ПРОИЗВОДСТВО РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (ИТС 24-2020)

2.23 Экономические аспекты применения наилучших

доступных технологий

2.23.1 Факторы, влияющие на данные по затратам

В настоящем разделе рассмотрены вопросы, касающиеся оценки затрат

промышленных предприятий по производству редких и редкоземельных металлов

на реализацию отдельных природоохранных мероприятий, в том числе на

приобретение, монтаж, наладку и эксплуатацию оборудования, которое

обеспечивает сокращение эмиссий загрязняющих веществ в окружающую среду.

Приводимые данные получены из различных источников: от предприятий,

поставщиков технологий и оборудования, консультантов. Использованы открытые

данные, почерпнутые из сети Интернет, корпоративных докладов и отчетов,

научно-технической литературы и др. Однако эта информация не является

универсальной и не может быть использована для достоверной оценки

необходимых будущих вложений каждого конкретного предприятия в технологии и

оборудование, которые позволят сократить выбросы загрязняющих веществ в

окружающую среду. Она отражает лишь примерный масштаб необходимых затрат

для реализации природоохранных мероприятий.

Зачастую имеющиеся данные не позволяют дифференцировать затраты по

отдельным их компонентам, т. е. разделить общую сумму на затраты,

относящиеся к природоохранным мероприятиям, и на затраты, связанные с

общей модернизацией производства и пусконаладочными работами. Таким

образом, оценка фактического объема ресурсов, направленных на охрану

окружающей среды, крайне затруднительна, поскольку природоохранные

мероприятия, как правило, сопряжены с производственным процессом.

Единственными «чистыми» затратами являются затраты и технологии, которые не

имеют иных целей, кроме как уменьшение и предотвращение эмиссий

загрязняющих веществ в окружающую среду.

Однако само по себе наличие более детальной информации не является

однозначной гарантией применимости имеющихся сведений для оценки

требуемых предприятиями вложений в технологии и оборудование

природоохранного значения. Помимо масштаба предприятия и особенностей

технологического процесса производства редких и редкоземельных металлов,

существенное влияние на потенциальные расходы оказывают и другие факторы:

- логистика и развитость транспортной инфраструктуры, оказывающие

непосредственное воздействие на поставку материалов и продукции;

- прямые операционные издержки, связанные, например, с особенностями

трудового законодательства и местного рынка труда, климатическими условиями,

удаленностью отдельных цехов и участков, наличием и стоимостью энергии и

инфраструктуры, специальными требованиями по охране окружающей среды;

163

- расходы, связанные со сбытом и доступом на рынок, на масштаб которого

влияет также развитость транспортной инфраструктуры, климатические условия,

структура рынка и ограничения, обусловленные выходом на новые рынки;

- принципиально важна для производства редких и редкоземельных

металлов конъюнктура рынка: стоимость сырья и используемых в производстве

материалов, цена конечной продукции и ее динамика, объем спроса и

возможности для расширения производства;

- индивидуальные особенности конкретного инвестиционного проекта:

график и протяженность инвестиций во времени, условия поставки и различные

сроки эксплуатации оборудования, доступность энергетической и иной

инфраструктуры, процентная ставка и доступность кредитных ресурсов,

корпоративная структура.

Указанные факторы свидетельствуют о том, что полные и достоверные

экономические расчеты возможны только с учетом местных условий и ключевых

параметров, влияющих на финансовые показатели предприятий.

В настоящее время в Российской Федерации немаловажную роль в оценке

достоверности сведений о затратах предприятий оказывает высокая

волатильность валютных и финансовых рынков. Поэтому необходима

корректировка данных, так как годовая процентная ставка, расходы на ссудные

выплаты, уровень инфляции и валютные курсы в текущий момент времени могут

быть несопоставимы с условиями, в которых ранее предприятия осуществляли

соответствующие вложения.

Необходимо принимать во внимание и тот факт, что затраты на

модернизацию предприятия, с одной стороны, могут содержать значительный

валютный вклад, связанный с приобретением, монтажом, наладкой и зачастую

эксплуатацией природоохранного и иного оборудования (и технологий), который

ввиду существенного изменения курса валют в рублевом эквиваленте

значительно увеличивается. С другой стороны, рублевые затраты на

строительство, приобретение работ и услуг на местном рынке, административные

расходы подвержены инфляции. Все это важно учитывать при оценке будущих

затрат на модернизацию предприятия и его экологическую результативность.

Нельзя не считаться с тем, что строительство отдельных объектов затягивается

на годы с момента выделения средств, инфляция влияет на заработную плату,

растут административные расходы и стоимость материалов, следовательно,

объем затрат увеличивается по сравнению с первоначально утвержденным.

Подытоживая вышесказанное, важно подчеркнуть, что фактические

расходы на внедрение природоохранных мероприятий и технологий в

производство редких и редкоземельных металлов зависит от общей

экономической ситуации, налогового режима, доступности финансовых ресурсов,

наличия льгот и субсидий, конкретного предприятия и конкретного оборудования.

164

2.23.2 Инвестиционные затраты

Ресурсы, которые предприятие может направить на модернизацию

производства и реализацию природоохранных мероприятий, зависят в первую

очередь от конъюнктуры рынка. На этом рынке отдельные предприятия не имеют

возможности влиять на цену конечной продукции, чтобы хотя бы частично

компенсировать затраты на внедрение эффективных технологий и реализацию

природоохранных мероприятий. Они не могут также переложить часть своих

издержек на поставщиков сырья за счет снижения ими цен на сырье.

Затраты на экологические мероприятия различного рода неизбежно

приводят к увеличению эксплуатационных расходов, но, как правило, не дают

такого повышения эффективности производственного процесса, которое может

быть получено в результате внедрения мер, направленных на коренную

модернизацию производственного процесса. Вместе с тем такой подход связан со

значительными капитальными вложениями, остановкой производства и прочими

негативными факторами.

Собственный экономический потенциал природоохранных мероприятий

незначителен. Сюда можно отнести и внедрение малоотходных технологий, и

производство побочной продукции, и полезное использование отходов,

образующихся в основном производстве. К тому же производство побочных

продуктов не имеет устойчивого спроса, потенциал выхода на внешние рынки

практически бесперспективен с экономической точки зрения. Затраты же на такое

производство неизбежны, поскольку существует необходимость поддержания

оборудования в рабочем состоянии, выделения средств на материалы и энергию.

Таким образом, с точки зрения возмещения затрат наиболее

целесообразны комплексные меры, предусматривающие экологическую

модернизацию производства с перенастройкой производственного процесса в

целом, оптимизацией отдельных его звеньев и расширением объемов

производства.

2.23.3 Факторы, влияющие на данные по затратам

В настоящем разделе рассматриваются вопросы, связанные с оценкой

затрат промышленных предприятий редкоментальной подотрасли на реализацию

отдельных природоохранных мероприятий, включая приобретение, монтаж,

наладку и эксплуатацию оборудования, обеспечивающего сокращение эмиссий

загрязняющих веществ в окружающую среду.

Данные, приведенные в настоящем разделе, получены из различных

источников, в том числе от предприятий, поставщиков технологий и

оборудования, консультантов. Кроме того, для оценки затрат могут

использоваться результаты исследований и иная опубликованная информация

(корпоративные доклады и отчеты, журналы, открытые источники в сети Интернет,

материалы конференций и др.). Однако информация из упомянутых источников не

является универсальной и не может быть использована для хоть сколько-нибудь

165

достоверной оценки необходимых будущих вложений конкретного предприятия в

оборудование и технологии в целях сокращения эмиссий загрязняющих веществ в

окружающую среду, а отражает лишь примерный масштаб затрат, которые могут

возникать при реализации отдельных природоохранных проектов.

Зачастую имеющиеся данные агрегированы и не позволяют однозначно

определить ключевые компоненты затрат и, тем самым провести разграничение

между затратами на природоохранные мероприятия и затратами, связанными с

общей модернизацией производственного процесса и пусконаладочными

работами. Единственными «чистыми» затратами природоохранного характера

являются затраты на оборудование и технологии «на конце трубы», которые, как

правило, не имеют иных целей, кроме уменьшения или предотвращения эмиссий

загрязняющих веществ в окружающую среду. Учитывая, что наиболее

результативные природоохранные мероприятия оказываются интегрированными

в производственный процесс, оценка фактического объема ресурсов,

направленных на охрану окружающей среды, представляется крайне

затруднительной.

Кроме того, в силу высокой специфичности производственных объектов,

само по себе наличие более детальной информации не всегда гарантирует

применимость имеющихся данных для оценки требующихся вложений российских

металлургических предприятий в технологии и оборудование природоохранного

назначения. Помимо масштаба предприятия и особенностей производственного

процесса, существенное влияние на потенциальные расходы, связанные с

внедрением природоохранных методов и технологий, и оценку экологической

результативности конкретного инвестиционного проекта оказывает целый ряд

иных факторов, в том числе:

 логистика и развитость транспортной инфраструктуры, оказывающие

прямое воздействие на затраты на поставку материалов и продукции;

 прямые операционные издержки, которые могут быть связаны с

особенностями трудового законодательства и местного рынка труда,

климатическими условиями, удаленностью отдельных цехов и подразделений,

наличием (или стоимостью) энергии и инфраструктуры, специальными

требованиями по охране окружающей среды;

 расходы, связанные со сбытом и доступом на рынок, влияние на

масштаб которых также оказывают развитость транспортной инфраструктуры,

климатические условия, структура рынка и ограничения, связанные с выходом на

новые рынки;

 конъюнктура рынка, в том числе цена конечной продукции и ее динамика,

стоимость сырья и иных используемых в производстве материалов, объем спроса

и возможности для расширения производства;

 индивидуальные особенности конкретного инвестиционного проекта, в

том числе график и протяженность инвестиций во времени, параметры поставки и

различные сроки эксплуатации оборудования, доступность энергетической и иной

166

инфраструктуры, процентная ставка и доступность кредитных ресурсов,

корпоративная структура.

Приведенные выше факторы свидетельствуют, что получить надежные

данные по расходам, связанным с внедрением природоохранных методов и

технологий, которые могли бы быть использованы без опасности существенного

искажения результатов, крайне затруднительно. Полные и достоверные

экономические расчеты в любом случае будут возможны только с учетом всех

местных условий и ключевых параметров, влияющих на финансовые результаты

предприятия.

В российских условиях существенное влияние на достоверность и

применимость сведений о затратах компаний отрасли производства РМ и РЗМ на

природоохранные мероприятия оказывает высокая волатильность валютных и

финансовых рынков. Вследствие этого необходима существенная корректировка

имеющихся данных о затратах, поскольку годовая процентная ставка, расходы на

ссудные выплаты, уровень инфляции и валютные курсы в текущем периоде

окажутся несопоставимы с условиями, в которых компаниями ранее

осуществлялись соответствующие вложения. Представленные в настоящем

разделе сведения о прошлых инвестициях российских предприятий -

производителей РМ и РЗМ в рублевом эквиваленте зачастую агрегированы и

приводятся в виде общего объема вложений в модернизацию конкретного

производства, приведшую в числе прочего к повышению его экологической

результативности.

Поэтому

их

непосредственное

применение

для

прогнозирования будущих затрат во многих случаях может привести к получению

недостоверных результатов и значительному занижению требуемого объема

инвестиций.

Затраты на модернизацию предприятий, как правило, содержат

значительный валютный компонент, связанный с приобретением, монтажом,

наладкой и в некоторых случаях эксплуатацией импортного, в том числе

природоохранного, оборудования / технологий, который в силу существенного

изменения курсов валют в текущих условиях в рублевом эквиваленте может

увеличиться почти кратно. В свою очередь, рублевый компонент, увязываемый со

строительством, приобретением работ и услуг на местном рынке,

административными расходами и т. д., подвергается воздействию инфляции, что

также требует учета при оценке будущих затрат на модернизацию производства и

повышение его экологической результативности. Это определяется рядом

факторов. Например, многие природоохранные мероприятия связаны со

строительством, которое может занимать годы с момента выделения средств в

зависимости от размера предприятия и сложности технологических процессов;

инфляция, воздействующая на заработную плату, административные расходы и

стоимость материалов, может приводить к существенному увеличению объема

необходимых затрат в сравнении с первоначально утвержденными.

Сообразный инфляции рост ключевой ставки Банка России и, как

следствие, увеличение процентных ставок по розничным кредитам предприятиям

обусловливают, по меньшей мере удлинение периода окупаемости

167

инвестиционных проектов и тем самым влияют на оценку доступности вложений в

природоохранные мероприятия, оборудование и технологии для конкретных

производителей.

Описанные обстоятельства необходимо принимать во внимание при

подготовке и принятии решений о реализации природоохранных мероприятий и

внедрении методов и технологий, обеспечивающих сокращение эмиссий

загрязняющих веществ в окружающую среду. Приведенные в настоящем разделе

объемы затрат российских предприятий - производителей РМ и РЗМ позволяют

получить лишь некоторое представление о потенциальных объемах требуемых

инвестиций. Вместе с тем, фактические расходы, связанные с внедрением

природоохранных технологий в производство, напрямую зависят от текущих

условий, в том числе от общей экономической ситуации, налогового режима,

доступности финансовых ресурсов, наличия льгот и субсидий, технических

характеристик предприятия и конкретного оборудования.

2.23.4 Инвестиционные затраты по заводам по производству редких и

редкоземельных металлов

Ресурсы, которые предприятия отрасли могут направить на модернизацию

производств и реализацию природоохранных мероприятий, напрямую зависят от

конъюнктуры рынка редких и редкоземельных металлов, являющейся глобальным

биржевым товаром. На таком рынке компании-производители редких и

редкоземельных металлов не обладают хоть сколько-нибудь существенной

рыночной властью и не имеют возможности по отдельности воздействовать на

цену конечной продукции, что позволило бы в той или иной степени переложить

понесенные в связи с реализацией природоохранных мероприятий и внедрением

экологически эффективных технологий затраты на потребителя. Также

отсутствует и обратная возможность

- перенесения части издержек на

реализацию природоохранных мероприятий на поставщиков сырья за счет

снижения последними цен на сырье - цены на концентраты.

Это означает, что возможности по компенсации любых существенных

затрат, понесенных в связи с реализацией природоохранных мероприятий

компаниями-производителями редких и редкоземельных металлов, в

значительной мере ограничены и преимущественно могут быть реализованы

одним способом - за счет увеличения объемов производства.

Усовершенствования «на конце трубы», которые изначально могут казаться

относительно более дешевыми и не требовать существенных временных затрат

на реализацию, в большинстве случаев приводят к увеличению эксплуатационных

расходов и не дают такого повышения эффективности производственного

процесса, которое может быть получено в результате внедрения мер,

интегрированных в технологический процесс производства продукции. Это также

свидетельствует в пользу выбора проектов коренной модернизации

производственного процесса при определении мер, направленных на сокращение

эмиссий загрязняющих веществ в окружающую среду. Вместе с тем такой подход

связан со значительными капитальными вложениями и иными потерями ввиду

168

необходимости

временной

остановки

производства

перестройки

производственного процесса в целом, что обусловливает снижение

привлекательности полномасштабной модернизации производства при

неблагоприятной рыночной конъюнктуре.

Собственный экономический потенциал природоохранных мероприятий,

таких как, например, внедрение малоотходных технологий, производство

побочной продукции и/или полезное использование образующихся в основном

производственном процессе отходов в российских условиях следует признать

скорее незначительным. С одной стороны, природоохранные технологии во

многих случаях характеризуются высокой энергоемкостью, а поддержание

оборудования в функциональном состоянии требует регулярных затрат на

расходные материалы и комплектующие и иных эксплуатационных затрат; в

некоторых случаях при производстве побочной продукции, такой, например, как

серная кислота, значительные издержки могут возникать и в связи с

необходимостью хранения и транспортировки агрессивного вещества. С другой

стороны, низкая емкость российских рынков не обеспечивает достаточного спроса

для вывода побочных производств на экономически эффективный уровень и

не сможет гарантировать устойчивое потребление продукции вновь вводимых

производственных мощностей, а потенциал выхода на внешние рынки ограничен

и малоперспективен с экономической точки зрения.

Таким образом, наибольшим потенциалом с точки зрения возмещения

затрат, понесенных в связи с внедрением на предприятии новых

природоохранных методов и технологий, обладают комплексные меры,

увязывающие экологическую модернизацию производства с перенастройкой

производственного процесса в целом, оптимизацией отдельных его звеньев и

расширением объемов производства. В этом случае высокие начальные затраты

на внедрение интегрированных в производственный процесс природоохранных

мер и технологий могут быть в конечном счете возмещены за счет увеличения

объемов производимой продукции, повышения эффективности и снижения

удельных эксплуатационных расходов. Однако на практике обособление

экологической составляющей в рамках таких встроенных в технологический

процесс мероприятий на фоне других капитальных и эксплуатационных расходов

представляет собой достаточно сложную задачу.

В свою очередь потенциал прямой монетизации природоохранных

мероприятий во многом определяется наличием или отсутствием

соответствующих рынков сбыта и, как правило, в отраслях тяжелой

промышленности, в том числе в цветной металлургии и производстве редких и

редкоземельных металлов.

2.23.4.1 Инвестиционные затраты по переработке фосфогипса

В качестве примера приводим обоснование и затраты на создание

производственного цикла переработки фосфогипса.

169

Фосфогипс

- неизбежный крупнотоннажный отход производства

минеральных удобрений, образующийся при переработке апатитового

концентрата по сернокислотной технологии.

Разработана технология комплексной переработки фосфогипса, которая

состоит из следующих технологических этапов:

1. очистка фосфогипса от остаточного содержания кислых солей

(фосфатов, сульфатов и фторидов) и выделения РЗЭ методом кучного

выщелачивания;

2. концентрирование РЗЭ на катионите;

3. экстракционное разделение РЗЭ с получением концентрата церия,

оксидов лантана, неодима, а также концентратов легкой и средней группы.

Разработана безотходная комплексная технология переработки отвалов

фосфогипса с попутным извлечением РЗМ, которая была проверена в

лабораторных условиях на отвальном фосфогипсе ОАО «Гомельский химический

завод» и на фосфогипсе, взятом из процесса производства экстракционной

фосфорной кислоты ОАО «Воскресенские минеральные удобрения», в режиме

полной циркуляции оборотной воды с получением опытных партий строительного

(β - полугидрата сульфата кальция), высокопрочного гипса (α - полугидрата

сульфата кальция) и редкоземельного концентрата.

Сущность технологии:

1. Отмывка фосфогипса осуществляется разбавленным раствором серной

кислоты с получением:

 отмытого фосфогипса;

 сернокислого раствора, содержащего примеси фосфора, фтора и РЗЭ.

2. Переработка сернокислого раствора производится с получением:

 РЗК товарной чистоты;

 оборотного аммиака, направляемого на нейтрализацию сернокислого

раствора;

 щелочной пульпы гипса.

3. Переработка отмытого фосфогипса производится нейтрализацией его

щелочной пульпой гипса с последующим получением гипсового вяжущего, а также

изделий из него.

4. Переработка РЗК (в перспективе) производится с получением групповых

концентратов РЗО, индивидуальных соединений РЗЭ и изделий на их основе.

Комплексная технология переработки фосфогипса не имеет отходов и

может работать в автономном режиме.

Блок-схема комплексной технологии переработки фосфогипса с

получением высокопрочного гипсового вяжущего изделий на его основе и РЗК

приведена на рисунках 2.30 и 2.31.

170

Таблица

2.6

- Нормы расхода сырья и химреагентов на подготовку 1 т

фосфогипса для производства гипсового вяжущего (с получением РЗК). Выход

гипсового вяжущего - 1,25 т/т фосфогипса

Наименование расходуемых видов сырья

Ед. изм.

Норма

и энергоресурсов

Фосфогипс

Серная кислота, ГОСТ 2184-77

0,102

Гашеная известь, ГОСТ 9179-77

0,108

Техническая вода

м³

0,42

Электроэнергия

квт/ч

Осадитель РЗК

кг

11,3

Фильтроткань

п.м.

0,042

Таблица 2.7 - Затраты на организацию производства

№

Статьи затрат

Сумма (тыс. руб.)

п/п

Цех первичной подготовки фосфогипса

25 000,00

Цех концентрата РЗМ

20 000,00

Цех подготовки фосфогипса

20 000,00

Цех производства высокопрочного гипсового вяжущего

15 000,00

Цех производства пазогребневых плит

12 800,00

Цех сухих смесей

15 000,00

Административный корпус

15 000,00

Итого

122 800,00

Таблица

2.8

- Годовые эксплуатационные расходы опытно-промышленного

производства при выделении РЗ из фосфогипса

№

Сумма (тыс. руб.)

Статьи затрат

п/п

без НДС

Пазогребневые плиты

61 440

Гипсовое вяжущее

151 260

Сухие строительные смеси

27 600

Концентрат РЗМ

Итого

240 362

Таблица

2.9 - Выручка от реализации продукции, полученной в результате

переработки фосфогипса

№

Сумма (тыс. руб.)

Статьи затрат

п/п

без НДС

Пазогребневые плиты

283980

Сухие строительные смеси

50484

Концентрат РЗМ

32004

Итого

366 468

173

Раздел 3 Существующие уровни потребления ресурсов и

выбросов в окружающую среду

3.1

Энергоресурсы

производстве

редких

редкоземельных металлов

Общие сведения

Энергетические ресурсы делятся на две главные категории:

невозобновляемые и возобновляемые. К невозобновляемым энергетическим

ресурсам относятся углеводородные топлива: уголь, нефть, природный газ,

горючие сланцы, водород, ядерное топливо и т. д. Современная энергетика в

основном базируется на горючих ископаемых: угле, нефти, природном газе.

Энергию получают тремя путями: производя тепло сжиганием топлива, прямым

преобразованием тепловой энергии и получением специального вида энергии -

электроэнергии.

По

существу,

электроэнергия

является

вторичным

энергоресурсом и выполняет роль посредника между источниками и

потребителями энергии. Главными недостатками получения энергии является

возможное негативное воздействие на окружающую среду.

Потребности в энергоресурсах значительно отличаются для различных

технологий получения редких и редкоземельных металлов. Они зависят от

качества сырья и продукции, использования скрытого тепла или тепла отходящих

газов и производства промежуточной продукции.

Основные экологические проблемы при производстве РМ и РЗМ связаны с

загрязнением воздуха и воды и образованием опасных отходов. На предприятиях

обычно устанавливают собственные водоочистные сооружения и используют

замкнутые системы водооборота.

Для восполнения объемов оборотной воды, используемой в

технологическом процессе, и потерь, связанных с испарением, могут собираться

поверхностные стоки, а также дренажные стоки с полигонов захоронения отходов.

Если позволяют объемы воды, выводимой из производственного процесса, может

добавляться финальный этап кристаллизации, что позволяет полностью

исключить сбросы загрязняющих веществ в принимающие водные объекты.

Многие виды отходов повторно используются в производстве, но основным

видом, оказывающим значительное воздействие на окружающую среду, являются

остаточные продукты выщелачивания. Для подотрасли характерны некоторые

локальные аспекты, такие как шум и вибрация. В связи с тем, что ряд потоков

твердых и жидких отходов являются опасными, существует значительный риск

загрязнения почвы.

175

3.1.1 Выбросы в атмосферу

Получаемые в пирометаллургических процессах выбросы в атмосферу

либо улавливаются в виде дымовых газов, либо отходят в виде неорганизованных

выбросов в зависимости от возраста установки и используемой технологии.

Выбросы дымовых газов обычно контролируются либо в непрерывном режиме,

либо периодически, и по ним представляется соответствующая отчетность.

Большее беспокойство вызывают неорганизованные выбросы, которые

необходимо улавливать. Также улавливаются возгоны и испарения в

гидрометаллургических циклах.

К основным типам выбросов в атмосферу от производства редких и

редкоземельных относятся:

 диоксид серы (SO2), иные соединения серы и кислотные пары;

 оксиды азота (NOx) и иные его соединения;

 металлы и их соединения;

 хлор, HCl, CO, фосген;

 летучие органические соединения и ПХДД/Ф;

 карбонат натрия;

 аммиак;

 пыли.

Иные загрязнители в подотрасли пренебрежимо малы, потому что они либо

не присутствуют в производственном процессе, либо немедленно нейтрализуются

(например, фтор или фториды), либо встречаются в низких концентрациях

(органика). Определенные объемы загрязняющих веществ выбрасываются в

составе пылей. Источники выбросов определяются используемыми технологиями

(см. таблицу 3.1). К ним относятся:

 транспортировка, погрузка / разгрузка и подготовка сырья;

 обжиг/спекание и сернокислотная установка (большинство выбросов

происходят во время незапланированных остановок);

 пирометаллургические операции: возгонка (спекание, обжиг), плавка и

рафинирование;

 гидрометаллургические операции: выщелачивание, экстракция, сорбция,

очистка и электролиз;

 механическая обработка: измельчение, размол и гранулирование;

 литье.

Другие загрязняющие вещества не имеют видимого значения для

промышленности, потому что они не присутствуют в производственном процессе,

сразу нейтрализуются (например, хлор или HCl) или потому, что их концентрация

176

слишком мала (например, CO). Выбросы в значительной степени связаны с

пылью.

Таблица

3.1 - Значимость возможных выбросов в атмосферу из РМ и РЗМ

производств

Обжиг и

иные

Выщела-

Серно-

пирометал-

чивание

Механическая

Литье

Компонент

Электролиз

кислотная

лургуче-

обработка

и т. п.

установка

ские

очистка

процессы

••

Оксиды

••(1)

•

(кислотные

•

•••

сульфаты серы

пары)

Оксиды азота

•(1)

НП

•

Пыль

•••(1)

•

•••

••

НП

металлы

Хлор, хлориды,

•(1)

•

НП

ЛОС

Примечание:

••• наиболее важные; •• - средней важности; • - наименее важные; НП = неприменимо.

(1) Прямые выбросы с этапов обжига или плавки подвергаются обработке и/или передаются

на этапы газоочистки и на сернокислотную установку; по-прежнему остаются значимыми

остаточные выбросы диоксида серы или оксидов азота с сернокислотной установки. Для этих

источников также достаточно значимы неорганизованные и неуловленные выбросы.

Помимо технологических выбросов, образуются неорганизованные

выбросы. Основными источниками неорганизованных выбросов (см. таблицу 3.2)

являются:

 пыль, образующаяся при хранении, погрузке / разгрузке и обработке

концентратов;

 утечки из обжиговых и плавильных печей;

 аэрозоли и пыли, содержащиеся в отходящих газах от ванн

выщелачивания и очистки;

 отходящие газы градирен для устройств выщелачивания, и очистки

экстракционных установок;

 отходящие газы градирен процесса электролиза;

 прочие.

Таблица 3.2. - Средние выбросы в атмосферу от установок

Объем,

Удельные выбросы,

Источник

т/год

г/т РМ и РЗМ

Пыль от хранения, погрузки / разгрузки и обработки

< 0,25

0,25-0,75

концентратов и огарка

Аэрозоли и пыли из отходящих газов от ванн

< 2

1-9

выщелачивания и очистки

Отходящие

газы

градирен

для устройств

< 4

2-16

выщелачивания и очистки

Отходящие газы градирен процесса электролиза (0,8

< 5

3-20

т/год)

177

Хотя неорганизованные выбросы трудно измерить и оценить, существуют

некоторые успешно применяемые методы.

Общая информация о контроле выбросов загрязняющих веществ на

российских предприятиях приведена в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Информация о нормировании выбросов загрязняющих веществ

на российских предприятиях и в справочнике НДТ ЕС

Загрязняющее

Наличие ЗВ в разрешении

Справочник ЕС

вещество

Предприятие

BAT-

Контроль

Передел

(по [1316])

AEL

Азота диоксид

Азота оксид

Взвешенные

частицы PM10

Взвешенные

частицы PM2,5

Взвешенные

Все переделы

Пыль

вещества

ПХДД/Ф

Плавка

смешанных

Летучие

материалов,

органические

шлакокозгонная и

соединения

вельц-печи

Серы диоксид

пирометаллургия

Углерода оксид

Выщелачивание,

Металлы и их

очистка,

соединения

электролиз,

экстракция

Хлориды

Обжиг и плавка

газообразные в

смешанных

пересчете на HCl

материалов

Фториды

газообразные в

пересчете на HF

Выщелачивание,

Серная кислота

Нет данных

очистка,

электролиз

3.1.1.1 Оксиды азота

Этапы обжига и плавки являются потенциальными источниками

образования оксидов азота (NOx). Оксиды азота (NOx) могут образовываться из

соединений азота, присутствующих в концентратах, или из азота воздуха при

высокой температуре. Получаемая серная кислота может поглощать большую

часть NOx, что может негативно влиять на качество серной кислоты. Если после

178

обжига наблюдается высокий уровень NOx, из экологических соображений и для

поддержания качества продукта может потребоваться очистка газов,

образующихся при обжиге. Другие печи, использующие кислородно-топливные

горелки, могут также демонстрировать снижение NOx. Диапазон значений

концентрации для всех процессов составляет от 10 до 120 мг/нм³.

3.1.1.2 Пыль и металлы

Вынос пыли от обжига или иных пирометаллургических процессов является

потенциальным источником как организованных, так и неорганизованных

выбросов. Пирометаллургические газы улавливаются и обрабатываются сначала

в процессе газоочистки и затем при производстве серной кислоты. Пыль

удаляется из газа и возвращается в технологический процесс.

Газы после разбрызгивающих или оросительных систем, используемых из

мест выгрузки огарка и слива металла, также являются потенциальными

источниками выбросов. В этих точках с целью предотвращения неорганизованных

выбросов необходимо осуществлять максимально возможное улавливание

отходящих газов и их очистку. Диапазон значений выбросов пыли из данных

источников составляет от менее 1 мг/нм³ до 15 мг/нм³.

Аспирация реакторов на этапах выщелачивания, экстракции и очистки

может привести к выбросу аэрозолей, которые можно при необходимости (при

наличии регулярного контроля) улавливать с помощью скрубберов или

туманоуловителей

/ демистеров. Выбросы, содержащие опасные вещества

(водород), контролируют в местах возможных выбросов. Эти выбросы постоянно

улавливают и пропускают через устройства газоочистки, например, скрубберы и

туманоуловители (в системах мокрой очистки) и рукавные фильтры (в системах

сухой очистки).

В цехе электролиза образуются выбросы аэрозолей, которые могут

содержать металлы в растворенном виде. Диапазон значений выбросов пыли и

паров из данных источников составляет от 0,2 до 1,25 мг/нм³.

В то время как для контролируемых выбросов всегда установлены

определенные источники и эти выбросы можно улавливать, подвергать очистке и

возвращать в процесс, неорганизованные выбросы распространяются

практически по всей производственной площадке. Основными источниками

неорганизованных выбросов являются места хранения и транспортировки

материалов, пыль, оседающая на транспортных средствах, проездах или на

открытых участках рабочей зоны, где никаких мер по их предупреждению и

сокращению обычно не предпринимается. Сокращение неорганизованных

выбросов достигается благодаря реализации следующих мероприятий, как:

 обновление систем улавливания и фильтрации отходящих газов;

 сокращение времени остановка печи путем усовершенствования

процессов футеровки (соответственно, сокращение времени запуска и остановка,

когда за ограниченный отрезок времени происходят значительные выбросы);

179

 укрытие

/ размещение внутри строений мест доставки, хранения

материала, установка там газоулавливающих систем;

 усовершенствование обращения с материалами (например, путем

увлажнения сыпучих материалов до и во время погрузки) и сокращение частоты

транспортных операций (например, путем использования более мощных

погрузчиков);

 установка обязательной мойки автотранспортных средств (для

внутрицехового и внешнего транспорта);

 укрепление покрытий площадок и подъездных путей и оптимизация их

уборки.

3.1.2 Сбросы в водные объекты

При производстве редких и редкоземельных металлов основными

загрязняющими веществами, содержащимися в стоках, являются металлы и их

соединения, а также материалы в форме суспензии.

Другие вещества, попадающие в воду в значительных количествах - это

хлориды, фториды и сульфаты.

Потоками сточных вод, в которых могут содержаться вышеуказанные

вещества, являются:

- стоки с этапов обжига и газоочистки: мокрые скрубберы, мокрые

электрофильтры, этап извлечения ртути;

- случайные утечки из различных гидрометаллургических процессов.

Другими потенциально загрязненными потоками сточных вод, которые

собираются и повторно используются как промывочная вода при фильтрации

(если позволяет их качество), являются:

 стоки, образующиеся при промывке анодов и катодов;

 уплотняющая вода из вакуумных насосов;

 общие операции, включая чистку оборудования, мытье полов и т. п.;

 слив из охлаждающих контуров (обычно следующих за некоторыми

закрытыми циклами водооборота);

 ливневые и поверхностные стоки (прежде всего в зонах хранения) и

стоки с крыш;

 вода, подаваемая с полигонов отходов и подземных полостей.

3.1.2.1 Стоки с водоочистных сооружений

В общем случае системы мокрой газоочистки эксплуатируются при

замкнутом цикле оборота жидкости.

180

В мокрых скрубберах производится очистка кислых насыщенных SO2

растворов, образующихся в процессе обжига. В скруббере удаляются фториды,

хлориды, следы ртути (если имеется) и селена и некоторые частицы, которые

проходят механическую газоочистку. Во избежание накопления загрязняющих

веществ некоторое количество жидкости непрерывно сливают из скруббера.

Металлы и их соединения и материалы в виде суспензии являются

основными загрязнителями в воду.

Другими важными веществами, которые попадают в воду являются

хлориды, фториды и сульфаты.

Возможными потоками сточных вод, которые содержат вышеупомянутые

вещества, являются:

 сточные воды от мокрых скрубберов;

 сточные воды от мокрых электрофильтров;

 уплотняющей воды из насосов;

 общие операции, в том числе очистки оборудования, полов и т. д.;

 выделения из контура охлаждающей воды;

 дождевые стоки с поверхности (в частности, мест хранения) и крыши.

В мокрых электрофильтрах также образуются кислые растворы. После

фильтрации их перерабатывают. Некоторое количество жидкости сливают из

данного контура, чтобы удалить накапливающиеся частицы загрязняющих

веществ. Перед сливом данную жидкость обрабатывают и анализируют.

Продувочная жидкость в определенных количествах содержит взвешенные

твердые частицы и растворенные соли. Продувочную жидкость перед сбросом

очищают либо локально, либо в центральной водоочистной установке с целью

удаления твердых и растворенных веществ. Место утилизации отделенных

материалов зависит от источника происхождения сточных вод.

3.1.2.2 Cточные воды от газоочистки

Как правило, влажные газоочистные системы работают с рециркуляцией

жидкости. Контролируемый отбор поддерживает количество взвешенных твердых

частиц и растворенных солей в определенных заданных пределах. Абсорбера

либо обрабатывают отдельно или в комплексе завода по обработке воды для

удаления твердых и растворенных частиц перед выгрузкой. Назначение

отделенного материала зависит от происхождения сточных вод. В мокрых

электрофильтрах также будет образовываться кислая скрубберная жидкость. Она

будет рециркулировать после фильтрации. Некоторую жидкость следует спустить

из циркуляции, чтобы удалить накопленные загрязнения. Этот раствор

обрабатывают и анализируют перед сбросом.

181

Таблица 3.4 - Источники отработанной воды и технологии их переработки

Наименование

Возможное использование /

Операция / источник

процесса

обработка

Главный

Дождевая вода с дорог,

Установка обработки воды,

тротуаров, крыш, от мытья

затем

удаление

или

дорог,

грузового

рециркуляция

автотранспорта и т. д.

Плавильные операции

Вода охлаждения печей,

Рециркуляция

машин и оборудования

Система очистки газа

Конденсат от охлаждения

Удаление суспензии, остаток как

газа и водного скруббера

исходный материал.

Конденсат от удаления ртути

После удаления ртути на

очистку воды.

Рециркуляция

Завод серной кислоты

Вода

от

охлаждения

Рециркуляция

оборудования.

Протечки

На установку обработки воды

Склад сырья

Поверхностная вода

На установку обработки воды

(дождевая)

Общее оборудование

Ремонт

На установку обработки воды

Установка

очистки

Обработка сточной воды

Остаток

для

текущего

воды

использования / сброс

3.1.2.3 Слив электролита и экстрагентных фаз

Электролит и экстракционные фазы можно сливать из ванн и с целью

контроля накопления примесей, например, магния, которые могут отрицательно

влиять на работу электролитических ванн. Поток, обращающийся через

электролитические ванны, относится к тому же закрытому водному контуру, к

которому принадлежат этапы выщелачивания и очистки. Серная кислота,

образующаяся во время электролиза, поступает в процесс выщелачивания, а

оставшаяся часть жидкости очищается и подается на электролиз.

Стоки из цикла электролиза, выщелачивания, экстракции и очистки

являются сильнокислыми и взвешенные твердые частицы в высокой

концентрации. Объем стоков зависит от состава цинковых концентратов,

используемых на этапе обжига. Элементы, которые склонны накапливаться в

контуре, особенно магний, определяют объем сливаемой жидкости и

необходимость ее очистки. Стоки из этой системы можно перерабатывать с целью

извлечения Mg, Na, K, хлоридов и фторидов.

В таблице

3.5 представлены сводные данные по потенциальным

источникам сточных вод и технологиям их переработки.

182

Таблица 3.5 - Потенциальные источники стоков и технологии их переработки

Этап техпроцесса

Операция / источник

Использование / переработка

Ливневые стоки с дорог,

Повторное использование и/или

площадок, крыш, мокрая

Общие операции

переработка на водоочистной

уборка

дорог,

мытье

установке

грузовиков и т. д.

Обжиг/мокрая

Мокрая очистка газов из

Водоочистная установка

газоочистка

обжиговой печи

Общие операции, включая

Выщелачивание

Возврат на выщелачивание

мокрую газоочистку

Экстракция

Отстаивание, очистка

Возврат на экстракцию

Сорбция

Отстаивание, очистка

Возврат на сорбцию

Очистка

Общие операции

Возврат на выщелачивание

Чистка ванн, анодов и

Электролиз

Возврат на выщелачивание

катодов

Все технологические

Техобслуживание

Водоочистная установка

установки

Водоочистная

Для

некоторых

методов

Очистка стоков

установка

повторное применение / сброс

3.1.3 Остаточные продукты технологических процессов

Производство металлов приводит к образованию ряда побочных продуктов,

остаточных продуктов и отходов. Твердые остаточные продукты, образующиеся

при реализации различных процессов и этапов очистки, могут использоваться по

трем направлениям:

 повторное использование в данном процессе или на предыдущих

процессах;

 переработка на последующих этапах с целью извлечения других

металлов;

 окончательная утилизация после переработки, обеспечивающей

безопасную утилизацию.

Значимыми являются следующие образующиеся твердые отходы:

- твердые остаточные продукты с высоким содержанием металлов,

образующиеся в процессах выщелачивания, экстракции очистки и электролиза

цинка. Эти продукты обычно повторно перерабатываются на соответствующем

этапе технологического процесса.

Пыль или шлам от обработки газов используются в качестве сырья для

производства других металлов, таких, как Ge, Ga, In или могут быть возвращены

на переплавку или в контур выщелачивания для извлечения свинца и олова.

Селеновые остатки возникают из предварительной обработки ртутных или

селеновых потоков от газовой очистки.

183

3.2 Существующие уровни выбросов и потребления в

производстве тугоплавких редких металлов

Тугоплавкие металлы имеют высокую точку плавления и также

характеризуются другими специфическими физико-химическими свойствами,

такими как высокая плотность, инертность, коррозионная и кислотная стойкость.

Например, цирконий имеет способность захватить медленные нейтроны, что дает

этому металлу важную роль в строительстве атомных реакторов. Тугоплавкие

металлы производятся и как металлический слиток (стержни) с использованием

электронно-лучевых печей и как металлический порошок в качестве исходного

материала для порошковой металлургии типа прессованием или спеканием.

В разделе

2 проведен обзор общих методов, используемых при

производстве редких металлов. Тяжелые металлы переносятся в процесс в виде

микроэлементов в первичное или вторичное сырье. Металлы с температурой

кипения ниже температуры процесса будут выделяться в виде газов в виде пара

металлов, которые частично конденсируются и окисляются, чтобы образовать

часть пыли и дыма из камеры обжига. Пары металлов и отходящие газы,

образующиеся при плавке или рафинировании тугоплавких металлов в

электронно-лучевой печи, собираются вакуумной системой и затем

конденсируются интенсивным охлаждением. Другим экологическим воздействием

производства тугоплавких металлов, таких как тантал, цирконий и гафний,

являются радиоактивные уровни некоторых сырьевых материалов. Также

следует учитывать токсикологию некоторых тугоплавких металлов, например,

хрома, марганца и ванадия.

Производство тугоплавких металлов обычно требует высоких температур.

Экологическое воздействие на воздух, воду и землю может быть

классифицировано как следующее.

Потребление сырья и энергии.

Выбросы в атмосферу:

 выбросы пыли и дымов от плавки, производства твердосплавов и

карбидов;

 другие выбросы в атмосферу - аммиак (NH3), кислотный дым (HCl),

фтористый водород (HF);

 ЛОС и тяжелые металлы.

Шум и вибрация.

Твердые остатки, отходы и полупродукты:

 пыль, дымы и шлам;

 шлак.

Сброс воды:

 перелив воды из скрубберов;

184

 сточные воды от грануляции шлака и металла;

 утечка из циклов охлаждающей воды.

3.2.1 Потребление сырья и энергии

Имеющиеся данные о потреблении сырья и энергии для производства

тугоплавких металлов представлены в виде удельных входных факторов на

основе тонны производственного продукта в следующих таблицах.

Таблица 3.6 - Потребление сырья и энергии для производства тугоплавких

металлов в качестве конкретных факторов воды

Руда и концентраты, кг/т

н.о.

Потребление энергии кВт/т

1000-15 000 (АРТ* - производство)

3500-12 000 (производство карбида)

1500-2500 (цинк процесс)

Газ, м³/т

н.о.

Вода, м³/т

н.о.

Порошок Al, кг/т

n.r

Порошок кальция, кг/т

n.r

Другие, кг/т

н.о

АРТ - паровольфрамат аммония,

н.о. - данные отсутствуют,

n.r. - не имеет значения в этом процессе производства.

В таблице 3.7 представлена информация о данных процесса для плавки

тугоплавких металлов в электронно-лучевой печи. В электронно-лучевых печах

электронные пушки создают высокоэнергетические электроны, которые передают

энергию на загрузку в печи, чтобы обеспечить ее плавление.

Таблица 3.7 - Показатели плавки тугоплавких металлов в электронно-лучевой

печи

Емкость

Мощность

Производительность

Потребление

Металл

тигля, т

печи, МВт

т/ч

энергии кВт/т

Ниобий

0,5-2

< 1,2

0,02-0,4

6000-15 000

Тантал

0,5-2

< 1,2

0,02-0,4

6000-15 000

Молибден

0,02-0,1

< 5000

Вольфрам

0,02-0,1

< 5000

Титан

0,2-0,1

1000

Электронно-лучевые печи используются для плавления и/или очистки

тугоплавких металлов, таких как ванадий, ниобий и тантал, металлов, таких как

молибден и вольфрам, а также реактивных металлов, таких как цирконий и

гафний.

185

3.2.2 Выбросы

3.2.2.1 Выбросы в атмосферу

Согласно необходимому сырью и используемым операциям, например,

дробление, сушка, плавка, разделение металлов и шлаков, прокаливание,

восстановление водорода, цементация и обработка продукта, одним из наиболее

важных источников воздействия на окружающую среду являются выбросы пыли и

дыма. Выбросы пыли как в трубу или в виде неорганизованных утечек являются

важными, поскольку вредные металлические соединения, такие как марганец и

кобальт, могут быть частью пыли. Выгрузка и хранение сырья могут привести к

образованию пыли, когда материал подается из различных источников, таких как

барабаны, пластиковые пакеты или гибкие промежуточные контейнеры (FIBC), в

бункеры. Пыль и дым, которые образуются при плавке или плавлении, например,

титана, или при производстве порошка, собираются напыльниками и переносятся

в систему пылеулавливания (например, тканевым фильтром или скруббером).

Выбросы через трубу, как правило, контролируются постоянно или периодически

на местах или консультантами за пределами площадки и сообщаются

компетентным органам.

3.2.2.2 Выбросы в воду

Для производства тугоплавких металлов выбросы в воду очень зависят от

процесса и системы борьбы с загрязнением, а также от типа используемой

очистки сточных вод. Существуют различные системы водоподготовки и очистки

сточных вод. На некоторых заводах используется центральная станция очистки

сточных вод, в которой вода из разных производственных процессов, а также

поверхностная сточная вода будут очищаться вместе. В других установках

используется отдельная система очистки дождевой воды и специальных

процессов обработки для различных потоков сточных вод. Основными

загрязнителями воды являются взвешенные твердые вещества и соединения

металлов. Сточные воды обрабатывают для удаления растворенных металлов и

твердых веществ и рециркулируют или повторно используют в максимально

возможной степени в процессе. Возможные потоки сточных вод:

 поверхностные стоки и дренажные воды;

 сточные воды из мокрых скрубберов;

 сточные воды из шлаков и металлического гранулирования;

 охлаждающая вода.

Загрязненную воду обычно ведут к загустителю или отстойному водоему

для осаждения взвешенных твердых частиц.

Стадии осаждения часто используются для удаления металлических

соединений из воды. Взвешенные твердые вещества в основном состоят из очень

мелких частиц, поэтому может потребоваться добавить флокулянт для

облегчения осаждения в загустителях. После обработки в загустителе или

186

отстойном водоеме взвешенные твердые вещества обычно ниже 20 мг/л, что

позволяет повторно использовать в скрубберах, в качестве охлаждающей воды

или в качестве технологической воды для других целей.

3.2.2.3 Сводные данные о выбросах за счет производства

тугоплавких металлов

Принимая во внимание различные процессы, используемые при

производстве тугоплавких металлов, в следующей таблице дается обзор

экологических данных по выбросам в атмосферу, воду и землю. Различие между

использованием первичного и вторичного сырья заключается в том, что

вторичные тугоплавкие металлы могут быть напрямую использованы в

производстве стали и сплавов, в том числе феррониобий (ванадий) без затрат на

основное их производство.

187

Таблица 3.8 - Выбросы при производстве вольфрама и его порошка

Образование,

Тугоплавкие

рециклинг или

Выбросы в атмосферу

Сброс в воду

Примечание

металлы

повторная

переработка отходов

Вольфрам

мг/нм³

Первичные

Пыль

Склад руды и пересыпка

< 10

 Система охлаждения

 Пыль,

 Выбросы пыли обычно

материалы

воды сконструирована

уловленная в

ниже представленных

Пыль

Кальцинация

1-6

как оборотная, и не

системе

ELV (20 мг/нм³, так как

Пыль

Восстановление

< 5

контактирует с

пылеулавливания,

порошок вольфрама

водородом

материалами.

возвращается в

ценный материал.

Пыль

Пыление

< 10

 Сбросная вода из

процесс.

 Только доступные

Пыль

Продукт пересыпки

< 10

скруббера

 Отходы от

запыленности выбросов

Пыль

Неорганизованные

контролируется на W и

кристаллизации и

исключительно в

выбросы при погрузке и

NH4 и при

сушки АРТ

диапазоне 1-3 мг/нм³.

выгрузке.

Витание

необходимости

 Эти данные являются

мелких частиц

обрабатывается для

точными для

NH3

Неорганизованные дымы

< 60

снижения их

производства

распада

аммиачных

концентрации

вольфрамовых порошка и

продуктов

от

карбида.

кальцинации

 Аммиачные

Возможен

риск

соединения - очень

воспламенения

от

пахнущая субстанция, что

водородных дымов

может стать проблемой

Вторичные

Пыль

Аналогично

как

для

< 10

Система охлаждения

Кобальт

обычно

материалы

первичных материалов

воды сконструирована

добавляют к твердой

Дымы

цинка

из

n.a.

как оборотная, и не

металлосодержащей

процессов дистилляции

контактирует с

пыли

Дымы

кобальта

из

< 1

материалами

процессов дистилляции

(СО-часть

металлоскрапа)

Таблица 3.9 - Выбросы при производстве ванадия и молибдена

Образование,

Тугоплавкие

рециклинг или

Выбросы в атмосферу

Сброс в воду

Примечание

металлы

повторная

переработка отходов

Ванадий

мг/нм³

Первичные

Пыль

От

приготовления

шихты,

< 10

Нет доступной

 Пыль, уловленная

 Порошок кальция,

материалы

например, измельчение

информации по

в системе

используемый как

Пыль

От смешения солей щелочных

< 3

образованию сбросной

пылеулавливания.

восстановитель

металлов для обжига

воды

 Хвосты

должен

Остатки

кальция

могут

n.a.

выщелачивания.

складироваться

выделяться при использовании

 Нет доступной

очень осторожно,

порошка

кальция

как

информации по

так как имеется

восстановителя

образованию

высокая

Остатки

алюминия

могут

n.a.

отходов

пожароопасность

выделяться при использовании

порошка

кальция

как

восстановителя

Вторичные

Возможны различные выбросы от химических

Нет доступной

Нет

доступной

материалы

процессов в зависимости от исходных

информации по

информации

по

материалов и технологии. Данные недоступны.

образованию сбросной

образованию

воды

отходов

Молибден

мг/нм³

Первичные

Пыль

От перегрузки и приготовления

< 10

Нет

доступной

Нет

доступной

Согласно

материалы

шихты на складе, очищенные в

информации

по

информации

по

международной

мешочном фильтре

образованию сбросной

образованию

классификации,

Пыль

Неорганизованные

дымы

n.a.

воды

отходов

триоксид

распада аммиачных продуктов

молибдена (MoO3)

от кальцинации

классифицируется и

Дымы

n.a.

как вредный (ХN)

Н2

Возможные риски возгорания от

водородных дымов

Вторичные

Возможны различные выбросы от химических

Нет

доступной

Нет

доступной

материалы

процессов в зависимости от исходных

информации

по

информации

по

материалов и технологии. Данные недоступны

образованию сбросной

образованию

воды

отходов

Таблица 3.10 - Выбросы при производстве титана

Образование,

Тугоплавкие

рециклинг или

Выбросы в атмосферу

Сброс в воду

Примечание

металлы

повторная переработка

отходов

Титан

мг/нм³

Первичные

Пыль

< 10

 Жидкие стоки

 Пыль, собираемая в

 Частицы титана

материалы

образовываются в

системе

состоят из

Пыль

Пыль, содержащая титановые

мокром скруббере. Эти

пылеулавливания.

относительно

включения, соль и, возможно,

стоки могут содержать

 Пыль содержит

грубых частиц,

небольшие количества натрия

HCl, TTC и NaOH.

титан, диоксид титана и

которые быстро

образовывается при сливе

 Жидкие стоки

оксид натрия.

оседают и

расплава из реактора

появляются единожды

 Некоторые

представляют

Пыль

Неорганические выбросы

n.a.

при использовании

плавильные печные

пожароопасность.

Пары

Пары соляной, плавиковой и

n.a.

охлаждающей воды

тигли охлаждаются

 Частая очистка

кислоты

азотной кислоты

через основание или

жидким натрий-

обеспечивает

TiOCl

Пары гидрозолей ТТС в

при продувке закрытой

калиевым сплавом

отсутствие

контакте с влажным воздухом

системы охлаждающей

(NaK) и небольшим

накопления, и

образуют туман, содержащий

воды реакционных

количеством

пыль обычно

диоксид титана, оксихлорид

резервуаров и тиглей в

окисленных этих

продают как

титана (TiOCl)

плавильных печах.

материалов,

побочный продукт.

ТТК

Аргон, используемый для

 Моющая отходы

образющихся в виде

 ТТС

создания

инертной

вода.

шлама. Шлам

(тетрахлорид

атмосферы

реакторе,

 Кислотное

взаимодействует с

титана)

захватывает следы ТТС и

выщелачивание и

водой, и

натрия

промывка.

образовавшаяся

 Очищающий сток

жидкость выгружается

хлорид титана

на завод по очистке

стоков

TiO2

Дымы от очистки крышек

NaO

реакторов,

содержащие

диоксид титана и оксид

натрия

< 5

Вторичные

Выбросы сопоставимы с вышеприведенными

Сточные

воды

Отходы

как

для

материалы

выбросами в атмосферу

аналогичны как и для

первичных материалов

Таблица 3.11 - Выбросы при производстве тантала

Образование,

Тугоплавкие

рециклинг или

Выбросы в атмосферу

Сброс в воду

Примечание

металлы

повторная

переработка отходов

Тантал

мг/нм³

Первичные

Пыль

Склад и перегрузка исходных

< 10

 Система

 Пыль, собираемая

 Эти данные подходят

материалы

материалов

охлаждающей воды для

в системе

для производства

Пыль

Кальцинация

< 5

электронно-лучевой

пылеулавливания

порошка тантала и его

Пыль

Восстановление водородом

< 5

печи сконструирована

рециркулирует в

карбида.

Пыль

Карбонизация

< 5

как замкнутый цикл и не

процесс.

 Аммиачные

Пыль

Пыление

< 10

имеет контакта с

 Нет доступной

соединения имеют

Пыль

Продукты перегрузки (тонкая пыль)

< 10

материалами.

информации об

сильный запах, который

Пыль

Неорганизованные выбросы при

n.a.

 Информация не

образовании других

может создать

загрузке и выгрузке печи. Витание

доступна об

отходов

проблему.

мелких частиц

образовании других

 Некоторые

NH3

Трубные и/или неорганизованные

< 60

стоков.

материалы тантала

аммиачные дымы от кальцинации

имеют высокую

Водород-фтор

< 1

радиоактивность.

Возможна пожароопасность от

 HF (фтористый

водородных дымов

водород)

высокотоксичен и легко

абсорбируется на

поверхности контакта

Окончание таблицы 3.11

Образование,

Тугоплавкие

рециклинг или

Выбросы в атмосферу

Сброс в воду

Примечание

металлы

повторная

переработка отходов

Вторичные

Пыль

Так же как и при первичных

 Система охлаждающей

 Пыль, собираемая

 HF(фтористый

материалы

материалах

воды для электронно-

в системе

водород)

Возможна пожароопасность от

лучевой печи

пылеулавливания

высокотоксичен и

водородных дымов

сконструирована как

рециркулирует в

легко абсорбируется

NH3

Трубные и/или неорганизованные

< 60

замкнутый цикл и не

процесс

на поверхности

аммиачные дымы от кальцинации

имеет контакта с

 Нет доступной

контакта.

материалами.

информации об

 Склад перегрузка

 Выщелачивание

образовании других

HF должны это

сплава тантала и

отходов

учитывать.

промывка.

 Кобальт обычно

 Выщелачивание

добавляют в твердый

шлама и промывка.

металлический

 Кислотная мойка

порошок

танталового порошка и

промывка.

 Выщелачивание

конденсатора и промывка

Водород-фтор

< 1

Следы металлов Co, MnO, Ni и Ag могут

N i< 1

быть в скрапе тантала и могут быть

Co < 1

удалены

Таблица 3.12 - Выбросы при производстве ниобия

Тугоплавкие

Сброс в

Образование, рециклинг или

Выбросы в атмосферу

Примечание

металлы

воду

повторная переработка отходов

Ниобий

мг/нм³

Первичные

Пыль

От всех источников очищенных

< 10

 Нет

 Пыль, собираемая в системе

 Ниобий и его

материалы

в мешочном фильтре

доступной

пылеулавливания.

соединения имеют очень

Пыль

< 5

информации

 Шлак от восстановления в

низкую токсичность.

Пыль

От производства карбидов

< 5

об

вакуумной печи.

 HF (плавиковая

ниобия

образовании

 Известно, что пирохлор,

кислота) очень токсична и

Пыль

Неорганизованные выбросы

n.a.

стоков

который является

может легко

VOC

От жидкой экстракции

n.a.

значительным сырьевым

абсорбироваться на

Выбросы NF

< 1

ресурсом, может иметь высокий

контактной поверхности.

HCl

< 10

уровень радиоактивности и

 Следа и перегрузка HF

Алюминиевые остатки могут

< 5

поэтому термический

должны выполняться

быть отделены просеиванием

плавильный процесс

расчетливо

порошка для использования как

потенциально экологически

восстановитель

грязен с должным вниманием к

Другие выбросы зависят от исходного сырья и

удалению шлака.

процесса.

Дополнительные

сведения

 Нет доступной информации

недоступны.

об образовании отходов

Вторичные

Пыль

От всех источников очищенных

< 10

 Нет

 Нет доступной информации

 HF(фтористый водород)

материалы

в мешочном фильтре

доступной

об образовании отходов

высокотоксичен и легко

Выбросы HF при копании

< 1

информации

абсорбируется на

об

поверхности контакта.

образовании

 Склад перегрузка HF

стоков

должны это учитывать.

 Кобальт обычно

добавляют в твердый

металлический порошок

Другие выбросы зависят от исходного сырья и

 HF (фтористый

процесса.

Дополнительные

сведения

водород) высокотоксичен

недоступны

и легко абсорбируется на

поверхности контакта.

 Склад, перегрузка HF

должны это учитывать

Таблица 3.13 - Выбросы при производстве рения, циркония и гафния

Образование, рециклинг

Тугоплавкие

Выбросы в атмосферу

Сброс в воду

или повторная

Примечание

металлы

переработка отходов

Рений

мг/нм³

Первичные

Пыль

От всех источников очищенных

< 10

 Формирование

 Пыль, собираемая в

 Рений и его

материалы

в мешочном фильтре

стоков.

системе

соединения имеют

Пыль

< 5

 Нет доступной

пылеулавливания

очень низкий уровень

Пыль

Неорганизованные выбросы

n.a.

информации об

токсичности

Другие выбросы зависят от исходного сырья и

образовании стоков

процесса. Дополнительные сведения недоступны.

Вторичные

Выбросы зависят от использованного

сырья и

 Нет доступной



материалы

процесса. Данные недоступны.

информации об

образовании стоков

образовании отходов

Цирконий и

мг/нм³



гафний

Первичные

Пыль

От всех источников очищенных

< 10

 Нет доступной

 Zr и Hf также

 Получение

материалы

в мешочном фильтре

информации об

ассоциируются с

циркония имеет

Пыль

Неорганизованные выбросы

n.a.

образовании стоков

радиоактивными

значительный

металлами (уран,

экологический риск,

Неорганизованные выбросы

n.a.

полоний и торий),

связанный с его

которые могут быть в

остаточной

Радиоактивность от циркония

n.a.

остатк

радиоактивностью от

Хлорирующий процесс для части

 Кислотное

радиоактивных

циркониевого концентрата и возгонки

выщелачивание при

металлов (уран,

тетрахлорида циркония требует строгих

производстве

полоний и торий),

ограничительных процедур. Другие

металлического

находящихся в

выбросы зависят от исходного сырья и

циркония и сплав

тяжелом песке,

процесса. Дополнительные сведения

 Бросовая кислот

который используется

недоступны

как сырье. Уровень

 Нет доступной

информации об

радиации не

образовании отходов

публикуется

Вторичные

Выбросы зависят от использованного

сырья и

 Нет доступной



материалы

процесса. Данные недоступны

информации об

образовании стоков

ИСТ 24-2020

Раздел 4 Определение наилучших доступных технологий

Термин «наилучшие доступные технологии» (НДТ) определен в

Федеральном законе от 10 января 2002 г. № 7 ФЗ «Об охране окружающей

среды» [1].

Под технологией в целом понимают совокупность методов обработки,

изготовления, изменения состояния, свойств и формы сырья, материалов или

полупродуктов, осуществляемых в процессе производства продукции. Здесь

имеют в виду и собственно технологию, и способ, с помощью которого

описываемый объект спроектирован, построен, эксплуатируется и выводится из

эксплуатации. Это не только технология производства, но и различные

технические и нетехнические методы повышения экологической результативности

(экологический менеджмент, управленческие решения).

Под доступной понимают экономически целесообразную технологию,

которая достигла уровня, позволяющего обеспечить ее внедрение в той отрасли

цветной металлургии, которая отвечает за производство редких и

редкоземельных металлов, с учетом экономической и технической

обоснованности, затрат и преимуществ; при этом технология должна быть

реализована хотя бы на двух предприятиях отрасли.

Под наилучшей понимают технологию, обеспечивающую охрану

окружающей среды и ресурсосбережение (ресурсы здесь - сырье, вода, энергия)

в максимальной мере.

Порядок определения технологии в качестве НДТ определен

постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г.

№ 1458 «О порядке определения технологии в качестве наилучшей доступной

технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-

технических справочников по наилучшим доступным технологиям»

[5], на

основании которого Министерство промышленности и торговли Российской

Федерации разработало Методические рекомендации по определению

технологии в качестве наилучшей доступной технологии.

Согласно перечисленным документам при отнесении технологических

процессов, технических способов и методов, оборудования к НДТ необходимо

руководствоваться следующими критериями:

а) наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в

расчете на единицу времени или объем производимой продукции (товара),

выполняемой работы, оказываемой услуги либо соответствие другим показателям

воздействия на окружающую среду, предусмотренным международными

договорами Российской Федерации; приоритетным, оказывающим наименьшие

отрицательные воздействия на окружающую среду, рекомендовано считать

воздействие от отходов, затем выбросов в воду и загрязнение почвы; воздействие

от выбросов в воздух рекомендовано рассматривать как фактор, имеющий

наибольший отрицательный эффект;

195

б) экономическая эффективность внедрения и эксплуатации; анализ

экономической эффективности заключается в оценке затрат на внедрение и

эксплуатацию технологии и выгоды от ее внедрения методом анализа затрат и

выгод; в процессе оценки целесообразно разделять объекты на новые и

действующие;

в) применение ресурсо- и энергосберегающих методов;

г) период внедрения;

д) промышленное внедрение технологических процессов, оборудования,

технических способов, методов на двух и более объектах в Российской

Федерации, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

В качестве источников информации о применяемых на практике

технологиях, относящихся к НДТ, использованы сведения, полученные в

результате анкетирования предприятий отрасли, результаты научно-

исследовательских работ, а также информация, полученная в ходе консультаций

с профильными экспертами.

Наилучшие доступные технологии и методы, а также - в необходимых

случаях

- соответствующие им технологические показатели (значения

концентрации

выбросов)

определены

технической

рабочей группой

применительно к следующим основным процесса производства:

1) процессы подготовки сырья и его опробование: сушка, дробление,

смешение, спекание и кальцинация;

2) процесс спекания и кальцинация, выщелачивание;

3) методы разделения;

4) гидрометаллургические технологии.

196

ИСТ 24-2020

Раздел 5 Наилучшие доступные технологии

Настоящий раздел содержит перечень кратких описаний НДТ, применяемых

при производстве редких, редкоземельных, а также щелочнеземельных металлов

на различных этапах технологического процесса.

НДТ в рамках раздела сгруппированы в подразделы в соответствии с

целями их применения, например, НДТ для повышения эффективности

использования энергии, НДТ для предотвращения или снижения

неорганизованных выбросов и др.

Технологии / методы, перечисленные и описанные в настоящем документе

в качестве наилучших доступных технологий (НДТ), не являются ни

предписывающими, ни исчерпывающими. Могут использоваться другие

технологии / методы, которые гарантируют, по крайней мере, эквивалентный

уровень охраны окружающей среды. При выборе НДТ необходимо обращать

внимание на указанное конкретное производство (передел/установку), для

которого должна применяться соответствующая НДТ. Также для каждой НДТ, где

необходимо, указаны ограничения применимости. Если не указано иное, НДТ

являются общеприменимы в рамках рассматриваемых видов деятельности.

Технологические показатели приняты в виде концентраций, что

соответствует положениям нормативной правовой базы. Значение показателей

определено как среднесуточное или среднее за период пробоотбора.

Наименования веществ приведены в соответствии с распоряжением

Правительства РФ от 8 июля 2015 г. № 1316-р.

5.1 НДТ общего характера

5.1.1 Системы экологического менеджмента (СЭМ)

НДТ

Повышение общей результативности природоохранной

деятельности. Внедрение и поддержание системы экологического менеджмента

(СЭМ), соответствующей требованиям ГОСТ Р ИСО 14001⁹⁾ или ISO 14001¹⁾,

а также поддержание в качестве составляющей СЭМ системы управления

эксплуатацией, ориентированной на поддержание эффективности систем

пылеподавления и пылеулавливания и разработка плана мероприятий по

неорганизованным выбросам, предусматривающего, в том числе инвентаризацию

наиболее характерных источников неорганизованных выбросов.

5.1.2 Энергоменеджмент

НДТ 2. Повышение эффективности использования энергии: использование

комбинации двух или более методов, приведенных в таблице 5.1.

⁹⁾ Соответствие системы менеджмента указанным стандартам не означает ее обязательную

сертификацию.

197

Таблица 5.1

Метод / оборудование

Применимость

а)

Система управления энергоэффективностью (например,

Общеприменимо

в соответствии с требованиями международного

стандарта ISO 50001)

б)

Использование избыточного тепла (например, пара,

Применяется

для

горячей воды или горячего воздуха), образующегося при

пирометаллургических

реализации основных процессов

процессов

в)

Повышение температуры выщелачивающих растворов с

Применяется

для

использованием пара или горячей воды за счет

гидрометаллургических

избыточного тепла

процессов

г)

Подача на горелки воздуха, обогащенного кислородом,

Применяется для печей, в

для уменьшения потребления энергии за счет

которых

используется

автогенного процесса обжига и нагрева при спекании

сырье, содержащее серу

материалов

или углерод

д)

Низкотемпературная сушка концентратов и влажного

Общеприменимо

сырья перед плавкой

е)

Теплоизоляция

объектов

или

оборудования,

При необходимости

функционирующих при высоких температурах, например,

трубопроводов пара и горячей воды, технологического

оборудования

ж)

Использование тепла, образующегося при производстве

Применяется для заводов

серной

кислоты

из

диоксида

серы,

для

по производству цветных

предварительного нагрева газа, используемого на

металлов, включающих

заводе серной кислоты, или для выработки пара и / или

производство

серной

горячей воды

кислоты или жидкого SO2

з)

Использование высокоэффективных электродвигателей,

Общеприменимо

оборудованных частотными преобразователями, для

таких устройств, как, например, вентиляторы

и)

Системы контроля, которые автоматически активируют

включение местных отсосов пыли или отходящих газов

только при возникновении выбросов

к)

Использование автоматизированной информационно-

Общеприменимо

измерительной системы учёта энергоресурсов (АИИС

УЭ)

л)

Установка энергоэффективных электроосветительных

Общеприменимо

приборов

м)

Автоматизация установок приточной вентиляции

Общеприменимо

5.1.3 Контроль технологических процессов и мониторинг эмиссий

НДТ 3. Обеспечение стабильности производственного процесса: внедрение

системы автоматизированного контроля и использование комбинации двух или

более методов, приведенных в таблице 5.2.

198

ИСТ 24-2020

Таблица 5.2

Метод / оборудование

Применимость

а)

Проверка и сортировка исходных материалов в

Общеприменимо

соответствии

требованиями,

определяемыми

используемым технологическим оборудованием и

применяемыми методами сокращения загрязнения

б)

Тщательное перемешивание различных материалов,

входящих в состав шихты для достижения оптимальной

эффективности переработки и сокращения выбросов и

отходов

в)

Системы взвешивания и дозирования шихты

г)

Использование микропроцессорных устройств для

контроля скорости подачи материала, ключевых

технологических параметров, включая сигнализацию,

условий сжигания и подачи дополнительного газа

д)

Непрерывный

инструментальный

контроль

температуры, давления в печи и подачи газа

е)

Контроль

критических

параметров

процессов,

реализуемых на установках очистки воздуха, таких как

температура газа, количество подаваемых реагентов,

падение

давления,

ток

напряжение

на

электрофильтре, объем подачи и pH жидкости в мокром

скруббере, состав подаваемого газа (например, O2, CO,

ЛОС)

ж)

Контроль содержания пыли в отходящих газах перед их

подачей на завод серной кислоты

з)

Непрерывный инструментальный контроль уровня

Применяется

для

вибрации для обнаружения завалов и возможных

заводов,

включающих

отказов оборудования

производство

серной

кислоты или жидкого SO2

и)

Непрерывный инструментальный контроль силы тока,

Общеприменим

(при

напряжения и температуры электрических контактов

необходимости)

к)

Контроль и регулирование температуры для

Применяются

для

предотвращения образования выбросов металлов и

процессов электролиза

оксидов металлов из-за перегрева

л)

Использование микропроцессорных устройств для

Применяются

для

контроля подачи реагентов и работы очистного

установок

очистки

оборудования, включая инструментальный контроль

сточных вод

температуры, мутности, рН, электропроводности и

объемов стока

199

5.2 Предотвращение и снижение воздейтвия на окружающую

среду

5.2.1 Общие подходы к предотвращению неорганизованных эмиссий

НДТ

4. Уменьшение неорганизованных выбросов, образующихся при

хранении сырья, заключается в использовании комбинации двух или более

методов, приведенных в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Метод / оборудование

Применимость

а)

Использование закрытых помещений или

Применяется для пылящих

емкостей / бункеров

материалов,

таких

как

концентраты, флюсы и пульпа

б)

Сооружение укрытий над площадками хранения

Применяется для непылящих

материалов,

таких

как

концентраты, флюсы, твердое

топливо,

крупнотоннажные

насыпные материалы и кокс, а

также

вторичного

сырья,

содержащего растворимые в

воде

органические

соединения

в)

Герметичная упаковка или пылеподавление

Применяется для хранения

пылящих материалов, а также

вторичного

сырья,

содержащего растворимые в

воде

органические

соединения

г)

Сооружение укрытий над пролетами

Применяется

при

гранулировании

агломерации материала

д)

Размещение устройств для улавливания пыли /

Применяется

местах

газов в точках загрузки и перегрузки

складирования

пылящих

материалов

е)

Использование для сооружения емкостей

Общеприменимо

строительных

материалов, устойчивых

загружаемым материалам

ж)

Применение надежных систем обнаружения

Общеприменимо

утечек и индикации уровня заполнения емкостей

с подачей сигналов для предотвращения их

переполнения

з)

Хранение концентрированной серной кислоты и

Общеприменимо

других едких и вызывающих коррозию веществ в

емкостях с двойными стенками или в емкостях,

размещенных внутри устойчивого к воздействию

агрессивных сред обвалования

200

ИСТ 24-2020

Окончание таблицы 5.3

Метод / оборудование

Применимость

и)

Проектирование площадок для хранения таким

Общеприменимо

образом, чтобы любые утечки опасных веществ

из емкостей и систем доставки удерживались

внутри обвалования, способного вместить объем

жидкости, равный по крайней мере объему

наибольшей емкости, размещенной внутри

обвалования. Площадка для хранения должна

быть обвалована и иметь покрытие, не

подверженное

значительному

воздействию

хранящегося агрессивного материала на

обоснованный в проекте срок

к)

Сбор и обработка эмиссий, образующихся при

Общеприменимо при хранении

хранении, с помощью систем, предназначенных

газов.

При

хранении

для обращения с химическими веществами,

жидкостей любые утечки

которые

подлежат

хранению.

Вода,

должны

собираться

использованная для смыва пыли, также должна

обрабатываться

собираться и очищаться перед сбросом

л)

Регулярная уборка и, при необходимости,

Общеприменимо

увлажнение площадки хранения

м)

Хранение материалов там, где это возможно, в

Применяется

при

одном штабеле вместо нескольких

складировании на открытом

воздухе

н)

Использование нефтеловушек и песколовушек в

Применяется

при

дренаже

открытых

площадок

хранения.

складировании на открытом

Использование для хранения материалов,

воздухе

которые могут содержать нефтепродукты

(например, замасленной стружки), площадок с

отбортовкой

противофильтрационными

мероприятиями,

препятствующими

распространение

опасных

веществ

окружающую среду

НДТ

5. Уменьшение неорганизованных эмиссий, образующихся при

обработке и транспортировке сырья. Использование комбинации двух или более

методов, приведенных в таблице 5.4.

Таблица 5.4

Метод / оборудование

Применимость

а)

Сооружение закрытых конвейеров или пневматических

Общеприменимо

систем для транспортировки и обработки пылящих

концентратов, флюсов и пульпы или использовать

системы пылеподавления

б)

Сооружение конвейеров для непылящих твердых

материалов под навесами

201

Окончание таблицы 5.4

Метод / оборудование

Применимость

в)

Установка устройств для сбора пыли в пунктах доставки,

Применяется

при

вентиляционных

отверстиях,

пневматических

использовании пылящих

транспортных системах и точках

перегрузки на

материалов

конвейерах передачи и их подключение к системе

газоочистки

г)

Использование для обращения с измельченными или

Общеприменимо

водорастворимыми материалами закрытых мешков или

других видов тары

д)

Использование

специальных

контейнеров

для

транспортировки уложенных на поддонах материалов

е)

Разбрызгивание воды для увлажнения материалов в

При необходимости и

местах их обработки

возможности

осуществления

ж)

Использование

оптимальных

маршрутов

Общеприменимо

транспортировки

з)

При возможности уменьшение высоты падения с

конвейерных лент, механических лопат или захватов

и)

Регулировка скорости открытых ленточных конвейеров

Применяется

при

использовании открытых

ленточных конвейеров

к)

Минимизация скорости спуска или свободного падения

Общеприменимо

материалов с высоты

л)

Размещение передающих конвейеров и трубопроводов

на безопасных открытых площадках выше уровня земной

поверхности с целью оперативного обнаружения утечек и

предупреждения

повреждений

транспортными

средствами и другим оборудованием. Если для

перемещения неопасных материалов используются

подземные трубопроводы, местоположение их трасс

должно быть документально зафиксировано и отмечено

на местности соответствующими предупреждающими

знаками; должны применяться системы безопасного

ведения земляных работ

м)

Мойка колес и шасси транспортных средств,

Не

применяется

используемых для доставки или обработки пылящих

условиях, которые могут

материалов

привести к обледенению

н)

Проведение плановых кампаний по уборке дорог

Общеприменимо

о)

Разделение несовместимых материалов (например,

окислителей и органических материалов)

п)

Минимизация материальных потоков между процессами

р)

Тара для транспортировки порошковых и сыпучих

Общеприменимо

материалов должна изготавливаться из прочных

материалов, обеспечивающих ее целостность при

погрузочно-разгрузочных операциях

202

ИСТ 24-2020

НДТ

6. Предупреждение или сокращение неорганизованные выбросов:

оптимизация параметров эффективности улавливания и очистки отходящих газов и

использование комбинации двух или более методов, приведенных в таблице 5.5.

Таблица 5.5

Метод / оборудование

Применимость

а)

Использование закрытых печей, оснащенных

Применение может быть

системами пылеулавливания, или оснащение

ограничено соображениями

печей и другого технологического оборудования

безопасности

(например,

вытяжными системами

типом / конструкцией

печи,

наличием угрозы взрыва)

б)

Оснащение печей и конверторов системами

Применение может быть

отведения газов в точках загрузки и выгрузки

ограничено соображениями

безопасности

(например,

типом / конструкцией

печи,

наличием угрозы взрыва)

в)

Сбор пыли и испарений в местах перегрузки

Общеприменим

пылящих материалов (например, в точках загрузки

и выгрузки печей, на литейных лотках)

г)

Оптимизация

конструкции

технологии

Для существующих заводов

эксплуатации вытяжных устройств и газоходов с

применение

может

быть

целью улавливания газов, возникающих при

ограничено

имеющимся

загрузке шихты и отходящих от разогретого

пространством

металла; выдача и перемещение расплавов

сложившейся

планировкой

сульфидов или шлаков по закрытым желобам

размещения объектов в цехах

д)

Сооружение укрытий печей / реакторов и другого

Для существующих заводов

технологического оборудования, например, с

применение

может

быть

помощью местной аспирации, для улавливания

ограничено

имеющимся

выбросов при загрузочных операциях и выдаче

пространством

расплавов

сложившейся

планировкой

размещения объектов в цехах

е)

Использование систем, позволяющих подавать

Применяется только для

сырье небольшими порциями

полузакрытых печей

ж)

Очистка улавливаемых отходящих газов с

Общеприменимо

помощью систем, сконструированных с учетом

особенностей их состава

з)

Аспирационные системы надлежит блокировать с

Общеприменимо

пусковыми

устройствами

технологического

оборудования, исключающих его работу при

отключенной вентиляции

НДТ 7. Предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов от

подготовки и предварительной обработки материалов: использование одного из

или комбинации методов, приведенных в таблице 5.6.

203

Таблица 5.6

Метод / оборудование

Применимость

а)

Закрываемые конвейерная или пневматическая

Общеприменимо

системы передачи для пылящего материала

б)

Закрываемое оборудование. При использовании

Применяется только для подачи

пылящих материалов выбросы собирают и

смесей,

подготовленных

направляют в систему газоочистки

использованием

системы,

включающей бункер с дозатором

или взвешиванием

в)

Смешение сырья осуществляется в закрытом

Применяется

только

для

здании

пылящих

материалов.

Для

существующих установок это

может быть затруднено из-за

недостаточного пространства

НДТ 8. Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбросов от

загрузки сырья редких и редкоземельных металлов до получения огарка или спека:

использование одного или комбинации методов, приведенных в таблице 5.7.

Таблица 5.7

Метод / оборудование

Применимость

а)

Герметичная система загрузки, такая как двойной

Общеприменимо

колокол,

закрытые

конвейеры

питатель,

оснащенные системой отвода газа

б)

Изолированные или отгороженные печи с

Уплотнительная

дверь

уплотнением подачи сырья

применима

только

для

процессов с прерывистой

подачей и выходом

в)

Эксплуатация печи и газовые маршруты под

Общеприменимо

разряжением и с достаточной скоростью отвода газа

для предотвращения повышения давления

г)

Уплотнение сочленений с газоходом и леткой при

Общеприменимо

загрузке и выпуске металла

д)

Полная герметизация с системой отвода газа

Применяется для новых

заводов. При реконструкции

действующих

установок

применение может быть

затруднено из-за потребности

в помещениях

е)

Поддержание герметичности печи

Общеприменимо

ж)

Поддержание температуры в печи на минимально

Общеприменимо

необходимом уровне

з)

Система газоотвода для загрузки и сочленения

Общеприменимо

с системой фильтрации

и)

Предварительная подготовка пылевидного сырья,

Применяется только когда

например, гранулирование

процесс и печь может

использовать

гранулированное сырье

к)

Установка домика (укрытия для ковшей при выпуске)

Общеприменимо

204

ИСТ 24-2020

НДТ 9. Использование мокрой шихты для обжиговой печи.

НДТ 10. Выполнение операций при пониженном давлении при обработке

огарка.

НДТ 11. Сокращение неорганизованных выбросов, образующихся при

промывке, разделении твердых и жидких фракций и очистке, заключается в

использовании одного из или комбинации методов, приведенных в таблице 5.8.

Таблица 5.8

Метод / оборудование

Применимость

а)

Укрытие емкости крышкой

Общеприменимо

б)

Укрытие впускных и выпускных лотков для технологической

Общеприменимо

жидкости

в)

Соединение емкостей с механической вытяжной

Общеприменимо

централизованной системой газоочистки или с локальными

системами для одной емкости

НДТ 12.

Использование

в электролизерах добавок, особенно

пенообразующих агентов, в целях уменьшения неорганизованных выбросов

паров, образующихся при электроизвлечении.

5.2.2 Организованные выбросы

5.2.2.1 Общие НДТ для производства редких, редкоземельных и

щелочноземельных металлов

НДТ 13. Предотвращение выбросов NO, NO2 от пирометаллургических

процессов при производстве продукции, которая входит в область применения

настоящего справочника НДТ: использование методов, приведенных в таблице

5.9.

Таблица 5.9

Метод / оборудование

Применимость

а)

Горелки с низкими выбросами NOX

Общеприменимо

б)

Кислородно-топливные горелки

Общеприменимо

Таблица

5.10

- Технологический показатель: выбросы NO, NO2 от

пирометаллургических процессов

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

205

НДТ 14. Использование природного газа в качестве топлива при сушке

сырья в сушильных башнях в потоке горячих топочных газов.

Таблица 5.11 - Технологический показатель: выбросы NO, NO2 от использования

природного газа в качестве топлива при сушке сырья

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 15. Сокращение выбросов в воздух пыли (взвешенных веществ) от

подготовки сырья (например, прием, обработка, хранение, измерение,

перемешивание, смешивание, сушка, измельчение, просеивание) в производстве

продукции, которая входит в область применения настоящего справочника НДТ:

использование одной или несколько газоочистных установок.

Таблица 5.12 - Технологический показатель НДТ 15: выбросы взвешенных

веществ от процессов подготовки сырья

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Пыль

неорганическая

содержанием кремния менее

мг/нм³

≤ 40

20, 20 - 70, а также более 70

процентов

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 40

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 16. Сокращение выбросов, образующихся при производстве оксидов

металлов, которые входят в область применения данного справочника НДТ:

использование одного из методов, приведенных в таблице 5.13.

Таблица 5.13

Метод / оборудование

Применимость

а)

Мокрый скруббер

Общеприменим

б)

Центробежная система

Общеприменим

Таблица 5.14

Технологический

показатель

НДТ 16.

Выбросы

металлосодержащей пыли, образующиеся при выщелачивании, очистке и

электролизе

Средний уровень

Параметр

Единица измерения

выбросов для НДТ¹⁾

Пыль

неорганическая

содержанием кремния менее 20,

мг/нм³

≤ 40

70, а также более

процентов

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

206

ИСТ 24-2020

Таблица 5.15 - Технологический показатель НДТ 16. Выбросы, образующиеся

при гидролизе

Средний уровень

Параметр

Единица измерения

выбросов для НДТ¹⁾

мг/нм³

Аммиак

≤ 30

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 30

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 17. Сокращение выбросов от загрузки, обжига, плавки и получения

огарков и спеков в производстве продукции, которая входит в область применения

настоящего справочника НДТ: использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.16 - Технологические показатели НДТ 17: выбросы от процессов

загрузки, плавки и выпуска металла

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Азота оксид

мг/нм³

≤ 60

Аммиак

мг/нм³

≤ 100

Пыль

неорганическая

содержанием кремния менее 20,

мг/нм³

≤ 50

70, а также более

процентов

Хлор

мг/нм³

≤ 30

Серы диоксид

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ

18.

Сокращения выбросов при производстве концентратов

(карбонатов) РЗМ.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.17 - Технологические показатели НДТ 18

Средний уровень выбросов

Параметр

Единица измерений

для НДТ¹⁾

Пыль неорганическая с

мг/нм³

≤ 30

содержанием

кремния

менее 20, 20 - 70, а также

более 70 процентов

Карбонат натрия (динатрий

мг/нм³

≤ 5

карбонат)

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 5

Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 19. Сокращение выбросов органических соединений в атмосферу из

сушки исходного материала и процесса обжига, спекания и плавки при

207

производстве продукции, которая входит в область применения настоящего

справочника НДТ: использование одного из или комбинации методов,

приведенных в таблице 5.18.

Таблица 5.18

Метод / оборудование

Применимость

Выбирать и подавать сырье в соответствии с печью и

а)

Общеприменимо

используемыми методами подавления выбросов

Оптимизировать условия сгорания для уменьшения выбросов

б)

Общеприменимо

органических соединений

НДТ

20. Сокращение выбросов ПХДД/Ф и ЛОС в воздухе при

комбинированных технологиях переработки нетрадиционного сырья редких и

редкоземельных элементов: применение методов, приведенных в таблице 5.19.

Таблица 5.19

Метод / оборудование

Применимость

а)

Выбор и подача сырья в соответствии с печью,

Общеприменимо

использующей методы подавления выбросов

б)

Системы загрузки сырья небольшими порциями

Применяется только

для полузакрытых

печей

в)

Внутренняя система горелки

Применяется только

для печей

г)

Фор-камера или рекуператор

Общеприменимо

д)

Избегать систем дымоотсоса с высокой запыленностью

Общеприменимо

поверхности при температуре > 250 °C

е)

Использование эффективной системы сбора пыли

Общеприменимо

ж)

Использование инжекции кислорода в верхней зоне печи

Общеприменимо

з)

Оптимизировать условия сгорания для подавления выбросов

Общеприменимо

органических соединений

5.2.2.2 Производство циркония и гафния

НДТ 21. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,

смешивание, сушка) при получении фторцирконата, фторгафната калия в

производстве циркония и гафния методом фторирования.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок различного типа (циклонов, скрубберов).

208

ИСТ 24-2020

Таблица 5.20 - Технологический показатель НДТ 21: выбросы взвешенных

веществ и газов при подготовке сырья (прием, обработка, хранение,

перемешивание, смешивание, сушка) при получении фторцирконата,

фторгафната калия в производстве циркония и гафния

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Азота оксид

мг/нм³

≤ 60

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Аммиак

мг/нм³

≤ 275

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 40

Фториды

газообразные

(гидрофторид,

кремний

мг/нм³

≤ 52

тетрафторид) (в пересчете на

фтор)

Фтористый

водород,

мг/нм³

≤ 235

растворимые фториды

Диоксид серы

мг/нм³

≤ 18

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 38

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 22. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,

смешивание, сушка) при получении технического тетрахлорида циркония в

производстве циркония методом хлорирования.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.21 - Технологический показатель НДТ 22: выбросы при подготовке

сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание, смешивание, сушка) при

получении технического тетрахлорида циркония в производстве циркония

методом хлорирования

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Хлор

мг/нм³

≤ 365

Цирконий

мг/нм³

≤ 40

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 160

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 40

Карбонат натрия (динатрий

мг/нм³

≤ 40

карбонат)

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 23. Получение порошка циркония и гафния электролитческого методом

фторирования (дробление катодного осадка, обработка в растворах

углеаммонийных солей, флотация порошка, кислотная обработка раствором

серной кислоты, сушка порошка) в производстве циркония и гафния.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

209

Таблица 5.22 - Технологический показатель НДТ 23: выбросы при получении

порошка циркония и гафния электролитического

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Аммиак

мг/нм³

≤ 275

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 24. Разделение хлоридов циркония и гафния (солевая очистка,

ректификация и отгонка, абсорбционная очистка) при получении тетрахлорида

циркония очищенного в производстве циркония методом хлорирования, НДТ

предусматривает использование одной или нескольких газоочистных установок

различного типа (скрубберов).

Таблица 5.23 - Технологический показатель НДТ 24: выбросы взвешенных

веществ и газов при подготовке сырья (прием, обработка, хранение,

перемешивание, смешивание, сушка) при получении технического тетрахлорида

циркония в производстве циркония методом хлорирования

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Цирконий

мг/нм³

≤ 40

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 160

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 25. Получение катодного осадка циркония и гафния методом

электролиза в расплаве солей.

НДТ предусматривает использование герметичных электролизеров и

использование одной или нескольких газоочистных установок.

Таблица 5.24 - Технологический показатель НДТ 25: выбросы взвешенных

веществ от процесса электролиза расплава солей

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Хлор

мг/нм³

≤ 100,0

Фтористый

водород,

мг/нм³

≤ 190,0

растворимые фториды

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 40

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 26. Восстановление циркония из тетрахлорида циркония

магнийтермическим способом (конденсация, кристаллизация, спекание) при

получении циркониевой губки в производстве циркония методом хлорирования.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

210

ИСТ 24-2020

Таблица 5.25

- Технологический показатель НДТ 26: выбросы при

восстановлении

циркония (конденсация, кристаллизация, спекание) при

получении циркониевой губки в производстве циркония методом хлорирования

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Цирконий

мг/нм³

≤ 40

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

5.2.2.3 Производство кальция

НДТ 27. Применение извести (негашеной) для приготовления известкового

молока, НДТ предусматривает содержание СаО в извести не менее 70 %.

Таблица 5.26 - Технологические показатели НДТ 27: выбросы взвешенных

веществ от процессов дробления, измельчения сырья (извести негашёной) при

приготовлении известкового молока

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 20

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 28. Хлорирование известкового молока анодными газами для

получения раствора хлористого кальция.

НДТ предусматривает использование двухступенчатого механического

абсорбера.

Таблица 5.27 - Технологические показатели НДТ 28: выбросы от абсорбции

примесей, газов, аэрозолей при получении порошка хлористого кальция

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Хлор

мг/нм³

≤ 230

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 29. Сушка раствора хлористого кальция для получения сухого порошка

хлористого кальция.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

211

Таблица 5.28

- Технологические показатели НДТ 29: выбросы при сушке

хлористого кальция в потоке топочных газов

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 180

Азота оксид

мг/нм³

≤ 60

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 240

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 30. Электролиз расплава хлористого кальция для получения медно-

кальциевого сплава, НДТ предусматривает использование двухступенчатого

механического абсорбера.

Таблица 5.29 - Технологические показатели НДТ 30: выбросы при электролизе

хлористого кальция

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Хлор

мг/нм³

≤ 230

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

5.2.2.4 Производство титана

НДТ 31. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,

смешивание) при получении титанового шлака.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.30 - Технологический показатель НДТ 31: подготовка сырья (прием,

обработка, хранение, смешивание) при получении титанового шлака

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 32. Процесс плавки и выпуска расплава титанового шлака.

НДТ предусматривает использование трехступенчатой очистки газов (две

ступени - циклонная очистка, третья ступень рукавный фильтр тонкой очистки).

212

ИСТ 24-2020

Таблица 5.31 - Технологический показатель НДТ 32: процесс плавки и выпуска

расплава титанового шлака

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 750

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ

33. Сокращение выбросов в процессе приготовления трех

компонентной титансодержащей шихты (сушка материалов, дробление

материалов, помол, перемешивание).

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок (рукавные фильтры).

Таблица

5.32 - Технологический показатель НДТ 33: процесс приготовления

трех компонентной титансодержащей шихты (сушка материалов, дробление

материалов, помол, перемешивание)

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 34. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, хлорирование) при

получении технического тетрахлорида титана в производстве титана губчатого

магнийтермическим способом.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.33 - Технологический показатель НДТ 34. Подготовка сырья (прием,

обработка, хранение, хлорирование) при получении технического тетрахлорида

титана в производстве титана губчатого магнийтермическим способом

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ1)

Хлор

мг/нм³

≤ 276

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 395

Фосген

мг/нм³

≤ 2

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 160

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 35.

Восстановление

титана

из

тетрахлорида

титана

магнийтермическим способом (восстановление, дистилляция) при получении

титановой губки в производстве титана губчатого магнийтермическим способом.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

213

Таблица 5.34 - Технологический показатель НДТ 35: выбросы при

восстановлении титана в производстве титана губчатого магнийтермическим

способом.

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ1)

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 50

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 36. Подготовка шихтовых материалов (первичных и вторичных) для

производства титановых сплавов (очистка в кислотном растворе, обезжиривание,

дробеметная обработка, нагрев, измельчение, навешивание, прессование, сушка).

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.35 - Технологические показатели НДТ 36: выбросы при подготовке

шихтовых материалов (первичных и вторичных) для производства титановых

сплавов

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Азота оксид

мг/нм³

≤ 60

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 60

Фториды

газообразные

мг/нм³

≤ 50

(гидрофторид,

кремний

тетрафторид) (в пересчете на

фтор)

Серы диоксид

мг/нм³

≤ 60

Серная кислота

мг/нм³

≤ 50

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 37. Производство титановых слитков (загрузка, плавление в вакуумных

печах, выгрузка, охлаждение, шоопирование, обработка).

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

214

ИСТ 24-2020

Таблица

5.36

- Технологические показатели НДТ

37: выбросы при

производстве титановых слитков

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Азот оксид

мг/нм³

≤ 60

Диалюминий

триоксид

(в

мг/нм³

≤ 50

пересчете на алюминий)

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 38. Производство титановых изделий и полуфабрикатов (нагрев, ковка,

штамповка, отжиг, прокатка, прессование, правка, травление, механическая

обработка, резка).

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица

5.37

- Технологические показатели НДТ

38: выбросы при

производстве титановых изделий и полуфабрикатов (нагрев, ковка, штамповка,

отжиг, прокатка, прессование, правка, травление, механическая обработка, резка)

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Азота оксид

мг/нм³

≤ 60

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 60

Минеральное масло

мг/нм³

≤ 50

Серы диоксид

мг/нм³

≤ 60

Натрий гидроксид

мг/нм³

≤ 50

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 50

Фториды

газообразные

мг/нм³

≤ 50

(гидрофторид,

кремний

тетрафторид) (в пересчете на

фтор)

Серная кислота

мг/нм³

≤ 50

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 39. Получение высокопроцентного ферротитана в индукционных печах

(загрузка шихты, плавление, разливка, дробление).

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

215

Таблица

5.38

- Технологические показатели НДТ

39: выбросы при

производстве ферротитана

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Азот оксид

мг/нм³

≤ 60

Углерод оксид

мг/нм³

≤ 60

Серы диоксид

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

5.2.2.5 Производство магния

НДТ 40. Обезвоживание обогащенного карналлита во вращающихся печах

и печах кипящего слоя.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.39

- Технологические показатели НДТ

40: выбросы при сушке

(обезвоживании) карналлита в потоке топочных газов

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 180

Азота оксид

мг/нм³

≤ 60

Азота диоксид

мг/нм³

≤ 60

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 240

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 30

мг/нм³

≤ 30

Серы диоксид

Хлор

мг/нм³

≤ 20

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 41. Хлорирование обезвоженного искусственного карналлита

анодными газами для получения безводного очищенного искусственного

карналлита.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

216

ИСТ 24-2020

Таблица 5.40 - Технологические показатели НДТ 41: выбросы от абсорбции

примесей, газов, аэрозолей при получении очищенного искусственного

карналлита

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Хлор

мг/нм³

≤ 300

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 230

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 30

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 42. Электролиз расплава обезвоженного карналлита с получением

первичного магния.

НДТ предусматривает использование герметичных электролизеров и

использование одной или нескольких газоочистных установок.

Таблица 5.41 - Технологические показатели НДТ 42: выбросы при электролизе

искусственного карналлита

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 50

Хлор

мг/нм³

≤ 300

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 100

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 43. Снижение выбросов при рафинировании и литье магния и сплавов.

Таблица

5.42

- Технологические показатели: выбросы при производстве

магния и магниевых сплавов

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 60

Хлористый водород

мг/нм³

≤ 40

Серы диоксид

мг/нм³

≤ 170

Магний оксид

мг/нм³

≤ 5

Хлор

мг/нм³

≤ 10

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

217

5.2.2.6 Производство теллура

НДТ 44. Снижение содержания взвешенных веществ в выбросах при

производстве теллура с использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.43 - Технологические показатели НДТ 44: взвешенные вещества в

выбросах при производстве теллура

Средний уровень выбросов для

Параметр

Единица измерений

НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 60

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

5.2.2.7 Производство ниобия и тантала, а также их соединений

НДТ 45. Хлорирование лопаритового концентрата и пекового кокса с

получением технических пентахлоридов ниобия и тантала, пульпы тетрахлорида

титана и плава хлоридов РЗМ.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица

5.44 - Технологические показатели НДТ 45: выбросы от абсорбции

примесей, газов, аэрозолей при получении технических пентахлоридов ниобия и

тантала

Параметр

Единица измерений

Средний уровень выбросов для НДТ¹⁾

Хлористый

мг/нм³

≤ 10

водород

Хлор

мг/нм³

≤ 20

Фосген

мг/нм³

≤ 2

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 170

Пыль

мг/нм³

≤ 100

неорганическая с

содержанием

кремния

менее

20,

70, а

также более

процентов

Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ

46. Разделение технических пентахлоридов ниобия и тантала

(ректификацией) с получением индивидуальных пентахлоридов ниобия и тантала.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

218

ИСТ 24-2020

Таблица

5.45

- Технологические показатели НДТ

46: выбросы от

ректификационного разделения пентахлоридов ниобия и тантала

Параметр

Единица измерений

Средний уровень выбросов для НДТ¹⁾

Хлористый

мг/нм³

≤ 10

водород

Хлор

мг/нм³

≤ 20

Фосген

мг/нм³

≤ 2

Углерода оксид

мг/нм³

≤ 170

Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

НДТ 47. Сокращение выбросов в процессе подготовки шихты (сушка

материалов, загрузка, перемешивание) и проведение восстановительной плавки

ниобия и тантала из пентаоксида ниобия и тантала.

НДТ предусматривает использование одной или нескольких газоочистных

установок.

Таблица 5.46 - Технологические показатели НДТ 47: выбросы от подготовки

шихты и восстановительной плавки

Параметр

Единица измерений

Средний уровень выбросов для НДТ¹⁾

Взвешенные вещества

мг/нм³

≤ 40

Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

5.2.3 Охрана почвы и подземных вод

НДТ 48. Предотвращение загрязнения почвы и грунтовых вод, дробления,

просеивания и операций классификации: использование одного из или

комбинации методов, приведенных в таблице 5.47.

Таблица 5.47

Метод / оборудование

а)

Водонепроницаемая обвалованная площадка для емкостей, используемых при

выщелачивании

б)

Водонепроницаемая обвалованная площадка для емкостей, используемых при

очистке

в)

Система защитного обвалования цехов электролиза

г)

Использование системы оборотного водоснабжения для охлаждения оборудования

Д)

Использование кислотостойкой поверхности пола и системы для сбора кислотных

проливов

НДТ 49. Сокращение потребления воды и предотвращение образования

сточных вод заключается в использовании одного из или комбинации методов,

приведенных в таблице 5.48.

219

Таблица 5.48

Метод / оборудование

Применимость

а)

Возврат стоков от процесса очистки / утечек

При отсутствии ограничений

жидкостей с обжиговой печи, сернокислотной

установки, электролизеров и литейной на стадию

выщелачивания

б)

Возврат стоков от процесса очистки / утечек

жидкостей с этапов выщелачивания и очистки, от

промывки фильтрационного кека и влажной

газоочистки на этапы выщелачивания и/или очистки

5.2.4 Сбросы загрязняющих веществ

НДТ 50. Предотвращение образования сточных вод: использование одного

из или комбинации методов, приведенных в таблице 5.49.

Таблица 5.49

Метод / оборудование

Применимость

Измерение

объемов

используемой

Общеприменимо

сбрасываемой воды

Возврат в технологический процесс воды,

Общеприменимо

использованной для промывки (в том числе

промывки анодов и катодов), и разлитой воды

в) Повторное использование слабых кислот из

Применяется в зависимости от

стоков,

образующихся

мокрых

содержания в сточных водах

электростатических

фильтрах

мокрых

металлов и твердых веществ

скрубберах

г)

Использование очищенных поверхностных стоков

Общеприменимо

Использование системы охлаждения с замкнутым

Применение

может

быть

контуром

ограничено технологическими

соображениями,

когда

требуется низкая температура

Повторное использование воды, проходящей

Применяется в зависимости от

через очистные сооружения

содержания солей

НДТ 51. Предотвращение загрязнения незагрязненных вод и сокращение

сбросов загрязняющих веществ в водные объекты: отделение незагрязненных

стоков от других сточных вод, которые требуют очистки.

Применимость НДТ 51: отделение незагрязненных ливневых стоков может

быть неприменимо на существующих установках.

НДТ 52. Сокращение сбросов загрязняющих веществ со сточными водами:

очистка сточных вод, образующихся при производстве редких и редкоземельных

металлов с целью удаления металлов и сульфатов с использованием одного из

или комбинации методов, приведенных в таблице 5.50.

220

ИСТ 24-2020

Таблица 5.50

Метод / оборудование

Применимость

а)

Химическое осаждение

Общеприменимо

б)

Седиментация

в)

Фильтрация

Таблица 5.51 - Технологические показатели: средний уровень концентраций

загрязняющих веществ в прямых сбросах, образующихся при производстве

редких и редкоземельных металлов, в принимающие водные объекты

Концентрация загрязняющего

Параметр

Единица измерения

вещества ¹⁾

Алюминий

≤ 0,3

мг/дм³

Никель

мг/дм³

≤ 0,3

Титан

≤ 0,1

мг/дм³

Цинк

≤ 0,08

мг/дм³

Хлорид-анион (хлориды)

≤ 1800

мг/дм³

Фторид-анион

мг/дм³

≤ 4,0

Нитрат-анион

≤ 100,0

мг/дм³

Сульфат-анион (сульфаты)

мг/дм³

≤ 500,0

Нитрит-анион

≤ 3,3

мг/дм³

Взвешенные вещества

мг/дм³

≤ 30,0

В случае замкнутого цикла водооборота показатели не применяются

В связи со спецификой производства магния из обогащенного карналлита

приведен дополнительный перечень технологических показателей для

производства данного вида продукции (таблица 5.52)

Таблица 5.52 - Дополнительные технологические показатели: средний уровень

концентраций загрязняющих веществ в прямых сбросах, образующихся при

производстве магния из обогащенного карналлита

Концентрация загрязняющего

Параметр

Единица измерения

вещества ¹⁾

Магний

мг/дм³

≤ 140,0

Калий

мг/дм³

≤ 140,0

Кальций

мг/дм³

≤ 950,0

Натрий

мг/дм³

≤ 280,0

В случае замкнутого цикла водооборота показатели не применяются.

Для предприятий, осуществляющих прием хозяйственно-бытовых стоков от

сторонних организаций и не относящихся к области применения ИТС НДТ 10

«Очистка сточных вод с использованием централизованных систем

221

водоотведения поселений, городских округов» дополнительный перечень веществ

приведен в таблице 5.53.

Таблица 5.53

Концентрация загрязняющего

Параметр

Единица измерения

вещества ¹⁾

БПК полн.

≤ 4,0

мг/дм³

АСПАВ

мг/дм³

≤ 0,1

Фосфаты (по фосфору)

мг/дм³

≤ 1,0

Хлорат-анион

мг/дм³

≤ 1,0

ХПК

мг/дм³

≤ 40,0

В случае замкнутого цикла водооборота показатели не применяются

НДТ 53. Предотвращение образования сточных вод при щелочном

выщелачивании: повторное использование воды от кристаллизации раствора

соли щелочного металла.

5.2.5 Обращение с отходами, полупродуктами и оборотными

материалами

НДТ 54. Сокращение количества отходов, направляемых на захоронение от

производства продукции, которая входит в область применения настоящего

справочника НДТ: организация операций на месте, с целью упрощения повторного

использования остатков или, если это невозможно, их направление на рециклинг с

использованием одного из или комбинации методов, приведенных в таблице 5.54.

Таблица 5.54

Метод / оборудование

Применимость

а)

Переработка остатков и отходов в специальных

установках для получения материалов

б)

Обработка остатков и отходов для

Общеприменимо

использования в других областях

в)

Вторичное использование пыли из системы

Общеприменимо

удаления пыли в процессе производства

обжига, спекания

г)

Повторное использование пыли образующейся

Общеприменимо

при хранении и подаче концентрата

д)

Восстановление Se и Te от влажной или сухой

Применимость может быть

очистки газов из пыли / шлама

ограничена количеством

присутствующей ртути

е)

Восстановление металлов из шлама очистки

Прямая переплавка шлама от

сточных вод

установки очистки сточных вод

может быть ограничена наличием

нежелательных в плавке

элементов, таких как As, Cd и Tl

222

ИСТ 24-2020

Окончание таблицы 5.54

Метод / оборудование

Применимость

ж)

Использование титансодержащих отходов в

Общеприменимо

рудно-термической

плавке

титанового

концентрата в качестве добавки

з)

Переработка остатков титановых сплавов

(разделка, сортировка, очистка, обезжиривание,

измельчение, сепарация) для вовлечения в

производство продукции

НДТ 55. Повторное использование или восстановление серной кислоты,

полученной от процесса обжига сульфидных концентратов: использование одного

из или комбинации методов, приведенных в таблице 5.55.

Таблица 5.55

Метод / оборудование

Применимость

а)

Повторное использование в

Применимость может быть ограничена в

качестве сырья на химическом

зависимости от наличия местного химического

заводе

завода

б)

Производство гипса

Используется, только если примеси,

присутствующие в регенерации кислоты,

не оказывают влияния на качество гипса, или гипс

более низкого качества может быть использован

для других целей, таких как составляющая флюса

в)

Производство сульфата натрия

Применяется только для процесса

выщелачивания

НДТ 56. Обработка отходов выщелачивания с целью обеспечения их

пригодности для конечной утилизации: их пирометаллургическая обработка в

вельц-печи.

Применимость: применимо только для отходов выщелачивания

нейтральным растворителем с незначительным содержанием феррита цинка

и/или драгоценных металлов в невысокой концентрации.

НДТ 57. Гранулирование и переработка пылевидного сырья.

НДТ предусматривает использование рукавного фильтра.

Таблица 5.56 - Технологический показатель НДТ 57. Выбросы, образующиеся

при гранулировании и переработке пылевидного сырья

Средний уровень

Параметр

Единица измерения

выбросов для НДТ¹⁾

Пыль неорганическая с

содержанием кремния менее 20, 20

мг/нм³

≤ 50

- 70, а также более 70 процентов

¹⁾ Среднесуточное значение или среднее значение за период пробоотбора.

223

Раздел 6 Перспективные технологии

6.1 Фторидные технологии

Одним из наиболее перспективных методов переработки сырьевых

источников и получения чистых металлов является фторидная технология.

Важное место занимает создание рентабельного способа переработки

ильменитовых, лопаритовых, танталит-колумбитовых, вольфрамсодержащих и

молибденитовых концентратов с комплексным извлечением редких,

редкоземельных металлов, и их высокочистых соединений - оксидов, нитридов и

карбидов.

Особое внимание следует уделить разработке фторидного способа

вскрытия оксидных и сульфидных концентратов, способов разделения и

электролитической переработки безводных фторидов титана, ниобия, тантала,

молибдена, вольфрама, рения, редкоземельных элементов, кремния и бора с

выделением элементного фтора, направляемого в качестве основного реагента в

процесс фторирования исходных концентратов.

В качестве сырьевых источников могут быть выбраны титансодержащие

шлаки восстановительной плавки ильменитовых концентратов Иршанского и

Верхнеднепровского месторождений (Украина), лопаритовые концентраты

Ловозерского месторождения (Россия, Кольский полуостров), молибденитовые

концентраты Сорского ГОК (Россия, Хакасия) и др. В Томской области (Россия)

возобновился интерес к разработке Туганского месторождения комплексного

полиметаллического сырья с созданием производства с целью выпуска

ильменитовых и цирконовых концентратов.

При создании фторидного способа переработки полиметаллических

концентратов:

 предложены одно- и двустадийные способы фторирования

полиметаллических концентратов;

 для разделения фторидов металлов с незначительной разностью

температур их кипения и отделения инертных газов, а также фторидов примесей

предложен способ их разделения по молекулярным массам с использованием

каскада газовых центрифуг, которые широко используются в промышленном

масштабе в атомной промышленности при разделении изотопов урана;

 для переработки безводных фторидов обоснован электролитический

способ получения редких металлов и элементного фтора из расплава эвтектики

фторидных солей.

Фторидный способ переработки минерального сырья с использованием в

качестве основного реагента рециклируемого элементного фтора может быть

использован в производстве высокочистых порошков металлов, их оксидов,

нитридов и карбидов практически всех редкометалльных химических элементов,

образующих летучие фториды.

224

ИСТ 24-2020

Фторирование с использованием в качестве основного реагента

рециклируемого элементного фтора, разделение фторидов редких металлов,

летучих фторидов примесей и инертных газов по их молекулярным массам в

каскаде газовых центрифуг, применение электролитического извлечения редких

металлов и элементного фтора из безводных фторидов в низкоплавком расплаве

фторидных солей являются новым направлением развития производства редких

высокочистых металлов и новых конструкционных керамических материалов на

основе их карбидов, нитридов, силицидов, боридов, карбосилицидов и

композиционных материалов на основе этих соединений.

Фторидная технология заключается в смешивании исходного сырья в виде

порошка с твердым фторирующим реагентом и обработке во фторопластовых

реакторах со стальным кожухом закрытого типа при температурах 140-190 °C при

избыточном давлении. При этом в качестве фторирующего агента используют

смесь бифторида (гидродифторида) аммония (NH4HF2) и фтористоводородной

кислоты в количестве, достаточном для полного поглощения выделяющегося

аммиака.

Перспективным методом переработки эвдиалитового концентрата может

являться его разложение минеральной (соляной или азотной) кислотой при ее

расходе 90-110 % от стехиометрического количества с последующей термической

обработкой и водным выщелачиванием получаемого геля в автоклавных условиях

при температуре 175-250 °C в течение 1-4 ч. При этом в раствор переходят

редкоземельные элементы, а в нерастворимый остаток - соединения циркония,

которые выделяют из остатка путем мокрого гравитационного сепарирования.

Извлечение ZrO2 данным методом составляет более 71 %.

Заслуживает внимания вариант технологии переработки эвдиалитового

концентрата, предусматривающая совмещение процессов разложения с

экстракцией циркония. ТБФ насыщенный азотной кислотой вводят на стадию

разложения. Соотношение Т:Ж поддерживают

1:8-10 (Ж=О+В). Отношение

водной и органической фаз при этом составляет 1:1-0,5. Степень извлечения

циркония за счет перевода его в органическую фазу повышалась до 95-99 %.

Реэкстракцию циркония из органической фазы проводят слабым

(3-4

раствором азотной кислоты. В дальнейшем из растворов аммиаком осаждали

гидратированный оксид циркония.

Фториды РЗЭ получают обезвоживанием гидратированных солей,

осажденных из растворов или действием фтористого водорода на оксиды РЗЭ.

Фториды РЗЭ осаждают из азотнокислых или солянокислых растворов

плавиковой кислотой. Некоторые РЗЭ (лантан, церий и др.) выделяются в виде

полугидратов LnO3

•

0,5Н2O, другие (празеодим, неодим)

- без

кристаллизационной воды. При нагревании раствора с осадком фторидов с

помощью инфракрасной лампы гидратированные фториды превращаются в

безводные. Отфильтрованные и промытые спиртом осадки затем сушат при

400 °С в атмосфере сухого аргона. Полученные этим способом фториды содержат

примесь оксифторидов LnOF. Исключить их образование можно сушкой в токе HF.

225

Более чистые фториды получают действием фтористого водорода на оксиды при

550-575 °С:

Ln2O3 + 6HF = 2LnF3 + 3Н2O

(6.1).

Фторирование таблеток оксидов проводят в трубе из никеля или сплава

70 % Ni + 30 % Сu, через которую навстречу потоку газа перемещаются лодочки с

оксидами. Можно проводить фторирование оксидов в кипящем слое. Фториды, в

отличие от хлоридов, малогигроскопичны, что облегчает работу с ними.

Также карбонаты, гидроксиды или активные оксиды РЗМ, полученные

разложением оксалатов или карбонатов при температуре не выше

600 °С,

гидрофторируют фтористым водородом при температуре 380-550 °С. Известен

способ получения фторидов редкоземельных металлов взаимодействием с

фтористоводородной кислотой или ее солями в кислой водной среде. Однако

высокая коррозионная активность среды, содержащей плавиковую кислоту,

создает значительные трудности при создании оборудования для получения

фторидов редкоземельных элементов и требует применения дорогостоящих

конструкционных материалов. Кроме того, фториды РЗМ, получаемые так

называемым мокрым способом, содержат значительное количество

оксофторидов, если их при сушке и прокалке не обрабатывать безводным

фтористым водородом, при этом также увеличивается их себестоимость.

Разработан способ получения фторидов РЗМ и иттрия из их оксидов

длительной обработкой (в течение 8 ч) газообразным фтористым водородом при

600-700 °C. Недостатком данного способа является значительная коррозия

аппаратуры вследствие высокой температуры обработки оксидов, что приводит к

загрязнению фторидов РЗМ и длительности процесса фторирования, требующего

большого расхода фтористого водорода, и, следовательно, ухудшает

экономические показатели процесса.

Сущность рассматриваемого способа получения фторидов РЗМ и иттрия

заключается в том, что в качестве исходных материалов используют оксалаты,

гидроксиды, карбонаты и оксиды РЗМ и иттрия, которые обрабатывают

безводным фтористым водородом при температуре от 350 °C до 550 °C. Причем

отличие от прототипа, позволяющее снизить температуру обработки оксидов

фтористым водородом и ее длительность, заключается в том, что

предварительная прокалка солей РЗМ и иттрия производится при температуре не

более 600^оС, что делает возможным получение активных оксидов, из которых при

вышеуказанных температурах удается получить фториды, не содержащие

кислородсодержащие соединения.

Данный способ позволяет получить более чистые фториды редкоземельных

металлов и иттрия при меньшем расходе HF и меньшей температуре

фторирования, что значительно снижает коррозию оборудования.

Выполнен большой объем научно-исследовательских работ по

фторированию ильменитовых шлаков и лопаритовых концентратов с получением

нелетучих фторидо. Разработаны и проведены испытания по разделению летучих

фторидов титана, ниобия и тантала и технологии получения их из фторидов. В

226

ИСТ 24-2020

числе новых схем переработки сульфидных концентратов исследован процесс

фторирования молибденитовых сульфидных концентратов. Значительные работы

проведены по фторидной переработке оксидных концентратов редких металлов

(рутиловые, танталит-колумбитовые, вольфрамитовые и шеелитовые).

Фторидные технологии являются перспективными и во многих случаях готовыми

для промышленной реализации.

6.2 Инновационные технологии производства лития

В промышленной практике применяют пять методов обогащения литиевых

руд: крупнокусковое обогащение, термическое обогащение (декрипитация),

гравитационное и магнитное обогащение, флотация.

Нетрадиционными

источниками

литиевого

сырья

за

рубежом

рассматриваются гекторитовые глины, ядарит, геотермальные воды действующих

электростанций, нефтепромысловые рассолы и морская вода.

Для переработки литиевых руд и концентратов традиционно используют

четыре способа: сульфатный, известковый, хлорирующий обжиг и

сернокислотный.

Хлорирующий обжиг был использован для переработки лепидолит и

сподуменсодеражших концентартов. Обожженный при температуре

800 °С

материал (лепидолит + NH4Cl + CaCO3) выщелачивали водой, из раствора при

последующем упаривании кристаллизуется смесь хлоридов лития и кальция,

которая может быть использована для электролиза или получения гидроксида

лития методом каустификации. В промышленном масштабе способ был освоен в

США для извлечения лития из сподуменового концентрата.

По гидрометаллургической технологии, названной процессом Sileach,

тонкоизмельченный флюорит (CaF2) смешивают со слюдой и выщелачивают в

серной кислоте при температуре 95-115 °С в течение 4 ч при атмосферном

давлении. Процесс предусматривает регенерацию серной кислоты. В

лабораторных тестах Sileach при проведении процесса в течение 4 ч извлечение

лития из альфа-сподумена достигало 92 %.

Для извлечения ценных компонентов из рассолов предложены различные

методы, из которых можно выделить следующие схемы: классическую

галургическую схему переработки рассолов с многостадийной упаркой и

смешанную, в которой используются осадительные методы, сорбция, экстракция

и другие.

К наиболее простым для промышленного освоения относятся литиеносные

рассолы хлоридного натриевого типа (оз. Сильвер-Пик, США), в которых

содержание солей магния и кальция невелико. В мировой практике освоены

технологии их переработки, основной принцип которых

- предварительное

концентрирование рассолов по литию в испарительных бассейнах до получения

литиевого концентрата, пригодного для осаждения из него карбоната лития

раствором соды.

227

Особое место в ряду исходного сырья для получения металлов (лития,

рубидия, цезия, стронция, калия, магния), а также бора, брома и йода занимают

рассолы хлоридного кальциево-магниевого типа (рапа Большого Соленого озера,

США). Для рассолов хлоридно-магниевого типа характерны минимальные

концентрации хлорида кальция (рассолы Китая).

Во всех случаях конечным продуктом будет соль лития. Наиболее

распространенный конечный продукт

- карбонат лития, который служит

исходным материалом для получения других соединений, в частности, хлорида

лития, из которого производится металлический литий. Одни из способов

получения лития является металлотермическое восстановление его соли. Ниже

приводим инновационную технологическую схему по получению металлического

лития совмещенным процессом «диссоциация

- восстановление» карбоната

лития алюминием (см. рисунок 6.1).

1. Диссоциация карбоната лития:

- температура - от 700 °C до 740 °С;

- время синтеза - 3-3,5 ч;

- остаточное давление - 15-20 Па;

- контрвакуум печного пространства - нет.

2. Алюминотермическое восстановление оксида лития:

- температура - 940-950 °С;

- время восстановления - 2-2,5 ч;

- остаточное давление - 10-15 Па;

- контрвакуум печного пространства - 13,3 кПа.

3. Алюминотермическое восстановление смеси алюминатов лития:

- температура - 1200-1250 °С;

- время восстановления - 3-3,5 ч;

- остаточное давление - 1,3-10 Па;

- контрвакуум печного пространства - 10 кПа.

228

ИСТ 24-2020

Рисунок 6.1 - Технологическая схема получения лития совмещенным процессом

«диссоциация - восстановление» карбоната лития

Для получения лития алюминотермическим восстановлением оксида лития

в вакууме в качестве аппарата-аналога может быть применена вакуумная шахтная

ретортная печь для дистилляции кальция из медно-кальциевого сплава.

6.3

Комбинированная

сорбционно-экстракционная

технология переработки суммарных концентратов РЗМ с

получением высокочистых соединений (на примере легкой

группы РЗМ)

Огромное разнообразие сырья РЗМ

- природного и техногенного

определяет необходимость создания комбинированной схемы, основные

элементы которой могли быть положены в основу локальных технологий. Была

разработана промышленная технология современного уровня, которая позволит

получать высокочистые индивидуальные соединения РЗМ из бедных руд и

техногенных отходов и повысить экологический уровень предприятий. Основные

приемы для достижения этой цели - максимальное использование экологически

чистых сорбционных методов разделения и очистки РЗМ при рациональном

применении экстракционных приемов разделения близких по свойствам

металлов. При разработке промышленной технологии применительно к РЗМ-

сырью в значительной степени учитывался весь огромный опыт урановой и

229

золотодобывающей отраслей промышленности, включая как технологические, так

и аппаратурные решения. Еще одним основанием для развития сорбционных

процессов в сфере РЗМ являются блестящие достижения последних лет в

области синтеза высокоселективных сорбентов мировыми разработчиками смол,

в том числе ионитов с регулируемой на стадии синтеза пористостью, сорбентов,

импрегнированных высокоселективными экстрагентами целевого назначения,

хелатных и модифицированных смол. Расширение ассортимента смол позволяет

существенно облегчить создание принципиально новой промышленной

технологии с применением промышленно выпускаемых сорбентов.

Разработанная

инновационная

комбинированная

сорбционно-

экстракционная технология переработки любого вида сырья, содержащего РЗМ, с

получением высокочистых (99,99 %) соединений РЗМ легкой группы состоит из

трех основных составляющих

- головной сорбционной операции,

экстракционного разделения внутри схемы и тонкой очистки от примесей на

завершающих стадиях разработанной технологии. Головная операция

- это

использование сильнокислотного пористого сульфокатионита в голове процесса

для отделения РЗМ от основных примесей. Новизна процесса состоит в том, что

для десорбции суммы РЗМ с катионита Lewatit MonoPlus SP112 использован

раствор четырехвалентного церия, что позволяет практически полностью

вытеснить сумму РЗМ с ионита, но при этом поддерживать «сбросную» (менее

0,0005 г/л) концентрацию церия(IV) в растворе после колонны. Этот процесс

фронтально-градиентного вытеснения РЗМ легкой группы из фазы смолы

обеспечивает количественное отделение церия(IV) от остальных элементов.

Сорбированный церий(IV) снимается с катионита раствором азотной кислоты в

элюат, который подвергается экстракционной обработке, а реэкстракт

направляется на получение соединения высокочистого церия путем тонкой

очистки от примесей нередкоземельных металлов. В качестве экстрагента

использован реагент из класса четвертичного аммониевого основания. Показано

также, что применение вместо экстрагента Aliquat 336 сильноосновного анионита

пористой структуры снижает показатели очистки, что обусловлено

восстановительными свойствами углеводородной матрицы анионита.

Следующая технологическая новизна состоит в использовании комплексона

типа трилон-Б для избирательного связывания суммы празеодима и неодима в

комплексные соединения с последующим пропусканием водно-органической

системы через слабокислотный катионит. Лантан при этом полностью

сорбируется, а связанные в комплекс два металла проходят в фильтрат сорбции.

Далее элюат лантана подвергается тонкой очистке от нередкоземельных

металлов, а закомплексованные катионы празеодима и неодима после

регенерации ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты) подвергаются

экстракционному, ставшему уже традиционным, процессу разделения.

Реэкстракты этих двух металлов для получения высокочистых соединений также

подвергаются тонкой очистке от примесей нередкоземельных металлов.

В конечном итоге третья технологическая новизна разработанного процесса

получения высокочистых соединений РЗМ из любого сырья состоит в

230

ИСТ 24-2020

использовании для заключительной очистки импрегнированных и хелатных смол.

Так, применение сорбента, импрегнированного экстрагентом бис-(2,4,4-

триметилпентил) фосфиновой кислотой и маркированного как Lewatit TP272, для

тонкой очистки от примесей индивидуальных элюатов и реэкстрактов РЗМ легкой

группы позволило стабильно получать высокочистые соединения (99,99 %) легкой

группы. Эта технология прошла проверку в масштабе пилотных испытаний, в

результате чего данные лабораторных исследований были полностью

подтверждены в балансовых опытах. Разработанная технология получения

высокочистых соединений РЗМ использует стандартное оборудование

сорбционные колонны ПИК с плотным слоем сорбента, реакторное оборудование

и т. п. Причем процессы тонкой очистки проводятся в реакторном статическом

варианте в аппаратах с перемешиванием ионообменных фаз и последующим

отделением смол на сетках.

Таким образом, разработанная технология обладает элементами новизны и

по сравнению с традиционной экстракционной схемой в ней повышена

экологическая составляющая. Более того, предложенная схема эффективна как

при переработке суммарных концентратов РЗМ с целью получения высокочистых

соединений, так и для переработки техногенного сырья, в том числе с низким

содержанием суммы РЗМ в этом сырье, например, для переработки отходов или

промпродуктов, получаемых в производстве минеральных удобрений.

6.4 Извлечение редкоземельных металлов из золошлаков ТЭЦ

Золошлаковые отвалы (ЗШО) являются источником загрязнения

окружающей среды, в то же время они содержат целый ряд ценных компонентов

(германий, галлий, скандий, РЗМ).

Разработана технология извлечения скандия и редких земель из ЗШО

методом кучного выщелачивания (КВ). Из-за низкого содержания ценных

компонентов в исходном материале другие методы извлечения представляются

априори нерентабельными, так как требуют больших затрат.

Основное отличие разработанного метода от традиционного КВ состоит в

предварительной подготовке ЗШО к кучному выщелачиванию. Как известно, ЗШО

- это дисперсный продукт, который в естественном виде непригоден для КВ из-за

проблем плохой фильтрации и кольматации. Для извлечения РЗМ и скандия и

обеспечения дренажа штабеля ЗШО гранулировали с серной кислотой, которая

выполняла функции связующего и вскрывающего реагента. В результате

исследований получены прочные и устойчивые к разрушению гранулы, пригодные

для дальнейшей переработки методом КВ. Редкие земли извлекали из

продуктивных растворов КВ сорбцией в колонке на ионитах в динамическом

режиме. Десорбцию ценных компонентов со смолы проводили в две стадии:

растворами нитрата аммония для очистки от примесей и сульфата аммония для

десорбции РЗЭ. Первичный концентрат редких земель осаждали из десорбатов

щавелевой кислотой.

231

ПРОИЗВОДСТВО РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (ИТС 24-2020) - часть 4