автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка технологии переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров

На правах рукописи УДК 669.713

с/Г

МОРЕНКО Антон Владимирович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ ШЛАКОВ ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Иркутск - 2011

4847230

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Баранов Анатолий Никитич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Яковлева Ариадна Алексеевна;

кандидат технических наук Бахтин Александр Арнольдович

Ведущая организация: «ОАО «СибВАМИ» г. Иркутск

Защита состоится «9» июня 2011 года в Ю00 на заседании диссертационного совета Д 212.073.02 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета. Автореферат разослан «6» мая 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, направлять по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83; ученому секретарю диссертационного совета Д 212.073.02 Салову В.М. salov@istu.edu

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

В. М. Салов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ежегодно в результате капитального ремонта алюминиевых электролизеров на заводах по мощности и технологии сопоставимыми с БрАЗом и КрАЗом образуется порядка 6000 т солевых шлаков подины или «пушонки». Образование данного побочного продукта связано с технологией подготовки электролизера к капитальному ремонту, применяемой на большинстве отечественных алюминиевых заводов. Эта технология заключается в использовании воды для охлаждения катодного устройства и размягчения солевых шлаков, находящихся в шахте электролизера.

Вовлечение данных шлаков в производство не только опасно с точки зрения техники безопасности, но и вредно с точки зреши экологии и технологии. Наличие таких примесей как железо, кремний и углерод может способствовать существенному снижению технико-экономических показателей процесса электролиза. Влага, содержащаяся в шлаках, при попадании в рабочий электролизер приводит к потерям дорогостоящего фтористого алюминия в результате протекания реакций пирогидролиза, а также может привести к взрыву с выбросом расплава. Отдельно следует отметить, что отсутствие возможностей для механизации процесса загрузки «пушонки» в электролизеры способствует повышению нагрузки на обслуживающий персонал электролизных корпусов и создает риск возникновения опасной ситуации.

Также следует отметить, что в результате взаимодействия солевых шлаков подины с водой, происходит интенсивное выделение аммиака, который оказывает негативное влияние на персонал электролизных корпусов. В связи с этим задача по разработке мероприятий по подавлению выделения данного экологически небезопасного соединения в рабочую атмосферу цеха по ремонту электролизеров является актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка технологии переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров, для получения кондиционного вторичного фторсодержащего сырья и его последующего вовлечения в электролизное производство.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать отечественный и зарубежный опыт переработки отходов капитального ремонта алюминиевых электролизеров;

- изучить физико-химические свойства солевых шлаков подины;

- произвести термодинамические расчеты реакций протекающих при охлаждении шахты отключенного электролизера водой;

- разработать методику подавления газообразования при контакте солевых шлаков подины с водой;

- разработать технологию переработки и вовлечения солевых шлаков подины в электролизное производство.

з

Методы исследования. В работе для решения поставленных задач использовались химические и спектральные методы изучения состава исследуемого материала, методы компьютерного моделирования физико-химических процессов, методы аналитической статистки для обработки массива технологической информации. Исследования проводились в лабораторном, опытно-промышленном и промышленном масштабах. В качестве объекта исследования были выбраны корпуса электролиза и участок производства фтористых солей ОАО «РУСАЛ Братск».

Достоверность экспериментальных данных обеспечивается сходимостью и воспроизводимостью параллельных опытов, использованием установленных ГОСТом методик, современным метрологическим обеспечением лаборатории ИрГТУ и центральной заводской лаборатории Братского алюминиевого завода, надежностью применяемого поверенного оборудования и результатами промышленных испытаний.

Научная новвдна заключается в том, что на основе изучения свойств солевых шлаков подины алюминиевого электролизера впервые:

- определен полный химический состав солевого шлака подины, в котором обнаружено новое соединение - диамид (гидразин) - К2Н2, являющееся высокотоксичным и взрывоопасным;

- установлена термодинамическая возможность образования цианистого натрия в электролизере при температуре свыше 800°С;

- установлена возможность подавления образования вредных веществ в газовой фазе при контакте солевого шлака подины с водой путем его обработки сульфатными растворами.

Практическая значимость исследований состоит в следующем:

разработана и апробирована технологическая схема переработки солевых шлаков подины методом совместной флотации с угольной пеной и шламом газоочистки;

- разработана, апробирована и внедрена в промышленную эксплуатацию технологическая схема переработки солевых шлаков методом совместной сушки с пастой вторичного криолита;

- предложен способ дезактивации солевых шлаков подины (подавление образования аммиака в газовой фазе) путем их обработки отработанными растворами процесса кристаллизации регенерационного криолита.

Имеется положительное решение о выдаче патента. Подтвержденный экономический эффект за 2009 г. составил 14,9 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на корпоративной студенческой конференции ОК РУСАЛ (Каменск-Уральский, 2007); научно-практических конференциях «Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств» (Иркутск, 2008-2010); У1-й Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и

специалистов алюминиевой и электродной промышленности, посвященной 50-летию ОАО «СибВАМИ» (Иркутск, 2008); Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Инновационное развитие горнометаллургической отрасли» (Иркутск, 2009).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 15 работ, включая 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 110 наименований. Работа содержит 139 страниц машинописного текста, включая 37 таблиц и 30 рисунков, 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы образования отходов капитального ремонта алюминиевых электролизеров - солевых шлаков подины и необходимость разработки эффективных способов их переработки с целью получения кондиционного вторичного фторсодержащего сырья. Сформулирована цель и задачи исследования, дана краткая характеристика работы, ее научная новизна и практическая значимость.

Первая глава посвящена анализу структуры отходообразования в металлургической промышленности, а также обзору по твердым отходам алюминиевого производства и способам их переработки.

Установлено, что производство цветных металлов дает около 65% от объема выбросов загрязняющих веществ в целом по металлургической отрасли. При этом 93% выбросов представляют собой жидкие и газообразные вещества. Выбросы металлургических предприятий в среднем состоят из 61% диоксида серы, 36% оксида углерода, 3% оксида азота. Доля обезвреженных или возвращенных в производство отходов составляет около 27% от объема образующихся отходов за год.

Показано, что основной объем твердых отходов алюминиевого производства составляет пыль электрофильтров, угольная пена, отходы флотации угольной пены, отходы капитального ремонта электролизеров. Отмечается, что отходы капитального ремонта электролизеров по объему образования на 1 тонну товарного алюминия занимают одно из первых мест.

Данные химического анализа показывают, что практически все твердые отходы содержат значительное количество полезных компонентов, которые могли бы возвращаться в процесс производства алюминия или вовлекаться в других отраслях промышленности - от черной металлургии до строительства.

Существуют различные способы и технологии переработки твердых фторсодержащих отходов алюминиевого производства, применение которых зависит от природы того или иного вида сырья и экономической целесообразности. К основным способам относятся: выщелачивание, флотация,

спекание фторсо держащих отходов; пиролитические способы переработки, микробиологическое разложение отходов.

Аналитический обзор показал, что солевые шлаки подины алюминиевых электролизеров недостаточно изучены и отсутствуют эффективные технологии переработки этих отходов с целью получения кондиционного вторичного фторсо держащего сырья для электролизного производства.

Доказывается, что вектор развития современной промышленности должен быть направлен на разработку безотходных технологий, минимизацию воздействия на окружающую среду, энерго- и материалопотребления, что является одним из основных положений концепции устойчивого развития. В связи с этим, работы направленные на поиск новых путей решения проблем утилизации промышленных отходов и обеспечения дефицитным сырьем, становятся в последние годы особенно актуальными. По результатам первой главы сделаны выводы и сформулированы задачи исследования.

Рис. 1. Классификация отходов алюминиевого производства

Вторая глава посвящена изучению механизма образования солевых шлаков подины, их физико-химических свойств и лабораторным испытаниям способов утилизации и переработки этих отходов электролизного производства.

Предложена классификация отходов алюминиевого производства по трем признакам - по агрегатному состоянию, по источнику образования, по химическому составу (рис. 1).

Рассмотрена технология подготовки алюминиевого электролизера к ремонту и механизм образования солевых шлаков подины. Солевые шлаки или «пушонка» образуется при застывании и кристаллизации электролита и

б

алюминия, оставшихся в подине электролизера при его отключении. Для ускорения процесса охлаждения катодного устройства и размягчения материала оставшегося в шахте электролизера используется вода. Взаимодействие воды с компонентами шлака и футеровкой электролизера приводит к интенсивным процессам образования и выделения газов - МН3> БОг, СН4, СО и др.

Установлено, что при отключении одного электролизера в капитальный ремонт, образуется порядка 15-16 тонн солевого шлака подины.

Дано описание двух разновидностей солевого шлака подины - «белый шлак» и «пушонка». При застывании расплава в шахте электролизера и до заливки его водой, на поверхности образуется т.н. «белый» шлак, который представляет собой смесь застывшего электролита с глиноземом и угольной пеной. «Белый» шлак является очень хрупким, имеет форму пластин белого или серого цвета с вкраплениями кристаллов, хорошо поддается дроблению и истиранию. «Пушонка» - разновидность солевого шлака подины, образующегося при заливке шахты отключенного электролизера водой. Этот шлак представлен в виде кусков разных размеров и формы, в основном неправильной. Цвет - от светло до темно-серого. Пушонка трудно дробится и измельчается. Имеются включения металлического алюминия. Отмечается, что содержание металлических включений алюминия в «пушонке» составляет около 10 %, и данный показатель зависит от качества подготовки электролизера к отключению, полнотой слития расплава и характера отключения ванны (аварийное либо плановое).

По методу взвешивания в мерных сосудах нами была определена насыпная плотность «пушонки», которая в среднем составила 1,67 г/см .

Результаты химического анализа проб солевых шлаков подины представлены в табл. 1,2. Согласно данным полуколичественного и фазового анализа «пушонка» состоит из следующих основных соединений: Кга3А1Р6, А12Оэ, СаР2, №5А13Р14> СаС03, Са(ОН)2, СаБО*

Таблица 1

Элементарный химический состав солевых шлаков подины _электролизера_

Содержание элементов, %

Б А1 № С 1 Са Ре+81 Мя Прочие

31,4 26,8 | 16,1 3,89 1 2,8 0,5 0,5 17,91

Таблица 2

Фазовый и химический состав «белого» ишака

Содержание элементов, %

Б С Ре203 БЮг А1

41,6 2,5 0,29 0,03 19,2

В результате проведенных термодинамических расчетов химических реакций, описывающих процесс взаимодействия компонентов солевого шлака подины с водой и продуктов их реакций между собой, установлено, что реакции (1-5) в рассматриваемом интервале температур 25-950°С протекают самопроизвольно и необратимо (ДОт«0, Ьоц(К)»0).

2А1+ЗН20=ЗН2+А1203 (1)

2Ыа+2Н20=Н2+2Ыа0Н (2)

А14С3-Н5Н20=ЗСН4+2А120з (3)

2А1Ы+ЗН20=2Ш3+А1203 (4)

2А1+Ы2=2АШ (5)

Протекание реакции (6) с образованием газа СО и водорода возможно при температуре свыше 700 °С. Учитывая значение ЬйК близкое к нулю, можно предположить, что в рассматриваемом интервале температур, реакция может быть обратимой. С ростом температуры равновесие реакции сдвигается в сторону образования продуктов.

С+Н20=С0+Н2 (6)

В интервале температур 25-950 °С равновесие реакции (7) смещено в сторону исходных веществ. Изобарный потенциал в этом интервале также имеет положительное значение, что свидетельствует о невозможности самопроизвольного протекания рассматриваемой реакции. Однако в литературе указывается, что образование НСЫ по реакции (7) возможно при температуре 500-800 "С, в присутствии катал изатора(А12Оз). Учитывая данный факт, а также специфику условий и среды, в которой протекает эта реакция, образование цианида в результате взаимодействия угарного газа и аммиака представляется вполне вероятным.

С0+Ш3=НСЫ+Н20 (7)

2№1з+С+№2С0З=2№С№-ЗН20 (8)

Образование цианистого натрия (ЫаСЫ) по реакции (8) возможно при температуре свыше 800 °С (рис. 2). Таким образом, обнаруживаемые цианистые соединения в элементах футеровки электролизера, а также в солевых шлаках могут образовываться по реакциям (7) и (8).

Выполнен ряд лабораторных исследований, направленных на поиск способов переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров. Установлено, что средние потери при прокаливании «пушонки» составляют порядка 5 %. Проведены эксперименты по магнитной сепарации железа из

солевых шлаков подины, которые показали, что использование данного метода позволяет удалить до 50 % содержащегося в «пушонке» железа.

Флотация солевых шлаков подины позволяет достичь высоких показателей выхода качественного готового продукта - фторглиноземнолз концентрата (85-87 %) и обеспечивает высокую степень извлечения основных компонентов шлака - фтора (84 %) и алюминия (99 %). Также в результате флотационной переработки в готовом продукте удаляется до 90 % углерода, 25 % железа и около 60 % кремния.

.Рмс. 2. График изменения изобарно-изотермического потенциала химической реакции (8) в зависимости от температуры

Разработана методика дезактивации солевых шлаков подины (подавление образования газов при контакте шлака с водой) путем их обработки сульфатными растворами процесса кристаллизации регенерационного криолита. Данный эффект достигается за счет протекания следующих химических реакций (9-11):

Ре2(804)з+6№1з+6112О=2Ре(ОН)з+3 (Ш4)2804; (9)

А12(504)з-^Ш3+6Н20=2А1(0Н)з+3(№1,)280,; (10)

№2804+2С02+2Шэ+2Н20=2ЫаНС03+(ЫН4)2В04. (11)

Расчеты изобарно-изотермического потенциала для реакция (9-11) подтверждают термодинамическую возможность их самопроизвольного протекания. Также образование солей аммония в солевых шлаках подины при их обработке сульфатными растворами подтверждается данными анализа

образцов «пушонки», выполненных в санитарно-промышленной лаборатории ОАО «РУСАЛ Братск» (табл. 3)

Таблица 3

Содержание иона аммония в осадках до и после обработки солевого шлака

Время Концентрация ИН/ в осадках, ррт

отмывки, час. Маточный раствор Промывная вода

0 (исх.) 150,8 150,8

1 394,4 227,5

2 410,1 330,5

3 461,3 356,6

Обнаружено, что в солевых шлаках подины (в пушонке) образуется соединение диамид (гидразин) - ЫгН?, являющееся высокотоксичным и взрывоопасным. Обработка «пушонки» сульфатными растворами позволяет перевести гидразин в форму N3^804 - гидразин амид сульфат.

Третья глава посвящена опытно-промышленным испытаниям способов дезактивации и переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров.

В результате проведенных опытно-промышленных испытаний по дезактивации солевых шлаков подины при подготовке электролизера к капитальному ремонту установлено, что подача маточного раствора вместо воды в шахту отключенного электролизера позволяет подавить образование газов. Основные результаты испытаний представлены в табл. 4. Установлено, что концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны снижается на 97%, диоксида серы - на 63 %, угарного газа - на 26 %.

Предложен способ переработки солевого шлака (пушонки), образующегося при отключении электролизера для производства алюминия в ремонт, отличающийся тем, что для подавления выделения аммиака солевой шлак предварительно заливается фторсодобикарбонатным водным раствором с концентрацией На2СОэ 10-40 г/л, ЫаНС03 0-10 г/л, 0-5 г/л, №2804 10-70 г/л температурой 50-85°С.

Разработана и испытана схема переработки солевых шлаков подины методом совместной флотации с угольной пеной и шламом газоочистки с предварительной стадией дезактивации «пушонки» на узле измельчения угольной пены (рис. 3).

Данный способ позволяет получить качественное вторичное сырье -фторглиноземный концентрат (ФГК), по качеству соответствующее требованиям нормативно-технической документации (табл. 5). Наиболее простым и наименее затратным способом переработки солевых шлаков подины является технология совместной сушки «пушонки» с пастой вторичного криолита в барабанной вращающейся печи (рис. 4).

Таблица 4

Сравнительный анализ двух способов заливки шахты отключенного _электролизера _

№ п/п Способ заливки Средняя концентрация газов в воздухе, мг/м3

Щ СО БО2

1 Технической водой 82 9 3

2 Маточным раствором варки регенерационного криолита 2 6,67 1,1

Изменение по отношению к способу 1, мг/м3 80 2,33 1,9

Изменение по отношению к способу 1, % 97,56 25,89 63,33

Таблица 5

Усредненные результаты химического анализа исходного сырья и конечного ___продукта процесса совместной флотации_

Наименование Содержание компонентов, % масс.

Г С Ре203 А1г03

Угольная пена 35,3 26,7 0,73

Пушонка 31,4 2,1 0,32 37,4

Шлам газоочистки 26,7 21,7

Флотокриолит 43,9 0,53 0,43 16,7

Полученное таким образом вторичное сырье соответствует требованиям нормативно-технической документации (табл. 6) и может загружаться в электролизеры механизированным способом. При этом за счет удаления влаги из сырья исключаются потери фтористого алюминия, предотвращаются опасные ситуации, связанные с попаданием влаги в расплавленный электролит.

В настоящий момент данная технология внедрена и используется на Братском алюминиевом заводе. На координационном совете Алюминиевого дивизиона «ВОСТОК» ОК РУСАЛ, проходившего в августе 2010 г., принято решение о целесообразности тиражирования данной технологии на других предприятиях Компании.

Таблица 6

Данные химического анализа исходных компонентов и готового _продукта — вторичного криолита_

Наименование Содержание компонентов, % масс.

Е № А1 С Ге203 КО

Регенерационный криолит 48,86 31,18 12,24 0,46 0,11 2,87

Флотационный криолит 44,44 22,45 15,94 0,81 0,44 2,46

Пушонка 30,08 16,23 26,95 2,89 0,47 2.45

Вторичный криолит 44,38 25,79 16,63 1,56 0,37 2 67

Пушонка (из корпусов электролиза)

Сортировка от металлического алюминия

Дробление (до фракции -6 мм)

Маточный Дробленная Т

раствор угольная пена Дробленная пушонка (-6 мм)

т

+0,074

Измельчение

Классификация

Шлам г/о Техническая

К

Флотация

-0 074 Флотореагенты

1Т~

Хвосты

Камерный продукт (ФГЮ

Сгущение

;г

Фильтрация

Сушка

ФГК

Рис. 3. Технологическая схема переработки солевых шлаков подины методом совместной флотации с угольной пеной и шламом газоочистки

Пушонка (из корпусов электролиза!

I

Сортировка от металлического алюминия и посторонних включений

Дробление (до фракции -6 мм)

Дробленная пушонка (-6 мм)

Пульпа регенерационного криолита

Пульпа флотационного криолита

Фильтрация

Кондиционное вторичное фторсодержзщее сырье

Рис. 4. Технологическая схема переработки солевых шлаков подины методом совместной сушки с пастой вторичного криолита.

Проведен расчет экономического эффекта от внедрения способа переработки солевых ишаков подины. В качестве базовой технология рассматривается переплавка некондиционной «пушонки» в электролизерах, используемая ранее. В данном случае эффект достигается в первую очередь за счет отказа от переплавки влажного сырья и, следовательно, за счет экономии дорогостоящего фтористого алюминия (средняя цена 1 т АШ3 в 2009 г. - 34 624,14 руб/т). По данной статье экономия за 2009 г. составила порядка 34 млн. руб. Также переработка «пушонки» позволила дополнительно произвести в 2009 г. свыше 5 000 тонн кондиционного вторичного сырья. Излишки продукции были проданы на родственные предприятия Компании, что позволило в 2009 г.

13

получить дополнительно 2 769,53 тыс. руб. прибыли. Общие затраты на переработку «пушонки» составили 21 867,48 тыс.

руб.(6 441,69x0,8x4242,351/1000, где 0,8 - выход годного продукта; 4 243,351 -себестоимость переработки 1 т солевого шлака, руб.). Таким образом, суммарный экономический эффект за 2009 г. от внедрения способа переработки солевых шлаков подины методом совместной сушки с пастой вторичного криолита составил 14 903 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Основной технологией применяемой на российских алюминиевых заводах для подготовки отключенного электролизера к ремонту является влажная выборка сырья из подины. Процесс заливки шахты электролизера водой сопровождается реакциями интенсивного выделения газов СО, NH3, СН4, S02 и др.

2. По химическому составу солевые шлаки подины представляют собой ценное вторичное сырье для электролизного производства, что обусловлено высоким содержанием таких компонентов как F, А1203, CaF2.

3. Изучение термодинамики основных химических реакций протекающих при заливке шахты отключенного электролизера водой показало, что реакции, протекающие с образованием водорода, метана, аммиака и нитрида алюминия протекают самопроизвольно и необратимо во всем интервале рассматриваемых температур. Протекание реакций с образованием СО, HCN, NaCN (согласно выполненным расчетам) возможно при температуре превышающей 750 °С.

4. Установлено, что в солевых шлаках подины (в пушонке) образуется соединение диамид (гидразин) - N2H2, являющееся высокотоксичным и взрывоопасным. Обработка пушонки сульфатсодобикарбонатными растворами позволяет перевести гидразин в форму N3H7S04 - гидразин амид сульфат.

5. В результате проведенных опытно-промышленных испытаний по дезактивации солевых шлаков подины при подготовке электролизера к капитальному ремонту установлено, что подача маточного раствора вместо воды в шахту отключенного электролизера позволяет подавить образование газов. Так, концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны снижается на 97 %, диоксида серы - на 63 %, угарного газа - на 26 %.

6. Разработана и испытана схема переработки солевых шлаков подины методом совместной флотации с угольной пеной и шламом газоочистки с предварительной стадией дезактивации пушонки на узле измельчения угольной пены.

7. Реальный экономический эффект от внедрения способа переработки солевых шлаков подины методом совместной сушки с пастой вторичного криолита в промышленную эксплуатацию в 2009 г. составил 14,903 млн. руб.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО

1. Моренко A.B. Ресурсосберегающая и природоохранная технология электролиза алюминия на основе использования литиевых соединений //тезисы докладов. Корп. студ. Конф. OK РУСАЛ. 27-28 сентября 2007 Каменск-Уральский С. 41-43.

2. Моренко А. В. Применение статистических методов анализа в прогнозировании качества и управлении технологией производства анодной массы / Баранов А. Н., Богатырев В. Р. Моренко А. В.// Материалы докладов V-й Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов алюминиевой и электродной промышленности. ОАО «СибВАМИ» 30-31 октября 2007 Иркутск С. 84-87.

3. Моренко А. В. Технология извлечения фтористых солей из отходов алюминиевого производства / Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В. // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: материалы докладов научно-практической конференции. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. С. 92-96.

4. Моренко А. В. Способ дезактивации солевых шлаков подины для дальнейшей переработки совместно с угольной пеной и шламом газоочистки в процессе флотации / Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В., Додонов Э, Н.( Солошенко А. В. // Материалы докладов VI-й Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов алюминиевой и электродной промышленности. ОАО «СибВАМИ» 30-31 октября 2008 Иркутск С. 116-120.

5. Моренко А. В. Методы дезактивации и переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров с получением кондиционного вторичного сырья / Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В., Чесноков Н. А., Гавриленко А. А. // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических

;ч производств: Материалы докладов научно-практической конференции. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. С. 11-14.

6. Моренко А. В. Снижение коррозионной активности пыли электрофильтров в системе газоочистки алюминиевого завода/ Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В., Набеева Д. В., Чеснокова А. Н. // Методы, Технологии: научн. период, журн., 2009. - № 2. - С. 103-104.

7. Моренко А. В. Влияние фтористых и сернистых соединений на коррозию электрофильтров в системе газоочистки алюминиевого завода/ Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В.// Инновационное развитие горно-металлургической отрасли: Материалы Всероссийской конф. с элементами научной школы для молодежи. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009.

8. Моренко А. В. Способы переработки пыли электрофильтров алюминиевого производства/ Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Ножко С. И.,

Моренко А. В.// Инновационное развитие горно-металлургической отрасли: материалы Всероссийской конф. с элементами научной школы для молодежи. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009.

9. Моренко А. В. Тетрафторалюминат натрия как сырье для корректировки уровня и состава промышленного электролита алюминиевого электролизера / Ножко С. И., Моренко А. В.// Инновационное развитие горнометаллургической отрасли: Материалы Всероссийской конф. с элементами научной школы для молодежи. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009.

10. Моренко А. В. Флотационный метод переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров / Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В.// Обогащение руд: сб. научн. тр. Иркутск: Изд-во ИрГТУ,

2009. С. 11-15.

11. Моренко А. В. Планирование и прогнозирование расхода вторичного сырья в электролизном производстве на основе статистических моделей Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В.// Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: Материалы докладов научно-практической конференции. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010.

12. Моренко А. К Изучение кинетики регенерации газоочистных растворов алюминиевых электролизеров соединениями кальция/ Ножко С. И., Моренко А. В., Гавриленко Л. В., Сомов В. В.// Экология и промышленность России, декабрь 2010, С. 11-13.

13. Заявка 2009117054 Россия, МПК С21С 5/00. Способ переработки солевого шлака (пушонки), образующегося при отключении электролизера для производства алюминия в ремонт / Ножко С. И., Гавриленко Л. В., Баранов А. Н., Седых В. И., Моренко А. В.; заявлено 04.05.2009; опубл. 10.11.2010, Бюл. №31.

14. Моренко А. В. Оценка целесообразности использования тетрафторалюмината натрия ШАИ^ для корректировки уровня и состава электролита на электролизерах для производства алюминия/ Ножко С. И., Моренко А. В., Пузанов И. И. // Цветные металлы № 12

2010, С. 46-48.

15. Моренко А. В. Термодинамическая оценка возможности регенерации газоочистных растворов алюминиевых электролизеров соединениями кальция / Ножко С. И., Моренко А. В. // Цветные металлы №1 2011, С. 43-45.

Подписано в печать 28.04.2011. Формат 60 х 90 /16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Зак. 124. Поз. плана 34н.

Лицензия ИД № 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ПРОБЛЕМАМ ОБРАЗОВАНИЯ, НАКОПЛЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ.

1.1. Краткая характеристика алюминиевой промышленности России.

1.2. Анализ структуры отходообразования в металлургической отрасли России

1.3. Шлаки и съемы алюминиевого производства.

1.4. Краткая характеристика твердых отходов алюминиевого производства

1.4.1. Пыль с крыш и строительных конструкцийэлектролизных корпусов

1.4.2. Пыль электрофильтров.

1.4.3. Шлам газоочистки.

1.4.4. Электролитная угольная пена.

1.4.5. Хвосты флотации угольной пены.

1.4.6. Отработанная катодная футеровка алюминиевых электролизеров.

1.5. Обзор способов переработки и утилизации твердых фторсодержащих отходов электролизного производства алюминиевых заводов.

1.6. Негативные последствия переработки алюминий содержащих отходов в электролизерах.

1.7. Концепция устойчивого развития.

1.8. Выводы. Формирование целей и задач исследования.

ГЛАВА 2. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛЕВЫХ ШЛАКОВ ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА.

2.1. Классификация отходов алюминиевого производства.

2.2. Технология подготовки электролизера к капитальному ремонту.

2.3. Изучение свойств солевых шлаков подины в лабораторных условиях.

2.3.1. Изучение физических свойств солевых шлаков подины алюминиевого электролизера.

2.3.2. Изучение химических свойств солевых шлаков подины алюминиевого электролизера.

2.4. Изучение термодинамики основных химических реакций, протекающих при заливке подины отключенного электролизера водой.

2.5. Лабораторные испытания способов переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров.

2.6. Выводы.

ГЛАВА 3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СПОСОБОВ ДЕЗАКТИВАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ ШЛАКОВ ПОДИНЫ.

3.1. Дезактивация солевых шлаков подины при подготовке электролизера к капитальному ремонту.

3.2. Совместная флотация солевого шлака подины с угольной пеной и шламом газоочистки.

3.3. Способ переработки солевых шлаков подины методом их совместной сушки с пастой вторичного криолита.

3.4. Расчет экономического эффекта.

3.5. Рекомендации по совершенствованию технологии переработки и вовлечения отходов алюминиевого производства в процесс электролиза.

3.6. Выводы.

Актуальность работы. Ежегодно в результате капитального ремонта алюминиевых электролизеров на заводах по мощности и технологии сопоставимыми с БрАЗом и КрАЗом образуется порядка 6000 т солевых шлаков подины или «пушонки». Образование данного побочного продукта связано с технологией подготовки электролизера к капитальному ремонту, применяемой на большинстве отечественных алюминиевых заводов. Эта технология заключается в использовании воды для охлаждения катодного устройства и размягчения солевых шлаков, находящихся в шахте электролизера.

Вовлечение данных шлаков в производство не только опасно с точки зрения техники безопасности, но и вредно с точки зрения экологии и технологии. Наличие таких примесей как железо, кремний и углерод может способствовать существенному снижению технико-экономических показателей процесса электролиза. Влага, содержащаяся в шлаках, при попадании в рабочий электролизер приводит к потерям дорогостоящего фтористого алюминия в результате протекания реакций пирогидролиза, а также может привести к взрыву с выбросом расплава. Отдельно следует отметить, что отсутствие возможностей для механизации процесса загрузки «пушонки» в электролизеры способствует повышению нагрузки на обслуживающий персонал электролизных корпусов и создает риск возникновения опасной ситуации.

Также следует отметить, что в результате взаимодействия солевых шлаков подины с водой, происходит интенсивное выделение аммиака, который оказывает негативное влияние на персонал электролизных корпусов. В связи с этим задача по разработке мероприятий по подавлению выделения данного экологически небезопасного соединения в рабочую атмосферу цеха по ремонту электролизеров является актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка технологии переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров для получения кондиционного вторичного фторсодержащего сырья и его последующего вовлечения в электролизное производство.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать отечественный и зарубежный опыт переработки отходов капитального ремонта алюминиевых электролизеров;

- изучить физико-химические свойства солевых шлаков подины;

- произвести термодинамические расчеты реакций протекающих при охлаждении шахты отключенного электролизера водой;

- разработать методику подавления газообразования при контакте солевых шлаков подины с водой;

- разработать технологию переработки и вовлечения солевых шлаков подины в электролизное производство.

Методы исследования. В работе для решения поставленных задач использовались химические и спектральные методы изучения состава исследуемого материала, методы компьютерного моделирования физико-химических процессов, методы аналитической статистки для обработки массива технологической информации. Исследования проводились в лабораторном, опытно-промышленном и промышленном масштабах. В качестве объекта исследования были выбраны корпуса электролиза и участок производства фтористых солей ОАО «РУСАЛ Братск».

Достоверность экспериментальных данных обеспечивается сходимостью и воспроизводимостью параллельных опытов, использованием установленных ГОСТом методик, современным метрологическим обеспечением лаборатории ИрГТУ и центральной заводской лаборатории Братского алюминиевого завода, надежностью применяемого поверенного оборудования и результатами промышленных испытаний.

Научная новизна заключается в том, что на основе изучения свойств солевых шлаков подины алюминиевого электролизера впервые:

- определен полный химический состав солевого шлака подины, в котором обнаружено новое соединение - диамид (гидразин) - N2112, являющееся высокотоксичным и взрывоопасным; установлена термодинамическая возможность образования цианистого натрия в электролизере при температуре свыше 800°С;

- установлена возможность подавления образования вредных веществ в газовой фазе при контакте солевого шлака подины с водой путем его обработки бросовыми сульфатными растворами процесса кристаллизации регенерационного криолита;

Практическая значимость исследований состоит в следующем: разработана и апробирована технологическая схема переработки солевых шлаков подины методом совместной флотации с угольной пеной и шламом газоочистки; разработана, апробирована и внедрена в промышленную эксплуатацию технологическая схема переработки солевых шлаков методом совместной сушки с пастой вторичного криолита;

- предложен способ дезактивации солевых шлаков подины (подавление образования аммиака в газовой фазе) путем их обработки сульфатными растворами процесса кристаллизации регенерационного криолита, и имеется положительное решение о выдаче патента.

Подтвержденный экономический эффект за 2009 г. составил 14,9 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на корпоративной студенческой конференции ОК РУСАЛ (Каменск-Уральский, 2007); научно-практических конференциях «Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств»

Иркутск, 2008-2010); У1-й Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов алюминиевой и электродной промышленности, посвященной 50-летию ОАО «СибВАМИ» (Иркутск, 2008); Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Инновационное развитие горно-металлургической отрасли» (Иркутск, 2009).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 15 работ, включая 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 110 наименований. Работа содержит 139 страниц машинописного текста, включая 37 таблиц и 30 рисунков, 4 приложения.

2.6. Выводы

1. Основной технологией применяемой на российских алюминиевых заводах для подготовки отключенного электролизера к ремонту является влажная выборка сырья из подины.

2. Процесс заливки шахты электролизера водой сопровождается реакциями интенсивного выделения газов СО, NH3, СН4, S02 и др.

3. При выводе в ремонт одного электролизера образуется порядка 15-16 т солевых шлаков подины.

4. По своему химическому составу солевые шлаки подины представляют собой ценное вторичное сырье для электролизного производства, что обусловлено высоким содержанием таких компонентов как F, А12Оз, CaF2.

5. Изучение термодинамики основных химических реакций, протекающих при заливке шахты отключенного электролизера водой, показало, что реакции, идущие с образованием водорода, метана, аммиака и нитрида алюминия, протекают самопроизвольно и необратимо во всем интервале рассмотренных температур. Протекание реакций с образованием СО, НС1Ч, согласно выполненных расчетов возможно при условии что температура, при которой они идут, превышает 800°С.

6. Флотация солевых шлаков подины позволяет достичь высоких показателей выхода качественного готового продукта - ФГК и обеспечивает высокую степень извлечения основных компонентов шлака - фтора и алюминия.

7. Предложен и испытан в лабораторных условиях способ дезактивации солевых шлаков подины путем обработки их сульфатсодобикарбонатными растворами.

8. Установлено, что в солевых шлаках подины (в пушонке) образуется соединение диамид (гидразин) - N2112, являющееся высокотоксичным и взрывоопасным. Обработка пушонки сульфатсодобикарбонатными растворами позволяет перевести гидразин в форму К3Н7804 - гидразин амид сульфат.

ГЛАВА 3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СПОСОБОВ ДЕЗАКТИВАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ ШЛАКОВ ПОДИНЫ

На основании изученных свойств солевых шлаков подины (пушонки) и проведенных лабораторных испытаний, предложен способ дезактивации (подавление газообразования при контакте шлака с водой), технология совместной флотации пушонки с угольной пеной и способ кондиционирования солевого шлака подины путем предварительной его подготовки и последующей сушкой с пастой вторичного криолита.

По всем трем способам были проведены опытно-промышленные испытания на базе Участка производства фторсолей и электролизного производства ОАО «РУСАЛ Братск».

3.1. Дезактивация солевых шлаков подины при подготовке электролизера к капитальному ремонту

Как было отмечено ранее, при отключении электролизера в ремонт для охлаждения подины и размягчения остатков сырья в ней, используется техническая вода. При этом в результате взаимодействия остатков расплавленного алюминия, электролита и угольной футеровки шахты электролизера, интенсивно протекают реакции образования газов - ]МН3, 802, СО, С02. Так, например, концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны, прилегающей к отключенному электролизеру, превышает ПДК примерно в 4 - 5 раз (результаты замеров СПЛ). Данное обстоятельство негативно влияет на условия труда обслуживающего персонала электролизного корпуса и работников ремонтных и подрядных служб. В связи с эти принято решение испытать способ дезактивации солевых шлаков подины непосредственно в процессе подготовки электролизера к капитальному ремонту.

102

Методика проведения опытно-промышленных испытаний по дезактивации солевых шлаков подины при подготовке электролизера к ремонту следующая.

Была отобрана группа электролизеров подлежащих к отключению в капитальный ремонт. Все электролизеры группы разделены на две части -электролизеры свидетели и опытные электролизеры. Подготовка электролизеров-свидетелей к ремонту проводилась по стандартной схеме с использованием технической воды. На опытных электролизерах вместо воды в шахту заливался маточный раствор процесса кристаллизации регенерационного криолита. На всех электролизерах специалистами санитарно-промышленной лаборатории производились замеры концентрации газов (М33, БОг, СО) в воздухе рабочей зоны, на основании которых составлялись протоколы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Производство первичного алюминия электролитическим способом является источником образования большого количества различного рода отходов. Одно из первых мест по объемам образования на 1 тонну товарного алюминия занимают отходы капитального ремонта электролизеров. Данные химического анализа показывают, что практически все отходы производства первичного алюминия содержат значительное количество полезных компонентов, которые могли бы возвращаться в процесс электролиза или вовлекаться в других отраслях промышленности - от черной металлургии до строительства.

2. Вектор развития современной промышленности должен быть направлен на разработку безотходных технологий, минимизацию воздействия на окружающую среду, энерго- и материалопотребления, что является одним из основных положений устойчивого развития. В связи с этим, работы направленные на поиск новых путей решения проблем утилизации промышленных отходов и обеспечения дефицитным сырьем, становятся в последние годы особенно актуальными.

3. Основной технологией применяемой на российских алюминиевых заводах для подготовки отключенного электролизера к ремонту является влажная выборка сырья из подины. Процесс заливки шахты электролизера водой сопровождается реакциями интенсивного выделения газов СО, 1\ГН3, СН4, 802 и др. При выводе в ремонт одного электролизера образуется порядка 15-16 т солевых шлаков подины.

4. По своему химическому составу солевые шлаки подины представляют собой ценное вторичное сырье для электролизного производства, что обусловлено высоким содержанием таких компонентов как Б, А120з, Са¥2.

5. Изучение термодинамики основных химических реакций протекающих при заливке шахты отключенного электролизера водой показало, что реакции, протекающие с образованием водорода, метана, аммиака и нитрида алюминия протекают самопроизвольно и необратимо во всем интервале рассмотренных температур. Протекание реакций с образованием СО, НС>1, ИаСК согласно выполненных расчетов, возможно при условии что температура, при которой они идут, превышает 750°С.

6. Установлено, что в солевых шлаках подины (в пушонке) образуется соединение диамид (гидразин) - 1Ч2Н2, являющееся высокотоксичным и взрывоопасным. Обработка пушонки сульфатсодобикарбонатными растворами позволяет перевести гидразин в форму Ы3Н7804 — гидразин амид сульфат.

7. В результате проведенных опытно-промышленных испытаний по дезактивации солевых шлаков подины при подготовке электролизера к капитальному ремонту установлено, что подача маточного раствора вместо воды в шахту отключенного электролизера позволяет подавить образование газов. Так концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны снижается на 97 %, диоксида серы - на 63 %, угарного газа — на 26 %.

8. Разработана и испытана схема переработки солевых шлаков подины методом совместной флотации с угольной пеной и шламом газоочистки с предварительной стадией дезактивации пушонки на узле измельчения угольной пены. Данный способ позволяет получить качественное вторичное сырье (ФГК), по качеству соответствующее требованиям нормативно-технической документации.

9. Наиболее простым и наименее затратным способом переработки солевых шлаков подины является технология совместной сушки пушонки с пастой вторичного криолита в барабанной вращающейся печи'. Полученное таким образом вторичное сырье соответствует требованиям нормативно-технической документации и может загружаться в электролизеры механизированным способом. При этом за счет удаления влаги из сырья исключаются потери фтористого алюминия, предотвращаются опасные ситуации, связанные с попадание влаги в расплавленный электролит.

10. Экономический эффект от внедрения способа переработки солевых шлаков подины методом совместной сушки с пастой вторичного криолита в промышленную эксплуатацию в 2009 г. составил 14, 903 млн. руб.

1. URL: http://www.rusal.com

2. URL: http://www.aluminiumleader.com

3. Куликов, Б.П. Переработка отходов алюминиевого производства / Б.П. Куликов, С.П. Истомин — Красноярск. Классик Центр, 2004. 480 с.

4. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 году / Министерство природных ресурсов и экологии РФ М., 2008 г.

5. Экология и утилизация отходов в производстве алюминия: Учебное пособие для вузов /Г.В. Галевский, Н.М. Кулагин, М.Я. Минцис. — Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1997. — 159 с.

6. Grotheim К. and Welch B.S. "Aluminium Smelter Technology Pure and Applied Approach" Aluminium. Verlag, Dusseldorf, 1980.

7. Сорлье M., Ойя Х.А. Катоды в алюминиевом электролизе /Пер. с англ. П.В. Поляков; Краснояр. гос. ун-т. Красноярск, 1997. 460 с.

8. В.П. Клименко. Отчет по теме 5-68-02Б «Изучение вещественного состава твердых отходов электролизного производства и регенерация из них фторсолей гидрохимическим способом». Иркутск, Иркутский филиал ВАМИ. 1970.

9. Ch. Roth. Light Metals 1987. p. 623.

10. W. Rickman, J.Young. Light Metals 1987. p. 659-651.

11. D. Belitskus. Light Metals 1992. p. 299-303

12. M.Sorlie and H. Oye /Cathodes in Aluminium Electrolysis, Aluminium Verlag, Dusseldorf, 1993.

13. Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. JL: Химия, 1985. 528 с.

14. М.Е. Позин. Технология минеральных солей. Часть 2, 4-е издание. Л.: Химия, 1974. 1557 с.

15. Е.А. Салькова, Г.В. Архипов, И.В. Дубова и др. Сборник докладов международного семинара «Алюминий Сибири» 99. Красноярск, 2000. с. 70-76.

16. D. Augood, Light Metals 1986. p. 979-992.

17. Савинова, A.A. Проблема использования углеродфторсодержащих отходов Красноярского алюминиевого завода / A.A. Савинова // Поиск новых путей: сборник научных трудов АО «КрАЗ». — Красноярск, 1994.-ч. 2-е. 33-45.

18. Патент США кл. 23 88 № 1871723, заявл. 29.05.1929, опубл. 16.08.1932.

19. Патент Норвегии кл. 12i 10, № 71063, заявл. 11.10.1941, опубл. 15.11.1948.

20. Патент Австрии кл. 12, 15 № 205005, заявл. 12.04.1957, опубл. 25.08.1959.

21. Патент Англии, кл. CJA № 1027362, заявл. 26.09.1963, опубл. 27.04.1966.

22. Патент Норвегии, кл. 12i 10, № 104495, заявл. 11.10.1962, опубл. 17.08.1964.

23. Патент Швейцарии, кл. 77 № 319303, заявл. 06.11.1953, опубл. 30.03.1957.

24. Патент Англии, кл. CJA № 976819, заявл. 21.08.1962, опубл. 22.05.1964.

25. Патент США, кл. 23 88, № 3065051, заявл. 24.08.1960, опубл. 20.11.1962.

26. Патент США, кл. 23 88 № 2186433, заявл. 11.11.1937, опубл. 09.01.1940.

27. Патент ФРГ от 26.09.1953 «Способ извлечения фтористых соединений алюминия из отработанной футеровки ванн для электролитического производства алюминия».

28. Патент ФРГ, № 925407, заявл. 21.03.1955

29. Гагарин, М.М. Изыскание оптимального режима флотации шлама с пенного аппарата газоочистки: отчет о НИР / М.М. Гагарин -Краснотурьинск: БАЗ 1968.

30. Гинодман, Г.М. / Г.М. Гинодман, Г.С. Токмяджан// Цветные металлы. 1960. -№ 7.

31. Авт. свидетельство СССР, кл. 1с, 8/01, № 202803, заявл. 10.05.1966, опубл. 28.10.1967.

32. Авт. свидетельство СССР, кл. 1с, 8/01, № 169460, заявл. 22.08.1963, опубл. 17.03.1965.34.1тге Мо1паг КоЬагай Ьарок- 1957. №7, с. 300 - 311.

33. Патент Чехословакии, кл. 40 С, № 604, заявл. 05.09.1955, опубл. 15.12.1959.

34. Патент США, кл. 23 88, № 2732283, заявл. 24.02.1953.

35. Авт. свидетельство СССР, кл. 1а, 31, заявл. 06.08.1964, опубл. 01.12.1964.

36. Авт. свидетельство СССР, кл. 40а, 70г., авт. ВАМИ, заявл. 06.08.1964, опубл. 01.12.1964.

37. Патент Венгрии № 144088 от 01.08.1958.

38. Истомин, С.П. Организация переработки фторуглеродсодержащих отходов методом выжигания угольной составляющей на центральнойкотельной ОАО «БрАЗ»: технико-экономический отчет/ С.П. Истомин, Иркутск: ОАО «СибВАМИ». - 1999.

39. Патент Норвегии, кл. 12i 10, № 73140, заявл. 07.07.1945, опубл. 01.03.1948.

40. Патент США, кл. 23 88, № 3106448, заявл. 03.04.1061, опубл. 08.10.1963.

41. Патент Англии, кл. 1 (3), 32, 39 (3), 82 (1) № 813834, заявл. 19.10.1954опубл. 28.10.1958.

42. Чащин, O.A. Отчет по результатам лабораторных испытаний спекания нефелиновой шихты с добавками отходов КрАЗа/ O.A. Чащин, К.И. Долгирева, В.И. Аникеев, Ачинск: ИТЦ ОАО «АГК». - 2004. - 21 с.

43. Дашкевич, Р.Я. Промежуточный отчет по НИОКР «Проработка вариантов крупномастабной переработки (утилизации) шламов газоочистки при производстве глинозема/ Р.Я. Дашкевич, Г.П. Медведев, А.И. Пивнев, Ачинск: АФ КГУЦМиЗ. - 2004. - 25 с.

44. Кардифов, А.Ф. Результаты лабораторных исследований по спеканию промышленной нефелиновой шихты с добавками фторсодержащих отходов КрАЗа: Отчет по НИР/ А.Ф. Кардифов, К.И. Долгирева, — Ачинск: ОАО «АГК». 1998. - 33 с.

45. Патент Англии, кл. 1/21 № 925119, заявл. 28.07.1961, опубл. 01.05.1963

46. Патент Англии, кл. CJA № 999246, заявл. 31.07.1961.

47. Патент ФРГ, кл. 40С, 312, № 1184967, заявл. 26.07.1961, опубл. 09.09.1965.

48. Патент Франции, кл. COIB, № 1269697, заявл. 05.07.1960.

49. Huimin, L.// Aluminium. 2001 № 7/8 - P. 594 - 596.

50. Roth, Ch.// Light Metals. 1987. - P. 623.

51. Rickman, WM Light Metals. 1987. - P. 559 - 661.

52. Belitskus, DJ/ Light Metals. 1992. - P. 299 - 303.

53. Истомин, С.П. Новые направления технологии переработки высокодисперсных фторсодержащих отходов производства алюминия/ С.П. Истомин, Б.П. Куликов, С.Г. Мясникова // Цветные металлы. — 1999. -№3.- с. 45-47.

54. Ржечицкий, Э.П. Подготовка и проведение промышленных испытаний по использованию отходов со шламового поля в цементном производстве: отчет о НИР/ Э.П. Ржечицкий, JI.C. Козлова, Иркутск: ОАО «СибВАМИ». - 2006. - 33 с.

55. Григорьев, В.Г. Исследование процессов получения и переработки фторсодержащих соединений для производства алюминия: дис. . канд.техн. наук (05.16.02) / Григорьев Вячеслав Георгиевич; Иркутский: ИГ^ос. Техн. Университет. Иркутск, 2007. - 138 с.

56. Ржечицкий, Э.П. Промышленные испытания процесса кристаллизации мирабилита из фторсульфатсодержащих растворов газоочгаютки алюминиевых заводов. Электрометаллургия легких металлов: сборник научных трудов/ Иркутск: ОАО «СибВАМИ», 2003.

57. Кондратьев, В.В. Возможный механизм образования алюмосиликатных соединений в растворопроводах содовой газоочистки алюминиевых заводов. Сборник докладов Международной конференции «1С80ВА-2004»/ СПб, 2004.

58. Кондратьев, В.В. Химическая промывка эффективный способ очистки аппаратов глиноземного производства. Сборник материалов

59. Научно-практической конференции «Алюминий Урала 2004»/ Краснотурьинск, 2004.

60. Электрометаллургия легких металлов: сборник научных трудов/ Иркутск: ОАО «СибВАМИ», 2004.

61. Кондратьев, В.В. О потерях глинозема при производстве алюминия на электролизерах с верхним токоподводом. Сборник докладов XI Международной конференции-выставки «Алюминий Сибири — 2005»/ Красноярск: Бона компани, 2005.

62. Надточий, A.M. Влияние физико-химических свойств глинозема на баланс его потребления в технологических процессах электролиза алюминия на ОАО «ИркАЗ-СУАЛ». Сборник материалов Научно-практической конференции «Алюминий Урала-2005»/ Краснотурьинск, 2005.

63. Кондратьев, В.В. Параметры работы систем «сухой» газоочистки на алюминиевых заводах с технологией электролиза БТ. Сборник докладов XII Международной конференции-выставки «Алюминий Сибири 2006»/ Красноярск: Бона компани, 2006.

64. Кондратьев, В.В. Проблема образования отложений в аппаратах глиноземного производства и пути ее решения. Электрометаллургиялегких металлов: сборник научных трудов/ Иркутск: ОАО «СибВАМИ», 2006.

65. Кондратьев, В.В. Тонкодисперсные фторуглеродсодержащие отходы алюминиевого производства алюминия проблемы и возможности в будущем. Электрометаллургия легких металлов: сборник научных трудов/ Иркутск: ОАО «СибВАМИ», 2006.

66. Кондратьев, В.В. Перспективы переработки твердых фторуглеродсодержащих отходов производства алюминия// Вестник ИрГТУ. 2006.

67. Патент РФ № 2243938 «Способ выделения сульфата натрия: из растворов газоочистки электролитического производства алюминия.

68. Ржечицкий, Э.П. Состояние проблемы вывода сульфата натрия из растворов газоочистки цехов электролиза алюминия и возможные пути ее решения. Сборник докладов X Международной конференции-выставки «Алюминий Сибири — 2004»/ Красноярск: Бона котущани, 2004.

69. Концепция коллективной безопасности государств участников Договора о коллективной безопасности // Безопасность России: правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты: Основополагающие государственные документы. - М., 1998. - Ч. X.

70. Урсул А.Д. Путь в ноосферу: Концепция выживания и устойчивого развития цивилизации. М., 1993.

71. Бобылев С. Н., Гирусов Э. В., Перелет Р. А. Экономика устойчивого развития. Учебное пособие. Изд-во Ступени, Москва, 2004, 303 с.

72. Гвишиани Д. М. Мосты в будущее. Институт системного анализа, УРСС, Москва, 2004.

73. Электрометаллургия кремния и алюминия. Громов B.C., Пак Р.В., Скорняков В.И., Школьников А.Р., Черных А.Е., Зельберг Б.И. Сп-Б.: Издательство МАНЭБ. -2000.-513 с.

74. ГОСТ 6221-90 (CT СЭВ 6380-88) Аммиак жидкий технический (технические условия).

75. Гузь В.А. и др. Шлаки и их использование в строительной отрасли // http://www.cmpro.ru

76. Шлаки и золы. Часть 1// URL: http://www.neruclgrup.ru

77. URL: http://www.die.academic.ru

78. Рециклинг алюминия: от исходного материала до готового сплава /Клаус Кроне и др., пер. под ред. Новичкова С.Б./ М.: АСТШ, 2003. -702 с.

79. Позин М.Е. и др. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот), ч.П. Изд. 3-е, пер. и доп., изд-во «Химия», 1970, стр 1558.

80. Степанов B.C., Степанов C.B. Термодинамические исследования металлургических процессов: энергетические балансы, эксергетический анализ. -Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006.-380 с.

81. А.Н. Крестовников, Л.П. Владимиров, Б.С. Гуляницкий, А.Я. Фишер Справочник по расчетам равновесий металлургический реакций. —М. — Мталлургиздат,- 1963.-416 с.

82. Химическая термодинамика. Крестовников А.Н., Вигдорович В.Н. Изд. 2-е, М-, «Металлургия», 1973, с. 256.

83. Исаев С.И. Курс химической термодинамики. Учебное пособие для вузов. М., «Машиностроение», 1975, с. 256.

84. С.Б. Новичков, А.Г. Жолнин Негативные последствия переработки алюминийсодержащих отходов в электролизерах // Цветная металлургия. 2001. - №10. - С.31-34.

85. Моренко А. В. Ресурсосберегающая и природоохранная технология электролиза алюминия на основе использования литиевых соединений //тезисы докладов. Корп. студ. Конф. ОК РУСАЛ. 27-28 сентября 2007 Каменск-Уральский С. 41-43.

86. Моренко А. В. Флотационный метод переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров / Баранов А. Н., Гавриленко Л. В., Моренко А. В.// Обогащение руд: сб. научн. тр. Иркутск: Изд-во ИрГТУ -2009. С. 11-15.

87. Моренко А. В. Изучение кинетики регенерации газоочистных растворов алюминиевых электролизеров соединениями кальция/ Ножко С. И., Моренко А. В., Гавриленко Л. В., Сомов В. В.// Экология и промышленность России, декабрь 2010, С. 11-13.

88. УТВЕРЖДАЮ: :еторпоэлрж^олшу «РУСАЛ/Братсю> В. В/§,отянски11 2011 г.акт ПРОВЕДЕНИЯ опытно-промышленных испытании

89. Наименование проведенных- пимпт-щюмышпешшч испытаний: Дезактивация солевых шлаков подины алюминиевого электролизера («пушонки») посредством их обработки сульфаткгодобнкарбонапшми растворам», образующимися а процессе парки регеиерациошгаго криолита.

90. Ьпмсновтше объекта, на котором, провошшясь опыгно^т|>ом;.дияенпус иещ.т-IJiUiai Серии корпусов электролизного производства ОАО «РУСАЛ Братска, Участок производства фторсодеи ОАО «РУСАЛ Братск».

91. Основные результаты нповеденных оиыiно-промышленных испытаний: