ПРОИЗВОДСТВО РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (ИТС 24-2020) - часть 5

 

  Главная      Книги - Разные     ПРОИЗВОДСТВО РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (ИТС 24-2020)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

   

 

   

 

содержание      ..     3      4      5      6     ..

 

 

 

ПРОИЗВОДСТВО РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (ИТС 24-2020) - часть 5

 

 

Определены оптимальные параметры процессов грануляции ЗШО,
обеспечивающих получение гранул, пригодных для укладки в штабель и
выщелачивания в режиме КВ, сорбции РЗМ на ионообменной смоле, десорбции и
осаждения чернового концентрата. Извлечение РЗМ на стадии КВ составило
55 %, на стадиях сорбции и десорбции - 90 %. Извлечение скандия на стадиях
сорбции и десорбции составило 99,6 %.
На основании проведенных исследований в лабораторном и укрупненном
масштабах совместно с МГТУ им.Н. Э. Баумана на Дорогобужской ТЭЦ создана
опытная установка по переработке ЗШО.
6.5 Получение РЗМ при переработке апатитового концентрата
6.5.1 Первичное концентрирование и выделение в виде концентрата
Промышленно освоены две технологии переработки апатитового
концентрата (АК) - сернокислотная и азотнокислотная. В зависимости от принятой
технологии переработки присутствующие в АК РЗМ концентрируются в азотно-
фосфорнокислом растворе (АФР) или в фосфогипсе. По стандартной технологии
переработки АК по азотнокислотной технологии АФР охлаждают, выделяют
нитрат кальция кристаллизацией, аммонизируют, упаривают и направляют на
получение удобрений. Большая часть РЗМ остается в составе удобрений. Для
выделения РЗМ после вымораживания нитрата кальция и отделения фтора
проводят селективное выделение гидратно-фосфатных осадков при рН = 1,1-2,0.
Дальнейшая переработка гидрофосфатов проводится экстракцией из растворов,
содержащих до 350-450 г/л нитрата аммония с использованием 100% ТБФ.
Анализ информационно-патентной литературы за последние
10 лет
показал, что появились новые исследования по извлечению РЗМ из фосфогипса и
комплексной переработке ФГ с получением гипсового вяжущего и концентрата
РЗЭ. Все описанные технологии основаны на сочетании методов промывки
фосфогипса растворами кислот или солей с последующим выделением РЗМ из
промывного раствора или пульпы ФГ в виде концентрата методом осаждения
подходящим реагентом, сорбции или экстракции. Все известные технологии
технически осуществимы и имеют право на реализацию, однако экономически
рентабельными будут только те, которые предусматривают комплексную
переработку фосфогипса с получением не только РЗМ, но и гипсового вяжущего и
изделий на его базе, имеющих высокую добавочную стоимость [33].
Основные технические решения, принятые при разработке технологии
и создании производства комплексной переработки ФПГ:
Для повышения степени извлечения РЗМ из ФПГ применен способ
предварительной подготовки сырья переводом его в ФДГ, позволяющий повысить
степень извлечения РЗМ до 65-70% при использовании растворов серной кислоты
концентрации 30-40г/л.
Дальнейшее извлечение РЗМ проводится в аппаратах колонного типа,
работающих в режиме восходящей фильтрации растворов через
232
ИСТ 24-2020
псевдоожиженный слой сульфокатионита, ограниченный сверху фильтрующей
перегородкой. Переключение колонн, работающих в режиме сорбции, с первой на
вторую и далее происходит при достижении в ионите не менее 95% полной
динамической обменной емкости (ПДОЕ), а в режиме десорбции - не более 0,05%
от ПДОЕ. Маточники сорбции с концентрацией церия ≤0,05г/л возвращают на
промывку фосфогипса, а десорбции с концентрацией церия на выходе ≥0,25г/л
направляют на осаждение первичного концентрата (РЗК), а с церием ≤0,25г/л - на
десорбцию ионита в последующей колонне. Одновременно в режиме сорбции
работают
3-4 колонны, а десорбции
-
2-3. Маточник от осаждения РЗК
нейтрализуют серной кислотой до рН 4,2-4,4 и возвращают на десорбцию.
Такое ведение процесса позволяет получать на первой стадии процесса
концентрат РЗМ, содержащий менее 5% примесей при низких удельных расходах
реагентов.
Дальнейшая переработка первичного концентрата с очисткой от примесей
производится экстракцией из нитратных растворов с использованием экстрагента
ТБФ в разбавителе в каскаде центробежных экстракторов.
Для дальнейшего разделения группового концентрата (ГРЗК) на
индивидуальные РЗМ используют упаренный реэкстракт.
Технология проверена на лабораторной и опытно-промышленной
автоматизированной установке полного производственного цикла в течение
месяца непрерывной работы на отвальном и свежем (полугидратном) фосфогипсе
с получением опытных партий ГРЗК. Производительность установки: по ФГ- 41
кг/ч или 400 кг/смену, по РЗО≥1,0 кг/смену.
Удельные нормы расхода реагентов и электроэнергии на производство
приведены в таблице 6.1, а технологическая блок-схема - на рис. 6.2.
Таблица 6.1 - Удельные нормы расхода в пересчете на 1 т ФГ или на 1 кг ГРЗК
Расходные материалы
Норма расхода;
Цена,
Сумма расходов;
руб/кг
Кг/т ФГ
Кг/кг РЗО
руб/т ФГ
руб/кг
Серная кислота 94%
19,5
6,5
6
117
39
Сульфат аммония, техн.
11,4
3,8
12
136,8
45,6
Карбонат аммония
7.2
2,4
25
180
60
Вода питьевая
1836
612
0,03
55,1
18,4
Катионит
0,0018
0,0006
95
0,15
0,05
Известь гашеная
20
6,7
5
100
33,5
Азотная кислота, 57%
7,8
2,6
14
109,2
36,4
Трибутилфосфат (ТБФ)
0,015
0,005
322
4,8
1,6
Парафин нефтяной жидкий
0,015
0,005
62,2
0,93
0,31
фракции С10-13
Аммиачная селитра
6
2
14
84
28
Электроэнергия , кВт-час
22,5
7,5
4,974-
111,9
37,3
ВСЕГО, руб. РФ
900
300
233
Рисунок 6.2 - Технологическая блок-схема переработки ФПГ с получением ГРЗК и
отмытого от примесей ФДГ
234
ИСТ 24-2020
6.5.2 Разделение ГРЗК с получением индивидуальных соединений
Групповой концентрат, выделенный из АК, содержит до
10% РЗМ
среднетяжелой группы (СТГ) и иттрия, чем выгодно отличается от лопатитового.
Технология разделения ГРЗК с получением индивидуальных элементов
легкой группы марок от 99,5% до 99,9994 реализована в двух вариантах:
В первом варианте (объем переработки до 300т в год) электрохимическому
окислению с получением высокочистого церия подвергается весь концентрат
РЗМ, далее идет разделение обесцеренного раствора в каскадах центробежных
экстракторов с последовательным выделением лантана, дидима, среднетяжелой
группы, неодима и празеодима. Всего для разделения используется 7 каскадов,
409 ступеней, экстрагент - 75% ТБФ в ПНЖ.
Во втором варианте (объем переработки от 1000 до 2000 т в год) сначала
экстракцией выделяют лантан, а затем церий и дидим с концентратом СТГ, потом
последовательно
- неодим и празеодим. Электрохимическому окислению
подвергают только то количество церия, которое потребляют в России для
производства специального стекла и катализаторов нефтехимии. Для разделения
используется 9 каскадов, 580 ступеней, экстрагент - 75% ТБФ в ПНЖ.
Существенным отличием технологии от реализуемых как в России, так и в
Китае и США является то, что процесс экстракционного разделения проводится в
каскадах центробежных экстракторов [34]. Объем аппарата на рабочих режимах
обменивается более
100 раз в час, что позволяет создать компактное
производство по разделению редкоземельных концентратов с минимальными
загрузками реагентов и потоками рабочих растворов и экстрагентов.
Площадь разделительного производства с использованием центробежных
экстракторов с программным обеспечением по предварительным оценкам в 7-10
раз меньше аналогичных по объему переработки производств, использующих
стандартное зкстракционное оборудование - смесительно отстойные экстракторы
ящичного типа.
Расчет числа ступеней разделения и режим работы каскада экстракторов
производится по разработанным специальным программам, а управление
каскадами осуществляется от компьютера.
Концентрат СТГ, полученный на первых стадиях разделения, отличается
высоким содержание иттрия, диспрозия и тербия.
Технология разделения СТГ включает две основные стадии разделения. На
первой стадии разделение ведется из нитратных растворов с использованием
смеси экстрагентов класса фосфорорганической или карбоновой кислоты в смеси
с ТБФ последовательным разделением по линиям Tb(Dy)/Gd и Ho/Y с получением
оксидов иттрия, а также концентратов средней (Sm, Eu, Gd) и тяжелой групп РЗМ
(Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu).
На второй стадии разделение проводится из хлоридной среды с
использованием в качестве экстрагента фосфоновой кислоты в разбавителе по
235
линиям Dy/Ho, Tb/Gd и Tb/Dy с получением оксидов тербия и диспрозия и
концентрата тяжелой группы (Ho, Er, Yb, Lu) [35].
Для разделения используется 6 каскадов, включающих 414 ступеней. Блок-
схемы разделения приведены на рис. 6.3-6.4, а удельные нормы расхода на
разделение 1 кг ГРЗК приведены в таблицах 6.2 и 6.3
Рисунок 6.3 - Технологическая блок-схема разделения ГРЗК с получением РЗЭ
легкой группы (лантана, церия, неодима, празеодима), всего 7 каскадов
разделения, 409 ступеней, экстрагент - 75% ТБФ в ПНЖ
236
ИСТ 24-2020
Рисунок 6.4 - Технологическая блок-схема разделения концентрата СТГ с
получением тербия, диспрозия, иттрия и гадолиния, всего 6 каскадов разделения,
ступеней 414
237
Таблица 6.2 - Удельные нормы расхода на разделение 1 кг ГРЗК в пересчете
на РЗО по реагентам, электроэнергии (легкая группа РЗЭ)
Цена,
Норма расхода;
Наименование
руб/кг
Кг/кг РЗО
Руб/кг
Азотная кислота (57%)
14
1,2
16,8
Перекись водорода, техническая
40
0,133
5,3
марка А (37,5%)
Водный р-р аммиака, 25%, кг
12
1,83
22
Сжиженный углекислый газ
14
1
14
Вода питьевая, м3
30
0,03
0,8
Вода
очищенная
120
10
0,3
(деминерализованная), м3
Трибутилфосфат (ТБФ)
322
0,009
2,9
Парафин
нефтяной
жидкий
62,2
0,003
0,187
фракции С10-13
Тара для продукции, шт.
155
0,0067
1,03
Итого по реагентам
63,5
Электричество, кВт-час
4,974
18,3
90,78
ИТОГО
154,28
Таблица 6.3 - Удельные нормы расхода на разделение 1 кг СТГ в пересчете на
РЗО по реагентам, электроэнергии (среднетяжелая группа РЗЭ)
Расходные материалы
Норма расхода
Цена,
Сумма расходов;
Наименование
Кг/кг РЗО
руб/кг
руб/кг
Азотная кислота 57%
1,21
14
16,95
Аммиак (25% р-р)
2,4
12
28,8
Вода питьевая
27
0,03
0,81
СО2
2,0
14
28
Экстрагент (100% ТБФ)
0,005
322
1,64
Парафин нефтяной жидкий,
0,01
62,2
0,62
фракция С10-С13 (ПНЖ)
Экстрагент (алкилфосфоновая
0,0025
700
1,6
кислота)
Экстрагент (смесь
0,005
4500
1,75
алкилфосфоновой и
алкилфосфиновой кислот)
Экстрагент 2-этил-2,5-
0,003
350
1,05
диметилгексановая кислота
Сода (первый сорт)
0,45
12
17,4
Соляная кислота
0,8
20
16
ИТОГО, по материалам
114,62
Электроэнергия , кВт-ч
15
4,974-
74,61
ИТОГО
189,23
238
ИСТ 24-2020
6.6 Разделение РЗМ средней группы смесями экстрагентов
ALIQUAT336-ТБФ и CYANEX572-ТБФ из нитратных сред
В экспериментах использовали концентрат средней группы РЗМ,
выделенный из лопаритового концентрата, состава, %: Sm2O3 - 78,26, Eu2O3 -
9,88, Gd2O3 - 11,86 и концентрат СТГ, выделенный из апатитового ГРЗК, состава,
%: Sm - 36,35, Eu - 9,37, Gd - 14,64, Tb - 1,07, Dy - 5,89, Ho - 0,80, Er - 0,68, Yb -
0,04 и Y - 30,31. В качестве экстрагентов использовали ТБФ, Cyanex®572 (Cytes
Industries B.V., США), Aliquat®336 (BASF, Германия), который предварительно
переводили в нитратную форму [36].
Анализ зависимостей βGd/Eu и βEu/Sm от величины рН исходного раствора для
изомолярных смесей Cyanex®572-ТБФ показал, что наибольшие значения β
получены при экстракции Cyanex®572 без добавок из растворов с рН 1 и 3.
Максимальные значения βGd/Eu - 1,39 и βEu/Sm - 1,67. Увеличение в составе смеси
мольной доли ТБФ до 0,8-1,0 способствует снижению значений β до 1,1-1,2,
однако при этом вдвое повышается емкость экстрагента.
Смесь Aliquat®336-ТБФ по мере увеличения доли ТБФ увеличивает емкость
с ростом рН исходного раствора от 50-100г/л, однако при этом снижаются
коэффициенты разделения. Оптимальным составом для разделения является
смесь 1.75М Aliquat®336 +ТБФ состава (в мол. долях) 60:40, имеющая β(Eu/Gd) -
1.9, β(Sm/Gd) - 2.8, β(Er/Gd) - 1.9, β(Gd/Ho) -1.6, β(Ho/Dy) - 2.0 и β(Dy/Y) -1.8 и
емкость по (TR2O3) = 58.0 г/л и смесь 1.9М Aliquat®336 +ТБФ состава (в мол.
долях) 35:65 с β(Eu/Er) -1.8 и β(Dy/Y) -2.1, емкость по (TR2O3) = 40.5 г/л.
Смесь Cyanex®572-ТБФ рекомендована для выделения самария, а
Aliquat®336-ТБФ - для выделения гадолиния.
Предварительно
из
концентрата
выделяют
европий методом
электрохимического восстановления на графитовом катоде из хлоридной среды.
6.7 Переработка гидроксидного кека, получаемого при
щелочном вскрытии монацитового концентрата
Гидроксиды редкоземельных и радиоактивных элементов (РЗЭ(OH)3,
РЭ(OH)3, являются промежуточными продуктами при щелочной переработке
монацита и ксенотима. Для дальнейшей переработки полученный гидроксидный
кек, содержащий РЗЭ(OH)3 и РЭ(OH)3 растворяют в азотной или соляной кислоте.
При нейтрализации полученных кислотных растворов накапливается большое
количество растворов хлорида или нитрата натрия. И поэтому вопрос о
сокращении большого количества отходов, а также уменьшение затрат на
реагенты остается открытым.
В данном способе предложены кислоты, используемые для вскрытия
гидроксидного кека, заменить хлоридом аммония (NH4Cl) и переводить его в
водорастворимые хлориды твердофазным методом при нагревании. NH4Cl
является нетоксичным, удобным и безопасным реагентом при хранении. При
239
относительно низких температурах NH4Cl химически активен и позволяет
осуществить процесс хлорирования во всем объеме реакционной массы, а его
избыток может быть легко регенерирован и повторно использован.
Предварительно было изучено взаимодействие РЗЭ(OH)3 и РЭ(OH)3 с
NH4Cl при нагревании. Для исследования взаимодействия La(ОН)3 с NH4Cl
применяли термогравиметрический анализ. Продукты взаимодействия
определяли с использованием рентгенофазового анализа.
При нагревании смеси РЗЭ(OH)3 и NH4Cl на кривых ДТА имеются три
эндотермических эффекта. Вне зависимости от соотношения компонентов всегда
присутствует обратимый эффект полиморфного превращения NH4Cl, второй
эндоэффект является результатом реакции хлорирования, а третий эндоэффект
результатом разложения комплексных соединений с образованием безводных
хлоридов РЗЭ. Соединения урана ведут себя подобно РЗЭ(OH)3, а соединение
тория не вступает в реакцию хлорирования. Таким образом, при спекании
гидроксидного кека с NH4Cl будут образовываться водорастворимые хлориды
РЗЭ, что может быть использовано для отделения их от тория.
На основании полученных экспериментальных результатов предложена
принципиальная пооперационная схема процесса получения концентрата РЗЭ из
гидроксидного кека, образующегося при щелочной переработке монацитового
концентрата.
Твердофазное спекание гидроксидного кека с NH4Cl, взятого в массовом
соотношении
1:3, проводили при температуре
300 °C. Далее полученный
хлоридный спек нагревали до 350 °C для перевода в газообразное состояние и
удаления из системы избыточного NH4Cl. Газовая фаза направляется на
десублимацию для регенерации NH4Cl. Спек хлоридов редкоземельных и
радиоактивных элементов является конечным продуктом и может использоваться
для последующего разделения на компоненты известными методами. По
разработанной технологической схеме проведены укрупненные лабораторные и
полупромышленные испытания.
6.8 Автоклавная переработка монацитовых концентратов
Широко распространенными способами переработки монацитовых
концентратов являются щелочной и сернокислотный методы. Одним из наиболее
исследованных методов выделения и очистки РЗЭ из растворов выщелачивания
является жидкостная экстракция с трибутилфосфатом (ТБФ). Разложение азотной
кислотой при атмосферном давлении малоэффективно, поэтому в работе
приведены результаты исследований процесса вскрытия монацитового
концентрата при повышенных давлениях.
В качестве исходного продукта использовали монацитовый концентрат
техногенного месторождения в г. Красноуфимске, Россия.
Основным параметром, характеризующим эффективность протекания
процесса, приняли степень вскрытия (α, %) по РЗЭ.
240
ИСТ 24-2020
Процесс автоклавного выщелачивания тория и суммы РЗЭ из монацитового
концентрата (проба 1) был исследован при различных температурах в автоклаве
(453,
473 и
493) K и постоянной концентрации азотной кислоты
6 М и
продолжительности процесса 120 мин. Увеличение температуры процесса мало
влияет на извлечение тория из монацита и незначительно повышает извлечение
суммы РЗЭ. При увеличении времени реагирования извлечение РЗЭ растет
нелинейно, а извлечение тория практически не зависит от времени реагирования.
Исследования по влиянию концентрации азотной кислоты проводили при
концентрациях (3,
6,
9) М и постоянных температуре в автоклаве 473 К и
продолжительности процесса 120 мин. Увеличение концентрации HNO3 с 6 до 9
М повышает извлечение суммы РЗЭ с 24 % до 47 %, а тория - лишь с 7 % до
11 % соответственно.
Результаты исследований азотнокислотного автоклавного способа
вскрытия монацитового концентрата с использованием перемешивания на
укрупненной установке были изложены в статье. При условиях: 9 М HNO3, 473 К,
150 мин, была достигнута степень извлечения РЗЭ на уровне 55-60 %.
Для исследования возможности интенсификации исследуемого процесса
были проведены эксперименты с применением микроволнового метода нагрева.
Условия растворения следующие:
473 К, соотношение Т:Ж
=
1:10,
концентрированная азотная кислота, время проведения процесса
- 60 мин.
Избыточное давление при этих условиях поднималось до 1,5-1,6 МПа.
В целом образец 2 оказался более легковскрываемым азотной кислотой,
чем образец 1. Степени вскрытия легких РЗЭ незначительно отличаются от
степеней вскрытия тяжелых РЗЭ, т. е. РЗЭ вскрываются достаточно равномерно.
Степени вскрытия балластных компонентов либо отличаются в большую сторону
для пробы 2, либо отличаются незначительно. При этом степень вскрытия
радиоактивных компонентов для тория составила 48 % для пробы 1 и 62 % для
пробы 2. Степени вскрытия урана составили 58 % для пробы 1 и 61 % - для
пробы 2.
Проведенные исследования показывают, что, несмотря на недостаточно
высокие степени вскрытия монацита, при применении ряда методов
интенсификации процесса азотнокислотного автоклавного выщелачивания
монацита степень извлечения РЗЭ значительно увеличивается (с ~ 20 % до 60 %).
Дальнейший поиск способов увеличения показателей эффективности процесса
(химической активации, механоактивации и т. д.) делает рассматриваемый метод
перспективным.
6.9 Универсальная экстракционная технология разделения
ниобия и тантала при переработке колумбито-танталитовых
концентратов различного состава
Вовлечение в производство новых источников ниобий-танталового сырья
потребовало разработать эффективные технологий получения продукции на
основе ниобия и тантала.
241
В рамках выполнения работы в качестве исходного сырья привлечен
колумбитовый концентрат; соотношение Nb2O5:Та2O5 в данном сырье близко (10 ÷
15):1; а также природный колумбито-танталит, в котором указанное соотношение
близко к
1:1. Следует отметить, что колумбито-танталиты различного
происхождения и химического состава широко распространены на мировом рынке
ниобий- и танталсодержащего сырья.
Промышленной переработки собственных колумбито-танталитовых
концентратов в нашей стране не было, а опыт переработки лопарита к колумбито-
танталитам малоприменим из-за существенного отличия минералогического и
химического составов.
Эксперименты проводили с колумбитовым концентратом состава, масс. %:
Nb2O5 - 50,5; Та2O5 - 4,1; Fe - 12,6; Mn - 1,9; W - 0,5; Si - 3,6; Al - 0,35; Са -
0,07; Ti - 1,7; Zr - 0,6; Sn < 0,2; и колумбито-танталитом состава, масс. %: Nb2O5
- 41,0; Та2O5 - 24,7; Fe - 14,1; Mn - 2,9; W - 1,3; Si - 0,47; Al - 0,2; Са - 0,4;
Ti - 0,6; Zr - 0,09; Sn < 2,5. Как видно из данных химического состава,
содержание Nb2O5 в обоих материалах близко
(50,5
% и 41,0 % (масс.)
соответственно), однако значительно различается содержание Та2O5 (4,1 и 24,7 %
(масс.)).
Технологическая схема предлагаемой технологии включает следующие
основные стадии: сульфатно-фторидное вскрытие сырья
→ экстракционное
разделение ниобия и тантала с очисткой их от примесей → получение Nb2O5 и
Ta2O5.
Показано, что определяющим условием для успешной организации
экстракционного передела при переработке редкометальных материалов,
содержащих Nb2O5 и Та2O5 в соотношении от 10:1 (например, колумбитовый
концентрат Зашихинского месторождения) до
1:1 (природный колумбито-
танталит), является процесс вскрытия исходного сырья. Предварительными
испытаниями установлены параметры сульфатно-фторидного вскрытия обоих
материалов: температура, концентрация и расход фтористоводородной кислоты,
а также содержание в смеси до 350-400 г/л серной кислоты положительно влияет
на степень извлечения Nb2O5 и Та2O5 как из колумбитового концентрата, так и из
колумбито-танталита. При использовании фтористоводородной кислоты в избытке
30-34 % от стехиометрически необходимого через 6 ч в раствор переходит не
менее 93-95 % Nb2O5 и Та2O5. В итоге при вскрытии необходимо выдержать такие
условия, чтобы в исходном растворе на экстракционное разделение концентрация
Nb2O5 находилась на уровне не менее 100-120 г/л, H2SO4 ~300-320 г/л, F- - 220-
240 г/л, Та2O5 - фактическая концентрация. Задачей последующей стадии
гибкого экстракционного процесса является создание таких условий, при которых
осуществляется разделение Nb2O5 и Та2O5 на одном технологическом
оборудовании с целью снижения капитальных и эксплуатационных затрат при
организации переработки колумбито-танталитовых концентратов различного
состава.
В связи с этим для переработки ниобий- и танталсодержащих растворов
после вскрытия колумбитового концентрата и/или колумбито-танталита,
242
ИСТ 24-2020
содержащих Nb2O5 и Та2O5 в соотношении от 10:1 до 1:1 (масс. %), была выбрана
схема с коллективной экстракцией ниобия и тантала, промывкой насыщенного
экстракта и последующим разделением элементов на стадии селективной
реэкстракции и экстракционным разделением Nb2O5 и H2SO4 из образующегося
реэкстракта ниобия; в качестве экстрагента использовался октанол-1.
Далее были проведены укрупненные непрерывные испытания
предлагаемой технологии на многоступенчатом экстракционном каскаде,
содержащем экстракторы типа смеситель-отстойник, на котором отработаны
режимы экстракции, промывки, реэкстракции ниобия и тантала, экстракционного
разделения Nb2O5 и H2SO4 с получением реэкстрактов ниобия и тантала
требуемого для получения оксида ниобия (содержание основного вещества - не
менее 99,8 %) и оксида тантала (содержание основного вещества - не менее
99,5 %) качества. Изучено распределение Nb2O5 и Та2O5 в органической и водной
фазах
по
камерам
экстракционного
каскада.
Анализ
полученных
экспериментальных данных показывает, что процесс экстракции идет эффективно
на 10-12 ступенях. Для стадии промывки насыщенного экстракта достаточно 5-6
ступеней, для селективной реэкстрации ниобия - 20 ступеней; для реэкстракции
тантала - 6-8 ступеней, для экстракционного разделения Nb2O5 и H2SO4 из
образующегося реэкстракта ниобия
- 15 ступеней. Установлено, что в
оптимальных условиях экстракционного процесса содержание целевых
компонентов в реэкстракте ниобия: Nb2O5 - 130-150 г/л, Та2O5 - < 0,05 г/л; в
реэкстракте тантала: Та2O5 - 15-80 г/л, Nb2O5 - < 0,05 г/л. Потери целевых
компонентов с рафинатом не превышают 0,1 %. После осаждения, промывки,
просушки и прокалки получены экспериментальные образцы оксида ниобия
чистотой не менее
99,8 % и оксида тантала чистотой не менее
99,5 %,
торгующиеся на российском и мировом рынках редких металлов.
Исследованиями показано, что количество степеней в экстракционном
каскаде и конструкция отдельной ступени не отличаются как при переработке
колумбитового концентрата, так и при использовании богатого колумбито-
танталита, отличаются только режимы проведения экстракционного процесса.
Используются одинаковые рабочие растворы. При этом изменяется только
соотношение потоков органической и водной фаз О:В в контурах экстракционного
каскада. Например, в растворе после вскрытия колумбитового концентрата
содержится больше ниобия, таким образом, соотношение О:В при реэкстракции
ниобия будет другим (больше реэкстрагирующего раствора).
Таким образом, предложенный способ вскрытия и экстракционного
разделения ниобия и тантала позволяет реализовать гибкий технологический
процесс, позволяющий перерабатывать редкометальные концентраты,
содержащие Nb2O5 и Та2O5 в соотношении от 10:1 до 1:1 (масс. %).
Однако следует отметить, что объем готовой продукции при переработке
редкометальных концентратов, содержащих ниобий и тантал в соотношениях 10:1
и 1:1, будет различным и, таким образом, технико-экономические показатели
будут отличаться и требовать дополнительного уточнения для каждого вида
исходного сырья.
243
6.10 Экстракционное разделение тория и скандия
Одним из перспективных источников добычи скандия является попутное его
извлечение из маточных растворов сорбции урана.
Об отечественной технологии извлечения Sc при переработке урановых руд
впервые было упомянуто в докладе сотрудников ВНИИХТ на конференции в Сан-
Пауло в 1970 г. Скандий извлекали в процессе экстракционной переработки
глинисто-пиритных руд, содержащих уран, фосфор, РЗЭ.
При решении задачи комплексной переработки урановых руд неизбежно
возникает вопрос очистки получаемой сопутствующей урану продукции от
радиоактивности. Необходимо учитывать, что в технологических растворах
присутствуют не только уран и торий, но и продукты их радиационного распада,
концентрация которых изменяется в соответствии с их периодами полураспада.
Попутное извлечение скандия при добыче урана методом подземного
скважинного выщелачивания предусматривает переработку возвратных
растворов после сорбции урана и включает в себя следующие основные
операции: сорбционное концентрирование скандия на ионообменных смолах,
последующую отмывку ионообменных смол от примесей, десорбцию скандия,
осаждение радиоактивных примесей, экстракционную очистку и дезактивацию
полупродуктов, осаждение товарных концентратов.
Были проведены исследования экстракционного разделения скандия и
тория в рамках разработки промышленной технологии попутного извлечения
скандия при добыче урана методом подземного скважинного выщелачивания с
получением оксида скандия.
Образцы чернового концентрата (ЧК) скандия для изучения
экстракционного разделения скандия и тория были получены из фильтратов
сорбции урана на АО «Далур» при проведении стендовых комплексных
испытаний.
Известно, что азотнокислотное растворение является традиционным в
схемах получения оксида скандия. Выбор способа вскрытия (использование
серной или азотной кислот, концентрация) определяется, также условиями
последующего экстракционного извлечения урана и тория.
Проведено исследование процесса выделения тория из раствора после
азотнокислотного растворения первичного концентрата скандия. Установлено, что
основной вклад в радиоактивную составляющую вносит изотоп уранового ряда
Th-230. Объемная радиоактивность раствора по изотопу Th-230 составляет 1200
Бк/см3. Доля изотопов Ra-226, Ra-228, Th-228 составляет, %: 0,001; 0,001; 0,2.
После растворения чернового концентрата получен раствор с концентрациями ~5
г/дм3 Sc и ~4 г/дм3 Th.
Для выделения тория методом жидкостной экстракции из азотнокислых
сред после растворения ЧК скандия в лабораторных условиях изучена
возможность применения систем экстрагентов, включающих реагенты из класса
244
ИСТ 24-2020
нейтральных фосфорорганических соединений на основе Cyanex 923 и ТБФ в
керосине.
Для системы Cyanex 923 установлены условия наиболее эффективного
избирательного извлечения тория - концентрация азотной кислоты 250-270
г/дм3, соотношение фаз О:В = 1:4 ÷ 5. Коэффициент разделения Th и Sc составил
от 34 до 312 в зависимости от концентрации тория и скандия в растворе. Для
увеличения степени извлечения тория и снижения потерь скандия рекомендовано
увеличить соотношение фаз и количество ступеней экстракции.
Показана принципиальная возможность применения 40 %-ного раствора
ТБФ в керосине для снижения радиоактивности скандийсодержащего раствора.
При концентрации азотной кислоты 120 г/дм3 удалось снизить активность на
98,5 %, однако потери Sc при этом составили 26,5 %. Для снижения потерь
скандия и повышения степени очистки от тория рекомендовано повысить
концентрацию азотной кислоты в исходном растворе до значения 230-270 г/дм3.
Выполненные исследования по влиянию концентраци HNO3, NH4NO3 на
извлечение Th, Sc и Y показали преимущественное извлечение тория 50 %-ным
раствором ТБФ в широком диапазоне изменения кислотности и солевого фона
исходного раствора. Наиболее благоприятными условиями извлечения тория
являются интервал концентраций азотной кислоты 220-290 г/дм3 и нитратов
более 4 моль/дм3.
Для дополнительной очистки от тория растворов промежуточных
скандийсодержащих продуктов возможно использование смеси 7,5 % Cyanex 923
+ 7,5 % ТБФ, а также 40 %-ный раствор ТБФ в керосине. В обоих случаях
обеспечивается необходимый уровень активности образцов оксида скандия (≤ 1
Бк/г). При этом первый экстрагент обеспечивает процесс разделения Sc и Th при
меньшем количестве стадий экстракции (5 стадий) по сравнению со вторым, но
при большей степени соэкстракции скандия - до 30 %. Экстрагент 40 % ТБФ
обеспечивает очистку от тория при 8 стадиях экстракции, но при меньшем
соизвлечении Sc - 14,2 %.
Полученные результаты очистки скандия от радиоактивных примесей
подтвердили эффективность экстракции радионуклидов в системе 40-50 % ТБФ в
керосине. Достигнуто остаточное содержание тория в рафинатах экстракции -
С(Th) = 5 мг/л без существенных потерь скандия. При этом соотношение Sc и Th в
рафинате экстракции радионуклидов увеличилось относительно исходного
раствора выщелачивания чернового скандиевого концентрата с 2,1 до 1500.
Из очищенного от тория раствора были получены образцы оксида скандия
соответствующие требованиям ТУ 95.148-77 на оксид скандия с содержанием
Sc2О3 99,0 %.
Химический состав образца оксида скандия приведен в таблице 6.1.
245
Таблица 6.1 - Химический состав образца оксида скандия (ОС-1)
Содержание примесей, в пересчете на оксиды, %, не более
ТУ 95.148-77
По результатам испытаний
Железо
0,05
0,04
Алюминий
0,01
0,01
Кальций
0,05
0,05
Медь
0,01
0,01
Кремний
0,05
0,05
Марганец
0,01
0,01
Магний
0,01
0,01
Иттрий
0,05
0,05
Иттербий
0,05
0,05
Цирконий
0,1
0,05
Титан
0,05
0,05
Фосфор
0,02
0,01
6.11 Промышленная технология переработки комплексных
руд Томторского редкометалльного месторождения
Особенностью руды участка Буранный месторождения Томтор является
наличие большого количества ценных компонентов (Nb, полный спектр элементов
редкоземельной группы (РЗЭ)), высокая дисперсность, тесное взаимное
срастание минеральных фаз и связь одного и того же полезного компонента с
несколькими минералами (минералы группы крандаллита, монацит, пирохлор), а
также наличие нескольких разновидностей одноименных минералов (пирохлора,
монацита, группы крандаллита), различающихся по своим физико-механическим и
физико-химическим свойствам.
Руда участка Буранный месторождения Томтор крайне изменчива по
содержанию основных элементов, в частности, содержание Nb в исследованных
технологических пробах изменяется от 1,12 до 13,3 %, ΣРЗЭ - от 5,33 до 28,27 %.
Руды участка Буранный месторождения Томтор относятся к рудам редких
металлов пирохлор-крандаллит-монацитового типа. Преобладающим классом
соединений в составе руды являются фосфаты (более 90 %), в подчиненном
количестве присутствуют классы оксидов, гидрооксидов, сульфидов и силикатов.
Основным минералом-концентратором Nb является изоморфный ряд Ba-Sr
пирохлоров различной степени измененности (от первичных до полностью
преобразованных). Содержание пирохлора в исходной руде варьируется от 0,7 %
до 20 %, в среднем составляет 6,5 %. В подчиненном количестве присутствуют
ниобийсодержащие минералы: рутил, ильменорутил, колумбит. Для элементов
редкоземельной группы к основным минералам относятся монацит (0-25 %, в
среднем - 21,4 %), Zr-ксенотим, Sc-циркон, минералы группы крандаллита (в
среднем - 43,7 %, в том числе гойяцит (3-32 %, в среднем - 15 %), горсейксит
246
ИСТ 24-2020
(16-53 %, в среднем
- 28,0 %), флоренсит
(0-3 %, в среднем
- 0,6 %),
собственно крандаллит (1,0-11,2 %, в среднем - 4,2 %)).
Исследована
возможность
обогащения
руды
флотационными,
гравитационными и радиометрическими методами. Применение процессов
обогащения не позволяет получить концентраты с приемлемыми показателями
качества и извлечения, что обусловливает применение гидрометаллургических
процессов для переработки всего объема руды.
Разработана и проверена в опытно-промышленном масштабе технология
переработки руды Томторского месторождения (участок Буранный). Данная
технология обеспечивает высокие степени извлечения полезных компонентов (Nb
и РЗЭ), простоту, надежность и экологическую безопасность при реализации в
промышленных масштабах и включает следующие стадии (рисунок 6.5):
- рудоподготовка (дробление и измельчение руды);
- вскрытие руды раствором гидроксида натрия с последующим водным
выщелачиванием. Фосфатные минералы в руде вскрываются едким натром с
получением смеси гидроокислов РЗЭ и других гидроокислов в твердом остатке.
Пульпа из реакторов щелочного вскрытия разбавляется водой для того, чтобы
растворить тринатрийфосфат, образовавшийся в процессе щелочного вскрытия.
При этом в раствор переводятся такие элементы, как фосфор, алюминий и
частично кремний и ванадий;
- выщелачивание РЗЭ из кека щелочного вскрытия раствором минеральной
(например, соляной или азотной) кислоты. При этом в раствор переходят все РЗЭ,
а также такие примесные элементы, как железо, торий, уран;
- очистка раствора РЗЭ от примесей c использованием перекиси водорода,
известняка и сульфидсодержащего реагента. Раствор РЗЭ содержит в качестве
примесей такие элементы, как железо, алюминий, кремний, ванадий, титан,
свинец, торий, уран и др. Для перевода Fe(II) в Fe(III) в раствор добавляют
пероксид водорода, после чего осуществляют осаждение всех примесей в виде
гидроксидов с использованием пульпы карбоната кальция. Очистка от свинца
производится путем добавления сульфидсодержащего реагента с получением
осадка сульфидов тяжёлых цветных металлов. Очищенный раствор РЗЭ
направляют на получение чернового концентрата РЗЭ, кек - в отход;
- осаждение чернового концентрата гидроксидов РЗЭ с использованием
извести. Для осаждения РЗЭ в виде гидроксидов очищенный от примесей раствор
РЗЭ смешивают с пульпой гидроксида кальция. Черновой концентрат направляют
на растворение в азотной кислоте, а маточный раствор - на регенерацию
минеральной кислоты;
- растворение осадка РЗЭ в азотной кислоте и экстракционное разделение
РЗЭ. Осадок РЗЭ растворяют в азотной кислоте, полученный азотнокислый
раствор РЗЭ направляют на групповое разделение (Рисунок
6.6)
с
использованием ТБФ в качестве экстрагента, с получением следующих продуктов:
раствор нитратов среднетяжелой группы РЗЭ, раствор нитратов лантана-церия,
раствор нитратов празеодима-неодима, раствор нитрата празеодима, раствор
247
нитрата неодима. После этого проводят осаждение РЗЭ в виде карбонатов, при
необходимости осуществляют сушку карбонатов РЗЭ и прокаливание до оксидов
РЗЭ;
- выщелачивание Nb из кека выщелачивания РЗЭ фторсодержащим
кислым раствором (например, раствором плавиковой кислоты, смесью серной и
плавиковой кислот и др.). При этом в раствор переходят ниобий и такие
примесные элементы, как титан, железо, кремний и фосфор. Раствор направляют
на жидкостную экстракцию ниобия, а кек выщелачивания отправляют в отход;
- выделение Nb из кислого раствора выщелачивания методом жидкостной
экстракции с использованием 1-октанола. Ниобий в виде фторниобиевой кислоты
экстрагируют октанолом из кислого раствора, содержащего фториды ниобия,
титана, кремния, фосфора и железа. Ниобий (в виде фторниобиевой кислоты)
селективно извлекается в органическую фазу, а все примеси остаются в
рафинате. Полученный реэкстракт ниобия отправляют на получения пентаоксида
ниобия;
- получение пентаоксида ниобия. Водный раствор фторниобиевой кислоты,
полученный после экстракции, направляют на получение пентаоксида ниобия
(например, методом пирогидролиза или методом осаждения гидроксида ниобия с
последующим прокаливанием осадка до пентаоксида);
- регенерация раствора гидроксида натрия с участка щелочного вскрытия-
водного выщелачивания. Раствор гидроксида натрия, содержащий в качестве
примесей фосфаты, алюминаты, силикаты ванадаты, карбонаты натрия,
регенерируют с использованием извести. Раствор щелочи, очищенный от
примесей, направляют на упаривание и возвращают на стадию щелочного
вскрытия руды. Осадок примесей, представляющий собой в основном смесь
фосфата и гидроксида кальция, направляется в отход;
- регенерация раствора минеральной кислоты из раствора солей после
осаждения РЗЭ с использованием серной кислоты. Регенерацию минеральной
кислоты производят из маточного раствора осаждения чернового концентрата
гидроксидов РЗЭ, содержащего в основном соли щелочных (натрия) и
щелочноземельных металлов (кальция и стронция). Упаренный маточный раствор
смешивают с концентрированной серной кислотой, осадок сульфатов щелочных и
щелочноземельных металлов отправляют в отход, раствор регенерированной
минеральной кислоты возвращают на стадию выщелачивания РЗЭ.
Готовой продукцией технологии являются пентаоксид ниобия, смесь
карбонатов лантана и церия, оксиды празеодима и неодима, смесь карбонатов
РЗЭ среднетяжелой группы.
Отходами технологии являются промытые кеки фильтрации, основными
компонентами которых являются нерастворимые фосфаты, сульфаты, фториды и
гидроксо-фториды металлов, которые отправляют в хвостохранилище либо иной
объект размещения отходов.
248
Рисунок 6.2 - Блочная технологическая схема переработки руды месторождения Томтор
Рисунок 6.3 - Блочная технологическая схема группового разделения РЗЭ
ИСТ 24-2020
Заключительные положения и рекомендации
Информационно-технический справочник по наилучшим доступным
технологиям «Производство редких и редкоземельных металлов» подготовлен в
соответствии с распоряжением от 30 апреля 2019 г. № 866-р «Об утверждении
поэтапного графика актуализации информационно-технических справочников по
наилучшим доступным технологиям» и правилами определения технологии в
качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и
опубликования информационно-технических справочников по наилучшим
доступным технологиям, утвержденных постановлением Правительства
Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458.
При подготовке настоящего справочника в максимально возможной степени
были учтены положения окончательного проекта второй редакции справочника
Европейского союза по наилучшим доступным технологиям для предприятий
цветной металлургии (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the
Non-Ferrous Metals Industries, final draft, October 2014), включая краткие описания
(заключения) по НДТ.
Состав ТРГ 24 «Производство редких и редкоземельных металлов» был
утвержден приказом Министерства промышленности и торговли от 16 апреля
2020 г. № 1254.
Авраамова Елена Арслановна
ОАО «Уралэлектромедь»
Воронежская
региональная
экологическая
Агеев Виталий Валериевич
общественная
организация
«В
защиту
Черноземья»
Акимова Нина Петровна
ОАО «Институт «ГИНЦВЕТМЕТ»
ФГБУ «Всероссийский научно исследовательский
Ануфриева Светлана Ивановна
институт
минерального
сырья
им.
Н.М.
Федоровского»
Бабаин Василий Александрович
ООО «ТриАрк Майнинг»
Боравская Татьяна Васильевна
ООО «Инновационный экологический фонд»
Ассоциация членов ТРГ по разработке ИТС НДТ
Боравский Борис Вячеславович
«Национальный
центр
оценки
наилучших
доступных технологий»
Василевский Владимир Леонидович
ЗАО «ИСТ»
Васильев Дмитрий Иванович
АО «Чепецкий механический завод»
Власенко Виктор Иванович
ООО «НТИО Центр»
Воронин Дмитрий Юрьевич
ООО «ТриАрк Майнинг»
Воронина Зинаида Николаевна
ОАО «Институт «ГИНЦВЕТМЕТ»
Галиева Жанетта Николаевна
ГК «Скайград»
Гиганов Владимир Георгиевич
АО «Институт «ГИНЦВЕТМЕТ»
Гилев Виталий Александрович
ООО «УМК»
Головин Андрей Валерьевич
ПАО «Корпорация ВСМПО - АВИСМА»
Гришаев Сергей Иванович
Минпромторг России
Демидов Владислав Леонидович
Минпромторг России
Доровских Михаил Алексеевич
ООО «Хальдор Топсе»
251
ФГБУ «Институт нефтехимического синтеза им.
Занавескин Константин Леонидович
А. В. Топчиева РАН»
ФГБУ «Институт общей и неорганической химии
Иванов Владимир Константинович
им. Н.С. Курнакова РАН»
Ивачев Игорь Владимирович
Минприроды России
Киселев Василий Александрович
ОАО «Соликамский магниевый завод»
ФГБУ «Всероссийский научно исследовательский
Курков Александр Васильевич
институт
минерального
сырья
им.
Н.М.
Федоровского»
ФГАУ «НИИ "ЦЭПП"» (руководитель секретариата
Курошев Илья Сергеевич
технической рабочей группы)
ФГБУ «Всероссийский научно исследовательский
Лихникевич Елена Германовна
институт минерального сырья им. Н. М.
Федоровского»
Лозицкий Сергей Васильевич
АО «Чепецкий механический завод»
Макаров Юрий Александрович
АО «Русская медная компания»
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический
Мешалкин Валерий Павлович
университет им. Д. И. Менделеева»
«АВИСМА» филиал ПАО «Корпорация ВСМПО
Некрасов Евгений Николаевич
АВИСМА»
Подгородецкий Геннадий
ФГАОУ ВО НИТУ «МИСиС»
Станиславович
Прокопьев Сергей Амперович
ООО ПК «СПИРИТ»
Проценко Сергей Анатольевич
Минприроды России
Тарасов Андрей Владимирович
АО «Институт "ГИНЦВЕТМЕТ"»
Темнов Александр Викторович
Минприроды России
Тимофеев Константин Леонидович
ОАО «Уралэлектромедь»
ФГБУ «Центр лабораторного анализа и
Травкин Михаил Николаевич
технических
измерений
по
Центральному
федеральному округу»
АО «Ведущий научно-исследовательский институт
Трубаков Юрий Михайлович
химической технологии»
Хохряков Алексей Николаевич
АО «Чепецкий механический завод»
Шутова Анастасия Андреевна
ООО «РеоКат»
Публичное обсуждение проекта настоящего справочника было проведено в
срок с 08 сентября 2020 г. по 08 октября 2020 г.
Для определения условий нормирования отечественных предприятий
необходима оценка достигнутых отраслью показателей ресурсо- и
энергоэффективности и экологической результативности. В целях сбора
информации о применяемых на промышленных предприятиях технологических
процессах, оборудовании, об источниках загрязнения окружающей среды,
технологических, технических и организационных мероприятиях, направленных на
снижение загрязнения окружающей среды и повышение энергоэффективности и
ресурсосбережения, были подготовлены анкеты для предприятий, которые были
252
ИСТ 24-2020
направлены в адреса всех предприятий по производству редких и
редкоземельных металлов.
Технологические показатели НДТ определялись на основе результатов
обработки данных, представленных предприятиями при анкетировании и по
специальным дополнительным запросам.
По ряду показателей при написании справочника НДТ были использованы
также зарубежные материалы: справочник Европейского союза по наилучшим
доступным технологиям для предприятий цветной металлургии, статистические
сборники, результаты научно-исследовательских и диссертационных работ, иные
источники, а также информация, полученная в ходе консультаций с экспертами в
области производства редких и редкоземельных металлов.
253
Приложение А
(обязательное)
Перечень маркерных веществ и технологических показателей
Маркерные вещества для атмосферного воздуха:
Таблица А.1
- Общие НДТ для производства редких и редкоземельных
металлов
Азота диоксид
Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20 - 70, а также более 70
процентов
Взвешенные вещества
Аммиак
Хлор
Хлористый водород
Карбонат натрия
Серы диоксид
Таблица А.2 - Производство циркония и гафния
Аммиак
Взвешенные вещества
Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафторид) (в пересчете на фтор)
Фтористый водород, растворимые фториды
Азота оксид
Азота диоксид
Серы диоксид
Углерода оксид
Хлор
Цирконий
Хлористый водород
Карбонат натрия (динатрий карбонат)
254
ИСТ 24-2020
Таблица А.3 - Производство кальция
Взвешенные вещества
Азота оксид
Азота диоксид
Хлор
Углерода оксид
Таблица А.4 - Производство титана
Взвешенные вещества
Азота оксид
Азота диоксид
Серы диоксид
Углерода оксид
Хлор
Хлористый водород
Фосген
Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафторид) (в пересчете на фтор)
Серная кислота
Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)
Минеральное масло
Таблица А.5 - Производство магния
Взвешенные вещества
Азота оксид
Азота диоксид
Серы диоксид
Углерода оксид
Хлор
Хлористый водород
Магний оксид
Таблица А.6 - Производство теллура
Взвешенные вещества
255
Таблица А.7- Гранулирование и переработка пылевидного сырья
Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20 - 70, а также более 70
процентов
Маркерные вещества длясбросов:
Таблица А.8
- Маркерные вещества при производстве редких и
редкоземельных металлов
Алюминий
Никель
Титан
Цинк
Хлорид-анион (хлориды)
Фторид-анион
Нитрат-анион
Сульфат-анион (сульфаты)
Нитрит-анион
Взвешенные вещества
Таблица А.9 - Дополнительные маркерные вещества при производстве магния
из обогащенного карналлита
Магний
Калий
Кальций
Натрий
Таблица А.10
- Дополнительные маркерные вещества 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 водоотведения поселений, городских
округов»
БПК полн.
АСПАВ
Фосфаты (по фосфору)
Хлорат-анион
ХПК
А.3 Перечень технологических показателей при производстве редких,
редкоземельных и щелочноземельных металлов
256
ИСТ 24-2020
Таблица А.11
- Перечень технологических показателей при производстве
редких, редкоземельных и щелочноземельных металлов
Наименование
Единица
Производственный процесс
Величина
загрязняющего вещества
измерения
Пирометаллургические процессы
производства продукции, которая
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
входит в область применения
настоящего справочника НДТ (НДТ 13)
Сушка сырья в сушильных башнях в
потоке горячих топочных газов с
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
использованием природного газа в
качестве топлива (НДТ 14)
Подготовка сырья (например, прием,
Пыль неорганическая с
обработка, хранение, измерение,
содержанием кремния
перемешивание, смешивание, сушка,
менее 20, 20 - 70, а
мг/нм3
≤ 40
измельчение, просеивание) в
также более 70
производстве продукции, которая
процентов
входит в область применения
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 40
настоящего справочника (НДТ 15)
Производство оксидов металлов
Пыль неорганическая с
(выщелачивание, очистка и
содержанием кремния
электролиз), которые входят в область
менее 20, 20 - 70, а
мг/нм3
≤ 40
применения данного справочника (НДТ
также более 70
16)
процентов
Производство оксидов металлов
Аммиак
мг/нм3
≤ 30
(гидролиз), которые входят в область
применения данного справочника (НДТ
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 30
16)
Загрузка, обжиг, плавка и получение
Азота оксид
мг/нм3
≤ 60
огарков и спеков в производстве
Аммиак
мг/нм3
≤ 100
продукции, которая входит в область
Пыль неорганическая с
применения настоящего справочника
содержанием кремния
НДТ (НДТ 17)
менее
20,
20
-
70, а
мг/нм3
≤ 50
также
более
70
процентов
Хлор
мг/нм3
≤ 30
Диоксид серы
мг/нм3
≤ 60
Пыль неорганическая с
содержанием кремния
менее
20,
20
-
70, а
мг/нм3
≤ 30
Производство концентратов
также
более
70
(карбонатов) РЗМ (НДТ 18)
процентов
Карбонат натрия
мг/нм3
≤ 5
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 5
257
Продолжение таблицы А.11
Наименование
Единица
Производственный процесс
Величина
загрязняющего вещества
измерения
Азота оксид
мг/нм3
≤ 60
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
Аммиак
мг/нм3
≤ 275
Подготовка сырья (прием, обработка,
хранение, перемешивание,
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 40
смешивание, сушка) при получении
Фториды газообразные
мг/нм3
≤ 52
фторцирконата, фторгафната калия в
соединения
производстве циркония и гафния
Фториды хорошо
методом фторирования (НДТ 21)
мг/нм3
≤ 235
растворимые
Диоксид серы
мг/нм3
≤ 18
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 38
Хлор
мг/нм3
≤ 365
Подготовка сырья (прием, обработка,
Цирконий
мг/нм3
≤ 40
хранение, перемешивание,
смешивание, сушка) при получении
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 160
технического тетрахлорида циркония в
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 40
производстве циркония методом
Карбонат натрия
хлорирования (НДТ 22)
мг/нм3
≤ 40
(динатрий карбонат)
Получение порошка циркония и гафния
электролитческого методом
Аммиак
мг/нм3
≤ 275
фторирования (дробление катодного
осадка, обработка в растворах
углеаммонийных солей, флотация
порошка, кислотная обработка
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
раствором серной кислоты, сушка
порошка) в производстве циркония и
гафния (НДТ 23)
Разделение хлоридов циркония и
гафния (солевая очистка,
Цирконий
мг/нм3
≤ 40
ректификация и отгонка,
абсорбционная очистка) при получении
тетрахлорида циркония очищенного в
производстве циркония методом
Гидрохлорид
мг/нм3
≤ 160
хлорирования (НДТ 24)
Получение катодного осадка циркония
Хлор
мг/нм3
≤ 100
и гафния методом электролиза в
расплаве солей (НДТ 25)
Фтористый водород,
мг/нм3
≤ 190
растворимые фториды
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 40
258
ИСТ 24-2020
Продолжение таблицы А.11
Наименование
Единица
Производственный процесс
Величина
загрязняющего вещества
измерения
Восстановление циркония из
тетрахлорида циркония
магнийтермическим способом
(конденсация, кристаллизация,
Цирконий
мг/нм3
≤ 40
спекание) при получении циркониевой
губки в производстве циркония
методом хлорирования (НДТ 26)
Применение извести (негашеной) для
приготовления известкового молока
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 20
(НДТ 27)
Хлорирование известкового молока
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
анодными газами для получения
раствора хлористого кальция (НДТ 28)
Хлор
мг/нм3
≤ 230
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 180
Сушка раствора хлористого кальция
для получения сухого порошка
Азота оксид
мг/нм3
≤ 60
хлористого кальция (НДТ 29)
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
Электролиз расплава хлористого
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
кальция для получения медно-
кальциевого сплава (НДТ 30)
Хлор
мг/нм3
≤ 230
Подготовка сырья (прием, обработка,
хранение, перемешивание,
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
смешивание) при получении
титанового шлака (НДТ 31)
Процесс плавки и выпуска расплава
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 750
титанового шлака (НДТ 32)
Процесс приготовления трех
компонентной титансодержащей шихты
(сушка материалов, дробление
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 60
материалов, помол, перемешивание)
(НДТ 33)
Подготовка сырья (прием, обработка,
Хлор
мг/нм3
≤ 276
хранение, хлорирование) при
получении технического тетрахлорида
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 395
титана в производстве титана
губчатого магнийтермическим
Фосген
мг/нм3
≤ 2
способом (НДТ 34)
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 160
259
Продолжение таблицы А.11
Наименование
Единица
Производственный процесс
Величина
загрязняющего вещества
измерения
Восстановление титана из
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 50
тетрахлорида титана
магнийтермическим способом
Пыль неорганическая с
(восстановление, дистилляция) при
содержанием кремния
получении титановой губки в
менее
20,
20
-
70, а
мг/нм3
≤10
производстве титана губчатого
также
более
70
магнийтермическим способом
процентов
(НДТ 35)
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
Подготовка шихтовых материалов
Азота оксид
мг/нм3
≤ 60
(первичных и вторичных) для
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 60
производства титановых сплавов
(очистка в кислотном растворе,
Фториды газообразные
обезжиривание, дробеметная
(гидрофторид, кремний
мг/нм3
≤ 50
тетрафторид) (в
обработка, нагрев, измельчение,
навешивание, прессование, сушка)
пересчете на фтор)
(НДТ 36)
Натрий гидроксид
мг/нм3
≤ 50
Серы диоксид
мг/нм3
≤ 60
Серная кислота
мг/нм3
≤ 50
Производство титановых слитков
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
(загрузка, плавление в вакуумных
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
печах, выгрузка, охлаждение,
шоопирование, обработка) (НДТ 37)
Азот оксид
мг/нм3
≤ 60
Диалюминий триоксид (в
мг/нм3
≤ 50
пересчете на алюминий)
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 60
Производство титановых изделий и
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
полуфабрикатов (нагрев, ковка,
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
штамповка, отжиг, прокатка,
Азота оксид
мг/нм3
≤ 60
прессование, правка, травление,
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 60
механическая обработка, резка) (НДТ
38)
Масло минеральное
мг/нм3
≤ 50
Серы диоксид
мг/нм3
≤ 60
Натрий гидроксид
мг/нм3
≤ 50
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 50
Фториды газообразные
(гидрофторид, кремний
мг/нм3
≤ 50
тетрафторид) (в
пересчете на фтор)
Серная кислота
мг/нм3
≤ 50
260
ИСТ 24-2020
Продолжение таблицы А.11
Наименование
Единица
Производственный процесс
Величина
загрязняющего вещества
измерения
Получение высокопроцентного
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
ферротитана в индукционных печах
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
(загрузка шихты, плавление, разливка,
Азот оксид
мг/нм3
≤ 60
дробление) (НДТ 39)
Углерод оксид
мг/нм3
≤ 60
Серы диоксид
мг/нм3
≤ 60
Обезвоживание обогащенного
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 180
карналлита во вращающихся печах и
Азота оксид
мг/нм3
≤ 60
печах кипящего слоя (НДТ 40)
Азота диоксид
мг/нм3
≤ 60
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 240
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 30
Серы диоксид
мг/нм3
≤ 30
Хлор
мг/нм3
≤ 20
Хлорирование обезвоженного
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
искусственного карналлита анодными
Хлор
мг/нм3
≤ 300
газами для получения безводного
очищенного искусственного карналлита
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 230
(НДТ 41)
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 30
Электролиз расплава обезвоженного
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 50
карналлита с получением первичного
Хлор
мг/нм3
≤ 300
магния (НДТ 42)
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 100
Рафинирование и литье магния и
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 60
сплавов (НДТ 43)
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 40
Серы диоксид
мг/нм3
≤ 170
Магний оксид
мг/нм3
≤ 5
Хлор
мг/нм3
≤ 10
Производство теллура (НДТ 44)
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤ 60
Выбросы от абсорбции примесей,
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 10
газов, аэрозолей при получении
Хлор
мг/нм3
≤ 20
технических пентахлоридов ниобия и
Фосген
мг/нм3
≤ 2
тантала (НДТ 45)
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 170
Пыль неорганическая с
содержанием кремния
менее 20, 20 - 70, а
мг/нм3
≤ 100
также более 70
процентов
261
Окончание таблицы А.11
Наименование
Единица
Производственный процесс
Величина
загрязняющего вещества
измерения
Выбросы от технических
Хлористый водород
мг/нм3
≤ 10
пентахлоридов ниобия и тантала (НДТ
Хлор
мг/нм3
≤ 20
46)
Фосген
мг/нм3
≤ 2
Углерода оксид
мг/нм3
≤ 170
Процесс подготовки шихты (сушка
материалов, загрузка, перемешивание)
и проведение восстановительной
Взвешенные вещества
мг/нм3
≤40
плавки ниобия и тантала из
пентаоксида ниобия и тантала (НДТ 47)
Гранулирование и переработка
Пыль неорганическая с
пылевидного сырья (НДТ 56)
содержанием кремния
менее 20, 20 - 70, а
мг/нм3
≤ 50
также более 70
процентов
Технологические показатели загрязняющих веществ в сбросах в водные
объекты, соответствующие НДТ.
262
ИСТ 24-2020
Таблица А.12 - 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
мг/дм3
≤ 0,3
Никель
≤ 0,3
мг/дм3
Титан
мг/дм3
≤ 0,1
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
1)
В случае замкнутого цикла водооборота показатели не применяются
Таблица А.13 - 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
≤ 140,0
мг/дм3
Кальций
мг/дм3
≤ 950,0
Натрий
мг/дм3
≤ 280,0
1)
В случае замкнутого цикла водооборота показатели не применяются.
Таблица А.14
- Дополнительные технологические показатели: 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 водоотведения
поселений, городских округов»
Концентрация загрязняющего
Параметр
Единица измерения
вещества 1)
БПК полн.
мг/дм3
≤ 4,0
АСПАВ
≤ 0,1
мг/дм3
Фосфаты (по фосфору)
≤ 1,0
мг/дм3
Хлорат-анион
мг/дм3
≤ 1,0
ХПК
мг/дм3
≤ 40,0
1)
В случае замкнутого цикла водооборота показатели не применяются
263
Приложение Б
(обязательное)
Перечень НДТ
Б.1 НДТ общего характера
НДТ 1.
Повышение
общей
результативности
природоохранной
деятельности
НДТ 2. Повышение эффективности использования энергии
НДТ 3. Обеспечение стабильности производственного процесса
Б.2 Предотвращение и снижение эмиссий
НДТ 4. Уменьшение неорганизованных выбросов, образующихся при
хранении сырья
НДТ 5. Уменьшение неорганизованных эмиссий, образующихся при
обработке и транспортировке сырья
НДТ 6. Предупреждение или сокращение неорганизованных выбросов
НДТ 7. Предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов от
подготовки и предварительной обработки материалов
НДТ 8. Предотвращение или уменьшение неорганизованных выбросов от
загрузки сырья редких и редкоземельных металлов до получения огарка или спека
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
НДТ 12.
Использование
в электролизерах добавок, особенно
пенообразующих агентов, в целях уменьшения неорганизованных выбросов
паров, образующихся при электроизвлечении
НДТ 13. Предотвращение выбросов NO, NO2 от пирометаллургических
процессов
НДТ 14. Использование природного газа в качестве топлива при сушке
сырья в сушильных башнях в потоке горячих топочных газов
НДТ 15. Сокращение выбросов в воздух пыли (взвешенных веществ) от
подготовки сырья (например, прием, обработка, хранение, измерение,
перемешивание, смешивание, сушка, измельчение, просеивание)
НДТ 16. Сокращение выбросов, образующихся при производстве оксидов
металлов
264
ИСТ 24-2020
НДТ 17. Сокращение выбросов от загрузки, обжига, плавки и получения
огарков и спеков
НДТ
18.
Сокращения выбросов при производстве концентратов
(карбонатов) РЗМ.
НДТ 19. Сокращение выбросов органических соединений в атмосферу из
сушки исходного материала и процесса обжига, спекания и плавки
НДТ 20. Сокращение выбросов ПХДД/Ф и ЛОС в воздухе при
комбинированных технологиях переработки нетрадиционного сырья редких и
редкоземельных элементов
НДТ 21. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,
смешивание, сушка) при получении фторцирконата, фторгафната калия в
производстве циркония и гафния методом фторирования
НДТ 22. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,
смешивание, сушка) при получении технического тетрахлорида циркония в
производстве циркония методом хлорирования.
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 24. Разделение хлоридов циркония и гафния (солевая очистка,
ректификация и отгонка, абсорбционная очистка) при получении тетрахлорида
циркония очищенного в производстве циркония методом хлорирования
НДТ 25. Получение катодного осадка циркония и гафния методом
электролиза в расплаве солей.
НДТ 26. Восстановление циркония из тетрахлорида циркония
магнийтермическим способом (конденсация, кристаллизация, спекание) при
получении циркониевой губки в производстве циркония методом хлорирования
НДТ 27. Применение извести (негашеной) для приготовления известкового
молока
НДТ 28. Хлорирование известкового молока анодными газами для
получения раствора хлористого кальция.
НДТ 29. Сушка раствора хлористого кальция для получения сухого порошка
хлористого кальция
НДТ 30. Электролиз расплава хлористого кальция для получения медно-
кальциевого сплава
НДТ 31. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, перемешивание,
смешивание) при получении титанового шлака.
НДТ 32. Процесс плавки и выпуска расплава титанового шлака.
265
НДТ
33. Сокращение выбросов в процессе приготовления трех
компонентной титансодержащей шихты (сушка материалов, дробление
материалов, помол, перемешивание).
НДТ 34. Подготовка сырья (прием, обработка, хранение, хлорирование) при
получении технического тетрахлорида титана в производстве титана губчатого
магнийтермическим способом.
НДТ 35.
Восстановление
титана
из
тетрахлорида
титана
магнийтермическим способом (восстановление, дистилляция) при получении
титановой губки в производстве титана губчатого магнийтермическим способом.
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 37. Производство титановых слитков (загрузка, плавление в вакуумных
печах, выгрузка, охлаждение, шоопирование, обработка)
НДТ 38. Производство титановых изделий и полуфабрикатов (нагрев, ковка,
штамповка, отжиг, прокатка, прессование, правка, травление, механическая
обработка, резка).
НДТ 39. Получение высокопроцентного ферротитана в индукционных печах
(загрузка шихты, плавление, разливка, дробление).
НДТ 40. Обезвоживание обогащенного карналлита во вращающихся печах
и печах кипящего слоя.
НДТ 41. Хлорирование обезвоженного искусственного карналлита
анодными газами для получения безводного очищенного искусственного
карналлита.
НДТ 42. Электролиз расплава обезвоженного карналлита с получением
первичного магния.
НДТ 43. Снижение выбросов при рафинировании и литье магния и сплавов.
НДТ 44. Снижение содержания взвешенных веществ в выбросах при
производстве теллура с использование одной или нескольких газоочистных
установок.
НДТ 45. Хлорирование лопаритового концентрата и пекового кокса с
получением технических пентахлоридов ниобия и тантала, пульпы тетрахлорида
титана и плава хлоридов РЗМ
НДТ
46. Разделение технических пентахлоридов ниобия и тантала
(ректификацией) с получением индивидуальных пентахлоридов ниобия и тантала.
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 48. Предотвращение загрязнения почвы и грунтовых вод, дробления,
просеивания и операций классификации
266
ИСТ 24-2020
НДТ 49. Сокращение потребления воды и предотвращение образования
сточных вод
НДТ 50. Предотвращение образования сточных вод
НДТ 51. Предотвращение загрязнения незагрязненных вод и сокращение
сбросов загрязняющих веществ в водные объекты: отделение незагрязненных
стоков от других сточных вод, которые требуют очистки
НДТ 52. Сокращение сбросов загрязняющих веществ со сточными водами
НДТ 53. Предотвращение образования сточных вод при щелочном
выщелачивании: повторное использование воды от кристаллизации раствора
соли щелочного металла.
НДТ 54. Сокращение количества отходов, направляемых на захоронение от
производства продукции, которая входит в область применения настоящего
справочника НДТ
НДТ 55. Повторное использование или восстановление серной кислоты,
полученной от процесса обжига сульфидных концентратов
НДТ 56. Обработка отходов выщелачивания с целью обеспечения их
пригодности для конечной утилизации: их пирометаллургическая обработка в
вельц-печи.
НДТ 57. Гранулирование и переработка пылевидного сырья
267
Приложение В
(обязательное)
Энергоэффективность и ресурсная эффективность
В.1 Краткая характеристика отрасли с точки зрения ресурсо- и
энергопотребления
Вопросы использования энергии при оценке НДТ в цветной металлургии в
целом и при производстве РМ и РЗМ, а также щелочноземельных металлов в
частности, имеют существенное значение. Так, например, существенная доля в
общем производстве РМ и РЗМ обеспечивается за счет вторичных ресурсов.
Поскольку удельные прямые выбросы плавильных заводов, перерабатывающих
лом, в 3 раза ниже, чем выбросы плавильных заводов, работающих на первичном
сырье, изготовление РМ и РЗМ из вторичных материалов исключает выбросы
десятки тысяч тонн загрязняющих веществ и CO2.
Основным
методом
повышения
энергоэффективности
является
использование систем энергоменеджмента, описанных в международном
стандарте ISO 50001 или национальном стандарте ГОСТ Р ИСО 50001.
В.2
Основные
технологические
процессы,
связанные
с
использованием энергии
Утилизация энергии и тепла широко применяется при производстве РМ и
РЗМ. Пирометаллургические процессы обжига, агломерации, плавки обычно
сопровождаются интенсивным выделением тепла, содержащегося, в частности, в
отходящих газах. Поэтому для утилизации тепла используются регенеративные и
рекуперативные горелки, теплообменники и котлы. Пар или электроэнергия могут
вырабатываться на заводе как для собственного использования, так и для
внешних потребителей, например, для муниципальных систем отопления, и для
подогрева материалов или газообразного топлива. Технологии, применяемые для
рекуперации тепла на различных объектах, могут существенно различаться. Их
характеристики зависят от целого ряда факторов, таких как эксергетический КПД,
возможные направления использования тепла и электроэнергии на
промплощадке или рядом с ней, масштаба производства и способности газов или
содержащихся в них компонентов откладываться или осаждаться в
теплообменниках.
Ниже приведены примеры методов, которые могут быть использованы для
применяемых технологических процессов производства РМ и РЗМ.
Горячие газы, образующиеся при плавке или обжиге сульфидных руд, почти
всегда проходят через паровые котлы. Получаемый пар может использоваться
для производства электроэнергии или для отопления. Помимо генерации
электроэнергии, пар используется в процессе сушки материалов, а остаточное
268
ИСТ 24-2020
тепло используется для предварительного подогрева воздуха, поступающего для
поддержания горения в процессах спекания и плавки.
Использование в горелках обогащенного кислородом воздуха или
кислорода сокращает потребление энергии за счет возможности энергоемких
процессов обжига и плавки. Объемы отходящих газов существенно сокращаются,
что позволяет применять вентиляторы меньших размеров и т. п.
Материал футеровки печи может также влиять на энергетический баланс
плавки. Имеются данные о положительном эффекте применения легких
огнеупорных
материалов,
снижающих
теплопроводность
и
нагрев
производственного помещения. При этом необходимо сбалансировать
получаемые от этого выгоды со сроком службы футеровки, инфильтрацией
металлов в футеровку.
Производство серной кислоты из диоксида серы, образующегося на стадиях
обжига и плавки, - экзотермический процесс, включающий несколько стадий
охлаждения газа.
Важным методом является охлаждение отходящих газов перед подачей в
рукавный фильтр, поскольку оно обеспечивает температурную защиту фильтра и
допускает более широкий выбор материалов для его изготовления. В некоторых
случаях на этой стадии возможна утилизация тепла.
Часто практикуется использование тепла газов или пара для увеличения
температуры выщелачивающих растворов. В некоторых случаях часть газового
потока может отводиться на скруббер для отдачи тепла в воду, которая затем
используется для целей выщелачивания. Охлажденный газ затем возвращается в
основной поток для дальнейшей очистки.
Преимущества предварительного нагрева воздуха, подаваемого для
поддержания горения, подтверждены многими документами. Если воздух
подогревается на 400 °C, рост температуры пламени составляет 200 °C, а если
предварительный подогрев составляет 500 °C, температура пламени растет на
300 °C. Такое увеличение температуры пламени обеспечивает более высокую
эффективность плавки и сокращение потребления энергии. Имеются сведения о
регенеративных горелках, подогревающих подаваемый воздух до 900 °C, что
сокращает потребление энергии на
70 %. Этот метод хорошо освоен, и
достигнутый срок окупаемости составляет менее одного года.
Во многих обстоятельствах предварительная сушка сырья обеспечивает
энергосбережение, потому что скрытое тепло, аккумулируемое в образующемся
паре, не теряется, кроме того, уменьшается объем газов, следовательно,
вентиляторы и газоочистки тоже могут быть меньшими по размеру и потреблять
меньше энергии. Горячие газы, улавливаемые над литейными желобами, могут
использоваться для поддержания горения.
Поскольку эти методы экономии являются примерами экономии на
отдельных компонентах установок, их применение и экономическая
эффективность зависят от специфических условий конкретной промышленной
площадки и технологического процесса.
269
В.3 Уровни потребления
Ниже приведены показатели входных потоков (материальные и
энергетические ресурсы) и выходных потоков (товарная продукция, полупродукт,
вторичные ресурсы, отходы и тд) для различных технологий производства.
В.3.1. Производство слитков тантала
Наименование технологического процесса: подготовка шихты
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Пентаоксид
Шихта для
1003,0
кг
тантала
восстановительной
1000,0
кг
Электроэнергия
400
кВт*ч
плавки
Наименование технологического процесса: восстановительная плавка
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Шихта
Слитки чернового
1220
кг
1000,0
кг
тантала
Электроэнергия
100
кВт*ч
Отходы (шлак)
167,6
кг
Наименование технологического процесса: извлечение и чистка слитков,
маркирование и взвешивание слитков
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Слитки чернового
Слитки чернового
1005,7
кг
1000,0
кг
тантала
тантала
Электроэнергия
500
кВт*ч
Обороты тантала
5,7
кг
Наименование технологического процесса: рафинировочная плавка тантала
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Черновой тантал
1595,5
кг
Слиток тантала
1000,0
кг
Электроэнергия
100000
кВт*ч
Обороты тантала
454,3
кг
Конденсат
10
т
Производственная
1000
м3
вода
270
ИСТ 24-2020
В.3.2 Производство порошка циркония электролитического
Наименование технологического процесса: получение фторцирконата калия
Входной поток
Значение
Ед.
Выходной
Значение
Ед.
изм.
поток
изм.
Сырье:
Продукт:
- концентрат цирконовый;
0,485
т
- фторцирконат
1
т
калия
- обороты циркониевые
0,69
т
Полупродукт:
- пульпа
1,3
м3
гидроксида
циркония
Материалы:
Отходы:
- калий хлористый 98 %;
1,330
т
-
59,2
м3
- мазут топочный;
0,300
т
промышленные
стоки
- кислота
кремнефтористоводородная;
0,170
т
- аммиак 25 %;
0,130
т
- молоко известковое;
15,400
м3
- кислота
0,280
т
фтористоводородная;
- калий кремнефтористый
0,610
т
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
3014,4
кВт*ч
- вода оборотная;
1837,5
м3
- сжатый воздух;
5187,0
м3
- вода техническая;
14,4
м3
- пар;
19,9
Гкал
- конденсат
28
т
271
Наименование технологического процесса: получение катодного осадка циркония
методом электролиза, получение порошка циркония электролитического
Входной поток
Значение
Ед.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
изм.
Сырье:
Продукт:
- фторцирконат калия
4,61
т
- порошок
1
т
циркония
электролитический
Полупродукт:
- обороты
2,7
т
циркониевые
Материалы:
Отходы:
-калий хлористый;
2,45
т
- фильтровальные
0,239
т
полотна;
- соль углеаммонийная;;
0,45
т
- промышленные
94
м3
стоки
- молоко известковое;
36
м3
- аммиак 25 %;
0,75
т
- кислота серная;
0,1
т
- блок графитовый
0,239
т
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
49000
кВт*ч
- вода оборотная;
5233
м3
- сжатый воздух;
18032
м3
- вода хозпитьевая;
50
м3
- конденсат;
3,8
т
- пар
4,312
Гкл
В.3.3 Производство слитков ниобия
Наименование технологического процесса: подготовка шихты
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
1. Сырье, материалы:
Продукт:
- пентаоксид ниобия;
676,523
кг
- однородная
1000
кг
- кальциевые гранулы
198,896
механическая смесь
литые полуфабрикат;
исходных
- крупка алюминиевая
152,896
кг
материалов шихты.
первичная;
- диоксид циркония
1,685
кг
2. Энергоресурсы:
- электроэнергия
20000
кВт*ч
272
ИСТ 24-2020
Наименование технологического процесса: проведение восстановительной плавки
и слив шлака
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
1. Сырье, материалы:
Продукт:
- однородная
- расплав
1000
кг
механическая смесь
1530
кг
чернового ниобия
исходных материалов
шихты
2. Энергоресурсы:
- электроэнергия;
60000
кВт*ч
- вода техническая;
300
м3
- конденсат
9,0
т
Наименование технологического процесса: извлечение и чистка слитков.
Маркирование и взвешивание слитков
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
1. Сырье, материалы:
Продукт:
- расплав чернового
1115
кг
- слитки
1000
ч/к
ниобия
чернового ниобия.
2. Энергоресурсы:
Обороты:
34,6
кг
- электроэнергия
10000
кВт*ч
- стружка
78,540
кг
ниобиевая;
- возгоны ниобия
В.3.4 Производство слитков кальция
Наименование технологического процесса: приготовление известкового молока
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
Известь
1440,9
кг
Известковое
1000,0
кг
молоко
Электроэнергия
55,0
кВт*ч
Пульпа для
342,5
кг
переработки
Вода техническая
0,511
м3
273
Наименование технологического процесса: получение порошка кальция
хлористого
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной
Значение
Ед.
изм.
Известковое
1111,1
кг
Порошок кальция
1000,0
кг
молоко
хлористого
Теплоэнергия
0,275
Гкал
Порошок кальция
31,86
кг
(пар)
хлористого
(потери)
Кислота соляная
0,791
т
Кек известковый
53,1
кг
абгазная
Электроэнергия
1222,59
кВт*ч
Кек гидратный
21,24
кг
Хлорвоздушная
30
мг/м3
смесь
Наименование технологического процесса: получение кальциево-медного сплава
электролитическим способом
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
Порошок кальция
1047,7
кг
Сплав медно-
1000,0
кг
хлористого
кальциевый
Сплав медно-
221,7
кг
Шламы
5,4
кг
кальциевый
кальциевого
(оборот)
производства
Электроэнергия
15116,29
кВт*ч
Хлорвоздушная
30,0
мг/м3
смесь
(направляется на
участок получения
кальция
хлористого)
Вода оборотная
40,5
м3
Сплав медно-
221,7
кг
кальциевый
(оборот)
Наименование технологического процесса: получение кальция в слитке методом
дистилляции
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
Сплав медно-
1245,4
кг
Слиток кальция
1000,0
кг
кальциевый
Электроэнергия
4650,0
кВт*ч
Сплав медно-
221,7
кг
кальциевый
(оборот)
Вода оборотная
110,0
м3
Примеси
23,7
кг
Сжатый воздух
5877,5
м3
274
ИСТ 24-2020
В.3.5 Производство губки циркониевой
Наименование технологического процесса: получение тетрахлорида
циркония
технического
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Сырье:
Продукт:
- бадделеитовый
0,468
т
- тетрахлорид
1
т
порошок;
циркония
- обороты
0,062
т
технический
циркониевые
Материалы:
Отходы:
-калий хлористый;
0,03
т
- плав хлоридов;
0,25
т
- углерод
0,06
т
- отработанный
7,07
м3
технический;
орошающий
- натрий едкий;
0,05
т
раствор с
газоочистных
установок;
- хлор жидкий;
0,65
т
- твердые обороты
0,003
т
- сода
0,29
т
(огарок)
кальцинированная
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
2508
кВт*ч
- вода оборотная;
0,01
м3
- сжатый воздух;
314
м3
- вода
8,4
м3
техническая;
- природный газ
0,149
тыс. м3
Наименование технологического процесса: получение тетрахлорида
циркония
очищенного (разделение хлоридов циркония и гафния)
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Сырье:
Продукт:
- тетрахлорид
1,11
т
- тетрахлорид
1
т
циркония
циркония
технический;
очищенный
- обороты
0,07
т
Полупродукт:
циркониевые
- гафниевый
0,03
т
концентрат
Материалы:
Отходы:
- калий
0,067
т
- плав хлоридов
0,17
т
хлористый;
- алюминий
0,1
т
хлористый
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
5418
кВт*ч
- вода оборотная;
101
м3
- сжатый воздух
15,9
м3
275
Наименование технологического процесса: получение циркониевой губки
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Сырье:
Продукт:
- тетрахлод
2,79
т
- губка
1
т
циркония
циркониевая
очищенный
Материалы:
1,05
т
Отходы:
-
- магний МГ-90
Обороты:
0,04
т
Энергоресурсы:
- гарнисажная
0,021
т
губка;
- электроэнергия;
19351
кВт*ч
- возгоны губки;
0,023
т
- вода оборотная;
2209
м3
- магний (лом);
0,49
т
- сжатый воздух
398
м3
- хлористый
2,23
т
магний
В.3.6 Производство порошка гафния электролитического
Наименование технологического процесса: получение гидроксида гафния
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед.
изм.
Сырье
Продукт:
(полупродукт):
7,2 м3
м3
- гидроксид
1000
кг
- азотнокислый
гафния
раствор гафния с
участка
экстракции
Материалы:
Промышленные
99,2
м3
- натр едкий
1,8
т
стоки
технический
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
139,7
кВт*ч
- конденсат;
92,2
т
- сжатый воздух
205,3
м3
276
ИСТ 24-2020
Наименование технологического процесса: получение фторгафната калия
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Сырье
Продукт:
(полупродукт):
1428,8
кг
- фторгафнат
1000
кг
- гидроксид гафния
калия.
15,6
м3
Промышленные
стоки
Материалы:
- калий хлористый;
1,5
т
- кислота фтористо-
водородная;
0,6
т
- молоко
8,1
м3
известковое (СаО);
- аммиак 25 %
0,3
т
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
128,2
кВт*ч
- пар;
1,8
Гкал
- конденсат;
4,8
т
- сжатый воздух;
2,3
м3
- оборотная вода
206,7
м3
Наименование технологического процесса: получение катодного осадка гафния в
электролизере, получение электролитического порошка гафния
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Сырье:
Продукт:
- фторгафнат
4460
кг
- порошок гафния
1000
кг
калия
электролитический.
Обороты
гафниевые:
680
кг
- твердые;
19,2
м3
- растворы
(пульпа)
Материалы:
Отходы:
- калий хлористый
1,2
т
- промышленные
62,6
м3
98 %;
350
кг
стоки
- аргон жидкий;
800
кг
- натрий
хлористый;
0,8
т
- аммиак 25 %;
0,12
т
- кислота серная
техническая;
28
м3
- известковое
молоко (СаО);
0,45
т
- соль
углеаммонийная
277
Окончание таблицы
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
73000
кВт*ч
- пар;
4,5
Гкал
- конденсат;
3,8
т
- сжатый воздух;
29400
м3
- вода оборотная;
8820
м3
- хозпитьевая
50
м3
вода
В.3.7 Производство оксидов Pr и Nd
Получение пентаоксида Nb и коллективного концентара РЗЭ
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Крандаллит-
150000-
т/год
Коллективный
60000-65000
т/год
монацитовая руда
168000
концентрат РЗЭ
(влажный)
Дизельное
4800-5000
т/год
Пентаоксид Nb
10 000-15 000
т/год
топливо
Пар
800 000-
т/год
Отходы
1 000 000-
т/год
900 000
1 200 000
Электроэнергия
60 000-
тыс.
65 000
кВт∙ч/год
Получение оксидов Pr и Nd, оксидов РЗЭ среднетяжёлой группы в коллективном
концентрате
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Осадок РЗЭ
60000-
т/год
Оксиды Pr и Nd
3 000-3 500
т/год
65000
Пар
260 000-
т/год
Оксиды РЗЭ
2 000-2 500
т/год
280 000
среднетяжёлой
группы в
коллективном
концентрате
Электроэнергия
85 000-
тыс.
90 000
кВт∙ч/год
278
ИСТ 24-2020
В.3.8 Производство селена и теллура
Наименование технологического процесса: производство селена
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Электроэнергия
1078751
кВт*ч
Пар
3868
Гкал
Селен
184,0
т
Шлам
т.
технический
1 743 733
обезмеженный
Наименование технологического процесса: производство теллура
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Гидроксид теллура
180000
кг
Теллур
55000
кг
Тигли
480
шт
специальной
стеклоуглеродные
чистоты
Электроэнергия
882504
кВт*ч.
Пар
156
Гкал
Воздух сжатый
72108
м3
Порошок
10260
кг
алюминиевый
Натр едкий (в
138012
кг
пересчете на100
%)
натрий сернистый
11064
кг
шлак содистый
208000
кг
В.3.9 Производство РЗЭ, пентаоксиды и титана губчатого
Наименование технологического процесса: подготовка сырья
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Пековый кокс
1333
т
Пековый кокс
1326
т
кусковой
молотый
Электроэнергия
394
тыс. кВт.ч
Наименование технологического процесса: хлорирование лопаритового
концентрата
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Лопаритовый концентрат
9472
т
Технические
1529
т
хлориды
Электроэнергия
16150
тыс. кВт. ч
Плав хлоридов
2740
т
РЗМ
В том числе:
Тетрахлорид
8059
т
Технические хлориды
9597
тыс. кВт. ч
титана
тантала, ниобия
технический
Плав хлоридов РЗМ
1012
тыс. кВт. ч
Тетрахлорид титана
5541
тыс. кВт. ч
технический
279
Наименование технологического процесса: растворение и карбонизация плава
хлоридов РЗМ
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Плав хлоридов
2739
т
Карбонаты РЗМ
2629
т
РЗМ
Электроэнергия
1457
Тыс. кВт.ч
Наименование
технологического
процесса:
производство
очищенного
тетрахлорида титана
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Технический
7701
т
Тетрахлорид
7607
Т
тетрахлорид
титана
титана
очищенный
Электроэнергия
1445
тыс. кВт.ч
Наименование технологического процесса: производство губчатого титана
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Терахлорид
7602
т
Титан губчатый
1883
т
титана
очищенный
Электроэнергия
14788
тыс. кВт.ч
Наименование технологического процесса: производство пентахлоридов ниобия
технического и тантала технического
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Технические
1534
т
Пентахлорид
1404
т
хлориды
ниобия
технический
Электроэнергия
10890
тыс. кВт.ч
Пентаххлорид
45
т
тантала
технический
В то числе
на пентахлорид
6903
тыс. кВт.ч
ниобия
на пентахлорид
4077
тыс. кВт.ч
тантала
Наименование технологического процесса: производство пентаоксида ниобия
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
пентахлорид
1343
т
пентаоксид
652
т
ниобия
ниобия
технический
Электроэнергия
3594
тыс. кВт.ч
280
ИСТ 24-2020
Наименование технологического процесса: Производство пентаоксида тантала
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Пентахлорид
25,7
т
Пентаоксид тантала
24,9
т
тантала
технический
Электроэнергия
455,8
тыс. кВт.ч
В.3.10 Производство магния и сплавов
Наименование технологического процесса: обезвоживание обогащенного
карналлита во вращающихся печах и печах кипящего слоя
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Обогащенный
250303
т
Карналлит
142375
т
карналлит
обезвоженный
(содержание 31,8 %
MgCl2)
Природный газ
15070
т.у.т
Электроэнергия
16662
тыс.
кВт.ч
Наименование
технологического
процесса:
хлорирование
расплава
обезвоженного карналлита
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Карналлит
137381
т
Карналлит
131824
т
обезвоженный
безводный
Электроэнернргия
57194
тыс.
кВт.ч
Наименование технологического процесса: электролиз безводного карналлита
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Безводный
131325
т
Магний-сырец
17660
т
карналлит
Электроэнергия
258194
тыс.кВт.ч
Наименование технологического процесса: производство магния и сплавов
Входной поток
Значение
Ед. изм.
Выходной поток
Значение
Ед. изм.
Магний-сырец
17655
т
Магний и сплавы
17421
Электроэнергия
8304
тыс.кВт. ч
Также информация об уровнях потребления сырья, материалов и
энергоресурсов при производстве РМ и РЗМ приведена в разделе
3.1.1
справочника (см. таблицы 3.1-3.8).
281
Информация об уровнях потребления сырья, материалов и энергоресурсов
при производстве РМ и РЗМ приведена в разделах 3.2 и 3.2.1 справочника (см.
таблицы 3.9-3.16).
В.4 Наилучшие доступные технологии, направленные на повышение
энергоэффективности
и
оптимизацию
и
сокращение
ресурсопотребления
Наилучшие доступные технологии для производства РМ и РЗМ,
направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение
ресурсопотребления, приведены в разделе 5: НДТ 2, НДТ 8, НДТ 49, НДТ 53 - 57.
В.5 Показатели ресурсной и энергетической эффективности
В.5.1 Производство слитков тантала
5.1.1 Подготовка шихты (шихта для востановительной плавки)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Пентаоксид тантала
т/т
1,003
Электроэнергия
кВт*ч /т
400
*Затраты ресурса на тонну шихты для востановительной плавки.
5.1.2 Восстановительная плавка (слитки чернового тантала)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Шихта
т/т
1,220
Электроэнергия
кВт*ч /т
100
5.1.3 Рафинировочная плавка тантала (слиток тантала)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Черновой тантал
т/т
1,595
Электроэнергия
кВт*ч /т
100000
Конденсат
т/т
10
Производственная вода
м3
1000
5.1.4 Извлечение и чистка слитков тантала, маркирование и взвешивание
слитков тантала
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Слитки чернового тантала
т/т
1,006
500
Электроэнергия
кВт*ч
282
ИСТ 24-2020
В.5.2 Производство порошка циркония электролитического
5.2.1 Получение фторцирконата калия (фторцирконат калия)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
концентрат цирконовый
т/т
0,485
обороты циркониевые
т/т
0,690
Материалы:
- калий хлористый 98 %;
т/т
1,330
- мазут топочный;
т/т
0,300
- кислота кремнефтористоводородная;
т/т
0,170
- аммиак 25 %;
т/т
0,130
- молоко известковое;
м3
15,400
- кислота фтористоводородная;
т/т
0,280
- калий кремнефтористый
т/т
0,610
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
кВч/т
3014,4
- вода оборотная;
м3
1837,5
- сжатый воздух;
м3
5187,0
- вода техническая;
м3
14,400
- пар;
Гкал/т
19,900
- конденсат
т/т
28,000
5.2.2 Получение катодного осадка циркония методом электролиза, получение
порошка циркония электролитического (порошок циркония электролитический)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
4,61
- фторцирконат калия
т/т
Материалы:
- калий хлористый;
т/т
2,45
- соль углеаммонийная;
т/т
0,45
- молоко известковое;
м3
36
- аммиак 25 %;
т/т
0,75
- кислота серная;
м3
0,1
- блок графитовый
т/т
0,239
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
кВч/т
49000
- вода оборотная;
м3
5233
- вода хоз-питьевая;
м3
50,0
- сжатый воздух;
м3
18032
- пар;
Гкал/т
4,312
- конденсат
т/т
3,8
283
В.5.3 Производство слитков ниобия
5.3.1. Подготовка шихты
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
- пентаоксид ниобия
т/т
0,677
- кальциевые гранулы литые
т/т
0,199
- крупка аллюминия
т/т
0,153
- диоксид циркония
0,002
т/т
Энергоресурсы:
- электроэнергия
кВч/т
20000
5.3.2 Проведение восстановительной плавки и слив шлака (расплав чернового
ниобия)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
1,53
- однородная механическая смесь
исходных материалов шихты
т/т
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
кВч/т
60000
- вода техническая;
м3
300
- конденсат
т/т
9
5.3.3 Извлечение и чистка слитков. Маркирование и взвешивание слитков
(слитки чернового ниобия)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
1,115
- расплав чернового ниобия
т/т
Энергоресурсы:
- электроэнергия
кВч/т
10000
В.5.4 Производство слитков кальция
5.4.1 Приготовление известкового молока (известковое молоко)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Известь
т/т
1,441
Вода техническая
0,511
м3/т
Электроэнергия
55,000
кВт*ч /т
284
ИСТ 24-2020
5.4.2 Получение порошка кальция хлористого (порошок кальция хлористого)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Известковое молоко
т/т
1,111
Теплоэнергия (пар)
Гкал/т
0,275
Кислота соляная абгазная
т/т
0,791
Электроэнергия
кВт*ч /т
1222,59
5.4.3 Получение кальциево-медного сплава электролитическим способом (сплав
медно-кальциевый)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Порошок кальция хлористого
т/т
1,047
Сплав медно-кальциевый (оборот)
т/т
0,222
Вода оборотная
м3
40,5
Электроэнергия
кВт*ч /т
15116,29
285
5.4.4 Получение кальция в слитке методом дистилляции (слиток кальция)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сплав медно-кальциевый
т/т
1,245
Вода оборотная
м3
110
Сжатый воздух
м3
5877,5
Электроэнергия
кВт*ч /т
4650
В.5.5 Производство губки циркониевой
5.5.1 Наименование технологического процесса: Получение тетрахлорида
циркония технического (тетрахлорид циркония технический)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
- бадделеитовый порошок
т/т
0,468
- обороты циркониевые
т/т
0,062
Материалы:
- калий хлористый
т/т
0,03
- углерод технический
т/т
0,06
- натрий едкий, 46 %
т/т
0,05
- хлор жидкий
т/т
0,65
- сода кальцинированная
т/т
0,29
Энергоресурсы:
- электроэнергия
кВч/т
2508
- вода оборотная
0,01
м3
- вода техническая
м3/т
8,4
- природный газ
Тыс.м3/т
0,149
- сжатый воздух
м3
314
5.5.2 Наименование технологического процесса: Получение тетрахлорида
циркония очищенного (разделение хлоридов циркония и гафния)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
- тетрахлорид циркония технический
т/т
1,11
- обороты циркониевые
т/т
0,07
Материалы:
- калий хлористый
т/т
0,067
- аллюминий хлористый
т/т
0,100
Энергоресурсы:
- электроэнергия
кВч/т
5418
- вода оборотная
101
м3
- сжатый воздух
м3
15,9
286
ИСТ 24-2020
5.5.3 Наименование технологического процесса: получение циркониевой губки
(губка циркониевая)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
2,79
- тетрахлод циркония очищенный
т/т
Материалы:
- магний
т/т
1,05
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
кВч/т
19351
- вода оборотная;
м3
2209
- сжатый воздух
м3
398
В.5.6 Производство порошка гафния электролитического
5.6.1 Получение катодного осадка гафния в электролизере, получение
электролитического порошка гафния (порошок гафния электролитический)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Сырье:
- фторгафнат калия
т/т
4,460
Материалы:
т/т
- калий хлористый 98 %;
т/т
1,2
- аргон жидкий;
т/т
0,350
- натрий хлористый;
т/т
0,8
- аммиак 25 %;
т/т
0,8
- кислота серная техническая;
т/т
0,12
- известковое молоко (СаО);
м3
28
- соль углеаммонийная
т/т
0,45
Энергоресурсы:
- электроэнергия;
кВч/т
73000
- вода оборотная;
м3
8820
- хоз-питьевая вода;
м3
50,0
- сжатый воздух;
м3
29400
- пар;
Гкал/т
4,5
- конденсат
т/т
3,8
287
В.5.7 Производство оксидов Pr и Nd
5.7.1 Получение пентаоксида Nb и коллективного концентара РЗЭ
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение*
Крандаллит-монацитовая руда
2,50-2,58
т/т
11,2-15
Дизельное топливо
0,08
т/т
0,33-0,48
Пар
13,33-13,85
т/т
60-80
Электроэнергия
1
кВт*ч /т
4,33-6
*Первое значение - для коллективного концентрата РЗЭ; Второе значение - для пентаоксида
Nb.
5.7.2 Получение оксидов Pr и Nd, оксидов РЗЭ среднетяжёлой группы в
коллективном концентрате
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение*
Осадок РЗЭ
18,57-20
т/т
26-30
Пар
80-86,67
т/т
112-130
Электроэнергия
25,71-28,33
кВт*ч /т
36-42,5
*Первое значение - для оксидов Pr и Nd; Второе значение - для оксидов РЗЭ среднетяжёлой
группы в коллективном концентрате.
В.5.8 Производство селена и теллура
5.8.1 Производство селена (селен техничсекий)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Шлам обезмеженный
т/т
9476,81
Пар
Гкал/т
21,02
Электроэнергия
кВт*ч /т
5862,80
288
ИСТ 24-2020
5.8.2 Производство теллура (теллур специальной чистоты)
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Гидроксид теллура
кг/кг
3,273
Тигли стеклоуглеродные
0,009
шт/кг
Порошок алюминиевый
кг/кг
0,187
Натр едкий (в пересчете на 100 %)
кг/кг
2,509
Нарий сернистый
кг/кг
0,201
Шлак содистый
кг/кг
3,782
Пар
Гкал/кг
0,003
Воздух сжатый
м3/кг
1,311
Электроэнергия
кВт*ч /кг
16,046
В.5.9 Производство титана губчатого
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Терахлорид титана очищенный
т/т
4,04
Электроэнергия
тыс. кВт.ч/т
7,85
В.5.10 Производство магния и сплавов
Наименование ресурса
Ед. измерения*
Значение
Магний-сырец
т/т
1,01
Электроэнергия
тыс. кВт.ч/т
0,48
В.5 Экономические аспекты реализации НДТ, направленные на
повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение
ресурсопотребления
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, например, такой 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
289
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.
290
ИСТ 24-2020
Приложение Г
(обязательное)
Заключение по наилучшим доступным технологиям
«Производство редких и редкоземельных металлов»
Область применения
Область применения настоящего Заключения совпадает с областью
применения информационно-технического справочника по НДТ 24 «Производство
редких и редкоземельных металлов» и распространяется на следующие основные
виды деятельности:
- процессы производства легких редких металлов;
- процессы производства рассеянных редких металлов;
- процессы производства тугоплавких редких металлов;
- процессы производства редкоземельных элементов;
- процессы производства щелочнеземельных металлов.
Настоящий справочник НДТ распространяется на методы производства
редких и редкоземельных металлов. Ни один редкий металл не получают
непосредственным восстановлением из сырья, первоначальное сырье обогащают
или вскрывают (выщелачивание, спекание), а полученные черновые концентраты
и промпродукты перерабатывают в химические соединения. Помимо рудного
сырья, источником получения редких металлов являются промышленные отходы
цветной и черной металлургии, химических производств.
Справочник НДТ также распространяется на процессы, связанные с
основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы
негативного воздейтсвия и (или) масштабы загрязнения окружающей среды:
- хранение и подготовка сырья;
- хранение и подготовка топлива;
- производственные процессы (химические, пирометаллургические,
гидрометаллургические и электролитические);
- методы предотвращения и сокращения выбросов и образования отходов;
- хранение и подготовка продукции.
- Справочник НДТ не распространяется на:
- добычу и обогащение руд и продуктов, содержащих редкие металлы;
- процессы производства радиоактивных металлов;
- вопросы, которые касаются исключительно обеспечения промышленной
безопасности или охраны труда.
291
Вопросы обеспечения промышленной безопасности и охраны труда
частично рассматриваются только в тех случаях, когда оказывают влияние на виды
деятельности, включенные в область применения настоящего справочника НДТ.
Дополнительные виды деятельности при производстве редких металлов и
соответствующие им справочники НДТ приведены в таблице ниже.
Вид деятельности
Соответствующий справочник НДТ
Методы очистки сточных вод,
ИТС 8 - 2015 «Очистка сточных вод при
направленные на сокращение
производстве продукции (товаров), выполнении
сбросов металлов в водные
работ и оказании услуг на крупных предприятиях»
объекты
Обращение с отходами
ИТС 15 - 2016 «Утилизация и обезвреживание
отходов (кроме обезвреживания термическим
способом (сжигание отходов)»
Промышленные
системы
ИТС НДТ 20 «Промышленные системы
охлаждения,
например,
охлаждения»
градирни,
пластинчатые
теплообменники
Производство оксида магния,
ИТС 21 - 2016 «Производство оксида магния,
гидроксида магния, хлорида
гидроксида магния, хлорида магния»
магния
Методы
очистки
выбросов
ИТС 22 - 2016 «Очистка выбросов вредных
загрязняющих
веществ
в
(загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при
атмосферный воздух
производстве продукции (товаров), а также при
проведении работ и оказании услуг на крупных
предприятиях»
Общие
принципы
ИТС 22.1 - 2016 «Общие принципы
производственного
производственного экологического контроля и его
экологического контроля
метрологического обеспечения»
Хранение
и
обработка
ИТС 46 - 2019 «Сокращение выбросов
материалов
загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих
веществ при хранении и складировании товаров
(грузов)»
Повышение
энергетической
ИТС 48 - 2017 «Повышение энергетической
эффективности
эффективности при осуществлении хозяйственной
и (или) иной деятельности»
Таблица 2 - Сфера распространения ИТС НДТ
Наименование вида
Наименование продукции
ОКПД 2
деятельности по
ОКВЭД 2
по ОК 034-2014 (ОКПД)
ОКВЭД 2
Вольфрам и изделия из него,
24.45.30.110
сплавы на основе вольфрама,
порошки
Производство
24.45.4
Вольфрам необработанный,
вольфрама
24.45.30.111
включая прутки, изготовленные
простым спеканием
296
ИСТ 24-2020
Продолжение таблицы 2
Наименование вида
Наименование продукции по ОК
ОКПД 2
деятельности по
ОКВЭД 2
034-2014 (ОКПД)
ОКВЭД 2
Молибден и изделия из него,
24.45.30.120
сплавы на основе молибдена,
порошки
Производство
24.45.5
Молибден необработанный,
молибдена
24.45.30.121
включая прутки, изготовленные
простым спеканием
Магний и изделия из него, сплавы
24.45.30.140
Производство магния
24.45.3
на основе магния, порошки
Титан и изделия из него, сплавы на
24.45.30.180
основе титана, порошки
24.45.30.181
Титан необработанный
Проволока, прутки, профили
24.45.30.183
титановые
Производство титана
24.45.2
Плиты, листы, полосы и ленты
24.45.30.184
титановые
24.45.30.186
Трубы и трубки титановые
Поковки, штамповки, кольца
24.45.30.188
титановые
Ванадий и изделия из него,
24.45.30.270
порошок
24.45.30.271
Ванадий необработанный
Цирконий и изделия из него,
24.45.30.230
сплавы на основе циркония,
порошки
Производство редких
24.45.30.231
Цирконий необработанный
(тантал, ниобий,
галлий, германий,
Ниобий и изделия из него, сплавы
24.45.9
24.45.30.320
иридий) и
на основе ниобия, порошки
редкоземельных
металлов
24.45.30.321
Ниобий необработанный
Тантал и изделия из него, сплавы
24.45.30.130
на основе тантала, порошки
Тантал необработанный, включая
24.45.30.131
прутки, изготовленные простым
спеканием
Бериллий и изделия из него,
Производство редких
24.45.30.210
сплавы на основе бериллия,
(тантал, ниобий,
порошки
галлий, германий,
24.45.9
24.45.30.211
Бериллий необработанный
иридий) и
редкоземельных
Германий и изделия из него,
24.45.30.260
металлов
порошки
293
Продолжение таблицы 2
Наименование вида
Наименование продукции по ОК
ОКПД 2
деятельности по
ОКВЭД 2
034-2014 (ОКПД)
ОКВЭД 2
24.45.30.261
Германий необработанный
Галлий и изделия из него, сплавы
24.45.30.280
на основе галлия, порошки
24.45.30.281
Галлий необработанный
Индий и изделия из него, порошки
Индий необработанный
24.45.30.330
Рений и изделия из него, порошки
24.45.30.331
Рений необработанный
24.45.30.340
Таллий и изделия из него, порошки
24.45.30.341
Таллий необработанный
24.45.30.350
Гафний и изделия из него, порошки
24.45.30.351
Гафний необработанный
Вещества химические
20.13
неорганические основные прочие
Производство прочих
20.13.21.170
Теллур
основных
20.13.21.229
Селен
20.13
неорганических
Металлы редкоземельные в
химических веществ
20.13.23.120
чистом виде, в смесях, сплава
20.13.23.121
Иттрий
20.13.23.122
Гадолиний
20.13.23.123
Тербий
20.13.23.124
Диспрозий
20.13.23.125
Гольмий
20.13.23.126
Эрбий
20.13.23.127
Тулий
20.13.23.128
Иттербий
20.13.23.129
Лютеций
20.13.23.131
Скандий
20.13.23.132
Лантан металлический
20.13.23.133
Церий металлический
20.13.23.134
Празеодим металлический
Неодим металлический и неодим в
20.13.23.135
лигатуре
20.13.23.136
Самарий
20.13.23.137
Европий
294
ИСТ 24-2020
Окончание таблицы 2
Наименование вида
Наименование продукции по ОК
ОКПД 2
деятельности по
ОКВЭД 2
034-2014 (ОКПД)
ОКВЭД 2
20.13.23.138
Сплавы церийсодержащие
Сплавы и лигатуры на основе
20.13.23.139
редкоземельных металлов прочие
20.13.23.112
Кальций
Соединения редкоземельных
20.13.65
металлов, иттрия или скандия
Соединения редкоземельных
20.13.65.110
металлов, иттрия или скандия
20.13.65.111
Соединения иттрия
20.13.65.112
Соединения скандия
20.13.65.113
Соединения церия
Соединения редкоземельных
20.13.65.119
металлов прочие, не включенные в
другие группировки
1 Наилучшие доступные технологии
Заключение содержит перечень кратких описаний НДТ, применяемых при
производстве редких, редкоземельных и щелечноземельных 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.
295
1.1 НДТ общего характера
1.1.1 Системы экологического менеджмента (СЭМ)
НДТ
1.
Повышение общей результативности природоохранной
деятельности. Внедрение и поддержание системы экологического менеджмента
(СЭМ), соответствующей требованиям ГОСТ Р ИСО 1400110) 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.
1.1.2 Энергоменеджмент
НДТ 2. Повышение эффективности использования энергии: использование
комбинации двух или более методов, приведенных в таблице 1.1.
Таблица 1.1
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
10) Соответствие систем менеджмента указанным стандартам не означает ее обязательную сертификацию.
296
ИСТ 24-2020
Окончание таблицы 1.1
Метод / оборудование
Применимость
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
1.1.3 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 1.2.
Таблица 1.2
Метод / оборудование
Применимость
а)
Проверка и сортировка исходных материалов в
Общеприменимо
соответствии
с
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 и 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 отказов
заводов,
включающих
оборудования
производство
серной
кислоты или жидкого SO2
297
Окончание таблицы 1.2
Метод / оборудование
Применимость
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
1.2 Предотвращение и снижение выбросов
1.2.1 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 1.3.
Таблица 1.3
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
в
местах
газов в точках загрузки и перегрузки
складирования
пылящих
материалов
298
ИСТ 24-2020
Окончание таблицы 1.3
Метод / оборудование
Применимость
е)
Использование для сооружения емкостей
Общеприменимо
строительных материалов, устойчивых к
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
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, с помощью систем, предназначенных
хранении газов. При хранении
для обращения с химическими веществами,
жидкостей любые утечки
которые
подлежат
хранению.
Вода,
должны
собираться
и
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
и
противофильтрационными
мероприятиями,
препятствующими
распространение
опасных
веществ
в
окружающую среду
299
НДТ
5. Уменьшение неорганизованных эмиссий, образующихся при
обработке и транспортировке сырья. Использование комбинации двух или более
методов, приведенных в таблице 1.4.
Таблица 1.4
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
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
в
используемых для доставки или обработки пылящих
условиях, которые могут
материалов
привести к обледенению
300
ИСТ 24-2020
Окончание табицы 1.4
Метод / оборудование
Применимость
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
НДТ
6. Предупреждение или сокращение неорганизованных выбросов:
оптимизация параметров эффективности улавливания и очистки отходящих газов и
использование комбинации двух или более методов, приведенных в таблице 1.5.
Таблица 1.5
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
и
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
и
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
и
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.
301

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     3      4      5      6     ..