Executive Summary – Non Ferrous Metals кратко изложение



страница1/4
Дата09.01.2018
Размер0.54 Mb.
#42038
  1   2   3   4

Executive Summary – Non Ferrous Metals

КРАТКО ИЗЛОЖЕНИЕ
Настоящият справочен документ за най-добрите налични техники в промишлеността за производство на цветни метали отразява информационния обмен осъществен съгласно Член 16 (2) на Директива 96/61/EC на Съвета. Документът трябва да се разглежда в светлината на предговора, който описва целите на документа и неговата употреба.
За да може комплексно да се обхване сферата на производството на цветни метали бе възприет подход, при който в един и същ документ се разглежда производството на метали както от първични, така и от вторични суровини, като металите са разделени в 10 групи. Те са:


  • Мед (включително Sn и Be) и сплавите й.

  • Алуминий.

  • Цинк, oлово и кадмий (+ Sb, Bi, In, Ge, Ga, As, Se, Te).

  • Благородни метали.

  • Живак.

  • Труднотопими метали.

  • Феросплави.

  • Алкални и алкалоземни метали.

  • Никел и кобалт.

  • Въглен и графит.

Производството на въглен и графит също бе включено като отделна група, тъй като много от процесите в него са свързани с топилни пещи за първичен алуминий. Процесите на изпичане и синтероване на рудите и концентратите, както и за производство на алумооксид, също са включени в тези групи там, където се прилагат. Рудодобивът и обогатяването на рудите на територията на самите мини не са обхванати от настоящия документ.


Информацията в документа е представена в дванадесет раздела обхващащи: обща информация – Раздел 1, обичайни процеси – Раздел 2 и металургичните производствени процеси за десетте групи метали – от Раздел 3 до 12. Раздел 13 съдържа заключенията и препоръките. Включени са също така Приложения с ценова информация и международни норми. Обичайните процеси в Раздел 2 са разделени както следва:


  • Използване на раздела – комплексни инсталации.

  • Употреба и сведения за данни за емисии.

  • Ръководство, проектиране и обучение.

  • Получаване, съхранение и манипулации със суровините.

  • Предварителна обработка и предварително третиране на суровините и преминаване в производствените процеси.

  • Процеси на металопроизводство – видове пещи и техники за управление на процесите.

  • Техники за газоулавяне и пречистване на въздуха.

  • Третиране на отпадъчни води и повторна употреба на водите.

  • Минимизиране, рециклиране и третиране на технологични отпадъци (включително странични продукти и твърди отпадъци).

  • Регенериране на енергията и остатъчната топлина.

  • Взаимодействие с други среди.

  • Шум и вибрации.

  • Мирис.

  • Аспекти на безопасността.

  • Изваждане на съоръжения от употреба

Всеки от разделите от 2 до 12 включва подраздели за прилаганите процеси и техники, текущи емисионни и разходни нива, техники, които трябва да се разглеждат при определянето на НДНТ и заключения за НДНТ. Заключенията за НДНТ в Раздел 2 са направени само за манипулационни операции и съхранение на материалите, управление на процесите, газоулавяне и пречистване, отстраняване на диоксините, оползотворяване на серния диоксид, намаляване на живачните емисии и третиране на отпадъчните води/повторна употреба на водите. За пълното разбиране на тези въпроси трябва да се запознаете със заключенията за НДНТ във всички раздели.




  1. Промишлеността за производство на цветни метали

В ЕС се произвеждат най-малко 42 вида цветни метали плюс феросплави, въглен и графит и всички те намират най-разнообразни приложения в металургичната, химическата, строителната, транспортната и енергийната промишленост. Например, медта с висока чистота е от голямо значение за производството и разпределението на електрическа енергия, а малки количества никел или труднотопими метали подобряват корозионноустойчивостта и други свойства на стоманата. Също така, те се използват в много високотехнологични разработки, особено в отбранителната, компютърната, електронната промишленост и телекомуникациите.


Цветните метали се произвеждат от различни първични и вторични суровини. Първичните суровини се извличат от руди, които се добиват в мините и след това се обогатяват преди да бъдат металургично обработени до получаване на суров метал. Обогатяването на рудите обикновено се осъществява в близост до мините в които се добиват. Вторичните суровини включват получавания на място скрап и отпадъци, и при тях понякога също се налага известна предварителна обработка за отстраняване на материалите използвани за покривен слой.
В Европа залежите на руди съдържащи метали в достатъчни концентрации постепенно се изчерпват и местните източници, които са останали са твърде малко. Поради това, повечето концентрати се внасят от различни източници по света.
Рециклирането е съществен компонент от набавянето на суровини за голям брой метали. Медта, алуминия, оловото, цинка, благородните метали и труднотопимите метали са само някои от металите, които могат да се регенерират от техни продукти или отпадъци и да се връщат обратно в производствения процес без да губят качествата си при рециклирането. Като цяло, вторичните суровини съставляват голям процент от влаганите в производството материали, което намалява разхода на първични суровини и енергия.
Изходният продукт на тази индустрия може да бъде както рафиниран метал, така и известните с наименованието продукти-полуфабрикати, т.е. метал или метална сплав на отляти слитъци или с кована форма, в екструдирана форма или във вид на фолио, листове, ленти, пръти и т.н.
Промишлената структура е различна за различните видове метали. Няма фирма, която да произвежда всички видове цветни метали, въпреки че има няколко паневропейски компании, които произвеждат няколко вида метали, напр. мед, олово, цинк, кадмий и т.н.
Размерите на фирмите, които произвеждат метали и метални сплави в Европа варират от няколко малко на брой с над 5000 служители и голям брой на фирмите с 50 до 200 служители. Видът на собствеността е различен – от паневропейски и национални металопроизвеждащи групировки, индустриални холдингови групи до самостоятелни публични компании и частни фирми.
Някои метали имат изключително значение като примеси но при по-високи концентрации се характеризират с токсичност на метала, йоните или съединенията и много от тях са включени в различни списъци на токсичните материали. Такива са най-вече оловото, кадмият и живакът.



  1. Въпроси касаещи околната среда в тази индустрия

Основни аспекти на околната среда при производството на повечето цветни метали от първични суровини са потенциалните емисии във въздуха на прах и метали/метални съединения, както и на серен диоксид от изпичането и топенето на сулфидни концентрати, или при използване на сяро-съдържащи горива или други материали. Поради това, улавянето на сярата и нейното преобразуване или отстраняване е важен фактор в производството на цветни метали. Пирометалургичните процеси са потенциални източници на прах и метали от пещите, реакторите и пренасянето на стопения метал.


Разходът на енергия и регенерирането на топлината и енергията са важни фактори в производството на цветни метали. Те зависят от ефективната употреба на енергийното съдържание на сулфидните руди, нуждата от енергия във фазите на процеса, видът и методът за доставяне на използваната енергия и употребата на ефикасни методи за оползотворяване на топлината. В Раздел 2 на настоящия документ са дадени някои действащи примери.
Основните аспекти на околната среда при производството на цветни метали от вторични суровини са свързани също и с отпадъчните газове от различните пещи и транспортьори съдържащи прах, метали, а в някои фази на процеса и киселинни газове. Съществува също потенциална възможност за образуване на диоксини, което се дължи на наличието във вторичните суровини на малки количества хлор; въпросът, който е обект на разглеждане тук е разрушаването и/или улавянето на диоксина и летливите органични съединения (ЛОС).
Основните аспекти на околната среда при производството на първичния алуминий са получаването по време на електролизата на поли-флуоринирани въглеводороди и флуориди, образуването на твърди отпадъци от галваничните елементи и от производството на алумооксида.
Образуването на твърди отпадъци във фазата на извличане на желязото при производството на цинк и други метали също е аспект на околната среда.
Други процеси често използват за извличането и пречистването опасни вещества, като HCl, HNO3, Cl2 и органични разтворители. Съвременните техники за преработка са в състояние да задържат тези материали и да ги регенерират и използват повторно в процеса. В това отношение уплътнението на реактора е от голямо значение.
В болшинството от случаите тези технологични газове се очистват с текстилни филтри и така се намаляват емисиите на прах и метални съединения, като оловните например. Газопречистването с мокри скрубери и мокри електростатични филтри е особено ефикасно при технологични газове, които се подлагат на регенериране на сярата в инсталации за сярна киселина. В някои случаи, при които прахът съдържа абразивни частици, или е труден за филтриране, мокрото газопречистване в скрубери също е ефикасен метод. Използването на добро уплътнение на пещите и затвореното транспортиране и съхранение на метала са важни за предотвратяването на неорганизираните емисии.
В обобщение, основните въпроси при производствените процеси за всяка от групите метали касаят следните компоненти:


  • За производството на мед: SO2, прах, метални съединения, органични съединения, отпадъчни води (метални съединения), отпадъци от процеса, като облицовки на пещи, утайки, отфилтруван прах и шлака. Важен въпрос е също образуването на диоксин при третирането на вторични медни материали.

  • За производството на алуминий: флуориди (вкл. HF), прах, метални съединения, SO2, COS, PAH, летливи органични съединения, газове предизвикващи парников ефект (PFC и CO2), диоксини (вторични), хлориди и HCl. Отпадъци като бокситни остатъци, отработени облицовки на електролизни вани, отфилтруван прах и солена утайка, и отпадъчни води (нефтопродукти и амоняк).

  • За производството на олово, цинк и кадмий: прах, метални съединения, летливи органични съединения (включително диоксини), миризми, SO2, други киселинни газове, отпадъчни води (метални съединения), отпадъци като утайки, богатите на желязо отпадъци, отфилтруван прах и шлака.

  • За производството на благородни метали: летливи органични съединения, прах, метални съединения, диоксини, миризми, NOx, други киселинни газове като хлор и SO2. Отпадъци като утайки, отфилтруван прах и шлака, и отпадъчни води (метални и органични съединения).

  • За производството на живак: живачни пари, прах, метални съединения, миризми, SO2, други киселинни газове, отпадни води метални съединения), отпадъци като утайки, отфилтруван прах и шлака.

  • За производството на труднотопими метали, твърдосплавни прахове и метални карбиди: прах, втвърдени твърдосплавни и метални съединения, отпадъчни води (метални съединения), отпадъци като отфилтруван прах, утайки и шлака. За обработката на тантал и ниобий се използват технологични химикали като флуороводород (HF), който е силно токсичен. Това трябва да се има предвид при съхранението и манипулациите с тези материали.

  • За производството на феросплави: прах, метални съединения, CO, CO2, SO2, регенериране на енергията, отпадъчните води (метални съединения), отпадъци като отфилтруван прах, утайки и шлака.

  • За производството на алкални и алкалоземни метали: хлор, HCl, диоксин, SF6, прах, метални съединения, CO2, SO2, отпадъчни води (метални съединения), отпадъци като утайки, алуминат, отфилтруван прах и шлака.

  • За производството на никел и кобалт: летливи органични съединения, CO, прах, метални съединения, миризми, SO2, хлор и други киселинни газове, отпадъчни води (метални и органични съединения), отпадъци като утайки, отфилтруван прах и шлака.

  • За производството на въглен и графит: РАH, въглеводороди, прах, миризми, SO2, предотвратяване на отпадъчни води, отпадъци като отфилтруван прах.




  1. Прилагани процеси

Диапазонът от налични суровини за различните инсталации е широк, а това означава използване на голямо разнообразие от металургични производствени процеси. В много случаи изборът на процес е ръководен от суровините и материалите. Следващите таблици обобщават видовете пещи използвани за производството на цветни метали:





Пещ

Използвани метали

Използван материал

Бележки


Парна серпентинна сушилня

Сушилня за сушене в кипящ слой

Сушилня за продухване


Cu и някои други

Концентрати




Въртяща се пещ

Повечето метали подлежащи на сушене. Димящ ZnO. Пържилен алумоокис, Ni и феросплави.

Изгаряне на фотографски ленти за производството на благородни метали.

Обезмасляване на скрап от Cu и

Al


Руди, концентрати и различни отпадъци и скрап.

За сушене, пържене и опушване.

Използва се като муфелна пещ.



Флуидизиран слой.

Мед и цинк Al2O3

Концентрати.

Al(OH)3



Пържене и изпичане.

Машина за възходящо синтероване.

Цинк и олово.

Концентрати и вторични.

Синтероване.

Машина за низходящо синтероване

Цинк и олово

Концентрати и вторични

Синтероване

Машина за синтероване със стоманена лента

Феросплави, Mn, Nb.

Руда.

Възможни други приложения

Herreshoff

Живак. Молибден (с регенериране на рений)

Руди и концентрати

Изпичане, пържене.

Пещи за сушене, изпичане, синтероване и пържене


Пещ

Използвани метали

Използвани материали

Бележки


Затворени тигли с огнеупорна облицовка

Труднотопими метали, специални феросплави

Метални окиси





Отворена шахтова пещ

Труднотопими метали, специални феросплави

Метални окиси




Baiyin

Мед

Концентрати




Електродъгови пещи

Феросплави

Концентрати, руда




Конусни/циклонни пещи

Мед

Концентрати




Електродъгова пещ чиято дъга преминава през шихтата

Благородни метали, мед, феросплави

Шлака, вторични суровини, концентрати

За производството на феросплави се използват отворен, полузатворен или затворен тип.

Въртящи се пещи

Алуминий, олово, мед, благородни метали

Скрап и други вторични суровини, черна мед

Окисляване и реакция с подложката.

Клатещи се ротационни пещи

Алуминий


Скрап и други вторични суровини

Свежда до минимум употребата на солев флюс.

Отражателна пещ

Алуминий, мед, други

Скрап и други вторични суровини, черна мед

Топене на Cu-концентрати на други места по света.

Vanyucov

Мед

Концентрати




ISA топене/топене на Au

Мед, олово,

Междинни продукти, концентрати и вторични материали.




QSL

Олово

Концентрати и вторични суровини




Kivcet

Олово

Мед


Концентрати и вторични суровини




Noranda

Мед

Концентрати




El Teniente

Мед

Концентрати




TBRC

TROF


Мед (TBRC), благородни метали

Повечето вторични суровини вкл. шлам




Мини топилна пещ

Мед/олово/калай

Скрап




Доменни пещи и ISF

Олово, олово/цинк, мед, благородни метали, фероманган с високо въглеродно съдържание.

Концентрати, повечето вторични суровини

За феро-мангановото производство се използва само с регенериране на енергията

Продухваща пещ Inco

Мед, никел

Концентрати




Топилна продухваща пещ Outokumpu

Мед, никел

Концентрати




Пещ по технология на Мицубиши

Мед

Концентрати и аноден скрап




Peirce Smith

Мед (конвертерна), феросплави,произв. на метални окиси

Корица от камък и аноден скрап




Hoboken

Мед (конвертерна)

Корица от камък и аноден скрап




Продухващ конвертор Outokumpu

Мед (конвертерна)

Корица от камък




Конвертор Noranda

Мед (конвертерна)

Корица от камък




Конвертор Mitsubishi

Мед (конвертерна)

Корица от камък




Топилни и рафинационни пещи



Пещ

Използван метал

Използван материал

Бележки














Индукционна пещ

Повечето

Чист метал и скрап

Индуцираното разбъркване подпомага легирането. При някои метали може да се използва вакуум.

Електронно-лъчева пещ

Труднотопими метали

Чист метал и скрап




Ротационна пещ

Алуминий, олово

Различни видове скрап

Флюсове и соли използвани за комплексни основни маси

Отражателна пещ

Алуминий (първичен и вторичен)

Различни видове скрап

Ваната или подът може да имат различна конфигурация. Топене или задържане

Contimelt (непрекъснато топене)

Мед

Меден анод, чист скрап и черна мед.

Комплексна система от пещи.

Шахтова пещ

Мед

Меден катод и чист скрап.

Режим на редуциране

Барабанна пещ (Томас)

Мед

Меден скрап

Топене, рафиниране на открит огън

Тигли с нагряване (индиректни кошове)

Олово, цинк

Чист скрап

Топене, рафиниране, легиране

Тигли с директно нагряване

Благородни метали

Чист метал

Топене, легиране



Сподели с приятели:
  1   2   3   4




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница