автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Усовершенствование технологии электролиза и повышение экологической безопасности производства алюминия на электролизерах с обожженными анодами

На правах рукописи

МУРСАЛИМОВ Марат Мингалиевич

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОЛИЗА И ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ НА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАХ С ОБОЖЖЕННЫМИ АНОДАМИ

Специальность 05.16.02 "Металлургия черных, цветных и редких металлов"

Автореферат

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в акционерных обществах "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" (ОАО "ВАМИ") и "Саяногорский алюминиевый завод" (ОАО САЗ)

Научный руководитель Официальные оппоненты:

доктор технических наук Смола В.И.

доктор технических наук Янко Э.А.

кандидат технических наук, доцент Южанинов И. А.

Ведущая организация - Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод".

Защита диссертации состоится 23 декабря 2004 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного Совета К 520.006.01 при открытом акционерном обществе "Всероссийский алюминиево-магниевый институт (ОАО "ВАМИ") по адресу: 199106, г.Санкт-Петербург, В.О., Средний проспект, д. 86, факс (812) 320-5101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО "ВАМИ" по указанному адресу.

Автореферат разослан 23 ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук

Сафарова Л.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Благодаря комплексу универсальных свойств, алюминий нашел широкое применение в различных областях современной техники. С учетом непрерывно возрастающих потребностей мировое производство этого металла ежегодно растет. В 2003 году объем производства алюминия впервые в мировой практике превысил 27,8 млн.тонн, при этом среди мировых производителей резко обострилась конкурентная борьба за рынки сбыта алюминия и его сплавов. На первое место по масштабам производства алюминия вышел Китай, далее следуют Россия, Канада, США и Австралия.

В условиях перехода России к рыночной экономике и предстоящего вступления нашей страны в ВТО важнейшими задачами отечественной алюминиевой промышленности следует считать решение проблем повышения конкурентоспособности, экономической эффективности и экологической безопасности производимого в стране алюминия. В России в настоящее время действуют 11 алюминиевых заводов, построенных по проектам отраслевого института "ВАМИ". Важнейшими факторами, определяющими технический уровень, экономику и экологию электролитического получения алюминия, являются мощность и степень совершенства применяемых в промышленности металлургических агрегатов - алюминиевых электролизеров. В отечественной алюминиевой промышленности, так же как и в мировой металлургии алюминия, применяются три типа алюминиевых электролизеров: с предварительно обожженными анодами (ОА) и с самообжигающимся анодом с верхним (ВТ) и боковым (БТ) токоподводом. Производство алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом типа ВТ и БТ связано со сравнительно высоким уровнем выбросов в окружающую среду вредных веществ, в частности, фторидов и смолистых погонов, ряд компонентов которых обладают канцерогенной опасностью.

Многолетними исследованиями российских и зарубежных ученых, мировой и отечественной практикой доказано, что наиболее высокими технико-экономическими и экологическими показателями в производстве алюминия характеризуются электролизеры ОА. Саянский алюминиевый завод (САЗ) является самым современным и передовым предприятием алюминиевой промышленности России, на котором эксплуатируются серии электролизеров ОА на силу тока 175 и 255 кА. На заводе достигнуты наиболее высокие технико-экономические и экологические показатели в сравнении с российскими заводами, оборудованными электролизерами с самообжигающимся анодом типа ВТ и БТ. Однако к середине 90-х годов на САЗе не были в полном объеме освоены проектные технико-экономические показатели в производстве алюминия, которые к тому же уступают лучшим достижениям зарубежных алюминиевых заводов. Поэтому исключительно важной и актуальной задачей отечественной металлургии является разработка новых технических решений по модернизации мощных электролизеров ОА, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия, внедрение которых позволило бы повысить экономическую эффективность и экологическую безопасность производства металла на действующих и вновь создаваемых агрегатах этого типа. В диссертации на примере САЗа исследованы пути решения проблем модернизации электролизеров ОА, усовершенствования технологии электролиза и интенсификации производства на агрегатах этого типа, совершенствования системы очистки

газов в гтылегазоочистных установках и улучшения экологической обстановки в зоне влияния алюминиевого завода.

Исследования и разработки, приведенные в диссертации, выполнены в период 1996-2002 годов в рамках "Федеральной программы технического перевооружения и развития металлургии России (1993-2000гг), одобренной Постановлением правительства Российской Федерации № 41 от 24 января 1994 года.

Целью настоящей работы является:

• Исследование, разработка и внедрение научно-технических решений по модернизации электролизеров ОА и оснащению их автоматизированными системами питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ, АПФ);

• Усовершенствование технологии электролиза и интенсификация производства алюминия на модернизированных электролизерах ОА;

• Повышение экологической безопасности производства алюминия на основе отказа от системы поточной обработки электролизеров, усовершенствования системы сухой очистки электролизных газов и утилизации уловленных фторидов. Эколо-го-экономическая оценка природоохранных мероприятий при эксплуатации модернизированных электролизеров ОА.

Научная новизна.

На основе проведенных исследований разработана и реализуется эффективная научно обоснованная концепция по модернизации мощных электролизеров с обожженными анодами, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных агрегатах на базе новых разработок.

Впервые разработаны и освоены технические решения и алгоритмы управления системами автоматизированного питания мощных электролизеров технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ и АПФ).

Впервые разработана и освоена научно-обоснованная диагностика отказов газоочистного оборудования в системах сухой очистки электролизных газов и эффективной утилизации уловленных фторидов.

Впервые разработана научно-обоснованная концепция расчета и варьирования норм расхода фтористого алюминия в зависимости от щелочности глинозема при утилизации фторсолей, уловленных в установках сухой очистки газов.

Практическая значимость работы.

Впервые в масштабе мощного алюминиевого завода обоснована экономическая и экологическая необходимость отказа от многолетней практики поточно-регламентированной обработки электролизеров ОА с переходом на системы автоматизированного питания агрегатов технологическим сырьем. Впервые в отечественной металлургии разработаны и внедрены технические решения по модернизации электролизеров ОА с оснащением их системами автоматизированного питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ, АПФ), включенными в многофункциональную систему АСУТП "ТРОЛЛЬ". Разработаны и реализованы на практике технологические решения по усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных электролизерах ОА с низким криолитовым отношением, в том числе с добавками карбоната лития, что позволило на сериях электролиза значительно увеличить производительность электролизеров,

4

снизить трудовые затраты и удельные нормы расхода электроэнергии и технологического сырья.

Разработан и реализован на практике комплекс мероприятий по повышению экологической безопасности производства алюминия на электролизерах ОА, обеспечивший значительное снижение выбросов в атмосферу фторидов и перфторугле-родов.

Разработана и реализована в производстве научно-обоснованная система диагностики отказов газоочистного оборудования в установках сухой очистки электролизных газов, что позволило значительно повысить эффективность их эксплуатации. Разработан и внедрен алгоритм автоматизированного питания электролизеров фтористым алюминием с одновременной утилизацией фторидов, уловленных в сухой газоочистки. Впервые на примере мощного алюминиевого завода осуществлена комплексная эколого-экономическая оценка эффективности проводимых на предприятии природоохранных мероприятий по защите окружающей среды.

Личный вклад автора.

Диссертационная работа базируется на результатах теоретических и экспериментальных исследований, проектно-конструкторских разработок, опытно-промышленных и промышленных испытаний, проведенных под руководством автора и в сотрудничестве со специалистами ВАМИ и САЗ.

На защиту выносятся. Экспериментально подтвержденные научно-технические решения по модернизации электролизеров ОА, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на металлургических агрегатах, оснащенных системами автоматизированного питания технологическим сырьем.

Комплекс научно-технических разработок по повышению экологической безопасности производства алюминия на электролизерах ОА, включающий в свой состав отказ от поточно-регламентированной обработки металлургических агрегатов, усовершенствование системы сухой очистки газов и утилизации уловленных фторидов, научно-обоснованную систему диагностики отказов газоочистного оборудования в установках сухой газоочистки, методологию расчета норм расхода фтористого алюминия с учетом свойств глинозема.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на научно-практических семинарах "Охрана окружающей среды в алюминиевой промышленности России" Санкт-Петербург, 2000, 2001 и 2002гг. Москва 2003г.; на Всероссийском съезде по охране природы. Москва 2003 г.; на Международной научной конференции молодых ученых "Экология Южной Сибири". Абакан 2001г. и конференции по "Охране природы Республики Хакасия". Абакан 2003г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 125 страницах, содержит 33 рисунка и 20 таблиц. Список литературы включает 108 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, приведена ее научная новизна и практическая значимость.

Первая глава посвящена анализу современного состояния мировой алюминиевой промышленности и места России в мировом производстве. Показаны основные этапы в развитии отечественной техники производства алюминия на базе трех типов электролизеров: БТ, ВТ, ОА и указана их доля в общем объеме выпускаемого в стране первичного алюминия. Исследованиями ученых мировой и отечественной практикой доказано, что наиболее высокими технико-экономическими и экологическими показателями в производстве алюминия характеризуются мощные электролизеры ОА, доля которых в мировом выпуске алюминия превышает в настоящее время 75%, тогда как в России в 2003 году, она составила ~15%, в том числе доля Саянского алюминиевого завода (САЗ), полностью оснащенного мощными электролизерами ОА, составила 13,2%. Приведен анализ проектных решений по сериям электролиза САЗа на силу тока 175 и 255 кА, при этом показано, что к середине 90-х годов на заводе не были в полном объеме освоены проектные технико-экономические показатели в производстве алюминия. Рассмотрены технические и экологические проблемы усовершенствования техники и технологии получения алюминия на мощных электролизерах ОА.

Глава вторая посвящена описанию программы и методики исследования. В работе использовались: методы технико-экономического исследования и проектно-конструкторской проработки с целью нахождения оптимальных технических решений, метод компьютерного проектирования и математического моделирования, а также специальные программы и технологические регламенты по проведению опытно-промышленных испытаний непосредственно на электролизерах и других промышленных установках. Приводится краткое описание современных методик измерения концентраций фтористого водорода и твердых фторидов в промышленных газовых выбросах, а также методик исследования загрязнения вредными выбросами завода окружающей природной среды.

В третьей главе1 приводятся результаты исследований и разработок, выполненных при непосредственном участии автора диссертации по модернизации действующих электролизеров ОА, оснащению их системами автоматизированного питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ и АПФ), усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных электролизерах ОА САЗа. В работе обоснована необходимость отказа от традиционной системы поточно-регламентированной обработки электролизеров, которая противоречит принципам повышения экономической эффективности и экологической безопасности производства алюминия. Не решил проблем автоматизированного питания глиноземом разработанный ВАМИ, балочный метод АПГ. На заводе был взят курс на создание и освоение системы АПГ точечного типа, внедрение которой позволило ликвидировать частое вскрытие электролитной корки и большие выбро-

1 Работы по разделу диссертации (глава 3) проводились автором под руководством к.т.н. Крылова Л.В.

сы в атмосферу корпуса фтористых соединений; в 50-100 раз сократить разовые загрузки глинозема в электролит, устранить осадки глинозема на подинах и практически отменить трудоемкую операцию по расчистке подин.

Исходя из необходимости поддержания оптимальной концентрации А1203 в электролите в диапазоне 2-6% мае., разработан и внедрен алгоритм оптимального питания ванн глиноземом. Нижний предел этой концентрации определяется возникновением анодного эффекта, верхний - наличием осадка на подине. Исследования показали, что при расчете количества точечных питателей на один электролизер, разовая загрузка А1203 через одну точку должна быть принята в размере 2,5 кг. АПГ точечного типа включает в свой состав четыре субалгоритма: Стандартное питание глиноземом (базовый), питание с анодным эффектом, задержанное (уменьшенное) и ручное питание. Важным этапом модернизации серий электролиза на САЗе стало создание и освоение на заводе системы централизованной раздачи глинозема по электролизерам (ЦРГ) и автоматизированного питания агрегатов фтористыми солями (АПФ). Эффективное использование АПГ, ЦРГ и АПФ в масштабе электролизного корпуса и серии электролиза стало возможным после включения АПГ, ЦРГ и АПФ в многофункциональную систему автоматизированного управления технологическим процессом электролиза АСУТП "ТРОЛЛЬ" пришедшую на смену устаревшей системе АСУТП "Электролиз". Отказ от поточной обработки электролизеров и переход на систему АПГ позволил получить значительный технико-экономический эффект, что видно из данных исследований, проведенных в корпусе электролиза № 1 САЗа (таблица 1).

Таблица 1

Показатели работы корпусе электролиза № 1 САЗа до внедрения и после вне-

дрения системы автоматизированного питания ванн глиноземом (АПГ)

Показатели Един, измерения 1998г. без АПГ 2000г. с АПГ Изменение

Выход по току % 86,3 89,26 +2,96

Расходные коэффициенты:

- по криолиту кг/т, А1 8,6 3 -5,6

- по фтористому алюминию кг/т, А1 12,6 12,73 +0,13*

- по обожженным анодам кг/т, А1 577,7 569,6 -8,1

- по электроэнергии квт.час/т, А1 15346,9 15065 -281,9

Примечание: * увеличение расхода фтористого алюминия связано с переходом на более кислые электролиты.

Модернизация электролизеров ОА и оснащение их системами АПГ, ЦРГ и АПФ, включенными в усовершенствованную централизованную систему АСУТП "ТРОЛЛЬ", позволили внедрить на САЗе комплекс эффективных разработок по усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия во всех электролизных корпусах, важнейшие из них следующие.

Усовершенствована технология и осуществлена значительная интенсификация процесса электролиза за счет перехода на более "кислые" электролиты, позволяющие поднять силу тока на электролизерах и выхода по току. Криолитовое отноше-

ние в электролитах в модернизированных электролизерах ОА снижено в среднем с 2,65 до 2,4, а при проведении исследований в отдельных корпусах до 2,3, температура электролита снижена в среднем с 960°С до 955°С. С переходом работы на более "кислые" электролиты вырос удельный расход фтористого алюминия, до 17-19 кг/т при одновременном резком снижении расхода свежего криолита (на отдельных сериях до 0).

Обеспечен перевод всех модернизированных электролизеров ОА завода на работу с предупреждением анодных эффектов и отказом от поточной обработки агрегатов с сокращением частоты анодных эффектов в сутки с 1,2 до 0,5 и ниже. Работа модернизированных электролизеров с АПГ дала возможность оптимизировать параметры процесса электролиза и форму рабочего пространства (ФРП) в рабочей зоне электролизных ванн. Все это позволило улучшить электромагнитную гидродинамику, тепловой и электрический баланс электролизеров, повысить выхода по току, снизить удельные расходы электроэнергии и технологического сырья и обеспечить интенсификацию процесса электролиза за счет значительного повышения силы тока на электролизерах при одновременном повышении производительности агрегатов и снижении трудовых затрат на получение алюминия. В 2002г. на заводе на всех сериях модернизированных электролизеров ОА были перекрыты все проектные показатели, в отличие от 1996г., когда только начиналась реализация комплексной программы по модернизации электролизеров и усовершенствованию технологии электролиза. Так сила тока на первых двух сериях электролиза была повышена до 177 кА и на вторых двух сериях (поперечная компановка агрегатов) до 256 кА, выхода по току выросли в среднем до 90-91%.

Исключительно важным итогом проведенной модернизации электролизеров и усовершенствования технологии электролиза на модернизированных агрегатах следует считать значительное улучшение экологической обстановки на заводе и в зоне его влияния на окружающую среду. Уход от поточной обработки электролизеров и освоение АПГ точечного типа позволили повысить эффективность укрытий электролизеров до 97%. Резко сократилась продолжительность работы электролизеров с открытой поверхностью электролита, неорганизованные выбросы фторидов в атмосферу корпусов и через фонари сокращены почти в 2 раза, что видно из данных таблицы 2. При этом суммарные выбросы фторидов в корпусах электролиза на 175 кА сокращены на 45-46% и в корпусах на 255 кА на 32-33%.

По данным замеров санитарно-промышленной лаборатории завода при эксплуатации модернизированных электролизеров с АПГ средняя концентрация HF на рабочих листах электролизников составляет 0,07 мг/м3 (ПДК+0,5 мг/м3) и Ftb - 0,26 мг/м3 (ПДК=1 мг/м3). Важно подчеркнуть, что при эксплуатации модернизированных электролизеров ОА с предупреждением анодных эффектов достигнуто значительное сокращение выбросов в атмосфер^ варниковых газов CF4 и C2F6, удельные выбросы которых в 2002г. составили по CF4 - 0,06 кг/т AI и по C2F6 -0,006 кг/т AI.

Экологическая оценка работы корпусов электролиза с регламентированной поточной обработкой и в режиме АПГ на модернизированных электролизерах

1995 год (поточная обработка) Сумма 2000г. (работа с АПГ) Сумма % сниже-

труба фонарь кг/т труба фонарь кг/т ния

выбросы кг/т А1 кг/т А1 А1 кг/т А1 кг/т А1 А1

? Р газооб. 0,074 0,430 0,504 0,061 0,216 0,277 45,1

•о Р ТВ. 0,203 0,760 0,963 0,114 0,400 0,514 46,7

с Р общий 0,277 1,190 1,468 0,175 0,616 0,791 46,1

о и Взвеш. 0,927 3,465 4,392 0,569 1,999 2,568 41,5

? И газооб. 0,082 0,334 0,416 0,062 0,218 0,280 32,7

«л <ч Р ТВ. 0,226 0,553 0,780 0,115 0,405 0,520 33,3

VI с Р общий 0,308 0,888 1,196 0,177 0,623 0,800 33,1

о X Взвеш. 1,032 2,523 3,555 0,576 2,023 2,599 26,9

Переход на более "кислые" электролиты и интенсификация процесса электролиза на модернизированных электролизерах не привели к росту удельных выбросов фтористых соединений наоборот, они существенно сократились, что видно из данных приведенных на рисунке 1. Этому способствовало также повышение эффективности работы установок сухой газоочистки (глава 4). «г/т А)

1996 1997 1998

■■§ фтористый водород

1999

2000

■ твердые фториды

ц

2001 2002 год I— — суммарный фтор

Рис. 1. Удельные выбросы фторсоединений на ОАО "САЗ"

Из литературных источников известно, что в зарубежной практике для повышения производительности электролизеров, снижения удельного расхода электроэнергии, и уменьшения выбросов фтористых соединений на ряде алюминиевых заводов используются электролиты с низким криолитовым отношением, содержащие от 2 до 4% 1лР2. Одним из основных недостатков использования солей лития является негативное их влияние на свойства товарного продукта, а именно на прокатные

9

ц

а

свойства. Однако подвергнутый очистке путем солевого рафинирования алюминий-сырец содержал менее 0,5 ррш лития, что соответствует требуемой чистоте. Учитывая, что опыта использования литиевых электролитов при эксплуатации мощных электролизеров ОА в отечественной промышленности не было, на САЗе было принято решение о проведении промышленных исследований по применению литиевых электролитов в одном из корпусов электролиза. Такие исследования с участием автора диссертации были проведены в электролизном корпусе № 1 САЗа в 2001 г. по специально разработанной программе.

Для поддержания заданного интервала концентрации УР в электролите 1,82,2% мае., использовался карбонат лития выпускаемый чилийской фирмой "БОМ", гранулированный карбонт лития, который содержал 99,32-99,34% и2С03. После насыщения электролитов до 2% УР, на электролизерах при силе тока 175 кА были проведены зачетные контрольные испытания в течение 5 месяцев (криолитовое отношение на электролизерах поддерживалось в пределах 2,4-2,45). Процесс электролиза с использованием литиевых электролитов проходил стабильно, без образования осадков на подинах, при этом потери напряжения в подинах за время испытаний снизились на 10,6 тУ.

В результате проведенных исследований установлено следующее:

Выход по току за 5 месячный период испытаний составил 90,81% с ростом на 1,55% по сравнению с электролизерами-свидетелями, что позволяет существенно увеличить производительность электролизеров. Удельный расход электроэнергии в постоянном токе в среднем составил 14751,3 квтч/т А1 со снижением на 241,2 квтч/т А1 (или-2%).

Среднее значение температуры электролита, содержащего 2,0% УР, составило 944°С, что на 13°С ниже в сравнении с электролизерами-свидетелями. Это позволяет значительно снизить выделение фторидов за счет испарения, особенно при работе на низких криолитовых отношениях. Удельный расход карбоната лития для поддержания указанной концентрации составил 2,8 кг/т А1. Среднее содержание лития в алюминии-сырце не превышало 8,В ррш.

Проведенные на мощных электролизерах ОА САЗа исследования подтвердили полученные на ряде зарубежных заводов данные о положительном влиянии литиевых электролитов на технологические и экологические показатели процесса электролиза криолито-глиноземных расплавов. Массовое применение таких электролитов в отечественной практике в каждом отдельном случае следует решать, руководствуясь не только технологическими, но прежде всего, технико-экономическими факторами и корпоративными интересами. . <

Глава четвертая посвящена разработке методов повышения экологической безопасности установки сухой очистки газов и оптимизации использования фторсо-лей с утилизацией уловленных фторидов.

Для очистки газов удаляемых от укрытий электролизеров, на Саяногорском алюминиевом заводе применен метод "сухой" сорбционной очистки от фтористых соединений и пыли, который основан на адсорбции фтористого водорода глиноземом, служащим сырьем для получения алюминия.

Все корпуса электролиза оснащены комплектными газоочистными установками, выполненными по проекту норвежской фирмы "Флект" (8 установок), каждая производительностью 940 тыс.м3/ч.

В целях модернизации и увеличения параметров автоматического контроля и регулирования технологии газоочистки в опытно-промышленном корпусе электролиза (ОПКЭ) была смонтирована новая опытная газоочистная установка для санитарной очистки газов от 22 электролизеров на силу тока 255 кА от фторидов и пыли в рукавных фильтрах с возвратом фторированного глинозема обратно в производство.

Для повышения достоверности контроля содержания НР в очищенных газах опытно-промышленного корпуса электролиза были проведены испытания не имеющей аналогов в алюминиевой промышленности в России компьютеризированной спектрометрической системы "Ь^Я", включающей лазерный диод с регулируемой длиной волны инфракрасного (ИК) излучения.

Используемая на ГОУ ОПКЭ система контроля предусматривает возможность измерения концентрации НР одновременно в 4 точках (на входе и выходе ГОУ, в рабочей зоне и на фонаре) в диапазоне от 0,004 до 5000 мг/нм3 и периодичностью усредненных замеров от 1 с до 10 мин. Оборудование может работать в широком диапазоне температур газового потока (-Ю0...+1000°С), работы оптических головок (~40...+150°С) и системного блока (+5...+40°С).

Результаты определения концентрации фтористого водорода не входе и выходе из установок показаны на рис. 2, 3.

Анализ полученных данных показывает, что при средней входной концентрации НР ~82,6 мг/м3. средняя концентрация НР в очищенных газах составляет 0,23 мг/м3, что свидетельствует о высокой степени очистки газов (99,7%)независимо от типа применяемого глинозема.

я

3

и >к

а

я X ю

а

¡г О

2 1.8 1.8 1,4

1,2 I

0,8 0,6 014 С*2 0

ЧЬн/Х

к!

Ей

-Г"

II Г1 »

-г*

120 100 80 00 40 20

оооооооаоооаооооаоаоаоооо

ооосзаооаоасзаооаоооаоаоооо

V щш •—■ ч—» »—

Рис.2. Суточный мониторинг концентрации НБ системой "ЬазШ"

на ГОУ ОПКЭ

к

Я

и да

я х

а> Я

б

а. &

со

а

и >к 3 к я и

а

к у

О

ч

Л ДБ - • 1: пгмЗ

Работа ГОУ ОПКЭ на мучнистом гтосземе

Работа ГОУОГКЭ на песчаном тпшив.

<Г^ <ч 2 ® <

м а а А. в__

я

и >И Я ж я

О)

К

63

Оч

ь

со

8 5 5 5 853333333 58933555938393333*

Рис.З. Результаты измерения концентрации НР системой "ЬазШ" при переходе с мучнистого на песчаный глинозем

Одним из существенных направлений повышения экологической безопасности установок сухой очистки газов является минимизация возможных отказов оборудования. С этой целью впервые в алюминиевой промышленности выполнен анализ возможных неполадок путем разработки логических диаграмм и причинно-следственных матриц, которые отображают взаимосвязь между нарушениями в работе оборудования и наблюдаемыми признаками.

Данный анализ впервые проведен по аппаратурно-технологической схеме установок сухой очистки газов Саяногорского алюминиевого завода.

Результаты расчета вероятностей отказа оборудования приведены на рис.4.

2 3 4

2.4Е-04 3.7Е-04 2.7Е-05

Рис.4. Вероятность отказа сухой очистки газов:

1 - установка в целом; 2 - реактор адсорбер; 3 - рукавный фильтр; 4 - узел подачи глинозема

Результаты численного анализа дерева неполадок основных блоков сухой адсорбционной схемы очистки показывают, что вероятность отказа "узел подачи глинозема" равна 2,7-10'3, "рукавного фильтра" - 3,7-10'4, "реактора-адсорбера" - 2,4-10"4, что эквивалентно, примерно, 1 отказу в 4,2; 0,3 и 0,47 года, соответственно.

Анализ показал, что за счет скрытого резервирования основного оборудования (реактора, рукавного фильтра, бункеров, дымососов), в случае отказа единичного оборудования, залповый выброс вредных веществ в окружающую среду невозможен. Прогнозирование отказов элементов газоочистной установки гарантирует невозможность одновременного отказа всей технологической системы.

С целью оптимизации питания электролизеров фтористым алюминием с одновременной утилизацией фторидов, уловленных в установке сухой газоочистки, была усовершенствована АСУТП "ТРОЛЛЬ" путем добавления еще одной управляющей функции, а именно - автоматизации подачи фтористого алюминия в электролизер через существующую систему АПГ. Организованная таким образом подача фтористого алюминия, дала ряд неоспоримых преимуществ: улучшение условий труда; сокращение потерь сырья при транспортировке; более точное дозирование; стабилизация заданного криолитового отношения электролита.

Разработана математическая модель процесса компенсации дисбаланса фтористого алюминия с помощью подач оптимальных корректирующих добавок для стабилизации КО электролита.

Осуществлен выбор оптимальных значений параметров для конкретных типов электролизеров, используемых на заводе (температуры, значения уставочного КО, массы электролита), расчет суточных потерь фторида алюминия с учетом свойства применяемого сырья, включая определение процентного содержания фтора в возвратном глиноземе после сухой очистки газов. Разработан алгоритм вычисления каждой переменной, выбора границ изменения параметров каждой составляющей относительно оптимальных значений с разработкой удобного интерфейса для мастера-технолога при вводе данных в блок управления (БУ) с целью расчета необходимого цикла срабатывания дозатора фтористого алюминия.

Разработана, также, методология расчета разовой загрузки технического три фторида алюминия для корректировки электролита в случае использования свежего глинозема с разным содержанием щелочи (таблица 3).

Пятая глава посвящена оценке эколого-экономической эффективности природоохранных мероприятий, разработанных и реализованных при выполнении работы.

Наиболее значимыми критериями экологической эффективности природоохранных мероприятий являются данные, характеризующие воздействие предприятия на атмосферный воздух, подземные и поверхностные воды, растительный и почвенный покров. Такие данные с участием автора были получены в результате совместных работ с ГУ "Хакасский Республиканский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды" и ФГУ Государственная станция агрохимической службы "Хакассия".

Методика расчета разовой загрузки расхода технического трифторида алюминия в электролизер в зависимости от содержания щелочи в глиноземе

№ п/п Наименование Единицы измерения Обозначение Формула для расчета

1. Суммарная потребность во фториде алюминия для нейтрализации №20 в свежем глиноземе кг/т А1 Р? Р? = 0,906(-~^ + 2)РСВД к

2. Массовая доля Ыа20, внесенная возгонами электролита Доли ед. дго = дгф_д "н "н

3. Массовая доля натрия в виде "условного" фтора-люмината натрия в продуктах "сухой" очистки Доли ед. д: Дн = ^Дн° = 0,7419Д™ о/

4. Расчетный криолитовый модуль "условного" фторалюмината натрия, содержащегося в продуктах "сухой" очистки Б/р ш ЗДС„ ш =-^- 1,21д;ф-д^

5. Массовая доля фтора во фторалюминате натрия с модулем "ш" Доли ед. Дф Дф = 0,4524^ ф ш + 2

6. Масса фтора, содержащегося во фторированном глиноземе кг/т А1 РгФ гФ р^=д;ф(р;+дгф)

№ п/п Наименование Единицы измерения Обозначение Формула для расчета

7. Масса "условного" фторалюмината натрия с модулем "ш", содержащегося в продуктах "сухой" очистки кг/т а! Рш II

8. Масса фторалюмината натрия с модулем "к", отвечающего составу электролита, входящего во фторалюминат натрия с модулем "ш" кг/т А1 рт ГЭ рФ_р т(к + 2) т к(т + 2)

9. Расчетная масса трифторида алюминия, уловленного в аппаратах "сухой" очистки кг/т А1 рт а р.т=рт-рэт

10. Потребность в техническом трифториде алюминия для корректировки состава электролита кг/т А1 Р. Р — р£ _ рт а а а

11. Масса электролита, образующегося при взаимодействии Ка20, со-держащегося в свежем глиноземе, с трифторидом алюминия кг/т А1 рГС гэ ргс=и548к±2рсд к

12. Суммарное поступление электролита в электролизер кг/т А1 Рэ Р =Рт+Ргс э э э

Анализ данных по загрязнению атмосферного воздуха в г.Сяногорске и п. Шушенское показал, что концентрация фтористых соединений за весь период наблюдений не превышает ПДК.

Данные аппроксимированы в виде корреляционной функции:

Р(т)=А(т-т0)+В, (1) где: т0 - начальная точка (год) наблюдения; А, В - коэффициенты.

Значение коэффициентов А и В, а также величины Д приведены в таблице 4.

Таблица 4

Значение коэффициентов для расчета концентрации фтора в воздухе по выражению (1)

Наименование населенного пункта Коэффициент

А В

Р № Р да

г. Саяногорск 0,57 10° -0,07 10'3 2,43 10"3 3,5 10'3

п. Шушенское 0,61 10° 0,21 10° 2,18 10"3 1,79 10'3

Полученные уравнения позволяют провести прогнозирование значений, которые процесс примет в будущем. Так в 2005 г. концентрации твердых фторидов для г.Саяногорска и п.Шушенское не должны превышать 7,6-10"3 и 7,7-10"3, а фтористого водорода - 2.93-10'3 и 3.7-10"3 соответственно.

Выполненный анализ данных по содержанию фтора в почвах, включая и его водорастворимую форму, по мере удаления от промышленной площадки позволил выявить обратно-экспоненциальную зависимость: чем больше расстояние, тем меньше содержание фтора. Следует отметить, что условия произрастания любой сельскохозяйственной продукции здесь также вполне благополучные. Полученные зависимости приближенно можно описать уравнением вида:

к

^почв (х) = (Ьх+с) '

С •

где х - расстояние от промышленной площадки завода, км; к,Ь,с - коэффициенты.

Значения коэффициентов к,Ь,с и величины Д приведены в таблице 5.

Анализ данных по фтору, полученных на 8 мониторинговых площадках, находящихся в зоне влияния завода позволяет сделать вывод, что уровень фторидов в почвах значительно ниже допустимого, причем за годы исследований 1997-2002 гг. он практически остается неизменным.

Математическая обработка результатов наблюдения антропогенного загрязнения литосферы, представленная в виде графических зависимостей показывает, что закономерных изменений концентраций фтора по годам не наблюдается, т.е. колебания содержания фтора в почвах определяется, в основном, динамическими свойствами экосистемы, а конкретнее: факторами неживой (топографическими, климатическими, химическими) и живой (микробо-, фито- и зоогенными) природы.

Значение коэффициентов для расчета концентрации фтора в почве по выражению {¿)

Направление в соответствии с розой ветров от САЗа Коэффициент

к Ь с

Восточное 7,49 0,21 0,279

Северо-восточное 6,76 0,18 0,223

Юго-западное 4,21 0,04 0,008

Западное 3,98 0,05 0,03

Южное 3,26 0,08 0,049

Северное 6,09 0,09 0,032

Полученные результаты и сделанные выводы хорошо совпадают с данными других исследований.

Четырнадцатилетний мониторинг экологического состояния растительного покрова в Хакасии позволил установить радиус распространения фторидов, выбрасываемых в атмосферу Саяногорским алюминиевым заводом, величина которого не превышает 20-30 км. Для определения уровня фторидов в растительном покрове было взято и проанализировано в 1989-2002 гг. 13296 усредненных образцов (проб) растений. Использованы статистические приемы с привлечением большого количества данных для формирования совокупности и получения достаточно надежных средних величин и доверительных интервалов, что позволило получить картину реального состояния распространения фторидов.

Концентрация фтора в сухом веществе пастбищного и сенокосного корма естественных сельхозугодий и сеяных трав все годы была невысокой, 1,9-9,7 (0,09-0,49 МДУ), что свидетельствует о вполне удовлетворительном качестве кормов.

Установлено, что с увеличением радиуса от Саянского алюминиевого завода до 20-30 км прослеживается снижение фтора в растениях в количестве 0,08 мг/кг на 1 км. Наблюдаются бессистемные колебания концентрации фтора в растениях по годам, как в большую, так и в меньшую сторону от некоторой средней величины на 0,4-0,8 мг/кг в год. Такое изменение фторидного уровня не связано с характером технологии и производственным циклом.

За все годы наблюдения в радиусе 20-30 км от санитарно-защитной зоны алюминиевого завода симптомов, характерных для поражения фтором травянистой растительности естественных и культурных ландшафтов, не наблюдалось.

Концентрация фтора в зерновых культурах за годы исследований удерживалась на низком уровне, даже в посевах хозяйств, расположенных на самом близком расстоянии от САЗа (8-16 км), у которых содержание фтора в зерне было в 3-14 раз ниже максимально-допустимого уровня. При этом на каждые 10 км удаления от алюминиевого завода концентрация фтора убывает на 0,02 мг/кг.

В хозяйствах, окружающих САЗ на близком расстоянии в 2,5-25 км на дачах: Айдай, Ковыль, Саяногорские, Означенские, Новоенисейские, Зеленый Шум, Изер-

17

бель, Черемушки, Майнские за 1990-2001 гг. было отобрано и проанализировано 3244 усредненных проб овощной продукции, фактическое содержание фтора в которой колебалось в пределах 0,08-0,55 мг/кг (в 3-14 раз ниже ПДК). По фторидному показателю вся овощеводческая продукция оценивается как высокотоварная и экологически чистая.

Таким образом, химические особенности (температура приземного воздуха, атмосферные осадки, водный режим почв и фунтов, ветровая активность), особенности почвенного покрова, орографии Южно-Минусинской впадины, в том числе территории, окружающей ОАО "САЗ", представляют достаточно мощный само-очищаюший и нейтрализующий природный комплекс, способный длительное время переводить активные химические соединения в нерастворимые виды.

Это позволяет делать экологически благополучные прогнозы производственной деятельности Саяногорского алюминиевого завода не нарушающей природного равновесия и сопровождающийся низким уровнем экологического риска.

ВЫВОДЫ

1. На основе проведенных исследований и мирового опыта разработана и реализуется научно-обоснованная концепция по модернизации мощных электролизеров с обожженными анодами на САЗе с отказом от традиционной системы поточной обработки агрегатов, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных электролизерах.

2. Впервые в отечественной металлургии разработаны и внедрены эффективные технические решения по модернизации мощных электролизеров, оснащению их системами автоматизированного питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ и АПФ), включенными в централизованную систему АСУТП "Тролль", что позволило отказаться от системы поточной обработки агрегатов и перевести модернизированные электролизеры на работу с предупреждением анодных эффектов с сокращением их частоты в сутки более чем в 2 раза.

3. Усовершенствована технология процесса электролиза на модернизированных электролизерах за счет перехода на более "кислые" электролиты, при этом криолитовое отношение снижено с 2,65 до 2,4, температура электролита снижена в среднем на 5°С, оптимизирована форма рабочего пространства (ФРП) и практически ликвидированы осадки глинозема на подинах. Все это позволило интенсифицировать процесс электролиза: в 2002г. сила тока на первых двух сериях электролиза была повышена до 177 кА и на вторых двух сериях - до 250 кА, выхода по току выросли в среднем до 90-91%, значительно снижены удельные нормы расхода электроэнергии и технологического сырья.

4. Изучены возможности усовершенствования процесса электролиза на мощных электролизерах ОА за счет применения литиевых электролитов, содержащих 2% ир при криолитовом отношении 2,4-2,45. По результатам 5-ти месячных контрольных испытаний на исследуемых электролизерах в сравнении с электролизерами-свидетелями выход по току вырос на 1,55%, удельный расход электроэнергии снижен на 241 кВтч/т А1 (~ 2%), температура электролиза за пе-

риод испытаний составила 944°С, что на 13° ниже, чем на электролизерах-свидетелях. Содержание лития в алюминии-сырце не превышало 8,8 ррт.

5. Выполнена отработка алгоритма автоматизированного питания электролизеров фтористым алюминием при применении электролита с криолитовым отношением 2,4-2,6, что позволило: уменьшить экологический риск, повысить выход по току на 0,84%; снизить расход фтористого алюминия с 19,5 до 15,2 кг/т А1; стабилизировать температурный режим работы электролизеров.

6. Проведены промышленные испытания "сухого" метода очистки электролизных газов от фтористых соединений глиноземом в реакторах и рукавных фильтрах. Подтверждена высокая эффективность метода, обеспечивающего снижение выбросов фтористого водорода до 0,27 кг/т А1 и твердых фторидов до 0,59 кг/т А1.

7. Проведены испытания высокоэффективной компьютеризированной спектрометрической системы "Ьа51г" для контроля выбросов. Выполнен анализ динамики контроля фтористого водорода (СНр) в очищенных газах с 1995 по 2002 гг., показавший стабильно высокую эффективность "сухой" очистки газов от фторидов, составляющей более 99%.

8. Впервые методом построения деревьев причинно-следственных связей проанализирована работа основных аппаратов (реактора-адсорбера, рукавного фильтра, промежуточного бункера) установки сухой газоочистки. Выявлены возможные аварийные ситуации и отказы в работе контрольно-измерительных приборов и аппаратов, проведена диагностика возможных причин неудовлетворительного функционирования работающей установки, что позволило количественно оценить вероятность отказов в работе оборудования. Показано, что вероятность возникновения аварийных ситуаций при работе установки сухой очистки газов незначительна.

9. Разработан метод расчета величины разовой загрузки технического трифторида алюминия в электролизеры в зависимости от содержания щелочи в глиноземе, расхода и химического состава фторированного глинозема.

10. Совместно с Хакасским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проведен мониторинг содержания фтористых соединений (Ш\ твердых фторидов) в воздухе г. Саяногорска и близлежащих поселков, а также в водах ряда озер (Иткуль, Чаплан, Смирновское, Новотроицкого), результаты которого показали, что концентрация фторидов за все годы наблюдения (с 1996 г.) не превышает ПДК. В результате обработки массива данных за 1996-2002гг. получены корреляционные уравнения вида :Е(т)=А(т+т0) +В, где V начальная точка (год) мониторинга, рассчитаны коэффициенты А и В для всех объектов наблюдения. Результаты статистического прогноза показывают, что воздействие Саяногорского завода на атмосферный воздух и поверхностные воды в прогнозируемый период не превысили допустимых величин.

11. Проведены систематические исследования за динамикой изменения содержания фтористых соединений в почвенном покрове (?,„,,), как непосредственно в са-нитарно-защитной зоне (3 км), так и на расстоянии до 20-30 км от территории завода. Выявлена зависимость содержания фтора в почве (Рпоч») в зависимости

от расстояния от промплощадки завода, представленная в виде корреляционных

к

уравнений вида гпт1Ш = ; коэффициенты k, Ь, с рассчитаны в соответ-

е

ствии с "розой ветров".

12. На основании экологического мониторинга и обработки результатов анализа содержания фтора F(t) в растительном покрове, овощных культурах, плодах и мясе сельскохозяйственных животных установлено, что содержание фтора:

- в сенокосных кормах и сеяных травах не превышает 1,9-9,7 мг/кг, что существенно ниже допустимого уровня:

- в зерновых и овощных культурах ниже максимально допустимого уровня в 3-14 раз:

- в семечковых (яблоках, грушах) и косточковых (вишня, слива и др.) плодах не более

0,11-0,75 мг/кг, т.е. ниже допустимых величин;

- в лесных ягодах и грибах меньше ПДК в 11-15 раз;

- в мясе крупного рогатого скота не выше 0,5 ПДК.

Вся сельскохозяйственная продукция в зоне влияния завода оценивается как

высокотоварная и экологически чистая.

13. За счет модернизации электролизеров и усовершенствования технологии электролиза на модернизированных агрегатах значительно улучшена экологическая обстановка на заводе и в зоне его влияния на окружающую среду. Неорганизованные выбросы фторидов через фонари корпусов сокращены почти в 2 раза, суммарные выбросы фторидов на электролизерах на 175 кА уменьшены на 45-46%, на электролизерах 255 кА - на 32-33%, значительно сокращены выбросы парниковых газов.

14. Выполнена оценка предотвращенного экологического и экономического ущерба показавшая, что реализация комплекса природоохранных мероприятий на ОАО "САЗ", включающих усовершенствование технологии электролиза, применение АПГ и ЦРГ с разработанными алгоритмами управления, оптимизация питания электролизеров фторсолями и применение высокоэффективной сухой очистки газов, позволила сократить выбросы фтористых соединений в атмосферу и обеспечить предотвращенный экономический ущерб в размере ~ 624 млн.рублей.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Мурсалимов М.М., Смола В.И., Тихомиров В.Н. Использование средств автоматизации для обеспечения экологической безопасности на ОАО "САЗ". Технико-экономический вестник РУСАЛ, 2003. №5 с.35- 40.

2. Мурсалимов М.М. Решение экологических проблем на ОАО "САЗ". Цветные металлы, 1999 № 1с.52-56.

3. Мурсалимов М.М., Волвенкин А.Ю. Снижение вредных выбросов с ростом объема производства. Цветные металлы, 2000. №4. с. 53 — 59. 8 раздел.

4. Буркат B.C., Смола В.И., Истомин А.Г., Горенко A.M., Мурсалимов М.М., Ча-щин А.И. Разработка и эксплуатация высокоэффективных установок сухой очистки на алюминиевых заводах России. Сборник научных трудов АО ВАМИ Современные тенденции в развитии металлургии легких металлов. СПб, 2001. с. 290 -303.

5. Мурсалимов М.М., Ярусов К.В. Система экологического менеджмента ОАО "САЗ". Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2003. №1. с. 12 -14

6. Мурсалимов М.М., Ярусов К.В. Что такое система экологического менеджмента и зачем алюминиевому заводу нужна сертификация по международному стандарту ИСО - 14001 - 1996. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2002. №2 с. 16-22.

7. Мурсалимов М.М., Берняцкий А.Г. Новая технология контроля эффективности газоочистного оборудования алюминиевого производства. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2001. №3 с.22 - 23.

8. Савкова В.П., Новожилова Л.П., Мурсалимов М.М. Оценка воздействия Саяно-горского алюминиевого завода на почвенный покров. Научно-технический отчёт за2002 г., 2003. Абакан.: с.79.

9. Антонов И.С., Градобоева H.A., Сачкова Г.В., Мурсалимов М.М. Фтор в почве, растениях и некоторых органах сельско-хозяйственных животных в связи с производственной деятельностью САЗа. Научно-исследовательский отчет за 1989-2002гг. Абакан 2003, С. 120.

1Щ

U

i »,

РНБ Русский фонд

2006-4 26520

ОАО "ВАМИ". 23.11.2004 г. Зак. 11. Тираж 75 экз. 199106, Санкт-Петербург, Средний пр., 86

/

^ ;?<л пи

ВВЕДНИЕ

ГЛАВА Ъ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ

ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО

ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

1.1. Алюминиевая промышленность мира и место России в мировом производстве

1.2. Основные этапы развития техники электролиза. Технические и экологические преимущества электролизеров О А

1.3 Краткая характеристика электролизеров ОА и серий электролиза

1.4. Особенности современной технологии получения алюминия электролизом криолито-глиноземных расплавов

1.5. Технические и экологические проблемы получения алюминия на электролизерах с обожженными анодами

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ОА,

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОЛИЗА И

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ НА

МОДЕРНИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАХ

3.1. Обоснование необходимости отказа от применения системы поточной обработки электролизеров

3.2. Модернизация электролизеров ОА, создание и освоение автоматизированной системы питания агрегатов технологическим сырьем

3.2.1. Разработка алгоритмов управления системами АПГ и ЦРГ и включение их в систему АСУТП "ТРОЛЛЬ"

3.2.2. Техническая, экономическая и экологическая эффективность от применения систем АПГ, ЦРГ и АПФ

3.3. Усовершенствование технологии электролиза и интенсификация производства алюминия на модернизированных электролизерах ОА

3.4. Об опыте использования литиевых электролитов при производстве алюминия на электролизерах ОА

ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

СУХОЙ ГАЗООЧИСТКИ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ФТОРСОЛЕЙ С УТИЛИЗАЦИЕЙ УЛОВЛЕННЫХ ФТОРИДОВ

4.1. Система сухой очистки электролизных газов

4.2. Повышение эффективности контроля выбросов фтористого водорода после газоочистной установки

4.3. Диагностика отказов газоочистного оборудования

4.4. Разработка и внедрение алгоритма автоматизированного питания электролизеров фтористым алюминием

4.5. Расчет величины разовой загрузки технического трифторида алюминия в электролизеры при использовании глинозема с различным содержанием щелочи, фторированного в аппаратах "сухой" очистки газов

ГЛАВА 5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ (НА ПРИМЕРЕ САЗа)

5.1. Оценка воздействия Саяногорского завода на атмосферный воздух и поверхностные воды

5.2. Оценка воздействие Саяногорского алюминиевого завода на почвенный покров

5.3. Оценка воздействия САЗа на растительный покров и растениеводческую продукцию

5.4. Определение величины предотвращенного экологического ущерба от загрязнения атмосферного воздуха при реализации хозяйственной деятельности ОАО "САЗ"

ВЫВОДЫ

Актуальность темы. Благодаря комплексу универсальных свойств, алюминий нашел широкое применение в различных областях современной техники. С учетом непрерывно возрастающих потребностей мировое производство этого металла ежегодно растет. В 2003 году объем производства алюминия впервые в мировой практике превысил 27,8 млн.тонн, при этом среди мировых производителей резко обострилась конкурентная борьба за рынки сбыта алюминия и его сплавов. На первое место по масштабам производства алюминия вышел Китай, далее следуют Россия, Канада, США и Австралия.

В условиях перехода России к рыночной экономике и предстоящего вступления нашей страны в ВТО, важнейшими задачами отечественной алюминиевой промышленности следует считать решение проблем повышения конкурентоспособности, экономической эффективности и экологической безопасности производимого в стране алюминия.

В России в настоящее время действуют И алюминиевых заводов, построенных по проектам отраслевого института "ВАМИ". Важнейшими факторами, определяющими технический уровень, экономику и экологию электролитического получения алюминия, являются мощность и степень совершенства применяемых в промышленности металлургических агрегатов - алюминиевых электролизеров. В отечественной алюминиевой промышленности, так же как и в мировой металлургии алюминия, применяются три типа алюминиевых электролизеров: с предварительно обожженными анодами (ОА) и с самообжигающимся анодом с верхним (ВТ) и боковым (БТ) токоподводом. Производство алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом типа ВТ и БТ связано со сравнительно высоким уровнем выбросов в окружающую среду вредных веществ, в частности, фторидов и смолистых погонов, ряд компонентов которых обладают канцерогенной опасностью.

Многолетними исследованиями российских и зарубежных ученых, мировой и отечественной практикой доказано, что наиболее высокими технико-экономическими и экологическими показателями в производстве алюминия характеризуются мощные электролизеры ОА, доля которых в мировом выпуске алюминия превышает 75%, тогда как в России в 2003 году она составила -15%, в том числе доля Саяногорского алюминиевого завода, оснащенного мощными электролизерами ОА, равна 13,2%.

Саяногорский алюминиевый завод (САЗ) является самым современным и передовым предприятием алюминиевой промышленности России, на котором эксплуатируются серии электролизеров ОА на силу тока 175 и 255 кА. На заводе достигнуты наиболее высокие технико-экономические и экологические показатели в сравнении с российскими заводами, оборудованными электролизерами с самообжигающимся анодом типа ВТ и БТ. Однако к середине 90-х годов на САЗе не были в полном объеме освоены проектные технико-экономические показатели в производстве алюминия, которые к тому же уступают лучшим достижениям зарубежных алюминиевых заводов. Поэтому исключительно важной и актуальной задачей отечественной металлургии является разработка новых технических решений по модернизации мощных электролизеров ОА, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия, внедрение которых позволило бы повысить экономическую эффективность и экологическую безопасность производства металла на действующих и вновь создаваемых агрегатах этого типа. В диссертации на примере САЗа исследованы пути решения проблем модернизации электролизеров ОА, усовершенствования технологии электролиза и интенсификации производства на агрегатах этого типа, совершенствования системы очистки газов в пылегазоочистных установках и улучшения экологической обстановки в зоне влияния алюминиевого завода.

Исследования и разработки, приведенные в диссертации, выполнены под руководством или непосредственном участии автора в период 1996-2002 годов в рамках "Федеральной программы технического перевооружения и развития металлургии России (1993-2000гг), одобренной Постановлением правительства Российской Федерации № 41 от 24 января 1994 года.

Целью настоящей работы является:

• Исследование, разработка и внедрение научно-технических решений по модернизации электролизеров ОА и оснащению их автоматизированными системами питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ, АПФ);

• Усовершенствование технологии электролиза и интенсификация производства алюминия на модернизированных электролизерах О А;

• Повышение экологической безопасности производства алюминия на основе отказа от системы поточной обработки электролизеров, усовершенствования системы сухой очистки электролизных газов и утилизации уловленных фторидов.

• Эколого-экономическая оценка природоохранных мероприятий на САЗе при эксплуатации модернизированных электролизеров ОА.

Научная новизна.

На основе проведенных исследований разработана и реализуется эффективная научно-обоснованная концепция по модернизации мощных электролизеров с обожженными анодами, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных агрегатах на базе новых разработок.

Впервые разработаны и освоены технические решения и алгоритмы управления системами автоматизированного питания мощных электролизеров технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ и АПФ).

Впервые разработана и освоена научно-обоснованная диагностика отказов газоочистного оборудования в системах сухой очистки электролизных газов и эффективной утилизации уловленных фторидов.

Впервые разработана научно-обоснованная концепция расчета и варьирования норм расхода фтористого алюминия в зависимости от щелочности глинозема при утилизации фторсолей, уловленных в установках сухой очистки газов.

Практическая значимость работы.

Впервые в масштабе мощного алюминиевого завода обоснована экономическая и экологическая необходимость отказа от многолетней практики поточно-регламентированной обработки электролизеров ОА с переходом на системы автоматизированного питания агрегатов технологическим сырьем.

Впервые в отечественной металлургии разработаны и внедрены технические решения по модернизации электролизеров ОА с оснащением их системами автоматизированного питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ, АПФ), включенными в многофункциональную систему АСУТП "ТРОЛЛЬ".

Разработаны и реализованы на практике технологические решения по усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных электролизерах ОА с низким криолитовым отношением, в том числе с добавками карбоната лития, что позволило на сериях электролиза значительно увеличить производительность электролизеров, снизить трудовые затраты и удельные нормы расхода электроэнергии и технологического сырья. Разработан и реализован на практике комплекс мероприятий по повышению экологической безопасности производства алюминия на электролизерах ОА, обеспечивший значительное снижение выбросов в атмосферу фторидов и перфторуглеродов.

Разработана и реализована в производстве научно-обоснованная система диагностики отказов газоочистного оборудования в установках сухой очистки электролизных газов, что позволило значительно повысить эффективность их эксплуатации. Разработан и внедрен алгоритм автоматизированного питания электролизеров фтористым алюминием с одновременной утилизацией фторидов, уловленных в сухой газоочистки.

Впервые на примере мощного алюминиевого завода осуществлена комплексная эколого-экономическая оценка эффективности проводимых на предприятии природоохранных мероприятий по защите окружающей среды.

Личный вклад автора.

Диссертационная работа базируется на результатах теоретических и экспериментальных исследований, проектно-конструкторских разработок, опытно-промышленных и промышленных испытаний, проведенных под руководством автора и в сотрудничестве со специалистами ВАМИ и САЗ.

На защиту выносятся. Экспериментально подтвержденные научно-технические решения по модернизации электролизеров ОА, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на металлургических агрегатах, оснащенных системами автоматизированного питания технологическим сырьем.

Комплекс научно-технических разработок по повышению экологической безопасности производства алюминия на электролизерах ОА, включающий в свой состав отказ от поточно-регламентированной обработки металлургических агрегатов, усовершенствование системы сухой очистки газов и утилизации уловленных фторидов, научно-обоснованную систему диагностики отказов газоочистного оборудования в установках сухой газоочистки, методологию расчета норм расхода фтористого алюминия с учетом свойств глинозема.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на научно-практических семинарах "Охрана окружающей среды в алюминиевой промышленности России" Санкт-Петербург, 2000, 2001 и 2002гг. Москва 2003г.; на Всероссийском съезде по охране природы. Москва 2003г.; на Международной научной конференции молодых ученых "Экология Южной Сибири". Абакан 2001г. и конференции по "Охране природы Республики Хакасия". Абакан 2003г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

При оформлении диссертации автор выражает сердечную благодарность д.т.н. Н.А.Калужскому, д.т.н. В.И.Смоле, к.т.н. В.С.Буркату за ценные замечания, выявленные в работе и учтенные при оформлении диссертации, а также директору Государственной станции агрохимической службы "Хакасская" - Антонову Ивану Сергеевичу, директору ФГУП "СиБНИИиПИ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА и МЕЛИОРАЦИИ" - Мамонтову Анатолию Васильевичу, начальнику ГУ "Хакасской ЦГМС" - Гусейнову Вагифу Аббасовичу за многолетнее сотрудничество по изучению влияния выбросов Саяногорского алюминиевого завода на растительный мир, почвенный покров, атмосферный воздух и поверхностные воды, и полезные советы при работе над диссертацией.

1. На основе проведенных исследований и мирового опыта разработана и реализуется научно-обоснованная концепция по модернизации мошных электролизеров с обожженными анодами на САЗе с отказом от традиционной системы поточной обработки агрегатов, усовершенствованию технологии электролиза и интенсификации производства алюминия на модернизированных электролизерах.2. Впервые в отечественной металлургии разработаны и внедрены эффективные технические решения по модернизации мощных электролизеров О А на силу тока 175 и 255 кА, оснащению их системами автоматизированного питания технологическим сырьем (АПГ, ЦРГ и АПФ), включенными в централизованную систему АСУТП "Тролль", что позволило отказаться от системы поточной обработки агрегатов и перевести модернизированные электролизеры на работу с предупреждением анодных эффектов с сокращением их частоты в сутки более чем в 2 раза.3. Усовершенствована технология процесса электролиза на модернизированных электролизерах за счет перехода на более "кислые" электролиты, при этом криолитовое отношение снижено с 2,65 до 2,4, температура электролита снижена в ликвидированы осадки глинозема на подинах. Все это позволило интенсифицировать процесс электролиза: в 2002г. сила тока на первых двух сериях электролиза была повышена до 177 кА и на вторых двух сериях - до 257 кА, выхода по току выросли в среднем до 90-91%, значительно снижены удельные нормы расхода электроэнергии и технологического сырья.4. Исследованы возможности усовершенствования процесса электролиза на мощных электролизерах ОА за счет применения литиевых электролитов, содержащих 2% LiF при криолитовом отношении 2,4-2,45. По результатам 5-ти месячных контрольных испытаний показано, что на исследуемых электролизерах в сравнении с электролизерами-свидетелями выход по току вырос на 1,55%, удельный расход электроэнергии снижен на 241 кВтч/т AI (- 2%), температура электролиза за период Содержание лития в алюминии-сырце не превышало 8,8 ррт.5. Выполнена отработка алгоритма автоматизированного питания электролизеров фтористым алюминием при применении электролита с криолитовым отношением

2,4-2,6, что позволило: уменьшить экологический риск, повысить выход по току на

0,84%; снизить расход фтористого алюминия с 19,5 до 15,2 кг/т А1; стабилизировать температурный режим работы электролизеров.6. Проведены промышленные испытания "сухого" метода очистки электролизных газов от фтористых соединений глиноземом в реакторах и рукавных фильтрах.Подтверждена высокая эффективность метода, обеспечивающего снижение выбросов фтористого водорода до 0,27 кг/т А1 и твердых фторидов до 0,59 кг/т AI.7. Проведены испытания высокоэффективной компьютеризированной спектрометрической системы "Lasir" для контроля выбросов. Выполнен анализ динамики контроля фтористого водорода (CHF) В очищенных газах с 1995 по 2002 гг., показавший стабильно высокую эффективность "сухой" очистки газов от фторидов, составляющей более 99%.8. Впервые методом построения деревьев причинно-следственных связей проанализирована работа основных аппаратов (реактора-адсорбера, рукавного фильтра, промежуточного бункера) установки сухой газоочистки. Выявлены возможные аварийные ситуации и отказы в работе контрольно-измерительных приборов и аппаратов, проведена диагностика возможных причин неудовлетворительного функционирования работающей установки, что позволило количественно оценить вероятность отказов в работе оборудования. Показано, что вероятность возникновения аварийных ситуаций при работе установки сухой очистки газов незначительна.9. Разработан метод расчета величины разовой загрузки технического трифторида алюминия в электролизеры в зависимости от содержания щелочи в глиноземе, расхода и химического состава фторированного глинозема.10. Совместно с Хакасским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проведен мониторинг содержания фтористых соединений (HF, твердых

фторидов) в воздухе г. Саяногорска и близлежащих поселков, а также в водах ряда озер (Иткуль, Чаплан, Смирновское, Новотроицкого), результаты которого показали, что концентрация фторидов за все годы наблюдения (с 1996 г.) не превышает ПДК. В результате обработки массива данных за 199б-2002гг. получены корреляционные уравнения вида :Р(т)=А(т+То) +В, где То- начальная точка (год) мониторинга, рассчитаны коэффициенты А и В для всех объектов наблюдения. Результаты статистического прогноза показывают, что воздействие Саяногорского завода на атмосферный воздух и поверхностные воды в прогнозируемый период не превысили допустимых величин.11. Проведены систематические исследования за динамикой изменения содержания фтористых соединений в почвенном покрове (Рпочв). как непосредственно в санитарно защитной зоне (3 км), так и на расстоянии до 20-30 км от территории завода.Выявлена зависимость содержания фтора в почве (Рпочв) в зависимости от расстояния от промплощадки завода, представленная в виде корреляционных уравнений вида ^почм "7йГ;7Г' коэффициенты к, Ь, с рассчитаны в соответствии с "розой ветров".12. На основании экологического мониторинга и обработки результатов анализа содержания фтора Р(т) в растительном покрове, овощных культурах, плодах и мясе сельскохозяйственных животных установлено, что содержание фтора: • в сенокосных кормах и сеяных травах не превышает 1,9-9,7 мг/кг, что существенно ниже допустимого уровня: • в зерновых и овощных культурах ниже максимально допустимого уровня в

3-14 раз: • в семечковых (яблоках, грушах) и косточковых (вишня, слива и др.) плодах не более 0,11-0,75 мг/кг, т.е. ниже допустимых величин; • в лесных ягодах и грибах меньше ПДК в 11-15 раз; • в мясе крупного рогатого скота не выше 0,5 ПДК. Вся сельскохозяйственная продукция в зоне влияния завода оценивается как высокотоварная и экологически чистая.13. За счет модернизации электролизеров и усовершенствования технологии электролиза на модернизированных агрегатах значительно улучшена экологическая обстановка на заводе и в зоне его влияния на окружающую среду. Неорганизованные выбросы фторидов через фонари корпусов сокращены почти в 2 раза, суммарные выбросы фторидов на электролизерах на 175 кА уменьшены на 45-46%, на электролизерах 255 кА - на 32-33%, значительно сокращены выбросы парниковых газов.14. Выполнена оценка предотвращенного экологического и экономического ущерба показавшая, что реализация комплекса природоохранных мероприятий на ОАО "САЗ", включающих усовершенствование технологии электролиза, применение АПГ и ЦРГ с разработанными алгоритмами управления, оптимизация питания электролизеров фторсолями и применение высокоэффективной сухой очистки газов, позволила сократить выбросы фтористых соединений в атмосферу и обеспечить предотвращенный экономический ущерб в размере 624 млн.рублей

1. Ветюков М.М., Цыплаков A.M., Школьников С.А. "Электрометаллургия алюминия и магния", М., Металлургия, 1987.

2. Борисоглебский Ю.В., Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис М.З. Сиразутдинов.Г.А. "Металлургия алюминия", Новосибирск "Наука", 1999.

3. Калужский H.A., Эпштейн A.M., Деркач A.C. Промышленные испытания электролизеров с обожженными анодами на силу тока 260 кА. Цветные металлы, 1976, №2, с.27-31.

4. Калужский H.A., Берштейн Я.А., Цыплаков A.M. Современная практика применения системы электролизеров с обожженными анодами и тенденции развития этой системы. М. ЦНИИЦветмет, 1970, 75 с.

5. Калужский H.A. Исследования особенностей, сравнительная оценка и совершенствование конструкций мощных алюминиевых электролизеров различного типа. Докторская диссертация, 1976, Л., Фонды ВАМИ.

6. Вольфсон Г.Е., Ланкин В.П. Производство алюминия в электролизерах с обожженными анодами. М. Металлургия, 1974, 136 с.

7. Беляев А.И. Электролиты алюминиевых ванн. М. Металлургиздат, 1961, с.198.

8. Крылов Л.В., Ведерников Г.Ф. Оптимизация состава электролита и формы рабочего пространства на алюминиевых электролизерах ОАО "САЗ". Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2002, № 3.

9. Поляков П.В. Использование литиевых электролитов в производстве алюминия. Научно-технологический центр "Легкие металлы". Высшие алюминиевые курсы. Красноярск, 2001г.

10. Михалев Ю.Г. Криолитовое отношение, свойства электролиза и показатели электролиза, Центр "Легкие металлы" Высшие алюминиевые курсы, Красноярск, 2001г.

11. Манн В.Х., Юрков В.В., Пискажова Т.В. Стабилизация криолитового отношения и температура алюминиевого электролизера. Технико-экономический вестник ОАО "КрАЗ", 1999, № 14.

12. Солдатов A.A., Пикуров C.B. Отработка технологии с низким криолитовым отношением электролита. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2001, № 1.

13. Саютин A.M., Портников H.A. Разработка и внедрение новых методик для определения криолитового отношения, CaF2 и MgF2 в промышленных электролитах. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2001, № 1.

14. Коробов М.А., Янко Э.А., Дерягин Н.В. Работа алюминиевых электролизеров с усиленной теплоизоляцией катодного кожуха. Цветные металлы, 1968, № 1.

15. Криворученко В.В., Коробов М.А. Тепловые и энергетические балансы электролизеров. М. Металлургиздат, 1963,320 с.

16. Sorlie М,.Оуе N "Kathodes in Aluminium electrolysis". Aluminium-Vertag, 200, p.458.

17. Чалых Е.Ф. Технология углеграфитовых материалов. М. Металлургиздат, 1963, С.304.

18. Крылов JI.B., Ведерников Г.Ф., Гузеков A.M., Спиридонов П.А. Проблемы и перспективы применения новых футеровочных материалов для мощных электролизеров. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2001, № 1.

19. Тихомиров В.Н. Сравнительный анализ методов обжига электролизеров. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", № 4.

20. Нечаев Г.П. Техническое перевооружение и интенсификация производства алюминия на заводах, оборудованных электролизерами типа БТ. Кандидатская диссертация, СПб, 2002. Фонды ВАМИ.

21. Крюковский В.А. Разработка научных основ и технологии производства алюминия электролизеров большой мощности. Докторская диссертация (научный доклад), Санкт-Петербург, фонды ВАМИ, 1992,42 с.

22. Глазырин Д.В., Даманов В.М. Внедрение и освоение систем АПГ и ЦРГ на предприятии. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2001, № 1.

23. Левашкин В.М., Тружников И.В. Освоение автоматизированных систем управления централизованной раздачей глинозема. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ", 2001. № 3.

24. Козьмин Г.Д., Бикмурзин В.Т. Освоение и эксплуатация автоматической подачи глинозема в электролизеры. Сб. научных трудов ВАМИ. "Современные тенденции в металлургии легких металлов" СПб, 2001, с.98-109.

25. Хазарадзе Т.О., Куликов А.И. (ТоксСофт). "Построение масштабных АСУТП: опыт решения проблемы" Ж. Мир компьютерной автоматизации. 2002, № 5, с.37-45.

26. Крылов Л.В. Мероприятия по улучшению технологии электролиза на САЗе. Цветные металлы, 1999, № 1, с.46-49.

27. Бузунов В.Ю. Новая система управления технологическим процессом. Цветные металлы, 1999, № 6, с.41-45.

28. Матвеев Ю.А., Калужский H.A., Вольфсон Г.Е. Пути модернизации и технического перевооружения алюминиевых заводов России и других стран СНГ. Цветные металлы, 2001, №12, с.54-59.

29. Пингин В.В., Поляков П.В., Щербинин С.А. "Математическое моделирование газогидродинамических процессов в алюминиевом электролизере". Цветные металлы, 1998, № 5.

30. Калужский H.A., Дмитриев A.A., Кулеш М.К., Цыплаков A.M. "Исследование температурного поля расплава алюминиевого электролизера". Цветные металлы, 1973,2, с.39-41.

31. Калужский H.A., Кулаков А.И., Лебедев В.М. Исследование особенностей и сравнительная оценка алюминиевых электролизеров различного типа и мощности. Цветные металлы, 1977, № 4.

32. Друкарев В.А., Фукс М.А., Цыплаков A.M. "О снижении потерь глинозема при электролитическом получении алюминия". Цветные металлы, 1984, № 9, с.40-42.

33. Крылов Л.В. Реализация инвестиционной программы в 2002г. и приоритетные направления перспективного развития ОАО "САЗ". Технико-экономический вестник "Русский алюминий", 2003г., № 2.

34. Бузунов Ю.В., Тян В.А. Анализ состояния и основные пути развития электролизного производства заводов Компании "Русский алюминий." Технико-экономический вестник "Русский алюминий", 2002, № 2.

35. Калужский H.A., Комерс Е.Г. "Выбор оптимальных технологических параметров электролизеров с предварительно обожженными анодами". Труды ВАМИ №71. Изд. Металлургия, М., 1970.

36. Деркач A.C., Гурович А.Б., Форсблом Г.В. Скорость сгорания анода как характеристика состояния алюминиевого электролизера. Цветные металлы, № 12, 1977.

37. Калужский H.A., Цыбуков И.К., Деркач A.C. Взаимосвязь напряженности магнитного поля с выходом по току алюминиевых электролизеров. Цветные металлы, 1978, № И.

38. Калужский H.A., Никтин В .Я., Баженов А.Е., Цыплаков A.M. О влиянии уровняэлектролита на температуру электролиза криолито-глиноземных расплавов. Цветные металлы, 1981, №6.

39. Крюковский В.А., Поляков П.В., Сысоев A.B. Влияние распределения тока на катоде на показатели работы алюминиевого электролизера. Цветные металлы, 1986, № 10.

40. Крюковский В.А., Деркач A.C., Калужский H.A. Разработка и внедрение мощных алюминиевых электролизеров с обожженными анодами. Цветные металлы, 1991, №9.

41. Буркацкий О.В., Богомолов Н.К., Андрющенко С.Г., Дяченко B.C. Опыт ЭЛЦ-1 по переходу на кислые электролиты. Технико-экономический вестник, КрАЗ, 1999, №12.

42. Янко Э.А. "Аноды алюминиевых электролизеров". Изд. Руда и металлы, 2001, с.650.

43. Ишкинин А.К., Обудовский А.Н. Создание и освоение техники и технологии производства обожженных анодов. Цветные металлы, 2000г., № 4.

44. Старцев A.A. Цех производства электродов. Цветные металлы, 2000, № 4.

45. Крылов Л.В., Солдатов A.A., Платонов В.П. Критерии для выбора схемы замены анодов алюминиевых электролизеров. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ" 2001, №4.

46. Красовицкий A.B. Повышение качества обожженных анодов. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ" 2002, № 3.

47. Красовицкий A.B. Оптимизация процесса обжига "зеленых" анодов. Технико-экономический вестник ОАО "САЗ" 2002, № 4.

48. Горяев С.С., Шароглазов А.О. Автоматизация отделения обжига цеха производства + электродов ОАО "САЗ" и ее перспектива. Технико-экономический вестник ОАОСАЗ" 2003, № 1.

49. Селезнев А.Н. О перспективах развития электродной промышленности. Цветные металлы, 2002, Спецвыпуск.

50. Мустафин Г.Ф., Харламов О.И. Эксплуатация пылегазоочистного оборудования в цветной металлургии. М. Металлургия, 1988, с. 128.

51. Ведерников Г.Ф., Панкин В.П., Сафарова J1.E. Выбросы загрязняющих веществ в алюминиевой подотрасли за 1990-1995гг. и рекомендации по их снижению. Сб. научных трудов ВАМИ "Научные исследования и разработки в металлургии алюминия". СПб, 1996, с. 129-135.

52. Буркат B.C., Калужский H.A., Смола В.И., Сафарова J1.E. Современное состояние и пути повышения экологической безопасности производства алюминия. Цветные металлы, 2001, № 2. с.89-94

53. Ребрик И.И., Куликов Б.П., Тарасов И.А. Экологические проблемы алюминиевого производства. Технико-экономический вестник "Русского алюминия", 2003, № 2.

54. Метляева О.В., Сафарова J1.E. Исследование влияния автоматизированного питания электролизеров глиноземом на снижение выбросов загрязняющих веществ. Цветные металлы, 2000. № 1, с.76-78.

55. Метляева О.В., Сафарова J1.E. Изучение возможности снижения потерь глинозема при электролитическом получении алюминия. Сборник научных трудов АО ВАМИ. Современные тенденции в развитии металлургии легких металлов. СПб,2001, с.303-307.

56. Буркат B.C., Смола В.И. Сухая очистка фторсодержащих газов на алюминиевых заводах за рубежом. ЦНИИЦветмет экономики и информации. М., 1982. МИН, с.1-32.

57. Буркат B.C., Смола В.И., Юсупов И.А. Сухая очистка газов электролиза алюминия на базе отечественных технических решений. Сборник научных трудов ВАМИ. "Научные исследования и разработки в металлургии алюминия", 1996, с. 123-129.

58. Друкарев В.А. Проблемы использования фторсодержащего сырья в производстве алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов. Цветные металлы, 1997, №4, с.85-87.

59. Крылов J1.B., Солдатов A.A., Платонов В.В. Пути повышения эффективности работы электролизеров алюминиевого завода ОКСА на базе опытно-промышленного корпуса электролиза. Технико-экономический вестник. КрАЗ,2002, №17, с.13-17.

60. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии.- М.: Высшая школа. 1999. с. 447.

61. Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2002 году. Под. редакцией Д.А.Голубева, Н.Д. Сорокина, СПб. СЕЗАМ, 2003. с. 486.Щ 68. Закон Российской Федерации о безопасности №2446-1. 5.03.92.

62. Закон Российской Федерации об охране окружающей среды №7-ФЗ. 10.01.02 г.

63. Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан №5487-1. 22.07.92 г.

64. Закон Российской Федерации о защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера №68-ФЗ. 21.12.94 г.

65. Закон Российской Федерации о промышленной безопасности опасных производственных объектов №116-ФЗ. 21.07.97 г.

66. Закон Российской Федерации о животном мире №52-ФЗ. 24.04.95 г.

67. Закон Российской Федерации об охране атмосферного воздуха №96-ФЗ. 04.05.99 г.

68. ГОСТ Р ИСО 14001-98 Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению.

69. Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис M.JI. Экология и утилизация отходов в производстве алюминия. Новосибирск: Наука, 1997. с. 158

70. Минцис M.JI. Баланс фтора при производстве алюминия. Материалы V Международной конференции «Алюминий Сибири 99». Технико-экономический вестник ОАО «КрАЗ», 2002. №14 с.44 - 45. Технико-экономический вестник ОАО «САЗ», 2001. №1с. 25- 28.

71. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в цехах электролитического производства алюминия на электролизерах с обожженными анодами. СПб. 2002 г.

72. Перечень документов по расчету выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух, действующих в 2001 2002гг. Москва, 2001.

73. Гора A.M., Чистобаев H.H. Освоение системы дозирования фтористого алюминия для АСУТП «TROLL». Технико-экономический вестник ОАО «САЗ», 2001. №2 с.23 26.

74. Мурсалимов М.М. Решение экологических проблем на ОАО «САЗ». Цветные металлы, 1999 № 1с.52-56.

75. Мурсалимов М.М., Волвенкин А.Ю. Снижение вредных выбросов с ростом объема производства. Цветные металлы, 2000. №4. с. 53 — 59. 8 раздел.

76. Варлыгин В.А. Система газоочистки ОПКЭ. Технико-экономический вестник ОАО «САЗ», 2001. №3 с.22 23.

77. Мурсалимов М.М., Берняцкий А.Г. Новая технология контроля эффективности газоочистного оборудования алюминиевого производства. Технико-экономический вестник ОАО «САЗ», 2001. №3 с.22 23.

78. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. М. Дрофа, 2003.-624с.

79. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика в химических и нефтехимических процессах. JI. «Химия», 1983.-352 с.

80. Алымов В.Т., Крапчатов В.П., Тарасова Н.П. Анализ техногенного риска. М. Круглый год. 2000.-160 с.

81. Подшивалов В.В. Система непрерывного мониторинга выброса фтористого водорода на алюминиевых заводах. Материалы V Международной конференции «Алюминий Сибири 99». Технико-экономический вестник ОАО «КрАЗ», 2002. №14 с.46 - 47.

82. Мурсалимов М.М., Ярусов К. В. Что такое система экологического менеджмента и зачем алюминиевому заводу нужна сертификация по международному стандарту ИСО 14001 - 1996. Технико-экономический вестник ОАО «САЗ», 2002. №2 с. 16 -22.

83. Дики Р., Киара Б., Гивенс Г., Херш Р. О новых американских стандартах на # экологичность заводов по производству алюминия. Light Metals, 1986. Пер. ВАМИ.Л., 1989. с. 925 930

84. Мурсалимов М.М., Ярусов К.В. Система экологического менеджмента ОАО «САЗ». Технико-экономический вестник ОАО «САЗ», 2003. №1. с. 12 -14

85. Савкова В.П., Новожилова Л.П., Мурсалимов М.М. Оценка воздействия Саяногорского алюминиевого завода на почвенный покров. Научно-технический отчёт за 2002 г., 2003. Абакан. С.79.