Уникальная
НАУКА НА ПРОИЗВОДСТВЕ
10 марта 2017 года, 14:57 Фото: Николай ЩИПКО Текст: Татьяна РЫЧКОВА
|
Эксперимент с хвостами
Вот уже в течение почти 40 лет из пирротинового концентрата ТОФ, который до этого не вовлекался в производство, извлекают на “Надежде” цветные и благородные металлы, используя уникальную автоклавную технологию. На смену пирротиновому концентрату пришел более бедный, малоникелистый пирротиновый продукт. В связи с этим сотрудники центра инженерного сопровождения производства ЗФ и сами надеждинцы сегодня решают сложную задачу поиска экономически эффективной технологии переработки нового сырья.
Вот уже в течение почти 40 лет из пирротинового концентрата ТОФ, который до этого не вовлекался в производство, извлекают на “Надежде” цветные и благородные металлы, используя уникальную автоклавную технологию. На смену пирротиновому концентрату пришел более бедный, малоникелистый пирротиновый продукт. В связи с этим сотрудники центра инженерного сопровождения производства ЗФ и сами надеждинцы сегодня решают сложную задачу поиска экономически эффективной технологии переработки нового сырья.
Лаборатория ЦИСП, расположенная на Надеждинском металлургическом заводе им. Б.Н. Колесникова, делится на две составляющие: гидро- и пиро-, в которых вопросами усовершенствования металлургических технологий занимаются в общей сложности 17 человек. Малоникелистый пирротиновый продукт перекачивается на “Надежду” с ТОФ с использованием гидротранспорта, рассказывает руководитель лаборатории Алексей Петров. Это суспензия (или на металлургическом языке – пульпа), состоящая из мельчайших нерастворимых в воде частиц и водной фазы. На заводе она сгущается, выщелачивается, осаждается, флотируется, чтобы уже в виде сульфидного концентрата попасть на пирометаллургический передел и превратиться в результате плавки в товарную продукцию – файнштейн. Алексей Федорович представляет главного специалиста лаборатории по направлению гидрометаллургии: Лада Юрьевна Брусничкина-Кириллова. Поясняет: ей настолько нравилась девичья фамилия, что взяла двойную. Фамилия вообще в тему: отец Лады тоже работал на “Надежде”, строил завод, еще “Брусничкина” – нестандартное напоминание о Таймыре, его дарах. Вместе с Ладой Юрьевной мы на минутку заглядываем в кабинет к инженерам лаборатории. Все женщины, все молодые и привлекательные, и у всех столы загружены деловыми бумагами. Их задача – инженерное сопровождение производства, отсюда и название центра. – Наши сотрудники выполняют работы как в лаборатории, так и в действующем производстве, осуществляют визуальный и приборный контроль технологии, выдают задания рабочим на пробоотбор и постановку лабораторных опытов, – поясняет носительница интересной фамилии. – Вместе с начлабом мы планируем, как будем вести эксперимент, его продолжительность, параметры. Рабочие ведут практическую часть, выдают нам данные. Мы, в свою очередь, их обрабатываем, делаем выводы, пишем отчеты, акты, справки. Он же Жора, он же Гога – У нас все рабочие очень высокой квалификации, – говорит Лада Брусничкина-Кириллова. – Они уже по цвету пульпы, по ее консистенции могут сделать предварительные выводы о том, как она будет сгущаться и выщелачиваться. В нашем деле опыт важнее знаний, поэтому инженеры при планировании эксперимента часто с ними советуются. Они у нас примерно такие, как герой фильма “Москва слезам не верит”, помните: “Он же Жора, он же Гога”. Высокоинтеллектуальные люди. Бездумно свою работу делать не умеют. – У нас задерживаются сотрудники с определенным внутренним состоянием, творческие люди, – дополняет Алексей Петров, – а те, кому неинтересно, уходят. Они еще и аккуратными должны быть, все циферки надо точно записать, с секундомерами в руках процессы отследить, что надо – начертить. У киношного Гоги, героя Баталова, были золотые руки. Как и у Георгия (тоже Гоша!) Коробова из лаборатории на “Надежде”. Например, он усовершенствовал литровый автоклав американской фирмы Рarr, потому что тот с поставленными задачами не справлялся. Алексей Петров популярно объясняет значение автоклава в металлургии. В этом герметичном сосуде под давлением, многократно превосходящим атмосферное, и при температуре выше 100 градусов происходит разложение компонентов пирротинового концентрата за час-полтора, в то время как в обычных условиях на это ушел бы не один год. Просим показать, что же это за концентрат, вокруг которого все вертится. – У тебя есть, Георгий, пульпа исходная, малоникелистый пирротин? – спрашивает Алексей Петров. – Покажи, пожалуйста, в стаканчике. Георгий приносит стаканчик. Грязь-грязью, с точки зрения непосвященных. Красное, желтое, разноцветное Прибывший с ТОФ концентрат для дальнейшей переработки сначала надо сгустить. Аппаратчик-гидрометаллург Джуфер Ороньязова (ее имя переводится как “разноцветный камень”) наблюдает за процессом осаждения пульпы, то есть за сгущением, которое происходит перед ее глазами в мерных цилиндрах (это такие высокие стеклянные стаканы с разметкой). – С переходом ТОФ на новую схему обогащения пошли другие концентраты, – рассказывает Лада Юрьевна, – все характеристики у них совершенно другие. Приходится заново отлаживать технологический процесс. Кроме того, ТОФ тоже еще работает в экспериментальном режиме; соответственно, и у нас свойства материала изменяются час от часа. – Каким должен быть итог наблюдений? – Пульпа с определенной скоростью осаждается. Мы эту скорость измеряем. Потом строим график, проводим расчеты (это уже делают инженеры). Исходя из этих графиков рассчитывается площадь сгущения. Зная ее, мы можем определить производительность сгустителя: сколько тонн пульпы в час он может переработать. Дальше думаем, как этот процесс интенсифицировать. Бывает, на одной пульпе стоит штук 20 цилиндров с различными реагентами. Проверяем, какой более эффективный. При разделении на жидкие и твердые фазы наша задача – чтобы твердая была как можно плотнее, а жидкая – как можно чище. Чем она чище, тем меньше потери. – Наши лабораторные испытания почти всегда переходят в промышленные, – поясняет Лада Брусничкина-Кириллова, – потому что в лаборатории условия всегда близки к идеальным, а в цехе много сторонних факторов. Мы же сопровождаем эти промышленные испытания. Бывает, что наши предположения они не подтверждают, а иногда показатели в цехе оказываются лучше, чем в лаборатории. А что же дальше? Пирротин в автоклаве разлагается. Пульпа становится красно-рыжей, как ржавое железо. Нам ее показали в высушенном виде. Элементарная сера, получаемая в итоге переработки, ярко-желтая. Вот такая работа в лаборатори ЦИСП – разноцветная. Ее невозможно не любить Красно-рыжий продукт поступает на операцию флотации. – Оленька, можешь нам флотацию показать? – обращается Лада Юрьевна к аппаратчику-гидрометаллургу Ольге Полебезьевой. Мы наблюдаем за процессом серосульфидной флотации в литровом масштабе на лабораторной флотомашине. Из камеры машины поднимается на поверхность пена темного цвета. Красный на этом этапе должен исчезнуть. – Добавленный реагент заставляет всплывать вместе с пеной сульфиды цветных металлов, они прилипают к пузырькам воздуха, – поясняет Лада Брусничкина-Кириллова. – Пенный продукт – это тот концентрат, который нам нужен. Он идет дальше, на извлечение цветных металлов, там еще много операций будет, а хвосты – на нейтрализацию, чтобы стоки не были кислыми. Нельзя загрязнять окружающую среду. Дальше? Хвосты сбрасывают в хвостохранилище. А пенный продукт, содержащий элементарную серу и сульфиды, делят. Это происходит во время операции дезинтеграции (разъединения). Пульпу нагревают выше температуры плавления серы, то есть выше +112 градусов Цельсия, плавят, добавляют щелочной реагент. Теперь сера отдельно, сульфиды отдельно. Сливаем серу. В сульфидном концентрате уже 10–12% никеля вместо исходной единички. Он идет на плавку для получения файнштейна. А серу складируют. Ее у “Норникеля” периодически покупают, рассказывает Алексей Петров. Больше всего – для производства удобрений. Лада Брусничкина-Кириллова с таким удовольствием рассказывает о технологических процессах, что невольно возникает вопрос: – Работу свою любите? – Ее невозможно не любить. Работа должна быть интересна человеку. У нас и рабочие, и инженеры едут домой – и по дороге продолжают думать. Бывает, звоним вечером друг другу, когда приходят идеи: “А если вот так сделать?” или “Вот то-то надо добавить…” Двойная задача Вместе с Виталием Муравьевым, главным инженером цеха по производству элементарной серы №1, мы отправляемся на гидрометаллургический участок ЦПЭС-1. Это начало цепочки промышленных испытаний по переработке малоникелистого концентрата ТОФ. Понятно, масштабы здесь совсем другие. Диаметр сгустителей на гидрометаллургическом участке – 50 метров, объем – порядка 4 тысяч кубических метров, называет цифры Муравьев. По дороге к автоклавам заглядываем в операторную, где аппаратчик-гидрометаллург Денис Кучер ведет процесс выщелачивания и полностью контролирует технологические процессы на участке. Знакомимся с бригадиром участка Дмитрием Тихоненко – представителем одной из надеждинских трудовых династий. Автоклавы в реакторном отделении ГМУ, конечно, не литровые. Это четыре цепочки, с виду похожие на всплывающие подводные лодки. Одна цепочка состоит из четырех автоклавов, объем каждого из них порядка 125 кубических метров. С учетом футеровки рабочий объем порядка 80 кубических метров, уточняет Муравьев. Мы чуть-чуть не успеваем к процессу перекачки элементарной серы. Перекачивают ее на склад в жидком виде, там она складируется на открытых площадках в виде комовой серы. Во флотомашинах идут процессы серосульфидной флотации поступившей с ГМУ окисленной пульпы и серной флотации. Камерный продукт серной флотации – это сульфидный концентрат, который пойдет на плавку для получения файнштейна, поясняет Виталий Муравьев. С новым малоникелистым концентратом ТОФ на гидрометаллургическом переделе НМЗ все крутится-вертится так же, как было вначале и потом, в течение почти 40 лет. Под вопросом сегодня экономическая составляющая. – Когда цех запускался, в 1979 году, на тот момент это была уникальная технология по переработке концентратов с содержанием никеля 1,0–2,0%, такой в России, да и в мире, больше не было, – рассказывает начальник ЦПЭС-1 Роман Шаркий. – В цехе 214 человек штата, мы делаем все, чтобы нас не остановили, работаем с ЦИСП, готовимся к проведению испытаний, чтобы показать, что данный технологический процесс – это и правильно, и эффективно. Решаем две задачи: производственную и экологическую. Перерабатывать малоникелистый пирротиновый концентрат ТОФ в чистом виде экономически не очень выгодно, поясняет Роман Шаркий, в нем мало цветных металлов и много серы. Поэтому ученые и производственники придумали добавлять к нему пульпу из отстойника ТОФ, в которой, наоборот, много цветнины и платиноидов. – И вот нашли совместно с ЦИСП вариант шихтовки, который, усредняясь, дает концентрат, похожий на бывший пирротиновый, – заключает начальник цеха по производству элементарной серы №1. – А по технологии “Гипроникеля” новый концентрат можно будет отрабатывать без этого отстойника, по технологии низкотемпературного выщелачивания. Эксперименты по обкатке новых технологий на гидрометаллургическом переделе “Надежды” продлятся до 2019 года. |
0 | Твитнуть |