К примеру, предприятие ООО «Цинкум» (входит в подразделение Urban Mining) утилизирует в Курской области 500 тыс. тонн пыли газоочисток электросталеплавильного производства, которая поступает с Белорусского металлургического завода (ОАО «БМЗ»). За счет переработки отходов из Белоруссии на «Цинкуме» получают сразу два важных продукта – оксид цинка, который используется при производстве цинка, и клинкер – важный элемент для цементной промышленности.
Проблемой техногенных отходов сегодня вплотную занимаются и уральские металлурги. Начиная с советских времен на предприятиях Уральской горно-металлургической компании (УГМК) накапливались огромные объемы техногенных отходов, до которых раньше не доходили руки, да и экономически заниматься их переработкой было невыгодно. А ведь в так называемых «хвостах» и песках обогатительных фабрик, а также в отвальных гранулированных и литых медеплавильных шлаках содержится достаточно много ценных металлов.
В таких отвалах скапливались и трудно перерабатываемые полупродукты металлургических производств, такие как шламы очистных сооружений и тонкие пыли рукавных и электрофильтров, в которых есть цинк, свинец и олово.
После того как в компании была принята «Программа мероприятий по вовлечению промышленных отходов предприятий УГМК в переработку на металлургических предприятиях», началось системное освоение нового ресурса. К примеру, только на обогатительной фабрике Среднеуральского медеплавильного завода за год из шлаков извлекают до пяти тысяч тонн цветных и благородных металлов.
Что касается тонких пылей, которые образуются на медеплавильных производствах, то их переработкой успешно занимаются на ОАО «ЧЦЗ» (Челябинский цинковый завод), где была разработана, испытана и внедрена любопытная технология.
Поступающие на ЧЦЗ пыли окатывают и подвергают вельцеванию совместно с другими цинксодержащими материалами и коксовой мелочью в вельц-печах, где цинк, свинец и кадмий восстанавливаются и в виде возгонов переходят в газовую фазу. Затем в результате очистки этих газов в рукавных фильтрах получают вельц-окись, содержащую около 60% цинка и до 14% свинца. Отходы вельцевания направляются в медеплавильное производство для извлечения из них меди и драгоценных металлов.
Вельц-окись насыщена различными примесями, в том числе хлором и фтором, которые усложняют производство цинка, поэтому их удаляют в безопасном виде перед дальнейшей гидрометаллургической переработкой прокаливанием в трубчатых вращающихся печах. Очищенную вельц-окись отправляют на извлечение из нее цинка в основной цикл производства цинка.
Свинец при этом концентрируется в сульфатном свинцовом остатке, который после удаления из него серы направляют на филиал ПСЦМ ОАО «Уралэлектромедь», где обрабатывают в короткобарабанных печах и рафинировочных котлах для получения из него товарного чушкового свинца.
Таким образом на ЧЦЗ ежегодно перерабатывается около 30 тысяч тонн пылей, содержащих в среднем 24% цинка (Zn) и 16% свинца (Pb).
Еще один источник вторичного цинкового сырья – пыли электродуговых печей (ЭДП), которые пока в недостаточных объемах вовлекаются в переработку.
На ЧЦЗ были проведены промышленные испытания по переработке 567 тонн пылей ЭДП, в которых содержалось Zn – 26,2%, Pb – 1,73%.
Полученные результаты показали принципиальную возможность переработки пылей ЭДП в вельц-печах, при этом извлечение Zn, Pb в вельц-окись оказалось на уровне обычных показателей вельцевания. Химический состав твердого отхода вельцевания пылей – клинкера показал возможность использования его в качестве сырья для цементной промышленности.
Во время выплавки стали также образуется серьезный объем отходов, из которых можно получить дополнительные тонны металла. К таким отходам относятся огнеупорный лом, шлаки, окалина, шламы и опять же пыли. Большая часть этих металлургических отходов поддается переработке с извлечением железа, которое повторно возвращается в производство, а немагнитные массы от переработки применяются в строительной отрасли.
Однако на предприятиях черной металлургии, построенных еще в XIX–XX веках, переработка таких отходов не предусматривалась. В результате только на одном заводе – ПАО «НМЗ» (г. Серов, Свердловская область) за год накапливалось почти 300 тысяч тонн отвалов, общая площадь которых за долгие годы достигла 47,3 га, а плата за использование этих территорий составляет несколько десятков миллионов рублей в год.
Сегодня технологическая схема переработки отходов на этом предприятии состоит из трех стадий. На первой извлекается часть металла непосредственно на отвале: экскаваторы грузят отходы в самосвалы, которые везут их на дробильно-сортировочный комплекс. Вторая стадия – извлекаются крупные куски металла размером более 350 мм на крановой эстакаде с помощью магнито-грейферных кранов на решетке приемных бункеров, куда ссыпается привезенный из отвала шлак. Третья стадия – удаление примесей (дерева, резины, кирпичей и пр.) и извлечение металла из каждой фракции готового строительного щебня перед его складированием.
Для извлечения металла используются высокоэффективные электромагнитные барабаны и навесные электромагнитные системы с вращающимися лопастными транспортерами. Такая схема позволяет при среднегодовом объеме переработки шлаков свыше 600 тысяч тонн довести степень извлечения металла до 95%.
Как мы видим, любые на первый взгляд бесполезные отходы в умелых руках могут превратиться в дополнительные источники прибыли, и с каждым годом, учитывая исчерпаемость сырьевых ресурсов, такие технологии будут только развиваться.
