УДК 338.45:669 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

УДК 338.45:669
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНОВОГО
СПЕКА НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО
ПРОЦЕССА
Посылаева Д. Е.,
научный руководитель кандидат эконом. наук Цецаркина С. И.
«Сибирский Федеральный Университет»
Институт Управления Бизнес-Процессами и Экономики
Уровень промышленного развития стран напрямую связан с развитием
алюминиевой отрасли, а алюминий является самым востребованным из цветных
металлов по объемам производства и применению в народном хозяйстве.
Благодаря своим уникальным характеристикам алюминий находит все большее
применение во многих сферах человеческой деятельности.
С 2000 по 2011 годы объем мирового потребления первичного алюминия вырос
на 40 % и достиг 43,8 млн. т. С учетом всех форм вторичного металла потребление
алюминия в 2011 году составило 43,8 млн. т, около 25 % приходится на Западную
Европу и 30 % – на Северную Америку с Азией.
Россия является одним из крупнейших производителей первичного алюминия. В
2011 году объем его выпуска составил 4,1 млн. т, что на 2 % больше, чем в 2011 г. Две
трети этого количества экспортируется в необработанном виде.
Структура потребления алюминия выглядит следующим образом: пищевая
промышленность и упаковка – 28 %, транспортное машиностроение – 26 %,
аэрокосмическая промышленность – 14 %, строительство – 12 %, электротехника – 8 %,
прочее – 12 %. Динамично растет производство пищевой алюминиевой упаковки и
баночной тары. Например, выпуск банок для напитков в 2011 году вырос на 33 % по
сравнению с 2010 г. Медленно развивается строительство жилья и сооружений. Доля
этого сектора в объеме потребления алюминия у развитых стран составляет 18 %, а в
Китае – 32 %. Эта отрасль при надлежащем регулировании ее развития могла бы
осваивать значительное количество алюминия.
Таким образом, в России существует потенциал для роста потребления
алюминия, на который указывают низкий уровень его потребления (2,7 кг/чел на душу
населения) и высокий объем его производства. В отрасли сформировались крупные
бизнес-структуры, которые создают небольшие мощности по изготовлению
алюминиевых полуфабрикатов, особенно проката для упаковки, некоторых
строительных конструкций. Такие материалоемкие отрасли, как строительство и
машиностроение, не используют алюминий так же широко, как в развитых странах.
В средне— и долгосрочной перспективе потребление алюминия в России будет
увеличиваться благодаря росту инвестиций в строительство дорог, зданий и
транспортной инфраструктуры.
На одну тонну глинозема расходуется 5—6 т нефелиновой руды. Для
производства одной тонны алюминия требуется около двух тонн глинозема, то есть 12
т нефелиновой руды. Поскольку спрос на алюминий имеет стабильную тенденцию
роста, следовательно, и потребление глинозема растет. Объектом исследования
является цех гидрохимии ОАО «РУСАЛ Ачинск», в котором осуществляется
переработка спёка с целью получения гидроксида алюминия и содопоташного
раствора. При производстве глинозема большую роль играет снижение его потерь на
каждой стадии технологического процесса. Цех гидрохимии включает наибольшее
число отделений и участков, изготавливающих полуфабрикат, необходимый для
дальнейшего получения готового продукта. Снижать эти потери необходимо, т.к. это
отражается на себестоимости продукции, соответственно, на повышении прибыли.
При оценке экономического потенциала цеха гидрохимии ОАО «РУСАЛ
Ачинск» можно сделать вывод, что выпуск основной продукции – гидроксида
алюминия, увеличился за 2008 – 2010 гг на 2%., а выпуск попутных полуфабрикатов на 2,8%.
Существуют резервы увеличения выпуска глинозема на 1,35% за счет
устранения внеплановых простоев оборудования.
Анализ качества продукции показал, что содержание Al2O3 в отвальном шламе за
2008-2010 возрасло на 6%. Это уменьшило его извлечение в глиноземе на конечной
стадии переработки.
Основным резервом является совершенствование технологического процесса на
стадии выщелачивания и обескремнивания в цехе гидрохимии.
В отделении выщелачивания существует проблема, связанная с увеличением
выноса количества твердой фазы со сливом аппаратов, приводящая к дополнительным
вторичным потерям Al2O3 и Na2O.
Предлагается провести модернизацию сгустителей в отделение агитационного
выщелачивания, которая заключается в поднятии лучей, расположенных ближе к
сливному карману, выше, над раствором, что увеличит площадь осаждения раствора и
устранит причину перехода твердых частиц шлама в осветленный алюминатный
раствор. Данное мероприятие снизит безвозвратные потери глинозема со шламом в
последующих отделениях гидрохимии.
Расчеты показали, что в результате предложенного технологического решения
себестоимость продукции снизится на 6,64 рубля на 1 тонну, увеличится выпуск
попутных полуфабрикатов на 63 тыс.руб.. Доизвлечение глинозема из шлама составит
1000 т/год, т.е выпуск гидроксида алюминия – 1076,3 тыс. тонн. Количество
безвозвратных потерь на 1 тонну гидроксида алюминия снизится на 0,93 кг/т Al2O3 и
составит 2,57 кг/т Al2O3. Дополнительная прибыль от предложенного мероприятия –
8,2 млн.руб. Срок окупаемости - 0,09 года при капитальных затратах 738,5 тыс.руб.
Анализ показал, что в отделении обескремнивания цеха гидрохимии возможно
снижение
потерь глинозема с оборотом белого шлама. Потери обусловлены
увеличением содержания твёрдого в алюминатном растворе, что повысит нагрузку на
существующие фильтры БОУ-40 на стадии регенерации. Наиболее оптимальным на
промывке является отношение жидкого к твердому, равное 3. Расчеты показали, что
для повышения соотношения жидкого к твердому с двух до трех необходимо
выполнить монтаж дополнительно двух фильтров указанного типа с вакуумной
системой. Существующие 9 фильтров БОУ-40 использовать для фильтрации
оставшейся исходной пульпы и промывки шлама после регенерации.
Расчеты показали, что в результате расширения узла регенерации белого шлама
выпуск глинозема увеличится на 1,3 тыс тонн; количество безвозвратных потерь на 1
тонну гидроксида алюминия снизится на 0,7 кг/т Al2O3 и составит 1,25 кг/т Al2O3.
Следовательно, доизвлечение гидроксида алюминия увеличится на 0,003%, а
значит предлагаемые технологические решения являются эффективными.
Постоянное наблюдение за потерями полезного компонента на всех стадиях
переработки нефелинового спека, анализ потерь и разработка направлений на
совершенствование производственного процесса, позволяет увеличить содержание
Al2O3 в глиноземе. Расчеты показали, что в результате расширения узла регенерации
белого шлама выпуск глинозема увеличится на 1,3 тыс тонн;
количество
безвозвратных потерь на 1 тонну гидроксида алюминия снизится на 0,7 кг/т Al2O3 и
составит 1,25 кг/т Al2O3.