарбонизацию предприятий цвет-

ной металлургии (производство первичного алюминия), активно прорабатываемым в

настоящее время, следует отнести:

²¹ The International Energy Agency (международное энергетическое агенство), официальный сайт:

https://www.iea.org/

236

1) модернизацию действующих производств с внедрением наилучших доступных

технологий ЭкоСодерберга и производства алюминия с помощью предварительно

обожженных анодов;

2) внедрение технологий производства первичного алюминия с помощью инерт-

ных анодов (требует проведения исследований и разработок);

3) использование электроэнергии, вырабатываемой возобновляемыми источни-

ками.

Указанные технологические решения находятся на различных этапах внедрения

на производстве и вывода на рынок.

Уровень готовности технологии к выводу на рынок целесообразно оценивать в

соответствии с критерием TRL (Technology Readiness Level), разработанным IEA²².

²² МЭА (2020 г.), Инновации в области чистой энергии , МЭА, Париж - https://www.iea.org/reports/clean-

energy-innovation

237

Приложение Е

Заключение по наилучшим доступным технологиям

«Производство алюминия»

Область применения

Область применения настоящего Заключения совпадает с областью применения

информационно-технического справочника по НДТ для производства алюминия (ИТС

11 - 2019 «Производство алюминия») и распространяется на следующие основные ви-

ды деятельности:

1) производство глинозема;

2) производство первичного алюминия;

3) производство анодов и анодной массы;

4) литейное производство (производство товарной продукции из алюминия-

сырца и алюминиевых сплавов);

5) производство технического кремния;

6) процессы подготовки вторичного алюминиевого сырья для переработки;

7) процессы производства вторичного алюминия.

Заключение также распространяется на процессы, связанные с основными ви-

дами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий и (или) мас-

штабы загрязнения окружающей среды:

1) хранение и подготовка сырья, топлива, продукции;

2) производственные процессы;

3) методы предотвращения и сокращения эмиссий и образования отходов.

Справочник не распространяется на:

1) деятельность, связанную с добычей и обогащением руд цветных металлов;

2) блоки вспомогательных и подсобных производств (ремонтные, автотранс-

портные, железнодорожные, монтажные и т. п.);

3) вопросы, касающиеся исключительно обеспечения промышленной безопас-

ности или охраны труда.

Вопросы охраны труда рассматриваются частично и только в тех случаях, когда

оказывают влияние на виды деятельности, включенные в область применения настоя-

щего справочника.

Дополнительные виды деятельности при производстве алюминия и соответ-

ствующие им справочники НДТ приведены в таблице 1.

238

Таблица 1

Вид деятельности

Соответствующий справочник НДТ

Методы очистки сточных вод, направленные

Очистка сточных вод при производстве про-

на сокращение сбросов металлов в водные

дукции (товаров), выполнении работ и ока-

объекты

зании услуг на крупных предприятиях

Промышленные системы охлаждения, напри-

Промышленные системы охлаждения

мер градирни, пластинчатые теплообменники

Сокращение выбросов загрязняющих ве-

Хранение и обработка материалов

ществ, сбросов загрязняющих веществ при

хранении и складировании товаров (грузов)

Обезвреживание отходов термическим спо-

собом (сжигание отходов)

Обращение с отходами

Захоронение отходов производства и по-

требления

Выработка пара и электроэнергии на тепловых

Сжигание топлива на крупных установках в

станциях

целях производства энергии

Общие принципы производственного эколо-

Вопросы производственно-экологического кон-

гического контроля и его метрологического

троля

обеспечения

Сфера распространения справочника приведена в таблице 2

Таблица 2 - Сфера распространения ИТС НДТ

Наименование продукции

Наименование вида

ОКПД 2

ОКВЭД 2

по ОК 034-2014 (ОКПД)

деятельности по ОКВЭД 2

Производство металлургическое

Производство основных драго-

Металлы основные драгоценные

ценных металлов и прочих цвет-

24.4

и цветные прочие; топливо

24.4

ных металлов, производство

ядерное переработанное

ядерного топлива

24.42

Алюминий

Производство алюминия

24.42

Алюминий необработанный; ок-

24.42.1

сид алюминия (глинозем)

24.42.11

Алюминий необработанный

24.42.11.110

Алюминий первичный

Сплавы на основе первичного

24.42.11.120

алюминия

Оксид алюминия (глинозем),

24.42.12

кроме искусственного корунда

Оксид алюминия (глинозем),

24.42.12.000

кроме искусственного корунда

Производство прочей неметал-

лической минеральной продук-

23.99

ции, не включенной в другие

группировки

Электроды и прочие изделия из

27.90.13

графита или других видов углеро-

да, применяемые в электротехнике

239

1. Наилучшие доступные технологии

Заключение содержит перечень кратких описаний НДТ, применяемых при

производстве алюминия и технического кремния на различных этапах технологи-

ческого процесса.

НДТ сгруппированы в подразделы в соответствии с производствами.

Технологии/методы, перечисленные и описанные в настоящем документе в ка-

честве наилучших доступных технологий (НДТ), не являются ни предписывающими, ни

исчерпывающими. Могут использоваться другие технологии/методы, которые гаранти-

руют, по крайней мере, эквивалентный уровень охраны окружающей среды.

При выборе НДТ необходимо обращать внимание на указанное в заключении по

НДТ конкретное производство (передел/установку), для которого должна применяться

соответствующая НДТ. Также для каждой НДТ, где необходимо, указаны ограничения

применимости включенных в заключение по НДТ методов. Если не указано иное, за-

ключения по НДТ являются общеприменимыми в рамках рассматриваемых видов дея-

тельности.

Содержащиеся в приведенных ниже заключениях краткие описания НДТ даны в

редакции раздела 5 и подраздела 8.4 ИТС 11 - 2019 «Производство алюминия».

1.1 Производство глинозема

НДТ 1. Производство глинозема из бокситов комбинированным способом

(параллельная схема Байер-спекания) с долей ветви спекания не более

20 %

НДТ на переделах производства глинозема из бокситов комбинированным спо-

собом предусматривает использование приведенных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

Применение на переделах подготовки сырья, в

складах продукции (силоса, бункера спека, глино-

Циклон или рукавный фильтр

зема).

Как правило, применимо

Одна или две ступени батарейных

Применение на переделе кальцинации.

(групповых) циклонов и электро-

Как правило, применимо

фильтров

Применение на переделе спекания.

Применимость «мокрого» скруббера может быть

ограничена в следующих случаях:

Одна ступень групповых циклонов,

- образование значительных объемов отходов и

электрофильтров и мокрого скруб-

сточных вод;

бера

- в засушливых районах - потребность в больших

объемах воды и необходимость обработки сточ-

ных вод, а также сопутствующий межсредовой

эффект

240

Технологические показатели выбросов от печей спекания и кальцинации для

НДТ 1 приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Технологические показатели выбросов в атмосферу от печей спекания и

кальцинации для НДТ 1

Единица

Значение

Технологический показатель

измерения

(диапазон)

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

Применимость НДТ 1

Возможно применение технологии на новом предприятии, при модернизации

действующего предприятия.

НДТ 2. Технология производства глинозема спеканием нефелинов

НДТ 2 предусматривает применение приведенных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

Применение на переделах подготовки сырья, в

складах продукции (силоса, бункера спека, глино-

Циклон или рукавный фильтр

зема).

Как правило, применимо

Две ступени батарейных (группо-

Применение на переделе кальцинации.

вых) циклонов и электрофильтров

Как правило, применимо

Применение на переделе спекания.

Как правило, применимо.

Применимость «мокрого» скруббера может быть

Одна ступень групповых циклонов,

ограничена в следующих случаях:

горизонтальных многопольных

- образование значительных объемов отходов и

электрофильтров («мокрый» скруб-

сточных вод;

бер)

- в засушливых районах - потребность в больших

объемах воды и необходимость обработки сточ-

ных вод, а также сопутствующий межсредовой

эффект

Технологические показатели выбросов от печей спекания и кальцинации для

НДТ 2 приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Технологические показатели выбросов от печей спекания и кальцинации

для НДТ 2

Единица

Значение

Технологический показатель

измерения

(диапазон)

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

241

Применимость НДТ 2

Модернизация действующего предприятия.

1.2 Производство анодов и анодной массы

НДТ 3. Производство анодной массы для самообжигающихся анодов

НДТ 3 при производстве анодной массы предусматривает применение приве-

денных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

Циклон, и (или) электрофильтр,

Применение на переделах хранения и подготовки кокса.

и (или) рукавный фильтр

Как правило, применимо

Батарейный циклон и (или)

Применение на переделе прокалки кокса.

электрофильтр

Как правило, применимо

Применение на переделах смешения и формования

«Сухая» газоочистка (реактор +

анодной массы.

рукавный фильтр)

Как правило, применимо

Технологические показатели выбросов для НДТ 3 приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Технологические показатели выбросов для НДТ 3

Единица

Значение

Технологический показатель

измерения

(диапазон)

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

Бензапирен

мг/нм³

≤0,0525

Применимость НДТ 3

Возможно применение технологии при модернизации действующего предприятия.

НДТ 4. Производство обожженных анодов

НДТ при производстве обожженных анодов предусматривает применение при-

веденных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

Циклон и (или) рукавный

Применение на переделах хранения и подготовки кокса.

фильтр

Как правило, применимо

«Сухая» газоочистка (реак-

Применение на переделах смешения, формования,

тор + рукавный фильтр) или

обжиге «зеленых» анодов.

«мокрый» скруббер

Применимость «мокрого» скруббера может быть огра-

ничена в следующих случаях:

- образование значительных объемов отходов и сточ-

ных вод;

- в засушливых районах - потребность в больших

объемах воды и необходимость обработки сточных

вод, а также сопутствующий межсредовой эффект

242

Технологические показатели выбросов для НДТ 4 приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Технологические показатели выбросов для НДТ 4

Единица

Технологический показатель

Значение

измерения

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤50

Бензапирен

мг/нм³

≤0,0525

Применимость НДТ 4

Возможно применение технологии на новом предприятии и при модернизации

действующего предприятия.

1.3 Производство первичного алюминия

НДТ 5. Электролиз в электролизерах с предварительно обожженными

анодами первого поколения (мощностью до 300 кА)

НДТ при производстве алюминия в электролизерах с предварительно обожжен-

ными анодами первого поколения (мощностью до 300 кА) предусматривает примене-

ние приведенных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

«Сухая» газоочистка (реактор + рукавный фильтр)

Применимо

Автоматическое питание глиноземом

Применимо

Система АСУТП процесса электролиза

Применимо

Технологические показатели выбросов для НДТ 5 приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Технологические показатели выбросов для НДТ 5

Значение для тех-

Значение концентрации

нологии корпуса

выброса на выходе из

Технологический показатель

электролиза (диа-

установки очистки газа,

пазон), кг/тAl

мг/нм³

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

≤0,35

≤2,5

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

≤0,75

≤2,5

Серы диоксид

≤30

≤ 300

Взвешенные вещества

≤4,9

≤10

Применимость НДТ 5

Возможно применение технологии при модернизации действующего предприя-

тия.

243

НДТ 6. Электролиз в электролизерах с предварительно обожженными

анодами второго поколения (мощностью 300 кА и выше)

НДТ при производстве алюминия в электролизерах с предварительно обожжен-

ными анодами второго поколения (мощностью 300 кА и выше) предусматривает при-

менение приведенных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

«Сухая» газоочистка (реактор+рукавный фильтр)

Применимо

Автоматическое питание глиноземом

Применимо

Система АСУТП процесса электролиза

Применимо

Уплотнение штанг анодов электролизеров

Применимо

Для выливки металла, отбора проб и других

Применимо только для вновь уста-

операций использование проема с дверцами в

навливаемых электролизеров

укрытиях электролизера

Технологические показатели выбросов для НДТ 6 приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Технологические показатели выбросов для НДТ 6

Значение для тех-

Значение концентра-

нологии корпуса

ции выброса на выходе

Технологический показатель

электролиза (диа-

из установки

пазон), кг/тAl

очистки газа, мг/нм³

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

≤0,23

≤1,5

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

≤0,37

≤1,5

Серы диоксид

≤30

≤300

Взвешенные вещества

≤2,7

≤10

Применимость НДТ 6

Возможно применение технологии на новом предприятии и при модернизации

действующего предприятия.

НДТ 7. Электролиз в электролизерах Содерберга с боковым подводом тока

к аноду (БТ) и шторными укрытиями

НДТ при производстве алюминия в электролизерах с самообжигающимися ано-

дами и боковым токоподводом предусматривает применение приведенных ниже мето-

дов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

«Сухая» газоочистка (реактор + рукавный фильтр)

Применимо

Герметизация узла анодного стояка

Применимо

Технологические показатели выбросов для НДТ 7 приведены в таблице 1.7.

244

Таблица 1.7 - Технологические показатели выбросов для НДТ 7

Значение для тех-

Значение концентрации

нологии корпуса

выброса на выходе из

Технологический показатель

электролиза (диа-

установки очистки газа,

пазон), кг/тAl

мг/нм³

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

≤0,8

≤2,5

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

≤0,8

≤2,5

Серы диоксид

≤30

≤150

Взвешенные вещества

≤5,4

≤10

Бензапирен

≤0,008

Применимость НДТ 7

Возможно применение технологии на действующем предприятии.

НДТ 8. Электролиз в электролизерах с верхним подводом тока к аноду (ВТ)

с использованием производственной системы

НДТ 8 при производстве алюминия в электролизерах с самообжигающимися

анодами и верхним токоподводом с использованием производственной системы

предусматривает применение приведенных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

«Мокрая» или «сухая» газоочистка

Применимо

или их комбинация

Применимость «мокрого» скруббера может быть

ограничена в следующих случаях:

- образование значительных объемов отходов и

«Сухая» газоочистка (реактор + ру-

сточных вод;

кавный фильтр) с II ступенью «мок-

- в засушливых районах - потребность в больших

рой» доочистки

объемах воды и необходимость обработки сточ-

ных вод, а также сопутствующий межсредовой

эффект

Автоматическое питание глинозе-

Применимо

мом

Анодная масса с пониженным со-

Применимо

держанием связующего

Производственная система

Применимо

Технологические показатели выбросов для НДТ 8 приведены в таблице 1.8.

245

Таблица 1.8 - Технологические показатели выбросов для НДТ 8

Значение для тех-

Значение концентрации

нологии корпуса

выброса на выходе из

Технологический показатель

электролиза (диа-

установки очистки газа,

пазон), кг/тAl

мг/нм³

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

≤1,4

≤25

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

≤1,9

≤35

Серы диоксид

≤2,3

≤50

Взвешенные вещества

≤9,1

≤100

Бензапирен

≤0,008

Применимость НДТ 8

Возможно применение технологии при модернизации действующего предприя-

тия.

НДТ 9. Электролиз в электролизерах с верхним подводом тока к аноду (ВТ)

по технологии «Экологический Содерберг» («ЭкоСодерберг»)

НДТ 9 при производстве алюминия в электролизерах с самообжигающимися

анодами и верхним токоподводом по технологии «ЭкоСодерберг» предусматривает

применение приведенных ниже методов/оборудования.

Метод/оборудование

Применимость

«Сухая» газоочистка (реактор + ру-

Применимо

кавный фильтр)

Применимость мокрого скруббера может быть

ограничена в следующих случаях:

- образование значительных объемов отходов и

«Сухая» газоочистка (реактор + ру-

сточных вод;

кавный фильтр) с II ступенью мок-

- в засушливых районах - потребность в больших

рой доочистки

объемах воды и необходимость обработки сточ-

ных вод, а также сопутствующий межсредовой

эффект

Автоматическое питание глинозе-

Применимо

мом

Система газоудаления усовершен-

Применимость может быть ограничена конструк-

ствованного типа

цией электролизера

Анодная масса с пониженным со-

Применимо

держанием связующего

Технологические показатели выбросов для НДТ 9 приведены в таблице 1.9.

246

Таблица 1.9 - Технологические показатели выбросов для НДТ 9

Значение для тех-

Значение концентра-

нологии корпуса

ции выброса на выходе

Технологический показатель

электролиза (диа-

из установки очистки

пазон), кг/тAl

газа, мг/нм³

Фториды газообразные (гидрофторид, крем-

≤0,38

≤2,5

ний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

≤0,34

≤2,5

Серы диоксид

≤1,5

≤50

Взвешенные вещества

≤3,6

≤10

Бензапирен:

– фонарные выбросы;

≤0,001

– выбросы в трубу

≤0,001

Применимость НДТ 9

Возможно применение технологии при модернизации действующего предприятия.

1.4 Литейное производство

НДТ 10. Производство по выпуску алюминия и его сплавов с применением

автоматизированных литейных линий (в т. ч. для литейных отделений

фольгопрокатного производства, производства колесных дисков, катанки

и пр.)

НДТ литейного производства, ресурсосбережения, снижения выбросов загряз-

няющих веществ и образования отходов предусматривает применение современного

уровня автоматизации производственных процессов.

Технологические показатели выбросов для НДТ 10 приведены в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Технологические показатели выбросов для НДТ 10

Единица

Значение

Технологический показатель

измерения

(диапазон)

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤6

Применимость НДТ 10

Возможно применение технологии на новом предприятии и при модернизации

действующего предприятия.

1.5 Производство технического кремния

НДТ 11 Производство технического кремния способом карботермического

восстановления кварцитов углеродом

247

НДТ производства технического кремния способом карботермического восстановле-

ния кварцитов углеродом предусматривает использование на различных этапах производ-

ственного процесса и приведенных ниже методов/оборудования - таблицы 1.11.

Таблица 1.11

Метод/оборудование

Применимость

Применение в складах сырья и продукции, на пере-

Циклоны (единичные или группа)

делах подготовки сырья

или рукавный фильтр

Как правило, применимо

Устройство пылезащитного экрана

Применяется при разгрузке кварцита в зумпфы скла-

на открытом складе кварцита

да

Применимо ко всем ПГУ. Оперативное обслуживание

Циклоны (единичные или группа)

(ОО), техническое обслуживание (ТО), текущий и

или рукавный фильтр

средний ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР) уста-

новок очистки газа в соответствии с графиком ППР

Применение в отделении РТП и ГОУ. Выпуск из си-

лоса представляет собой закрытое с 4 сторон поме-

щение с проемом для подъезда/выезда автопогруз-

чика. В помещении установлен дозатор для автома-

тического дозирования и взвешивания порций сыпу-

чих материалов в мягкие контейнеры. В дозатор

1 ступень - групповые циклоны;

устанавливается мягкий контейнер МКР, герметично

2 ступень - рукавные фильтры с

закрепляется и производится выгрузка уловленной

силосами и выгрузкой в МКР

пыли из силоса для сбора уловленной пыли от груп-

повых циклонов. После завершения выгрузки пыли

МКР плотно завязывается и а/погрузчиком транспор-

тируется до участка погрузки в автомобили

Как правило, применимо

Таблица 1.12 - Технологические показатели выбросов и отходов для НДТ

Технологический показатель

Единица измерения

Значение

Пыль неорганическая с содержанием

кремния менее 20, 20-70, а также бо-

мг/нм³

≤200

лее 70 процентов

Применимость НДТ 11. Возможно применение технологии на новом предприя-

тии, при модернизации действующего предприятия.

248

1.6 Перечень наилучших доступных технологий для производства

вторичного алюминия

1.6.1 Системы экологического менеджмента (СЭМ)

НДТ 1. Повышение общей результативности природоохранной деятельности.

Внедрение и поддержание системы экологического менеджмента (СЭМ), соответству-

ющей требованиям ГОСТ Р ИСО 14001²³⁾ или ISO 14001¹⁾.

1.6.2 Энергоменеджмент

НДТ 2. Повышение эффективности использования энергии: использование

метода или комбинации методов, приведенных в таблице 1.13.

Таблица 1.13

Метод/оборудование

Применимость

з)

Система управления энергоэффективностью (например, в со-

ответствии с требованиями международного стандарта ISO

Общеприменимо

50001)¹⁾

и)

Использование избыточного тепла (например, пара, горячей

Применим для пироме-

воды или горячего воздуха), образующегося при реализации

таллургических про-

основных процессов

цессов

к)

Подача на горелки воздуха, обогащенного кислородом, или

Применим для печей, в

чистого кислорода для уменьшения потребления энергии за

которых используется

счет автогенной плавки или полного сгорания углеродистого

сырье, содержащее се-

материала

ру или углерод

л)

Низкотемпературная сушка или центрифугирование влажного

сырья перед плавкой

Общеприменимо

м)

Теплоизоляция объектов, функционирующих при высоких тем-

пературах, например, трубопроводов пара и горячей воды

н)

Использование высокоэффективных электродвигателей, обо-

рудованных частотными преобразователями, для таких

устройств как, например, вентиляторы.

Общеприменимо

о)

Системы контроля, которые автоматически активируют вклю-

чение местных отсосов пыли или отходящих газов только при

возникновении выбросов

1.6.2 Контроль технологических процессов и мониторинг эмиссий

НДТ 3. Обеспечение стабильности производственного процесса: внедрение си-

стемы автоматизированного контроля и использование метода или комбинации мето-

дов, приведенных в таблице 1.14.

²³ Соответствие систем менеджмента указанным стандартам не означает её обязательную сертифика-

цию.

249

Таблица 1.14

Метод/оборудование

Применимость

Проверка и сортировка исходных материалов в соответствии

с требованиями, определяемыми используемым технологи-

а)

ческим оборудованием и применяемыми методами сокра-

щения загрязнения

Тщательное перемешивание различных материалов, входя-

б)

щих в состав шихты для достижения оптимальной эффек-

тивности переработки и сокращения выбросов и отходов

в)

Системы взвешивания и дозирования шихты

Общеприменимо

Непрерывный инструментальный контроль температуры,

г)

давления в печи и подачи газа

Контроль критических параметров процессов, реализуемых

на установках очистки воздуха, таких как температура газа,

д)

количество подаваемых реагентов, падение давления, ток и

напряжение на электрофильтре, объем подачи и pH жидко-

сти в мокром скруббере, состав подаваемого газа

Непрерывный инструментальный контроль силы тока,

е)

Общеприменимо

напряжения и температуры электрических контактов

НДТ 4. Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбросов от подго-

товки (например, измельчения, смешения, дробления, классификации, сушки, спекания

и т.д.) материалов: использование метода или комбинации методов, приведенных в

таблице 1.15.

Таблица 1.15

Метод/оборудование

Применимость

Закрываемые конвейерная или пневматическая си-

а)

Общеприменимы

стемы передачи для пылящего материала

Применяется только для подачи

Закрываемое оборудование. При использовании

смесей, подготовленных с ис-

пылящих материалов выбросы собирают и направ-

б)

пользованием системы, включа-

ляют в систему подавления (улавливания) выбро-

ющей бункер с дозатором или

сов

взвешиванием

Применяется только для пыля-

щих материалов. Для существу-

Смешение сырья осуществляется в закрытом зда-

в)

ющих установок это может быть

нии

затруднено из-за недостаточного

пространства

НДТ 5. Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбросов от загруз-

ки лома и отходов алюминия до получения чушек: использование метода или комбина-

ции методов, приведенных в таблице 1.16.

250

Таблица 1.16

Метод/оборудование

Применимость

Герметичная система загрузки, такая как закрытые

Общеприменима

а)

конвейеры и питатель, оснащенные системой аспира-

ции

Уплотнительная дверь приме-

Изолированные или отгороженные печи с уплотнением

нима только для процессов с

б)

подачи сырья

прерывистой подачей и выхо-

дом

Эксплуатация печи и газовые маршруты под разряже-

в)

нием и с достаточной скоростью отвода газа для

Общеприменима

предотвращения повышения давления

Уплотнение сочленений с газоходом и леткой при за-

г)

Общеприменимо

грузке и выпуске металла

д)

Закрытое здание

Общеприменимо

е)

Поддержание герметичности печи

Общеприменимо

Поддержание температуры в печи на минимально не-

ж)

Общеприменима

обходимом уровне

Система газоотвода для загрузки и сочленения

з)

Общеприменимо

с системой фильтрации

Установка зонта (укрытия) для ковшей при выпуске ме-

и)

Общеприменима

талла

Использование устройств для перемешивания металла

при закрытых дверцах печи (электромагнитные пере-

к)

мешиватели, электромагнитные, механические или га-

Общеприменима

зодинамические насосы, стационарные системы про-

дувки металла инертными газами)

НДТ 6. Снижение выбросов, образующихся при подготовке сырья (например,

прием, обработка, хранение, перемешивание, смешивание, сушка, дробление, измель-

чение, просеивание) в производстве вторичного алюминия: использование одной или

нескольких газоочистных установок различного типа.

Таблица 1.17 - Технологические показатели НДТ 6

Технологический показатель

Единица измерения

Значение

Подготовка кускового лома

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤6

Сушка стружки

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤12

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤60

Обогащение шлака

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤120

251

НДТ 7. Снижение выбросов, образующихся при загрузке, плавке и получении

чушек в производстве вторичного алюминия, НДТ предусматривает использование од-

ной или нескольких газоочистных установок различного типа.

Таблица 1.18 - Технологические показатели НДТ 7

Технологический показатель

Единица измерения

Значение

Плавка в отражательных печах

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤300

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤63

Хлористый водород

мг/нм³

≤19

Фториды газообразные (гидрофторид,

мг/нм³

≤1,9

кремний тетрафторид) (в пересчете на

фтор)

Плавка в роторных барабанных печах и РНП

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤500

Азота оксиды (суммарно)

мг/нм³

≤140

Хлористый водород

мг/нм³

≤250

Углерода оксид

мг/нм³

≤490

НДТ 8 Снижение выбросов, выделяющихся от полного цикла производства вто-

ричного алюминия (подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,

смешивание, сушка, дробление, измельчение, просеивание), загрузка, плавка и полу-

чение чушек), предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок различного типа.

Таблица 1.19 - Технологические показатели НДТ 8

Единица измере-

Технологический показатель

Значение

ния

Углерода оксид

мг/нм³

≤595

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

мг/нм³

≤200

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤200

Хлористый водород

мг/нм³

≤9

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тет-

мг/нм³

≤4

рафторид) (в пересчете на фтор)

НДТ 9 Уменьшение выбросов органических соединений в атмосферу при сушке

исходного материала, процессах обжига, спекания и плавки при производстве вторич-

ного алюминия: использование метода или комбинации методов, приведенных в таб-

лице 1.20.

252

Таблица 1.20

Метод/оборудование

Применимость

Выбор и подача сырья в соответствии с печью, использующей

а)

Общеприменимы

методы сокращения выбросов

Применяется только

б)

Системы загрузки сырья небольшими порциями

для полузакрытых

печей

Применяется только

в)

Внутренняя система горелки

для печей

г)

Фор-камера, рекуператор или регенеративные горелки

Общеприменимы

Избегать систем дымоотсоса отходящих газов с высокой запы-

д)

ленностью при температуре > 250 °C (снижение температуры от-

Общеприменимо

ходящих газов методом разбавления)

е)

Использование эффективной системы сбора пыли

Общеприменимо

Оптимизировать условия сгорания для подавления выбросов ор-

з)

Общеприменимо

ганических соединений

1.7 Краткие описания применимых природоохранных технологий

Природоохранные технологии, оборудование, методы, краткие описания которых

приведены ниже, сами по себе не являются НДТ. В различных сочетаниях их примене-

ние составляет основу конкретных НДТ.

1.7.1 Применяемые природоохранные технологии при производстве глинозема

Назначение, описание, технологические характеристики основного и природо-

охранного оборудования, используемого в процессе производства глинозема, приве-

дены в таблицах 1.21 и 1.22.

Таблица 1.21 - Основное оборудование

Наименование

Назначение оборудования

Описание

оборудования

Способ Байер-спекание

Дробление и измельчение сырье-

Молотковые, щековые, конусные

Дробилки

вых материалов

дробилки

Помол сырьевых материалов и

Вращающиеся мельницы с цилин-

Шаровые мель-

усреднение, приготовление шихты

дрическими стальными обечайками,

ницы

(пульпы) на выщелачивание и на

загруженные мелющими телами

спекание

(шары)

Автоклавные

Герметически закрытые сосуды,

Выщелачивание бокситовой пульпы

батареи

работающие под давлением

Сгустители

Разделение жидкой и твердой фаз

Одноярусные и многоярусные сгу-

красного шлама

пульпы, уплотнение шлама

стители

253

Окончание таблицы 1.21

Наименование

Назначение оборудования

Описание

оборудования

Разложение алюминатного раствора

Цилиндрические сосуды различных

Декомпозеpы

с выделением из раствора в твердую

размеров

фазу гидроксида алюминия

Спекание боксито-известняковой

Печи спекания

Вращающиеся трубчатые печи

шихты

Центробежные, мембранно-

Насосы

Перекачка технологических сред

поршневые насосы различных ти-

пов

Герметически закрытые сосуды ра-

Выпарные бата-

Упаривание технологических рас-

ботающие под давлением и вакуу-

реи

творов

мом

Печи кальцина-

Прокалка гидроксида алюминия для

Вращающиеся трубчатые печи,

ции

получения глинозема

циклонно-вихревые печи

Способ спекания нефелинов

Дробление и измельчение сырье-

Дробилки

Молотковые, конусные дробилки

вых материалов

Вращающиеся мельницы с цилин-

Помол сырьевых материалов и

Мельницы раз-

дрическими стальными обечайками,

усреднение, приготовление шихты

мола

загруженные мелющими телами

(пульпы) на спекание

(шары, цильпебсы)

Печи спекания

Спекание шихты

Вращающиеся трубчатые печи

Центробежные насосы различных

Насосы

Перекачка технологических сред

типов

Аппараты непрерывного действия,

Трубчатые вы-

Выщелачивание спека

работающие по принципу противо-

щелачиватели

тока

Технологические аппараты с ци-

Стержневые

Выщелачивание и доизмельчение

линдрическими стальными обечай-

мельницы

спека

ками, загруженные мелющими те-

лами (стержни)

Обескремнивание алюминатного

Сварные сосуды со сферическим

Автоклавы

раствора

днищем и крышкой

Однокамерные

Стальные цилиндроконические ре-

Сгущение твердой фазы

сгустители

зервуары

Разложение алюминатного раство-

ра с выделением из раствора в

Цилиндрические сосуды с кониче-

Декомпозеры

твердую фазу гидроксида алюми-

ским днищем

ния

Разложение алюминатного раство-

Сосуды цилиндрической формы с

ра с выделением из раствора в

Карбонизаторы

конусным днищем сварной кон-

твердую фазу гидроксида алюми-

струкции

ния

Печи кальцина-

Прокалка гидроксида алюминия для

Вращающиеся трубчатые печи

ции

получения глинозема

254

Таблица 1.22 - Природоохранное оборудование

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики

оборудования

Очистка от пыли сбросного (аспира-

ционного) воздуха от мест пересыпки

при транспорте сыпучих материалов

Типы ФРИ и ФРКИ, КПД до 95 %,

Рукавные

(сырье, полупродукты, товарная про-

остаточная запыленность до

фильтры

дукция), при дроблении, сухом из-

20 мг/м³

мельчении и помоле в цехах приго-

товления шихты, спекания, кальци-

нации и обжига известняка

Электрофиль-

Однопольные, КПД до 99,7 %, оста-

тры вертикаль-

Очистка отходящих газов печей

точная запыленность газов до

ные, многосек-

кальцинации

200 мг/нм³

ционные

Очистка газов ряда печей спекания

Запыленность газов на выходе до

Пылевая камера

(спекание нефелинов)

100 г/нм³

Электрофиль-

Очистка отходящих газов печей

Многопольные (3-4 поля), КПД до

тры горизон-

спекания и вращающихся печей

99,8 %, остаточная запыленность

тальные

обжига известняка

газов до 300 мг/нм³

Скруббера мок-

Очистка отходящих газов печей спе-

КПД 50-85 %, остаточная запылен-

рые

кания (комбинированный способ)

ность газов до 100 мг/нм³

Шламохрани-

Осветление растворов, обезвожи-

Определяется показателями техно-

лище

вание шламовой пульпы

логических требований к растворам

1.7.2 Применяемые природоохранные технологии при производстве анодов и

анодной массы

Назначение, описание, технологические характеристики основного и природо-

охранного оборудования, используемого в процессе производства анодов и анодной

массы, приведены в таблицах 1.23 и 1.24.

Таблица 1.23 - Природоохранное оборудование

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики

оборудования

Улавливание пыли кокса из

вентвыбросов, отведенных аспира-

ционно-техническими устройствами

Эффективность очистки - 90 %-

Электрофильтр

от поточно-транспортных узлов,

99 %

складов, дробильно-размольного

отделения

Улавливание пыли кокса из

вентвыбросов, отведенных аспира-

ционно-техническими устройствами

Эффективность очистки - 70-

Циклон

от поточно-транспортных узлов,

93,9 %

складов, дробильно-размольного

отделения

255

Окончание таблицы 1.23

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики

оборудования

Улавливание пыли кокса из

вентвыбросов, отведенных аспира-

Рукавные филь-

ционно-техническими устройствами

Эффективность очистки - 97,1-9 %

тры

от поточно-транспортных узлов,

складов, дробильно-размольного

отделения

Батарейный

Улавливание пыли кокса из отхо-

Эффективность очистки - 80,6-

циклон-

дящих газов печей прокалки

93,4 %

электрофильтр

Улавливание возгонов каменно-

Труба Вентури

угольного пека из вентвыбросов,

(адсорбент

отведенных аспирационно-

Эффективность очистки -

кокс) - рукавный

техническими устройствами от до-

99,699,9 %

фильтр

зировочно-смесительного отделе-

ния

Таблица 1.24 - Природоохранное оборудование

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики

оборудования

Улавливание пыли кокса из

вентвыбросов, отведенных аспира-

ционно-техническими устройствами

от поточно-транспортных узлов,

Рукавный

складов, дробильно-размольного

Эффективность очистки - 98,0 %

фильтр

отделения, участка дозирования

шихты, из отходящих газов сушиль-

ных барабанов, анодно-монтажного

отделения

Улавливание пыли кокса, возгонов

Эффективность очистки: пыль-

«Мокрая» ГОУ:

каменноугольного пека, фторидов

70 %; фториды газообразные -

полый скорост-

газообразных, диоксида серы из от-

98 %; возгоны каменноугольного

ной скруббер

ходящих газов печей обжига

пека - 70 %, диоксид серы - 90 %

«Сухая» ГОУ:

Улавливание пыли кокса, возгонов

Эффективность очистки: пыль -

модуль - ад-

каменноугольного пека, фторидов

98,5 %; фториды газообразные -

сорбционные

газообразных из отходящих газов

99 %; возгоны каменноугольного

реакторы - ру-

печей обжига

пека - 98,5 %

кавный фильтр

Улавливание пыли кокса, возгонов

«Сухая» ГОУ:

каменноугольного пека из вентвы-

модуль - ад-

Эффективность очистки: по пыли -

бросов, отведенных аспирационно-

сорбционные

98 %; по остальным компонентам -

техническими устройствами от тех-

реакторы - ру-

90 %

нологических линий смесильно-

кавный фильтр

прессового участка производства

256

1.7.3. Применяемые природоохранные технологии при производстве первичного

алюминия

Назначение, описание, технологические характеристики основного и природо-

охранного оборудования, используемого в процессе производства первичного алюми-

ния, приведены в таблице 1.25.

Таблица 1.25 - Природоохранное оборудование процесса электролиза

Наименование

Технологические

Назначение оборудования

оборудования

характеристики

Сухая газоочистка (реакто-

Очистка отходящих газов

Эффективность очистки, %:

ры + рукавные фильтры)

от:

- фтористого водорода;

98,4-99,7

- твердых фторидов;

97,4-99,5

- неорганической пыли;

97,4-99,5

- смолистых веществ

96 - >99

Сухая ГОУ + мокрый скруб-

Очистка отходящих газов

Эффективность очистки, %:

бер

от:

- фтористого водорода;

99,5-99,8

- твердых фторидов;

99,4-99,7

- неорганической пыли;

99,5-99,8

- смолистых веществ;

98,8-99,4

- диоксида серы

85,0-98,7

Электрофильтр + мокрый

Очистка отходящих газов

Эффективность очистки, %:

скруббер или пенный аппарат

от:

- фтористого водорода;

95,0-98,7

- твердых фторидов;

80,0-90,0

- неорганической пыли;

80,0-90,0

- смолистых веществ;

55,0-90,0

- диоксида серы

85,0-98,7

1.7.4 Применяемые природоохранные технологии при производстве техническо-

го кремния

Назначение, описание, технологические характеристики основного и природо-

охранного оборудования, используемого в процессе производства технического крем-

ния, приведены в таблицах 1.26.

Таблица 1.26 - Природоохранное оборудование

Наименование

Технологические

Назначение оборудования

оборудования

характеристики

Очистка от пыли аспирационного воздуха при

разгрузке, складировании, транспорте, пере-

Одиночные, групповые,

сыпке, измельчении, грохочении сырьевых ма-

спирально-конические,

Циклоны

териалов, полупродуктов, товарной продукции

КПД - 75- 95 %, остаточная

по всем переделам технологического процесса,

запыленность - до 20 мг/м³

отходящих газов РТП

257

Окончание таблицы 1.26

Наименование

Технологические

Назначение оборудования

оборудования

характеристики

Очистка от пыли аспирационного воздуха

Типа СМЦ, ФРКН, ФРИА и

при разгрузке, складировании, транспорте,

др. с термостойкой тканью

пересыпке, измельчении, грохочении сырь-

(до 250 ℃) для рукавов;

Рукавные фильтры

евых материалов, полупродуктов, товарной

КПД - до 99 %, сотдувкой и

продукции, отходящих газов РТП (с силоса-

гегенерацией

ми, оснащёнными системами для уплотне-

остаточная запыленность -

ния пыли)

10-20 мг/м³

КПД - 50-85 %, остаточная

Очистка отходящих газов печей от пыли и

Скруббера полые

запыленность газов - до

оксидов серы

100 мг/нм³, концентрация

Трубы Вентури с

Очистка отходящих газов печей от пыли,

каплеуловителями

оксидов серы

2 Производственный экологический контроль

Производственный экологический контроль эмиссий проводится с целью

подтверждения соблюдения требований КЭР в части обеспечения соответствия

фактических технологических показателей технологическим нормативам.

2.4 Измеряемые показатели эмиссий

Перечень маркерных веществ приведен в таблице:

Технологический показатель

Производство первичного алюминия (включая сопутствующие ему виды деятельности

производстве глинозема, анодов и анодной массы, литейном производстве,

производстве технического кремния)

Взвешенные вещества

Бензапирен

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Фториды твердые

Серы диоксид

Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-70, а также более 70 процентов

Производство вторичного алюминия

Углерода оксид

Азота диоксид, азота оксид (суммарно)

Взвешенные вещества

Хлористый водород

Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафторид) (в пересчете на фтор)

Нормативные значения указанных технологических показателей приведены в

таблицах, включенных в заключения по НДТ

258

Библиография

Биргер, М. И. Справочник по пыле- и золоулавливанию / М. И. Биргер,

А. Ю. Вальдберг, Б. И. Мягков и др. - Энергоатомиздат, 1983.

Борисоглебский, Ю. В.

Металлургия

алюминия /

Ю. В. Борисоглебский,

Г. В. Галевский, Н. М. Кулагин, М. Я. Миразутдинов. - Новосибирск, 1999.

Буркат, В. С. Сокращение выбросов в атмосферу при производстве алюминия /

В. С. Буркат, В. А. Друкарев. - СПб, 2005.

Друкарев, В. А. Баланс анодного материала на электролизерах различного типа /

В. А. Друкарев, В. Б. Доброхотов, А. М. Цыплаков, Б. И. Тимченко, Н. Л. Клецко,

А. Ф. Дробнис // Труды ВАМИ. Производство алюминия. - 1973.

Друкарев, В. А. Проблемы использования фторсодержащего сырья в производ-

стве

алюминия

электролизом

криолито-глиноземных

расплавов /

В. А. Друкарев // Цветные металлы. - 1997.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для

ОАО «РУСАЛ Саяногорск», 2010.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ОАО «РУСАЛ

Новокузнецк». - СПб, 2011-2012.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ОАО «РУСАЛ

Красноярск», 2012.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ОАО «РУСАЛ

Братский алюминиевый завод», 2013.

10.

Материалы утверждаемой части проекта строительства Хакасского алюминиево-

го завода. - СПб: ВАМИ, 2004.

11.

Методические рекомендации по определению технологии в качестве наилучшей

доступной технологии: утв. Приказом Минпромторга России от 31 марта 2015 г.

№ 665 // СПС «КонсультантПлюс».

12.

О стандартизации в Российской Федерации: Федеральный закон от 29 июня

2015 г. № 162-ФЗ // СПС «КонсультантПлюс».

13.

О безопасности гидротехнических сооружений: Федеральный закон от 21 июля

1997 г. № 117-ФЗ // СПС «КонсультантПлюс».

14.

О порядке определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии,

а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических

справочников по наилучшим доступным технологиям: Постановление Прави-

тельства РФ от 23 декабря 2014 г. № 1458 // СПС «КонсультантПлюс».

15.

О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Феде-

ральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ // СПС «КонсультантПлюс».

16.

О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный закон

от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ // СПС «КонсультантПлюс».

17.

Об отходах производства и потребления: Федеральный закон от 24 июня 1998 г.

№ 89-ФЗ / СПС «КонсультантПлюс».

18.

Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон от

4 мая

1999 г.

№ 96-ФЗ // СПС «КонсультантПлюс».

19.

Об охране окружающей среды: Федеральный закон от

10 января

2002 г.

№ 7-ФЗ // СПС «КонсультантПлюс».

259

20.

Отчет НПК «Атмосфера» «Проведение инструментальных измерений выбросов

загрязняющих веществ на газоочистной установке корпусов электролиза». -

СПб, 2012.

21.

Отчет по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воз-

дух и их источников филиала ОАО «РУСАЛ Братск» в г. Шелехове. - СПб, 2015.

22.

Отчет по работе: Инструментальное и расчетное определение величин выбро-

сов загрязняющих веществ от электролизных корпусов филиала ОАО «СУАЛ»

«КАЗ-СУАЛ». Определение эффективности ГОУ, РУСАЛ ИТЦ, 2011-2015.

23.

Отчет ФГУП «НИИ Атмосфера» «Анализ систем нормирования выбросов ЗВ и

гигиенических нормативов, установленных к производству глинозема и алюми-

ния в России и зарубежных странах (Европа и Северная Америка)», 2007-2009.

24.

Передовой опыт производства и переработки алюминия: Информационные бюл-

летени. - СПб, 2000.

25.

Передовой опыт производства и переработки алюминия: Информационные бюл-

летени. - СПб, 2001.

26.

ГОСТ Р 56828.14-2016 «Наилучшие доступные технологии. Структура информа-

ционно-технического справочника»: утв. Приказом Федерального агентства по

техническому регулированию и метрологии от 26 октября 2016 г. № 1518-ст //

СПС «КонсультантПлюс».

27.

ГОСТ Р 56828.15-2016 «Наилучшие доступные технологии. Термины и опреде-

ления»: утв. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию

и метрологии от 26 октября 2016 г. № 1519-ст // СПС «КонсультантПлюс».

28.

ГОСТ Р 56828.13-2016 «Наилучшие доступные технологии. Формат описания

технологий»: утв. Приказом Федерального агентства по техническому регулиро-

ванию и метрологии от 25 октября 2016 г. № 1498-ст // СПС «КонсультантПлюс».

29.

Природоохранное законодательство и европейская алюминиевая промышлен-

ность // Eirik Nordheim, Light Metals. - 2005.

30.

Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение

ОАО «РУСАЛ Саяногорск», г. Саяногорск, 2011.

31.

Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение филиала

ОАО «СУАЛ» «КАЗ-СУАЛ», г. Кандалакша, 2013-2014.

32.

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу для ОАО «РУСАЛ Саяногорск» с учетом арендованных предприя-

тий. - СПб, 2010.

33.

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу ОАО «РУСАЛ Красноярский алюминиевый завод». - СПб, 2014.

34.

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу ОАО «РУСАЛ Братский алюминиевый завод». - СПб, 2014.

35.

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу ОАО «РУСАЛ Новокузнецкий алюминиевый завод». - СПб, 2011-

2012.

36.

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу для филиала ОАО «РУСАЛ Братский алюминиевый завод» в

г. Шелехове. - СПб, 2015.

37.

Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу для филиала ОАО «СУАЛ» «КАЗ-СУАЛ». - СПб, 2013.

260

38.

Раздел ООС Проекта строительства Богучанского алюминиевого завода. - СПб:

ОАО «РУСАЛ ВАМИ», 2007.

39.

Раздел ООС Проекта строительства Тайшетского алюминиевого завода. - СПб:

ОАО «РУСАЛ ВАМИ», 2007.

40.

Современные технические решения электролитического получения алюминия и

их реализация в промышленности: Информационный бюллетень. - СПб, 1999.

41.

Технология коллоидного анода, произведенного на основе механоактивации

смеси кокса и пека / В. К. Фризоргер, Д. А. Виноградов, Е. Н. Маракушина,

Е. Н. Чичук, М. И. Крак, М. В. Голубев, К. Ю. Перминов, А. М Константинов,

А. Н Анушенков, Э. М. Гильдебрандт // ТЭВ. - 2005. - № 3.

42.

Уточнение воздействия на окружающую среду предприятий UC RUSAL: Анноти-

рованный отчет. - СПб: ОАО «РУСАЛ ВАМИ», 2008.

43.

Экспертное заключение по проекту «Богучанский алюминиевый завод»

№ 053-08/ГГЭ-5222/02. - Москва: ФГУ «Главгосэкспертиза России», 2008.

44.

Экспертное заключение по проекту «Строительство Тайшетского алюминиевого

завода (Иркутская область)»

№ 907-07/ГГЭ-3091/02. - Москва: ФГУ «Главгос-

экспертиза России», 2007.

45.

Янко, Э. А. Аноды алюминиевых электролизеров / Э. А. Янко. - Москва, 2001.

46.

Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals In-

dustries. Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, Sus-

tainable Production and Consumption Unit, European IPPC Bureau. - Final Draft Oc-

tober 2014.

47.

Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document on Best

Available Techniques in the Non Ferrous Metals Industries. European Commission. -

December 2001.

48.

Integrated Pollution Prevention and Control. Draft Reference Document on Best Avail-

able Techniques for the Non Ferrous Metals Industries. European Commission. - Draft

July 2009.

49.

Отчет ФГУП «НИИ Атмосфера» «Анализ систем нормирования выбросов ЗВ

и гигиенических нормативов, установленных к производству глинозема и алюми-

ния в России и зарубежных странах (Европа и Северная Америка)».

2007-2009 гг.

50.

Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document on Best

Available Techniques in the Non Ferrous Metals Industries. European Commission.

December 2001.

51.

Integrated Pollution Prevention and Control. Draft Reference Document on Best Avail-

able Techniques for the Non Ferrous Metals Industries. European Commission. Draft

July 2009.

52.

Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals In-

dustries. Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, Sus-

tainable Production and Consumption Unit, European IPPC Bureau. Final Draft

(October 2014).

53.

Природоохранное законодательство и европейская алюминиевая промышлен-

ность. EirikNordheim. Light Metals. 2005 г.

54.

Федеральный закон от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Россий-

ской Федерации»

261

55.

Федоров В. Вторичный алюминий важное сырье XXIвека/Ж. Вторичные ресурсы.

2006. № 4-5. с.58-59.

56.

Абросимов A.C., Бондаренко Ю.А., Фролов А.П. Металлургическая переработка

лома и отходов цветных металлов // Цветные металлы. 1990. № 10. с. 94-96.

57.

Фомин Б.А., Москвитин В.И., Махов С.В. Металлургия вторичного алюминия.-

М.:”Экомет”, 2004. 238 с.

58.

Мировые тенденции в области переработки и применения вторичного алюминия.

Макаров Г.С. Технология легких сплавов. - 2004.№1. с.25-30.

59.

Г.В. Галевский, Н.М. Кулагин, М.Я. Минцис. Металлургия вторичного алюминия. -

Наука, - 1998, 112 с.

60.

Технология вторичных цветных металлов. Учебник для вузов. Под ред. Худяко-

ва И.Ф. - М.: Металлургия, 1981. 217 с.

61.

К. Шмитц. Рециклинг алюминия. АлюсилМВиТ. - М. 2008. 509 с.

62.

Процессы и аппараты цветной металлургии. Под ред. С.С. Набойченко. Изд.:

ГОУ ВПО УГТУ - УПИ.2005. 700 с.

63.

Москвитин В.И., Николаев И.В., Фомин Б.А. Металлургия легких металлов. - М.

“ИнтерметИнжиниринг”, 2005. 416 с.

64.

M.E. Schlesinger, Aluminum Recycling, CRC Press, Broken Sound Parkway, NW

(2007) p.158-181.

65.

Шкляр М.С. Печи вторичной цветной металлургии. - М.:Металлургия, 1987. 217с.

66.

Гель В.И. Внепечное рафинирование алюминиевых сплавов на предприятиях

цветной металлургии//Цветные металлы. 1990. №4. с.83-84.

67.

Пат. 145403 РФ Роторная печь /В.И. Гель; БИ 2014. № 26. 7с.

68.

Гель В.И., Парецкий В.М. Электротермическая переработка продуктов обогаще-

ния алюминиевых шлаков// Электрометаллургия.2010. № 3. С.6-9.

69.

Пат.

187182 РФ Устройство для рафинирования алюминиевых сплавов/

В.И. Гель; БИ 2019. № 6. 6с.

70.

Гель В.И., Рудаков Д.Н. Развитие технологии плавки алюминиевого ло-

ма//Цветные металлы .2013. №1. с.80-85.

71.

Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким

уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года (утв. распоряжением Прави-

тельства Российской Федерации от 29 октября 2021 г. № 3052-р).

72.

Указ Президента Российской Федерации от 4 ноября 2020 г. № 666 «О сокраще-

нии выбросов парниковых газов».

73.

Протокол совещания у Первого заместителя Председателя Правительства Рос-

сийской Федерации А.Р. Белоусова от 25 ноября 2021 г. № АБ-П13-276пр.

74.

Гончарова Н.А. Развитие алюминиевой промышленности в мире и в России //

Успехи современного естествознания.

2007.

№ 1. - С. 94-97; URL:

https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=10888 (дата обращения: 31.08.2022).

75.

Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов из источников и аб-

сорбции поглотителями парниковых газов не регулируемых Монреальским про-

токолом за 1990 - 2019 гг. Москва 2021

76.

ГОСТ Р 113.00.11-2022. Наилучшие доступные технологии. Порядок проведения

бенчмаркинга удельных выбросов парниковых газов в отраслях промышленно-

сти.

262

77.

Методические указания и руководство по количественному определению объе-

ма выбросов парниковых газов организациями, осуществляющими хозяйствен-

ную и иную деятельность в Российской Федерации (утв. приказом Министерства

природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 30 июня 2015 г. №

300).

78.

Методика количественного определения объема выбросов парниковых газов

(утв. приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Феде-

рации от 27 мая 2022 г. № 371).

79.

Перечень парниковых газов, в отношении которых осуществляется государ-

ственный учет выбросов парниковых газов и ведение кадастра парниковых га-

зов (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 22.10.2021 N

2979-р (Собрание законодательства Российской Федерации, 2021, N 44, ст.

7456).

263

ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМИНИЯ (ИТС 11-2022) - часть 3