forbot
  • Белинвестторг-Сплав, ООО
  • Технологии

Технологии Белинвестторг-Сплав, ООО

С каждым годом все более актуальным становится рециклинг свинецсодержащих отходов. 

Свинец и его соединения находят широкое применение в  машиностроении, энергетике, химической, автомобильной, оборотной промышленности, а  также  других отраслях.   Основной областью потребления свинца является производство современных свинцово-кислотных аккумуляторов. Это объясняется не только постоянно улучшающимися эксплуатационными характеристиками батарей, но и  возможностью малоотходной, экологичной  переработки отслуживших батарей  различных типов и других видов вторичного свинцового сырья (кабельной оболочки, баббитов, отходов проката и т.д.),  успешно реализуемой во всех экономически развитых и в большинстве  развивающихся стран, позволяющей организовать значительный возврат (рециклинг) свинца в  производство новой товарной продукции. В европейских странах, в США, Японии, Южной Корее и других экономически развитых странах сбор аккумуляторного лома доведен до 95-98%. 

Свинец  производят как из рудного сырья, так и из вторичных ресурсов. В настоящее время рециклинг цветных и черных металлов является не только разумным, но и экономически, экологически, производственно необходимым. Чем больше возвращается в производство металла из вторичного сырья, тем меньше его берется из недр. Для свинца это особенно актуально из-за того, что монометаллических руд свинца практически нет, а при переработке полиметаллического сырья выделение качественных свинцовых концентратов является процессом технологически трудоемким и дорогостоящим. Более высокая концентрация свинца в ломе и его относительно низкая стоимость определяют экономичность переработки вторичного сырья.  Сегодня из вторсырья производится около 60% потребляемого свинца.

Для производства одной тонны свинца из вторичного сырья требуется полторы-две тонны исходной шихты (включая флюсы и  восстановитель), при этом образуется не более одной тонны отходов (шлаков, неперерабатываемых пластиков). В то же время, для производства одной тонны свинца из рудного сырья требуется извлечь из недр  и переработать  на  переделе обогащения 50,0-80,0 т руды и выбросить в отвал почти такое же  количество  хвостов, а в металлургическом переделе за счет применения  флюсов дополнительно получить еще более  трех тонн шлаков. Тем самым, малоэффективно используются не только природные ресурсы, но и  земля для хранения отвалов (которая со временем потребует затрат на рекультивацию).

С другой стороны, накапливающиеся и неперерабатываемые  свинецсодержащие отходы и промпродукты являются источниками загрязнения окружающей среды, угрожающими здоровью населения, так как свинец и его  соединения отнесены к токсичным веществам 1-го класса опасности. Практически во всех странах мира введены жесткие нормативы, определяющие предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязнения свинцом воздуха в зоне дыхания человека и в вводе (от 0,3 до 2  микрограмм на 1 м3 в воздухе и от 0,03 до 0,5 мг/л в питьевой воде).

Основным видом сырья для производства  вторичного свинца являются  отработавшие свинцово-кислотные  аккумуляторы. Средне статистический  автомобильный аккумулятор содержит: 20-25%  электролита, 60-65% свинца (в виде металлической фракции (решетки, полюса, перемычки и т.д.) и оксидно-сульфатной пасты), 12-15% органических материалов (корпус, сепараторы из пропилена, эбонита, ПВХ и т.п.). Разделанный аккумуляторный лом, освобожденный от электролита и органики,  представляет собой исходное сырье для производства вторичного свинца. При этом металлическая фракция (свинцово-сурьмянистый сплав (до 5-6% сурьмы)) содержит около 90-92% свинца, паста состоит из оксидов 25-30%, сульфатов 50-60% и сульфидов свинца 7-10%,  влажность пасты 3-10%. Общее  содержание свинца в пасте 65-70%.

В Беларуси, как и в Российской Федерации, в отличие от  большинства европейских стран, сбор и переработка аккумуляторов, несмотря на очевидную актуальность и важность этой задачи составляет, по оценкам специалистов, не более 50% от  накопления. По  экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и в других местах по всей территории России в настоящее время накоплено не менее 1 млн. тонн свинца в отработавших свой срок аккумуляторах. В  Беларуси количество скопившихся на свалках, складах и у  потребителей (в первую очередь у  населения) отработавших аккумуляторов оценивается в 60-70 тыс.тонн, при ежегодном  накоплении до 10-12 тысяч тонн. При этом в Республике до недавнего времени свинец, содержащий лом, в том числе отходы АКБ, вообще не перерабатывался.

 

Единственным предприятием, осуществляющим сегодня переплавку свинецсодержащих отходов в Беларуси, является CООО"Белинвестторг-Сплав" (Первая аккумуляторная компания). 

Для получения свинца и его сплавов из  смешанного вторсырья – аккумуляторного лома, в котором свинец содержится как в  металлическом виде, так и  в оксидах, сульфатах, сульфидах и других соединениях, в мировой практике используются в основном  пирометаллургические методы. 

Наиболее распространенным способом переработки  разделанного аккумуляторного лома, является его переплавка во вращающихся (роторных) печах.

В отличие от стационарной печи, для нагрева расплава в таких печах  используется не только радиационное тепло, но и  физическое тепло стенок печи, нагреваемых факелом при ее вращении. Свинец и расплавленный шлак всегда  находятся в нижней части печи  по ее длине. Нагретая стенка погружается в  расплав и отдает ему часть своего тепла, а выходящая из него остывшая стенка вновь нагревается факелом.  Происходит постоянный подогрев расплава  изнутри и его перемешивание, необходимая температура поддерживается  практически во всем объеме шлака, процессы идут с большей скоростью и  меньшим расходом топлива, а использование кислорода в дутье позволяет сократить  объем отходящих газов (а, следовательно, и затраты на их очистку) и  потери с ними тепла в несколько раз.

Конструкция некоторых печей предусматривает выход  отходящих газов через  отверстие в торцевой стенке,  противоположной той, в которую вводится горелка. В  других печах выходное отверстие находится в той же  стенке, что и горелка, т.е. газ отражается от противоположной торцевой  стенки и делает в печи петлю, что увеличивает время пребывания  горючих газов в печи и т.к.п.д. печи на 20-30%. Наибольшую популярность в последнее время завоевали роторные (или ротационные) наклоняющиеся печи, позволяющие сливать расплав  и шлак наклоняя печь на 30-400. 

Технология плавки свинецсодержащих фракций батарей во вращающихся печах и сами печи успешно  используют и продолжают совершенствовать, особенно, в Европе. В настоящее время установленная мощность  заводов, использующих вращающиеся печи,  составляет около 70% установленной мощности заводов мира, производящих  свинец и его сплавы из отработавших батарей.

Технологический процесс производства свинцовых сплавов включает в себя следующие основные операции:

- сортировка и складирование исходных шихтовых, футеровочных и вспомогательных материалов; 

- выплавка чернового свинца в роторной наклоняющейся печи; 

- слив и выдержка (отстаивание) чернового свинца в  обогреваемых изложницах (проливных ковшах) на стенде,  отапливаемом природным газом;

- отделение шлака (после отстаивания шлак снимается с поверхности  проливных ковшей и передается на участок  дробления и хранения  шлака), и передача жидкого свинца в рафинировочные котлы;

- получение марочных свинцовых сплавов в рафинировочных котлах, отапливаемых природным газом: сплавы ССуА, УС1 (по ГОСТ 1292-2005), свинец С2 (по ГОСТ 3778-98), селеновый свинец, кальциевый свинец и др.;

- разливка марочных сплавов в  изложницы на разливочном конвейере и получение слитков (чушки) в соответствии с ГОСТ 3778-98 по 30-35 кг;

- маркировка, упаковка и  складирование готовой продукции.

Стабильно высокое качество продукции обеспечивается строгим соблюдением технологических  инструкций и технологического регламента,  регулярным обслуживанием оборудования, постоянным поддержанием его высокой работоспособности, высокой  трудовой дисциплиной,  профилактикой и  предупреждением аварийных ситуаций, 3-ступенчатой  системой контроля качества продукции, включая входной контроль исходных материалов, текущий пооперационный контроль техпроцесса, контроль качества готовой продукции (приемочный контроль).

Разработанные технологические решения предполагают реализацию комплекса организационно-технических и технологических мероприятий, направленных на повышение эффективности, улучшение экологических параметров (планируемое содержание пыли в отходящих газах - не более 2 мг/м3), снижение удельной энерго- и материалоемкости создаваемого производства, в том числе:

- на производстве пирометаллургическая переработка только разделанного аккумуляторного лома, что в 2-3 раза снижает энергозатраты на получение чернового свинца и в 5-6 раз – количество образующихся вредных выбросов по сравнению с технологиями, в которых осуществляется переработка неразделанных слитых аккумуляторов (вместе с корпусами и сепараторами);

- применение роторных наклоняющихся печей с петлеобразным движением дымовых газов для плавки чернового свинца, вместо традиционных короткобарабанных печей с фиксированной осью вращения и поступательным движением дымовых газов, позволяет на 30-35% увеличить эффективность теплообменных процессов в печи и, соответственно, сократить время плавки и снизить удельный расход топлива, на 40-45% сократить пылеунос из печи, на 10-15% уменьшить расход флюсов;

- использование газокислородной горелки позволяет существенно (в 3-4 раза) уменьшить количество дымовых газов, аспирируемых из рабочего пространства роторной печи (соответственно дополнительно снизить пылеунос), и на 15-20% сократить расход газа;

- применение стенда подогрева проливных ковшей для отстаивания шлака и «жидкой завалки» свинца в рафинировочные котлы позволяет в 3-4 раза сократить процентное содержание остаточного свинца в шлаке, на 6-10% уменьшить массу шлака и исключает энергозатраты на повторное расплавление свинца в рафкотлах (это дает возможность дополнительно сократить расход топлива (природного газа) примерно на 20 м3 на 1 тонну свинца);

- применение системы утилизации тепла газов, аспирируемых от топок рафинировочных котлов, для нагрева воды позволит за счет ВЭР получить до 1,5 м3 горячей воды (70-75°С) в час и обеспечить собственные потребности завода в горячей воде для душевых помещений и  отопление помещений АБК.

Описание

технологии Белинвестторг-Сплав, ООО Беларусь, ALL.BIZ: Беларусь