Раздел 7. Перспективные технологии

Раздел 7. Перспективные технологии

7.1 Перспективные направления в производстве алюминия

Инертные аноды всегда были целью производителей алюминия. Для инертного анода пытались использовать многие материалы. На самом деле полностью инертных материалов не существует, но некоторые материалы могут расходоваться с замедленной скоростью, и количество примесей, получаемых за счет растворения инертных анодов, может быть приемлемо для промышленного производства.

Производство алюминия с использованием инертного анода - революционная технология, не имеющая аналогов с точки зрения экологического эффекта. Основные преимущества данной технологии с точки зрения охраны окружающей среды:

- полное исключение выбросов парниковых газов и полиароматических углеводородов при производстве алюминия;

- снижение себестоимости производства более чем на 10% за счет экономии анодов и электроэнергии;

- сокращение капитальных затрат при строительстве новых заводов более чем на 30%.

На сегодняшний день у "РУСАЛа" уже есть материал для инертного анода, который позволяет производить алюминий с более низкой себестоимостью по сравнению с технологией угольных анодов. На Красноярском алюминиевом заводе технология электролиза с инертными анодами на силу тока >100 кА проходит опытно-промышленные испытания в опытном корпусе электролиза.

Химическая реакция производства алюминия в электролизерах с инертными анодами может быть представлена в следующем виде:

.

Таким образом, если при использовании обожженных анодов в электролизе при получении 1 т алюминия сгорает 0,5 т углерода с образованием 1,4 т оксида и диоксида углерода, то при использовании нерасходуемых инертных анодов в атмосферу будет выделяться 0,9 т кислорода. Кроме того, использование инертных анодов позволит исключить выбросы диоксида серы и смолистых веществ, значительно снизить выбросы пыли и фторидов за счет высокой герметизации электролизеров.

Для очистки от фтористых соединений и пыли при эксплуатации электролизеров с инертными анодами предусматривается установка сухой очистки газов (реактор + рукавный фильтр) с эффективностью по фтористым соединениям 98% - 99%.

Удельное количество ЗВ, поступающих в атмосферу от процесса электролиза с инертными анодами, может составить:

- пыль - до 2 кг/т Al;

- фтористый водород - до 0,3 кг/т Al;

- твердые фториды - до 0,4 кг/т Al.

7.2 Перспективные направления в производстве глинозема

Последние годы большое внимание уделяется исследованиям по усовершенствованию технологии спекания нефелинов, а именно переводу печей спекания на сухой или полусухой способ термообработки шихты в коротких печах с теплообменниками.

Подобная технология внедрена в цементной промышленности для обжига клинкера и дала значительный экономический и экологический эффект (экономия топлива - более 30%).

Реконструкция существующих печей спекания "мокрой" шихты или сооружение подобных установок при строительстве новых глиноземных заводов позволит достичь подобного эффекта. Однако валовые выбросов могут быть существенно снижены только за счет установки на печах горелок с низким выделением оксидов азота и внедрения специальных перспективных технологий - технологии селективного некаталитического восстановления (SNCR) и технологии селективного каталитического восстановления (SCR), что позволит снизить выбросы от печей глиноземного производства в атмосферу до 70%.

SNCR заключается в инжекции водного раствора аммиака (до 25% ), водных растворов соединений аммиака или мочевины в дымовые газы для восстановления NO до . В SCR NO и восстанавливаются до с помощью и катализатора.

Перспективными технологиями следует также считать применение современного газоочистного оборудования - электрофильтров и рукавных фильтров, обеспечивающих концентрацию пыли в выбросе менее 50 , а также систем контроля, управления ремонтом, обслуживания при эксплуатации ГОУ.

Образование производственных отходов (шлама) неизбежно. Для его складирования постоянно требуются дополнительные площади. В настоящее время ведутся разработки, направленные на использование красного шлама в строительстве, извлечение из шлама ценных компонентов.

Заключительные положения и рекомендации

В справочнике приведено описание применяемых в настоящее время и перспективных технологических процессов при производстве первичного алюминия и сопутствующих ему видах деятельности - производстве глинозема, анодов и анодной массы, литейном производстве. Для технологий определены маркерные вещества, и из числа технологий выделены наилучшие доступные для данной области, включая соответствующие параметры экологической результативности, ресурсо- и энергоэффективности, а также экономические показатели.

Окончательный состав технической рабочей группы 11 "Производство алюминия" был утвержден приказом Росстандарта от 4 марта 2016 г. N 238.

N п/п	ФИО	Организация
1.	Белоусов Станислав Викторович	ООО "РУСАЛ ИТЦ"
2.	Берняцкий Андрей Геннадьевич	ЗАО "РУСАЛ Глобал Мененджмент# Б.В."
3.	Бузунов Виктор Юрьевич	ООО "РУСАЛ ИТЦ"
4.	Буренин Николай Сергеевич	АО "НИИ Атмосфера"
5.	Буркат Владимир Соломонович	ООО "РУСАЛ ИТЦ", Обособленное подразделение в г. Санкт Петербург
6.	Бутовский Руслан Олегович	ВНИИ Экология Минприроды России
7.	Васин Сергей Юрьевич	ООО "РУСАЛ ИТЦ", Обособленное подразделение в г. Санкт Петербург
8.	Голоскин Сергей Евгеньевич	ООО "РУСАЛ ИТЦ"
9.	Гришаев Сергей Иванович	Минпромторг России
10.	Доброхотова Мария Викторовна	ФГУП "ВНИИ СМТ"
11.	Дрижерукова Татьяна Александровна	АО "НИИ Атмосфера"
12.	Икрянников Валентин Олегович	Минпромторг России
13.	Ланкин Валерий Павлович	ООО "Юна"/ТК 099
14.	Миляков Виктор Александрович	АО "НИИ Атмосфера"
15.	Мхчан Ромела Владимировна	ООО "РУСАЛ ИТЦ", Обособленное подразделение в г. Санкт Петербург
16.	Поляков Петр Васильевич	ИЦМиМ СФУ, Кафедра металлургии цветных металлов, Директор НТЦ "Легкие металлы".
17.	Ребрик Иван Иванович	ЗАО "РУСАЛ Глобал Мененджмент Б.В."
18.	Скрыпников Владимир Александрович	Ростехнадзор
19.	Хан Сергей Алексеевич	Минпромторг России
20.	Яковлев Виталий Юрьевич	ЗАО "РУСАЛ Глобал Мененджмент Б.В."

В публичном обсуждении проекта настоящего Справочника (06.04.2016 - 06.05.2016) принимали участие следующие организации:

1. ОК РУСАЛ (алюминиевый дивизион, глиноземный дивизион, дирекция новых проектов);

2. ФГУП "РосНИИВХ";

3. Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор);

4. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет);

5. Федеральное агентство водных ресурсов (Росводресурсы). Полученные замечания рассмотрены рабочей группой и частично учтены при доработке справочника.

Экспертиза проекта Справочника была проведена профильным техническим комитетом по стандартизации ТК 113 "Наилучшие доступные технологии".