Для орошения пенных решеток применяется содовый раствор концентрацией 25_50 г/л. В процессе газоочистки идут следующие химические реакции:

HF+Na2CO3=NaF+NaHCO3; (1.9)

NaHCO3+HF=NaF+H2O+CO2 ; (1.10)

Na2CO3+2HF=2NaF+H2O+CO2; (1.11)

Na2CO3+SO2+0.5O2=Na2SO4+CO2; (1.12)

Na2CO3+CO2+H2O=2 NaHCO3. (1.13)

При достижении концентрации фтористого натрия в растворе 15_25 г/л его откачивают на переработку в отделение регенерации криолита из растворов газоочистки.

Эффективность пенного аппарата по улавливанию фтористого водорода высока и составляет 98-99%, по пыли 90% при скорости газа в отверстиях верхней решетки 8м/с.

Помимо электрофильтров и пенных аппаратов, к основному газоочистному оборудованию относятся дымососы, насосы, циклон-каплеуловитель и циркуляционный бак.

Указанное оборудование установлено в помещениях газоочистных установок. На два корпуса электролизеров обычно сооружается два таких помещения. В каждом из них в работе должны постоянно находится два дымососа, два пенных аппарата, два циркуляционных насоса, насос откачки. Для обеспечения бесперебойной очистки выбрасываемых в атмосферу газов предусматривается резервное оборудование по одному дымососу, пенному аппарату, циркуляционному и откачивающему насосу.

Раствор газоочистки, содержащий соду, бикарбонат натрия, фтористый натрий, а также уловленную в аппаратах мокрой газоочистки пыль (шлам, состоящий из глинозема, криолита, фтористых солей, частиц угля, погонов пека и др.), используют для получения криолита в отделении фторсолей. Криолит, полученный из растворов газоочистки, называют регенерационным.

В зависимости от принятой технологической схемы газоочистки в растворах могут содержаться следующие концентрации солей, г/л:

При работе на низких концентрациях растворов газоочистки:

Фтористый натрий 12_15

Сода 3_7

Бикарбонат натрия 22_28

Сульфат натрия до 70

При работе на высоких концентрациях растворов газоочистки:

Фтористый натрий 20_30

Сода 10_15

Бикарбонат натрия 40_55

Сульфат натрия до 70

Фторбикарбонатный раствор со взвешенными в нем частицами шлама поступает в отстойники отделения регенерации для осветления. Процесс отстаивания растворов имеет малую скорость оседания взвешенных частиц, всего 0.1 м/ч; с применением предварительного подогрева раствора до 60_70 С удается резко повысить скорость отстаивания (до 0.7_0.8 м/ч) и увеличить производительность отстойника по осветленному раствору.

Осветление осуществляется в сгустителе с теплоизолированными стенками. Осветленным считается такой раствор, который содержит твердых взвесей не более 0.5 г на 1 л раствора.

Пульпа сгущенного шлама с отношением жидкого к твердому (ж: т) 3.51 распульповывается на бакосборнике и откачивается на шламовое поле.

Процесс выделения криолита из фторсодержащего раствора называется варкой или кристаллизацией. Процесс получения криолита можно проводить как в периодическом режиме, так и в непрерывном. Непрерывному режиму варки криолита следует отдать предпочтение, перед периодическим, как обеспечивающим более высокую производительность оборудования и лучшее качество криолита.

Из сгустителя через бако-сборники осветленный раствор насосами транспортируется в теплоизолированные цилиндрические реакторы, снабженные перемешивающим устройством. Обычно реакторы соединены последовательно в нитки по 3_5 штук. В этих реакторах и осуществляется варка криолита.

В реакторы с нагретым фторсодобикарбонатным раствором подается строго дозированное количество алюминатного раствора. Температура раствора в реакторе, обогреваемом паром, поддерживается 75_80С В результате взаимодействия компонентов осветленного раствора с алюминатным раствором в реакторе практически мгновенно протекают реакция образования криолита, который выпадает в осадок:

12NaF+Na2O*Al2O3+8NaHCO3 2Na3AlF6+8Na2CO3+6H2O (1.14)

При расчете дозировки алюминатного раствора определяющим является отношение содержания в осветленном растворе бикарбонат натрия к фтористому натрию. Из приведенной реакции криолитообразования это отношение равно:

Где 84 и 42 - молекулярные массы соответственно бикарбоната натрия и фтористого натрия.

Если в осветленном растворе это соотношение больше или равно 1.5, то расчет дозировки алюминатного раствора производят по содержанию фтористого натрия; если отношение меньше 1.5, то расчет дозировки производят по содержанию бикарбоната натрия.

Из реакторов криолитовая пульпа с ж : т = 40100 : 1 поступает в сгуститель на сгущение. Из сгустителя слив осветленной части пульпы (маточный раствор) направляется как оборотный содовый раствор на газоочистку. Содержание соды в маточных растворах должно быть 35_60 г/л, а взвешенных частиц криолита не более 0.5 г/л.

В маточных растворах накапливается значительное количество сульфатов. Чтобы избежать ухудшения качества регенерационного криолита за счет увеличенного содержания в нем сульфатов, предусматривается периодическое удаление их из цикла газоочистки. Содержание сульфата натрия в смешанном растворе, подаваемом на газоочистку, не должно превышать 50 г/л в зависимости от концентрации фтористого натрия в осветленном растворе.

Сгущенная криолитовая пульпа с отношением ж : т = 31 из сгустителя выводится в мешалку, откачивается в репульпатор и смешивается с пульпой флотокриолита, откуда подается на фильтрацию на вакуум-фильтр.

Отфильтрованный вторичный криолит, поступает в процесс сушки. Фильтрат поступает в шламовую мешалку и откачивается на шламовое поле. Соотношение флотационного и регенерированного криолита в образующейся смешанной пульпе устанавливается в таких пределах, чтобы не осложнять последующие операции фильтрации и сушки за счет ввода тонкодисперсного регенерационного криолита. Влажность высушенного криолита не более 0,5%.

Из сушильного барабана криолит разгружается камерными насосами и транспортируется в бункера готовой продукции, откуда спецмашинами доставляется в электролизные цеха.

Криолитовое отношение во вторичном криолите до 2,93; содержание фтора 43-48%, углерода - 1,5-2%.

5.Эксперементальные исследования по утилизации анодных газов с целью получения вторичного криолита

При достижении эффективности улавливания фтора на уровне 85% количество регенерированного криолита в условиях работы электролизеров с криолитовым отношением 2.4-2.6, достигает 25 кг на тонну алюминия. Поэтому в электролизных цехах для снижения криолитового отношения приходится уменьшать потребление регенерированного криолита и повышать расход фтористого алюминия.

Для замыкания баланса по фтору необходимо производить регенерированный криолит с низким криолитовым отношением 1,4-1.8 или получать из отходов газоочистки фтористый алюминии.

Для получения низкомодульного криолита необходимо в процесс варки криолита добавлять плавиковую кислоту. При рН =2.4 возможно получение низкомодульного криолита с криолитовым отношением 1.67.

Рентгеноструктурный анализ показал, что образуется хиолит (NaAlF4 ) Для снижения рН при существующей содобикарбонатной очистке газов придется затратить значительное количество плавиковой кислоты, что приведет к увеличению объема производства регенерированного криолита.

Другим способом переработки фторсодержащих отходов является обработка шламов газоочистки или криолита с высоким криолитовым отношением серной кислотой, что также приведет к снижению получаемого криолита с низким КО. Однако, в этом случае дополнительное использование серной кислоты приведет к повышению сульфатов в растворе и создаст дополнительные проблемы с выводом сульфатов.

На Таджикском алюминиевом заводе авторами предложено два метода удаления углерода из шламов газоочистки: флотация и выжиг.

Предварительные опыты показали, что остатки сульфатов и карбонатов, содержащихся в шламе, негативно отражаются на ходе вышеуказанных процессов. Поэтому перед их осуществлением необходимо провести отмывку от этих солей. В промышленных условиях получен при флотации криолит- глиноземный концентрат, содержащий в, %: 1,5 - 2 углерода, 50-65 криолита, 20-30 глинозема, 1.5-2 окислов железа и 1-1.5 окиси кремния.

Однако, флотация по их мнению материалоемка. Для проведения флотации расходовалось реагентов, г/т: 800 жидкого стекла, 350 керосина, 90 соснового масла. Время флотации 16-20 мин, выход по фтору составил 52-53% извлечение 77-88%.

Авторы считают, что флотация требует больших площадей и в этом отношении более предпочтительным является выжиг.

Промышленные испытания на коксопрокалочных печах показали возможность получения кондиционного продукта при следующих параметрах процесса : температура 750-800О С, время нахождения в печи 40-50 мин. при дополнительной продувке воздуха. В результате выжига получается криолит-глиноземный концентрат, содержащий, %: 1-1.5 углерода, 55-65 криолита, 25-35 глинозема, 1.5-2.5 окиси железа и 1-1.5 окиси кремния.

Теоретические основы новой технологии очистки газов в производстве алюминия с получением плавиковой кислоты.

Как было показано ранее в настоящее время очистка газов осуществляется в результате взаимодействия фтористого водорода с содой по реакции



НF+ Na2CO3= NaF+NaHCO3 (1.15)

В результате чего получают растворы, содержащие NaF. Однако, для очистки газов требуется большое количество соды, а получаемый этим способом фтористый натрий имеет малую растворимость, что приводит к зарастанию растворопроводов.

Из растворов газоочистки получают регенерированный криолит, в котором повышенное содержание натрия и при его использовании увеличивается криолитовое отношение электролита.

Для снижения криолитового отношения в производстве алюминия приходится добавлять фтористый алюминий. Чтобы снизить использование свежих фтористых солей, необходимо получать регенерированный криолит с низким криолитовым отношением или получать регенерированный фтористый алюминий.

Для этого предлагается вместо содовых растворов в пенные аппараты подавать воду и получать из растворов газоочистки плавиковую кислоту по реакции :

криолит алюминий флотация регенерация

HFгаз+H2O=HFж+H2O (1.16)

Из растворов плавиковой кислоты можно получить фтористый алюминии, литиисодержащий криолит или фтористый литии:

HF+ LiCl= LiF+HCl, (1.17)

используя для этого хлористый литий, полученный из минеральных рассолов Восточной Сибири.

Таким образом, применение литиевых соединений в производстве алюминия, полученных из гидроминеральных ресурсов, с использованием фтористых соединении из системы газоочистки позволит улучшить экологическую обстановку в регионах, где находятся металлургические заводы по производству первичного алюминия.

Производство плавиковой кислоты и ее свойства.

Раствор фтористого водорода в воде носит название плавиковой кислоты. Фтористый водород (НF) состоит из двух элементов- водорода и фтора. Газообразный фтористый водород--бесцветный газ с удушливым запахом, кипит при 19.4С, плавится при 92.3С. В газообразном , жидком состоянии, а также в водных растворах молекулы НF ассоциированы. Для температуры от 0-105О С, давление Р насыщенного пара HF вычисляется по формуле ( мм рт.ст)

Р= 8,38- 1952,6/355,5+Т

Фтористый водород хорошо растворим в воде; его водные растворы называют плавиковой кислотой. В водных растворах фтористый водород диссациирует по схеме: HF=H+ + F-. С фторидами щелочных металлов HF образует кристаллические соединения типа MeF и HF.

Важной характеристикой молекулы фтористого водорода является большая прочность связи водорода и фтора и ярко выраженная кислотность. Энергия диссоциации одного моля на атомы равна 150 ккал. Фтористый водород легко полимеризуется и дает молекулярные соединения со многими веществами.

Фтористый водород обладает высокой реакционной способностью; он реагирует со многими окисями и гидроокисями, образуя фториды и воду. Эти реакции особенно характерны для соединений щелочных и щелочноземельных металлов, серебра, олова, ртути и железа.

С хлоридами, бромидами и йодидами этих металлов, а также таких элементов, как сурьма и мышьяк, фтористый водород реагирует весьма 'бурно с выделением соответствующего галоидо-водорода.

С цианидами НF реагирует с выделением цианистого водорода, а с фторсиликатами--с выделением четырехфтористого кремния. С силикатами фтористый водород дает воду и четырех-фторисгый кремний.

С окисями таких элементов, как фосфор, вольфрам, уран и сера, реакция идет с образованием оксифторидов и фторкислот. При отсутствии кислорода и других окислителей фтористый водород на медь не действует, но в присутствии кислорода -медь очень быстро корродирует.

Магний, как металл, образующий защитную пленку, хорошо противостоит фтористому водороду, хорошо противостоит НF также монель-металл. Нержавеющая сталь фтористым водородом легко корродируется, легко разрушается под действием НF и свинец. Жидкий 100%-ный фтористый водород почти не разрушает железа и может храниться в железной таре, однако в разбавленных растворах HF железо не устойчиво. Как уже упоминалось, фтористый водород жадно реагирует с силикатами, 'с кремнеземом, образуя фтористый кремний; этим, в частности, объясняется разрушающее действие плавиковой кислоты на стекло.

Плотность жидкого 100 % фтористого, водорода (г/см3) при 60° С 1,1660, при 30° С 1,0735, при 0° С 1,0015.

Производство фтористого алюминия, натрия и лития и их свойства.

Фтористый алюминий -- белый 'кристаллический порошок, формула его А1Fз. В химически чистом 'продукте содержится 32,14% А1 и 67,86°/оF. Фтористый алюминий способен давать стойкие пересыщенные водные растворы, из которых выделяется в виде ряда кристаллогидратов; наиболее устойчив кристаллогидрат AlF3*3H2O.

При низких температурах фтористый алюминий слаборастворим.в воде, однако с повышением температуры растворимость его возрастает: при 20° С растворимость равна 4,6 г/л, при 40° С 6.0 г/л и при 80° С 9,8 г/л. Плавиковая кислота повышает растворимость фтористого алюминия.

Фтористый натрий по внешнему виду представляет собой белый или чуть сероватый порошок. Фтористый натрий растворим в воде, растворимость его при 25е С 4,03%, при 100° С 4,11%. Плотность в твердом: состоянии 2,73 г/см3, в расплавленном состоянии 1,942 г/см3. Температура плавления 992° С, температура кипения 1695° С. Упругость паров фтористого натрия значительно ниже, чем фтористого : магния; при температуре ниже 1000°С упругость паров настолько низка, что в процессе электролиза алюминия испарения фтористого натрия из электролита практически не происходит. Теплота образования фтористого натрия 136,6 кал/г-моль, теплота плавления 7860 кал/г-моль, удельная теплоемкость в пределах температур от 0 до +19,6°.

Лития фторид во многом по своим свойствам и способам получения аналогичен фториду натрия, однако, растворимость его в воде ниже и составляет 1.33 г/л при 25О С.

Реакции, происходящие при производстве фтористого натрия и лития, могут быть выражены следующими химическими уравнениями:

2НF+ Nа2СОз = 2NаF+ СО2 + H2O (1.18)

2HF+ Li2СОз = 2LiF + СО2 + Н2О; (1.19)

Процесс варки фтористого натрия ведется непрерывным способом. Установка для варки фтористого натрия по своей структуре подобна установке для получения криолита непрерывным способом.



Выводы

1. Проведенный аналитический обзор по выделению фторидов из отходов электролизного производства показал, что существующие способы получения флотационного и регенерационного криолита не отвечают современным требованиям электролизного производства.

2.Применямая в настоящее время очистка газовых выбросов в производстве алюминия содобикарбонатным методом позволяет получать регенерированный криолит только с высоким криолитовым отношением, использование которого в электролизных цехах повышает криолитовое отношение электролита.

3. Высокое солесодержание в растворах газоочистки приводит к интенсивному зарастанию растворопроводов, что создает большие трудности по эффективной очистке электролизных газов.

4. Выше названные недостатки указывают на необходимость разработки новых способов очистки газов и повышения качества вторичного криолита.



5.Эксперементальные исследования по утилизации анодных газов с целью получения вторичного криолита

5.1 Объекты и методы исследования

Для решения вышеуказанных задач необходимо проведение научных исследований, проведение опытно-промышленных испытаний, и разработка на их основе необходимых методик.

Технологические процессы, связанные с обработкой металлов в растворах кислот в машиностроении и металлургии, в химической и нефтехимической промышленности характеризуются значительными потерями металлов в результате их коррозийного разрушения.

В частности, в гальванотехнике при травлении стали с окалиной в электролитах с низким значением рН происходят нежелательные процессы растворения метала-основы. Это ведет к безвозвратным потерям метала, ухудшению характеристик травильных растворов и необходимостью их частой замены.

Применение ингибиторов коррозии - наиболее рациональный путь по защите оборудования и изделий , находящихся в замкнутом пространстве коррозийной среды.

Ассортимент имеющихся ингибиторов недостаточен, чтобы обеспечить потребности промышленности. Многие известные ингибиторы токсичны, либо проявляют защитные свойства в узком диапазоне протекания коррозийных процессов.

В Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН на базе доступного и дешевого отечественного сырья разработан ряд новых высокоэффективных ингибиторов кислотных растворов, способных защищать различные типы сталей в таких агрессивных средах, как соляная и серная кислоты.

Исследования защитного действия синтезированных ингибиторов на коррозию стали 3 и электротехнической стали Э8 в 15%-ой серной или соляной кислотах показали, что при концентрации ингибиторов от 1-го до 2-х г/ литр и при температуре 200С защитный эффект составляет 94,0-99,5%.

При повышении температуры кислот до 45-500С, а также при повышении концентрации кислот, защитный эффект ингибиторов достигает 99,8%. В процессах травления скорость удаления окалины с использованием ингибированных растворов кислот всего на 2-3% ниже, чем не ингибированных кислот.

Исследование свойств и наработка данных по применения кислотных ингибиторов ведется на Братском алюминиевом заводе с 2002 года.

Объектом испытания была выбрана дымососная № 91. На технологической цепочке данной дымососной проводились опытно-промышленные испытания и нарабатывались статистические данные по направлениям:

1.Промывка растворопровода и баковой аппаратуры плавиковой кислотой с добавлением ингибитора коррозии ИКТ- 1

2.Получение низкомодульного криолита КО=2,3-2,6 за счет обработки щелочного регенерационного криолита гексафторалюминиевой кислотой, получаемой в УФС из наработанного кислого раствора газоочистки и водной суспензии гидроксида алюминия с добавлением ингибитора коррозии КИ-1МП.

В мае 2002г. на основании Программы были проведены опытно-промышленные испытания по промывке кислыми растворами выносных растворопроводов на дымососной №91 ОАО «РУСАЛ Братск».

Орошение пенных аппаратов производилось технической водой с добавлением ингибитора коррозии марки ИКТ-1, разработанного в Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН.

Наработанные кислые растворы имели следующий состав:

СH2SO4 =23,45 г/л и CHF = 14,7 г/л.

Эксперимент закончился с положительным результатом и был сделан соответствующий вывод.

На протяжении нескольких лет эта тема не поднималась в связи с наработкой электролита в процессе электролиза с КО=2,7.

В ноябре 2007 года идея по наработке кислого раствора в системе газоочистки и получения низкомодульного криолита была поддержана руководством завода, проект А3 «Получение низкомодульного криолита» возглавил Управляющий директор ОАО «РУСАЛ Братск» С.В. Филиппов.

5.2 Описание экспериментальных исследований

Согласно программы проведения испытаний в цехе ПФС 15-16 мая 2002года проводились промышленные испытания по промывке выносных растворопроводов на дымососной №91 кислыми растворами.

Пропускная способность растворопровода по инструментальному замеру составляла 7 м3/час.

Первоначально циркуляционный бак заполнили технической водой и перевели работу пенного аппарата на «сухо».

После заполнения бака водой перевели схему на рабочий режим.

Насыщение раствора производили в течении 40 минут непосредственно в пенном аппарате по технологической цепочке: дымосос - пенный аппарат - циркуляционный бак.

Химический анализ насыщенного раствора соответствует:

СSO4=23,45г/л, и СHF=14,7 г/л.

Это обстоятельство свидетельствует об эффективном поглощении окислов серы и фторидов технической водой в пенном аппарате.

Затем отключили систему очистки через пенный аппарат, т.е. перевели «на сухо». Такую операцию повторяли 3 раза с целью стабилизации рН раствора, который определяется лакмусовой бумажкой. рН с 9 снизилось до 4.

Затем залили 70 литров концентрированной плавиковой кислоты и 15 литров ингибитора коррозии ИКТ - 1. Схему поставили на внутреннюю циркуляцию раствора.

В 15 часов 15.05.02г. остановили циркуляционный насос, залили 50 литров плавиковой кислоты и оставили систему бак - выносной растворопровод под заполнением.

16.05.10г. в 10 часов вновь включили насосы и продолжили циркуляцию раствора в системе циркуляционный бак - пенный аппарат - выносной растворопровод.

В 12 часов 16.05.02г. откачали раствор из циркуляционного бака в общую схему.

Снова заполнили бак технической водой V= 6 м3, залили 60 л плавиковой кислоты, и 5 литров ингибитора коррозии, рН соответствовало 4, после чего запустили раствор на внутреннюю циркуляцию.

В 14 часов 16.05.02г. процесс отмывки закончили т.к. рН не изменялось и было равно 4.

В 15 часов 16.05.02г. произвели инструментальный замер объема раствора поступающего на дымососную №91, которое равнялось 9 м3/ч.

В процессе отмывки производились замеры рН раствора, растворы испытывались на коррозийную стойкость металла с помощью «Свидетелей».

Результаты промывки выносного растворопровода дымососной № 91 приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1

Результаты кислотной промывки выносных растворопроводов

Дата	Время отбора	Технологическая операция	№ пробы	рН	Скорость коррозии г/м2час	Скорость коррозии мм/год	Группа стойкости и балл
15.05.02	11-00	Залили в циркуляционный бак 8 м3 технической воды	0	9	0,0009	0,0081	Весьма стойкие балл 3
	12-00	Включили циркуляцию раствора через пенный аппарат на 40 мин.	1	4
	12-40	В течении 10 мин. проводили циркуляцию раствора по растворопроводу	2	4	0,0089	0,08	Стойкие балл 5
	13-00	Добавили ингибитор ИКТ-1, 15 литров + 10 литров HF
	13-10	Добавили 10 литров НF	3	4
	13-30	Добавили 10 литров НF	4	4
	13-40	Добавили 10 литров НF	5	4
	13-50	Добавили 20 литров НF и начали промывку растворопровода	6	4	0,0017	0,015	Стойкие балл 4
	15-00	Добавили 10 литров НF и проработали 2 часа	7	4
	17-00	Промывку прекратили, остановили насос и оставили на ночь. Долили еще 50 литров HF
16.05.02	10-00	Запустили насосы и продолжили промывку	8
	11-00	Продолжали циркуляцию	9
	12-00	Продолжали циркуляцию	10
	12-10	Растворы направили в цех на сгущение. Бак почистили и помыли, добавили техническую воду V= 6м3+5 л ингибитора+ 60 л HF	11	4	0,0062 0,0041 0,0045	0,056 0,037 0,040	Стойкие Балл 5 Стойкие балл 4 Стойкий Балл 4
	14-00	Закончили промывку, раствор отправили в цех ПФС	12



В результате промывки кислыми растворами установлено, что пропускная способность от первоначальной возросла на:

9-7

------------------------- х 100 = 22,2%

9

Время промывки составило 27 часов, из которых 9 часов раствор находился на циркуляции по схеме пенный аппарат - бак - растворопровод, а 18 часов в спокойном состоянии.

Кислотная проверка проводилась на действующем оборудовании, ингибитор коррозии применялся впервые, что ставило эксперимент в жесткие условия и сжатые сроки.

Скорость коррозии оборудования возрастает в 10 раз с 0,0009 до 0,0089 г/м2 час. При добавке 70 литров плавиковой кислоты и 15 литров игибитора коррозии, скорость коррозии падает в 4,5 раза с 0,0089 до 0,0017 г/м2 час, что свидетельствует о высокой эффективности ингибитора ИКТ-1.

Защитный эффект составляет 98,75% (Z=0,036 - 0,0045/0,36*100=98,75). В процессе добавки плавиковой кислоты рН раствора измеренный лакмусовой бумажкой находился в пределах 3-4. Расчетное значение рН не менее 1. Объяснить это можно тем, что происходит взаимодействие плавиковой кислоты с осадком в растворопроводе.

При вскрытии растворопровода обнаружено, что осадок после кислотной промывки стал слоистый и рыхлый, однако с внутренней стороны трубопровода не отделился. Состав осадка до отмывки и после определяется атомно - эмиссионным методом и приведен в таблице 5.2



Таблица 5.2

Состав осадка в процентах до и после промывки

	Кремний	Алюминий	Кальций	Железо	Натрий	Калий
До промывки	5	12	15	6	15	5
После промывки	1	2	25	1	3	1

В результате кислотной промывки удалось повысить пропускную способность растворопровода на 22,2%, что свидетельствует о частичном растворении осадка.

Данные химического анализа свидетельствуют об удалении из осадка соединений кремния, алюминия, железа, натрия, калия. Однако соединения кальция не переходят в раствор плавиковой кислоты.

Учитывая отработанную в мае 2002 года методику и полученные в результате эксперимента данные, в ноябре 2007 году было предложено получить на существующем оборудовании участка фторсолей низкомодульный криолит КО= 1,7 - 2,1.

Технология и аппаратурно-технологическое оформление подобно технологии очистки анодных газов и регенерации фтора из растворов. Обзор технической литературы, изучение технологии производства фтористого алюминия и свежего криолита позволили открыть проект А3 «Получение низкомодульного криолита».

На основании утвержденной Программы был проведен научный поиск по производству фтористого алюминия и низкомодульного криолита, по качественной характеристике существующих ингибиторов коррозии металла, лабораторные исследования по подбору технологических параметров в двух направления, а именно:

получение низкомодульного криолита и обработка кислым раствором щелочного криолита с применением ингибитора коррозии.

Наиболее распространенный способ получения криолита из плавикового шпата - кислотный. После разложения плавикового шпата CaF2 серной кислотой H2SO4 образуется фтористый водород HF и гипс CaSO4:

CaF2 + H2SO4 = HF + CaSO4. ( 1.20)

Фтористый водород поглощается водой с образованием плавиковой кислоты. Для получения криолита в раствор плавиковой кислоты вводят необходимое количество гидрата окиси алюминия Al(OH)3 и соды кальцинированной Na2CO3:

6HF + Al(OH)3 = H3AlF6 + 3H2O, (1.21)

2H3AlF6 + 3 Na2CO3 = 2Na3AlF6 +3CO2 + 3H2O. ( 1.22)

Криолит 3NaF•AlF3 представляет собой комплексную соль из фторидов алюминия и натрия - гексафторалюминат натрия.

Также была изучена технологическая инструкция ТИ 48-0117-20-01-06 «Производство криолита искусственного технического», разработанная в ОАО «Полевской криолитовый завод».

Так получаемый криолит по существующей на этом заводе технологии характеризуется криолитовым модулем (молярным отношением NaF к AlF3) равным 1,7 и реакция кристаллизации происходит по уравнению:

4,67HF + Al(OH)3 +0,835 Na 2CO3 1,67NaF. AlF3v + 3,835H 2O+0,835CO2^ ( 1.23)

Полученный криолит подвергается обезвоживанию, сушке и далее транспортируется в мягкой таре потребителю.

С дымовыми газами, выходящими из сушильного барабана, увлекается криолит в виде пыли. Для уменьшения потерь продукта, а также с целью охраны окружающей среды, газы подвергаются очистке.

В системе очистки отходящих газов предусмотрено двухступенчатое улавливание пыли криолита: сухое пылеулавливание в батарее из 4-х циклонов, затем доочистка пыли в аппаратах мокрого типа - скруббере и пенном аппарате.

Уловленная в циклонах пыль криолита из накопительного бункера транспортируется камерным пневматическим насосом в силос готовой продукции.

Дымовые газы, проходящие через скруббер орошаются оборотной водой 2 цикла, в который она поступает из сборника.

Отработанная скрубберная жидкость из сборника направляется в сгуститель.

Очищенные газы после пенного аппарата выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу, высота которой 80 м и диаметр 2,7м.

Аспирационные выбросы, образующиеся при работе вытяжной вентиляции баковой аппаратуры, очищают от паров НF содовым раствором (либо оборотной водой в холодное время года) в пенных аппаратах санитарной газоочистной системы СГО-4. Концентрация содового раствора 30-50 г/дм3. Очищенные газы выбрасываются в атмосферу через трубу высотой 40 м.

Лабораторные исследования проводились в ЦЗЛ ОАО «РУСАЛ Братск» с декабря 2008г. по май 2009 г.

Моделирование процессов получения низкомодульного криолита было основано на использовании искусственных кислотных растворов, имитирующих растворы которые были получены в промышленных условиях с концентрацией кислот HF=14 г/л и H2SO4=22 г/л и ингибитора коррозии КИ-1МР для защиты металлоконструкций оборудования и трубопроводов от кислотной коррозии.

В ходе лабораторных испытаний были исследованы два принципиально отличающихся способа получения низкомодульного криолита (НМК):

- получение НМК из кислых растворов газоочистки и водной суспензии гидроксида алюминия путем кристаллизации из них хиолита и фтористого алюминия.

- получение НМК путем обработки щелочного регенерационного криолита кислыми растворами газоочистки с добавлением водной суспензии гидроксида алюминия.

5.2.1Получение НМК из кислых растворов газоочистки

Методика исследований.

Подготавливались три емкости. В первой находился кислый раствор, во второй сода кальцинированная, в третьей - водная суспензия гидроксида алюминия.

Далее, отдельно готовился подогретый содовый раствор и подогретая водная суспензия гидроксида алюминия.

Затем в предварительно подогретый кислый раствор с добавлением ингибитора КИ-1МР подавалась суспензия гидроксида алюминия при постоянном помешивании (процесс получения гексафторалюминиевой кислоты). После того как раствор мутнел (30 минут после вливания суспензии Al(OH)3), постепенно подавался содовый раствор. В этот момент наблюдается интенсивное протекание химической реакции - повышение температуры реакционной массы, выделение газов и пены. После окончания химической реакции в осадок выпадают мелкодисперсные кристаллы белого цвета.

Далее пульпа отстаивалась, фильтровалась и образовавшиеся осадки подвергались сушке (рис.5.1).

Данные химического анализа результатов эксперимента по получению НМК из кислых растворов приведены в табл. 5.3



Рис. 5.1. Схема получения НМК из кислых рстворов



Таблица 5.3

Результаты экспериментов по получению НМК из кислых растворов газоочистки

№ эксперимента	Дата эксперимента	Криолитовый модуль	Примечание
1	08.12.08	0,4	Испытание различных соотношений и концентраций реагирующих веществ
2	09.12.08	0,8
3	09.12.08	1,0
4	10.12.08	1,4
5	28.04.09	1,08
6	28.04.09	1,10

Анализ полученных данных в табл.5.3 позволяет предположить, что изменяя навески соды кальцинированной и гидроксида алюминия, можно получить, как фтористый алюминий, так и низкомодульный криолит из кислых растворов.

5.2.2Получение НМК путем отмывки регенерационного криолита кислыми растворами газоочистки с добавлением гидроксида алюминия

Методика исследований.

В УФС отбирались пробы регенерационного криолита (до и после отмывки от сульфатов). Аналогично первому способу подготавливалась водная суспензия гидроксида алюминия (подогрев и помешивание).

В подогретый до температуры 40оС кислый раствор вливалась подогретая суспензия Al(OH)3. Проводилось тщательное перемешивание, в результате чего кислотный раствор мутнел, и повышалась его температура (образование гексафторалюминиевой кислоты).

После этого в образовавшийся раствор постепенно подавалась пульпа регенерационного криолита и также тщательно перешивалась. Процесс отмывки в кислой среде щелочного криолита протекал в течении 40-60 минут, после чего пульпа отстаивалась, фильтровалась и отправлялась на сушку (рис.5.2).

В табл. 5.4 приведены результаты экспериментов по обработке регенерационного криолита кислыми растворами.

Рис. 5.2 Схема получения НМК методом отмывки регенерационного криолита



Таблица 5.4

Результаты экспериментов по обработке регенерационного криолита кислыми растворами газоочистки

№ эксперимента	Дата эксперимента	КО до обработки	КО после обработки	?КО	Примечание
1	17.02.09	3,1	2,48	0,62	Обработка регенерационного криолита до и после отмывки от сульфатов, испытание различных температурных и реагентных режимов обработки
2	17.02.09	3,1	2,55	0,55
3	17.02.09	3,1	2,57	0,53
4	07.05.09	3,1	2,81	0,29
5	07.05.09	3,1	2,74	0,36
6	19.05.09	3,4	2,4	1
7	19.05.09	3,4	2,5	0,9
8	19.05.09	3,4	2,3	1,1
9	20.05.09	3,4	2,5	0,9
10	20.05.09	3,4	2,6	0,8
11	20.05.09	3,4	2,7	0,7
12	20.05.09	3,4	2,8	0,6
Среднее значение	3,28	2,58	0,70

На основании полученных результатов в табл.5.4 можно сделать вывод: изменение технологических параметров отмывки щелочного криолита кислым раствором с добавлением водной суспензии гидроокиси алюминия позволит получить вторичный криолит заданного КО.

5.2.3Испытание ингибитора коррозии КИ-1МР

Методика.

Испытывались защитные свойства ингибитора кислотной коррозии КИ-1МР по отношению к Стали 3 в растворе смесей плавиковой и серной кислот.

Для этого подготавливались емкости с кислотным раствором в которых содержались разные концентрации ингибитора (1-3) г/л, а также контрольный раствор без ингибитора.

В качестве материала использовались железные гвозди (Ст 3). Перед погружением в раствор гвозди взвешивались на весах с точностью до 0,001 г. В кислом растворе гвозди находились 24 часа, после чего высушивались и снова взвешивались. На основании этих данных был построен следующий график зависимости убыли массы образца от концентрации ингибитора в растворе (Рис 5.3).

Рис. 5.3

Степень защиты ингибитора коррозии КИ-1МР по отношению к Стали 3 в растворе смесей плавиковой и серной кислот зависит от концентрации его в кислом растворе.

5.2.4 Опытно-промышленные испытания

Основываясь на результатах проведенных лабораторных испытаний, был сделан вывод о возможности получения НМК по двум способам, испытанных в лабораторных условиях.

Так как получение НМК по способу кристаллизации из кислых растворов газоочистки требовал материальных затрат на обвязку аппаратурно-технологической схемы и монтаж транспортной схемы для закачки кислого раствора в процесс кристаллизации, то для проведения опытно-промышленных испытаний был использован менее затратный способ отмывки регенерационного криолита.

Были выбраны наиболее эффективные технологические параметры, полученные в ходе лабораторных испытаний (обработка кислым раствором регенерационного криолита до репульпации с подогревом и добавлением гидроксида алюминия).

5.2.5 Ход работы

21.06.09г. в дымососной №91 была начата наработка кислого раствора путем орошения анодных газов технической водой в пенном аппарате.

Наработка кислого раствора производилась с добавлением ингибитора кислотной коррозии КИ-1МР в количестве 40кг (концентрация ингибитора составляла 1,33г/л).

В течение 12 часов было наработано 30м3 кислого раствора с концентрацией HF=5,7г/л и H2SO4 = 6,8г/л.

В ОПФ-1 была подготовлена емкость для приема кислого раствора с газоочистки. Поступивший раствор с г/о частично подвергался осветлению методом отстаивания и перекачкой жидкой фазы в другую ёмкость.

Заранее в кюбелях был подготовлен щелочной регенерационный криолит и на погрузчике доставлен в склад сырья, где происходили промышленные испытания. В поз.121 при нагревании в течение 30 минут была приготовлена водная суспензия гидроксида алюминия (вес Al(OH)3-1,2т).

В осветленный кислый раствор небольшими порциями был загружен щелочной криолит из кюбелей, затем из поз.121 была закачена водная суспензия гидроксида алюминия. При этом наблюдалось протекание реакции образования гексафторалюминиевой кислоты (помутнение раствора), после включения мешалки засекли время - началась отмывка щелочного криолита гексафторалюминиевой кислотой.

Отмывка продолжалась в течение 40 минут, наблюдался разогрев баковой аппаратуры до температуры 80-90оС, что свидетельствует об интенсивном протекании химической реакции.

После завершения отмывки, кислый раствор с концентрацией HF=0,03г/л и H2SO4=6,7г/л был подвергнут нейтрализации и перекачен в шламовую мешалку.

Пульпу отмытого криолита перекачали в сгуститель для флотокриолита и далее направили на фильтрацию и сушку.

В результате опытно-промышленных испытаний было получено около 10 т НМК.

В табл. 5.4 приведены результаты химического анализа щелочного криолита и обработанного гексафторалюминиевой кислотой, полученной в промышленных условиях УФС ОАО «РУСАЛ Братск».

Таблица 5.4

Результаты опытно-промышленных испытаний по получению НМК

Дата	Проба	Определяемые элементы, %	?КО
		F	Al	Na	КО
22.06.09	До отмывки	44,4	10,9	31,8	3,12	0,59
	После отмывки	43,3	17,0	24,0	2,53

Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили возможность получения вторичного криолита с понижением КО.

Так как опытно-промышленные испытания проводились на действующей схеме, то не исключается вероятность частичной нейтрализации кислых растворов содой кальцинированной, находящейся в трубопроводах и баковой аппаратуре. Это возможно сказалось на низких значениях концентраций кислого раствора.

5.3 Анализ полученных результатов

По результатам проведенных исследований рекомендовано:

1. Проводить промывку растворопроводов кислотой полученной при орошении пенных аппаратов технической водой. Для защиты оборудования от коррозии необходимо добавлять 0,2% ингибитора коррозии ИКТ-1

2.Лабораторные испытания по получению низкомодульного криолита указывают на возможность получения НМК методом кристаллизации из кислых растворов газоочистки. При данной технологии можно получить как фтористый алюминий (AlF3), так и НМК с КО до 2.0 в зависимости от концентрации соды кальцинированной и гидроксида алюминия, а также от технологических параметров процесса кристаллизации. Внедрение данной технологии потребует капитальных затрат на частичную замену оборудования, его обвязку и монтаж транспортной схемы.

3. Для защиты металла от коррозии необходимо применять ингибитор, либо кислотостойкое оборудование. Степень защиты опробированного нами ингибитора КИ-1МР составила 92% при концентрации его в кислом растворе 2 г/л.

4. Опытно-промышленные испытания ещё раз доказали возможность наработки кислого раствора на газоочистных сооружениях завода путем орошения анодных газов в пенных аппаратах технической водой. Также установлена возможность защиты металлоконструкций технологического оборудования и трубопроводов при помощи ингибиторов коррозии.

5. Опытно-промышленные испытания показали возможность получения криолита с заданным КО=2,3-2,6 за счет обработки щелочного регенерационного криолита гексафторалюминиевой кислотой, получаемой в УФС из наработанного кислого раствора газоочистки и водной суспензии гидроксида алюминия.

Внедрение данной технологии в промышленном масштабе потребует дополнительной обвязки существующего оборудования.

В результате опытно-промышленных испытаний наработано около 10 тонн криолита с химическим составом указанном в таблице 5.5



Таблица 5.5

Дата	Наименование материала	Определяемые элементы, %
		AL2O3	CaF2	MgF2	Fe2O3	F	C	Al	SO4	Na	К.О.
22.06. 2009	Исходный рег. криолит до отмывки	0.3	0.11	0.08	0.11	44.4	0.6	10.9	9.1	31.8	3.12
22.06. 2009	Рег. криолит после отмывки	14.8	0.2	0.14	0.2	43.3	1.2	17.0	1.3	24.0	2.5

6.Анализ вторичного загрязнения окружающей среды при получении вторичного криолита

В целях обеспечения выполнения в процессе производственной деятельности мероприятий по охране окружающей природной среды, рациональному использованию природных ресурсов, а также в целях соблюдения требовании природоохранного законодательства, на ОАО «РУСАЛ Братск» осуществляется производственный экологический контроль, в соответствии со ст. 67 Федерального закона РФ №7-ФЗ от 10.01.2002г. «Об охране окружающей среды».

Порядок организации и проведение производственного экологического контроля осуществляется в соответствии с разработанным на предприятии «Положением о производственном экологическом контроле».

Существующая схема очистки (улавливание фтористого водорода и диоксида серы в пенных аппаратах содовым раствором) обеспечивает эффективность улавливания фтористого водорода -98%, диоксида серы-95%.

В предложенной схеме орошения газовоздушной смеси в пенных аппаратах предварительно водой и далее щелочным раствором степень улавливания фтористого водорода и диоксида серы увеличивается до 99,5%. Это позволит сократить выбросы в атмосферу.

Процесс производства вторичного криолита связан с выделением пыли. Все агрегаты, работающие с выделением пыли и места перезагрузки присоединены к системе аспирации. Очистка от пыли в отделении сушки криолита осуществляется в циклонах п. 3.27, 3.30 (отделение грубой пыли) и пенном аппарате п.3.32 (очистка от тонкой пыли). После улавливания пыль возвращается в технологический процесс.

Загрязняющие вещества и классы опасности приведены в таблице 6.1:

Таблица 6.1

загрязняющее вещество	Класс опасности	Источник загрязнения	№ источника загрязнения	норматив
				Г/сек	Т/год
Взвешенные Фториды твердые	3 2	АС узла приема угольной пены	319	Значения по ежегодному разрешению на выброс загрязняющих веществ.
Пыль неорганическая	3	Силос соды	322
Фториды твердые	2	Узел загрузки криолита	577

Снижение выбросов в атмосферу загрязняющих веществ достигается за счет:

герметизации технологического оборудования;

эффективной работы систем аспирации и очистки газов от технологического оборудования;

отсутствия механических повреждений, деформаций и износа;

соблюдения установленных технологических параметров производства вторичного смешанного криолита;

соответствия качественных характеристик сырья предъявляемым требованиям;

Внедрение одной из предложенных схем по получению низкомодульного криолита на ОАО «РУСАЛ Братск» позволит значительно снизить потребление фтористого алюминия, объём щелочного криолита (до 7000т/год в зависимости от выбранной схемы) и вредные выбросы в газовую фазу.



7.Эколого-экономическая эффективность использования низкомодульного криолита в производстве

Существующая схема очистки (улавливание фтористого водорода и диоксида серы в пенных аппаратах содовым раствором) обеспечивает эффективность улавливания фтористого водорода -98%, диоксида серы-95%.

В предложенной схеме орошения газовоздушной смеси в пенных аппаратах предварительно водой и далее щелочным раствором степень улавливания фтористого водорода и диоксида серы увеличивается до 99,5%. Это позволит сократить выбросы в атмосферу.

При эффективности улавливания фтористого водорода в пенных аппаратах, орошаемых содовым раствором-98% фактические выбросы после газоочистки составляют-344,4 тн\год.

При эффективности улавливания диоксида серы в пенных аппаратах, орошаемых содовым раствором,-95% фактические выбросы после газоочистки составляют-524,03 тн\год.

При увеличении эффективности улавливания фтористого водорода на 1,5% валовый выброс фтористого водорода после газоочистки составит-86,1 тн\год.

При увеличении эффективности улавливания сернистого ангидрида на 4,5% валовый выброс диоксида серы после газоочистки составит-52,4 тн\год.

Что позволит сократить выброс в атмосферу фтористого водорода на 258,3 тн\год (344,4-86,1=258,3)

И диоксида серы на 471,63 тн\год (524,03-52,4=471,63)

Сокращения выброса фтористого водорода и диоксида серы позволит снизить плату за негативное воздействие на окружающую среду:

По фтористому водороду-

258,3*410*1,4*1,2*2*1,93=686 759,77 руб,

Где,

1,2- дополнительный коэффициент при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов;

1,4- коэффициент, учитывающий экологические факторы по территориям экономических районов Российской Федерации (Восточно-Сибирский регион);

1,93- коэффициент учитывающий инфляцию (за 8 лет с момента ввода в действие постановления № 410 Правительства РФ).

2- дополнительный коэффициент для особо охраняемых природных территорий;

410- ставка платы за выброс в атмосферу 1 тн HF, руб

По диоксиду серы-

471,63*21*1,4*1,2*2*1,58=52 579,57 руб,

Где,

1,2- дополнительный коэффициент при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов;

1,4- коэффициент, учитывающий экологические факторы по территориям экономических районов Российской Федерации (Восточно-Сибирский регион);

1,58- коэффициент учитывающий инфляцию (за 6 лет с момента ввода в действие постановления № 410 Правительства РФ с дополнениями).

2- дополнительный коэффициент для особо охраняемых природных территорий;

21- ставка платы за выброс в атмосферу 1 тн SO4, руб

Общая величина снижения платы за негативное воздействие составит-

686 759,77+52 579,57=739 339,34 руб\год.

Расчет ожидаемого экономического эффекта при внедрении в производство технологии по получению низкомодульного криолита.



I. Исходные данные.

Наименование	Количество т/год	Содержание F, %	Цена 1 т. тыс. руб.
· Избыток вторичного криолита	19729	45	13
· Расход соды кальцинированной	35000		6.31
· Расход соды каустической	5950		9.443
· Выпуск Al - сырца	1000000
· Расходный коэффициент AlF3	37.5 кг/т	63.1	40
· Пар технологический	2.32 гкал		0.3706
· Затраты на внедрение
Ингибитор	125		80
НИР			1500
Неучтенные расходы			5000

II Расчет

· Определяем количество фтора в избытке вторичного криолита, отгружаемого на сторону.

т

· Определяем снижение поступления фтора со свежим сырьем - AlF3 в пересчете на фтор.

т/год потребуется F

· Определяем потребность AlF3.

AlF3 - F3

84 - 57

X - 14784.5

X=

С учетом механических и транспортных потерь 5% расход AlF3 составит:

· Определяем экономию AlF3

· Экономия по сырью на производство вторичного криолита составит:

Сода кальцинированная

Сода каустическая

· Экономия по пару технологическому составит:

III экономический эффект от внедрения:

Э = (40 Ч 14623 + 6.31 Ч 24500 + 9.443 Ч 5950 + 0.3706 Ч 45771.28) -

- (13 Ч 19729 + 80 Ч 125 + 1500 + 5000) =

= (584920 + 154595 + 56186 + 16963) - (256477 + 10000 + 6500) =

= 812664 - 272977 = 539687 тыс.руб. или 19274,5 тыс $

Показатели по экономии сырья и экономический эффект от внедрения технологии по получению НМК, приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1

Наименование	До внедрения т.	После внедрения т.	Экономия тыс.руб./тыс.$
AlF3	37500	22877	584920/20890
Na2CO3	35000	24500	154595/5521
NaOH	5950	0	56186/2006.6
Пар технологическ.	45771 гкал	0	16963/605.8
Вторичный криолит	19729	0	-256477/9160
Затраты на внедрение			-16500/589.3
ИТОГО			539687/19274

Примерный расчет капитальных вложений для внедрения одной из схем получения НМК приведены в таблице 7.2

Таблица 7.2

Наименование статьи затрат	Стоимость, тыс. RUR c НДС
Закупка ингибитора	11 800
Недополученная прибыль в год от продажи вторичного криолита (18 т/ тонн в год Ч 12,8 т. руб.)	230 400
НИР	3000
Затраты связанные с приобретением патента	5000
Затраты на реконструкцию технологического потока на УЦПФС	10000
Итого	260200

Примечание:

1. Цена 1 тонны AlF3 - 34240,4 рублей;

2. Цена 1 тонны соды кальцинированной - 7048,3 рублей;

3. Цена 1 тонны соды каустической - 9554,7 рублей;

4. Цена 1 тонны пара технологического - 397,2 рублей;

5. Расчет производится с условием производства 1000 тыс. тонн алюминия сырца в год.

6. Цена 1 тонны вторичного криолита (18 т тонн/год) цена 12800 рублей.



8.Результаты и выводы

1. Проведенный аналитический обзор по выделению фторидов из отходов электролизного производства показал, что существующие способы получения регенерационного криолита не полностью отвечают современным требованиям электролизного производства.

2.Применямая в настоящее время очистка газовых выбросов в производстве алюминия содобикарбонатным методом позволяет получать регенерированный криолит только с высоким криолитовым отношением, использование которого в электролизных цехах повышает криолитовое отношение электролита.

3. Высокое солесодержание в растворах газоочистки приводит к интенсивному зарастанию растворопроводов, что создает большие трудности по эффективной очистке электролизных газов, поэтому учитывая наработанный опыт по механической очистке растворопроводов, и учитывая результаты исследований рекомендовано: перед чисткой проводить промывку растворопроводов кислотой полученной при орошении пенных аппаратов технической водой. Для защиты оборудования от коррозии необходимо добавлять 0,2% ингибитора коррозии ИКТ-1.

4.Лабораторные испытания по получению низкомодульного криолита указывают на возможность получения НМК методом кристаллизации из кислых растворов газоочистки.

При данной технологии можно получить как фтористый алюминий (AlF3), так и НМК с КО до 2.0 в зависимости от концентрации соды кальцинированной и гидроксида алюминия, а также от технологических параметров процесса кристаллизации.

5. Внедрение данной технологии потребует капитальных затрат на частичную замену оборудования, его обвязку и монтаж транспортной схемы. Но капитальные вложения окупятся в течении года, за счет экономии сырья и энергозатрат.

6. Опытно-промышленные испытания ещё раз доказали возможность наработки кислого раствора на газоочистных сооружениях завода путем орошения анодных газов в пенных аппаратах технической водой. Также установлена возможность защиты металлоконструкций технологического оборудования и трубопроводов при помощи ингибиторов коррозии. Для защиты металла от коррозии необходимо применять ингибитор, либо кислотостойкое оборудование. Степень защиты опробированного нами ингибитора КИ-1МР составила 92% при концентрации его в кислом растворе 2 г/л.

7. Опытно-промышленные испытания показали возможность получения криолита с заданным КО=2,3-2,6 за счет обработки щелочного регенерационного криолита гексафторалюминиевой кислотой, получаемой в УФС из наработанного кислого раствора газоочистки и водной суспензии гидроксида алюминия.

8. Определены основные параметры технологии, а также основные операции при получении НМК и оборудование.

9. Учитывая эколого-экономический расчет, при модернизации завода можно применить три схемы очистки анодных газов:

- сухая газоочистка (9 корпусов);

- существующая технология - щелочная (7500т/год щелочного криолита с КО=3-3.3);

- кислая схема (5250 т/год криолита с КО=1,7-2,0).



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Прокопов И.В. Российская алюминиевая промышленность и некоторые современные тенденции развития мирового рынка алюминия//Алюминий Сибири-2004. Сборник докладов Х Международной конференции 7-10 сентября 2004г. Красноярск.2004- С.4-16.

2. Матвеев Ю.А., Н.А. Калужский, Г.Е.Вольфсон. Пути модернизации и технического перевооружения алюминиевых заводов России и других стран СНГ// Металлургия легких металлов на рубеже веков. Современное состояние и стратегия развития. Международная конференция Россия, Санкт-Петербург, 2001 - С 6-9.

3. Аншиц А.Г., Поляков П.В., Кучеренко А.В., и др. Экологические аспекты производства алюминия электролизом.Аналитический обзор.-Л.: ВАМИ, 1990.-89с.

4. Галевский Г.В.,Кулагин Н.М., Минцис М.Я. Экология и утилизация отходов в производстве алюминия-Новосибирск: Наука.-Сибирская издательская фирма РАН,1997.-158 с.

5. Производство алюминия в электролизерах с верхним токоподводом.-Гринберг И.С., Рагозин Л.В., Ефимов А.А. и др. - Сп-Б.: Изд-во МАНЭБ.-2003.-299 с.

6. Пурденко Ю.А. Алюминиевая промышленность России: состояние, проблемы и перспективы развития. - Вост.-Сиб. книжное изд-во, 1997.- 136 с.

7. Производство алюминия/ Терентьев В.Г., Сысоев А.В., Гринберг И.С. и др. - М.: Металлургия, 1997.- 350 с.