Технические, экономические, экологические аспекты развития технологий и оборудования производства ОАО «Машзавод Труд»

Крупина Н.А., заведующая лабораторией обогащения ЗАО «ТИГОМ», г. Новосибирск

 

Промышленность Российской Федерации характеризуется
высокой ресурсоемкостью. Одна из причин обусловлена  низким уровнем использования вторичного сырья. Объем  отходов, как и территории, занятые под их складированием значительны и требуется их надлежащее содержание с обеспечением безопасности и исключением чрезвычайных ситуаций.

 В таблице 1 представлен годовой уровень накопления и использования основных видов отходов РФ последнего десятилетия. Средний уровень использования отходов не превышал 25%.

Таблица 1. Годовой уровень накопления и использования основных видов отходов РФ.

Отход	Объем образо­вания, млн т	Уро­вень утилизации, %	Основной целевой продукт	Для вто­ричного сырья в целевом продукте по факту, %
Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых	2730	35	Строительные материалы	3,6
Шлаки и золы	33,6	15,7	Цемент и др. вяжущие	20,6
Лом черных металлов	30	88	Сталь	27,0
Древесные отходы	12,3	52,5	Топливо, строительные материалы	1-10,0
Макулатура	3,14	33,4	Картон, бумага	18,0
Покрышки автомобил.	1	4,7	Резиновые изделия	3,6
Полимеры	0,71	12	Термопласты	4,2
Стекло	0,6	34	Стекло	10,0
ТКО	54	3,5	Продукты	1

Отсутствие  взаимодействия власти и бизнеса в сфере отходов ведет к межотраслевым проблемам, к отсутствию общей системы вторичного использования и
утилизации отходов и перспектив развития рынков вторичного сырья, которые обеспечивали бы оборот отходов между отраслями и получение востребованной продукции с организацией процесса переработки отходов в сочетании с эффективным современным оборудованием.

В России проблема комплексной переработки, безотходной технологии, использования отходов производства и потребления начала интенсивно рассматриваться с 1975 г. Разрабатывались и внедрялись схемы рационального использования сырья, возможность применения безотходных технологий, учет и контроль складирования, промышленную безопасность.  Государственный надзор  в период смены экономической формации в РФ, в том числе и за отходами, фактически отсутствовал, что привело к «захламлению» территорий и водоемов, к целому ряду экологических проблем и к чрезвычайным ситуациям.

Современный (рациональный. комплексный) подход  к решению  проблем отходов базируется на трех основных принципах. Первый принцип - сократить объем образования отхода, второй - повторно использовать без изменения физического состояния, третий - вовлечь во вторичное использование через переработку.

Эти три принципа заложены в  концептуальной основе теории и практики комплексного использования сырья, которая состоит в переведении отходов производства в качественное сырье для других отраслей и получение на их основе новых продуктов (реутилизация).

.В 2011 г. Правительством РФ была поставлена задача объеденить разрозненные передовые разработки по многим отраслям промышленности с целью  разработать варианты экологически чистых, высокотехнологичных, конкурентоспособных отходоперерабатывающих комплексов. В 2014 г. с принятием Федерального закона от 21.07.2014 года № 219-ФЗ предприятия должны внедрять экономически рентабельные технологии, минимизирующие образование отходов и выбросов -  наилучшие доступные технологии (НДТ).

Указ Президента РФ от 14 января 2019 г. о создании публично-правовой компании по формированию комплексной системы обращения с твердыми коммунальными отходами «Российский экологический оператор» принципиально изменяет существующее положение и  к 2024 г. доля ТКО, направленных на утилизацию, в общем объёме достигнет 36%; доля ТКО, направленных на обработку – 60%. Будет проведена рекультивация 191 несанкционированной свалки в границах городов, ликвидировано не менее 75 опасных объектов накопленного экологического вреда.

В 2019 г. в Правительство РФ внесён законопроект, предусматривающий создание единой государственной системы, центральное место в которой должен занять федеральный оператор. Проект предполагает создание и введение в эксплуатацию 7 производственно-технических комплексов по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов I и II классов опасности.

Утилизации и обезвреживание отходов I и II классов опасности в Сибирском регионе чрезвычайно актуальна. Институт геологии и минералогии СО РАН разработал технологию переработки ртутьсодержащих отходов. Данные испытаний этой технологии представлялись на одной из наших конференции коллегами из ЗАО «Итомак», а ЗАО ТИГОМ  разрабатывал проект установки с использованием оборудования производства машзавода Труд.

 Что касается горнодобывающей отрасли, переработка отходов и доизвлечение ценных компонентов не отражено в перечне природоохранных проблем в рекомендуемых справочниках, аккумулирующих данные о наилучших доступных технологиях (НДТ) - «Добыча и обогащение железных руд», «Добыча и обогащение руд цветных металлов» и ряд др. Они не содержат сведений по технологиям переработки отходов соответствующих производств. Специальный справочник «Утилизация и обезвреживание отходов» не касается минеральных отходов рассматриваемых отраслей.  К технологической оценке горнопромышленных отходов, базирующейся на минералогической информации, требуется предъявлять  требования о направленности на ресурсосбережение и повышение глубины переработки, к системному и комплексному подходу.

Технологии и оборудование, разрабатываемое и изготавливаемое  группой предприятий  завод «Труд» направлены на решение задач по рациональному использованию минерального сырья в разных отраслях промышленности.  

Одна из успешных разработанных проектов – гравитационная технология и оборудование на базе отсадочной диафрагмовой машины с подвижным решетом Труд-6ПР и отсадочной центробежной машины ЦОМ-0,2 для переработки  железных, марганцевых, баритовых, флюоритовых руд с получением концентратов  с крупностью куска полезного минерала от 50 до 0,04 мм и отвальных хвостов. Помимо очевидных преимуществ в виде капитальных и эксплуатационных затрат, имеются технологические, технические, экологические преимущества, основные из них – простая и надежная схема обогащения, получение крупнокусковых концентратов,  минимальное образование шламов, меньший объем хвостохранилища,  получение строительного материала из отходов производства – щебня, песка.

В 2019 г. в ЗАО «ТИГОМ» поступили  запросы на оборудование и технологии для переработки лежалых продуктов:  извлечение граната из лежалых хвостов обогатительной фабрики тонких фракций -0,35+0,16 мм, извлечение ферросиликомарганца фракции -10 мм из отвалов металлургического производства, выделение нефти из отвалов горных выработок нефтеносных песчаников.

В предыдущие годы неоднократно рассматривались предложения по переработке стекла (стеклобоя,  стеклопакетов, автостекло), электротехнического лома. Требовалось разрабатывать/модернизировать оборудование для разделения материалов - стекла от пластика; продуктов с высоким содержанием драгметаллов от электротехнического «мусора».

С 2014 г. ЗАО «ТИГОМ»  приступил к разработке технологии и оборудования для утилизации снежных масс. Были разработаны и изготовлены несколько модификаций станций снегоплавления, проведены их испытания, разработан технологический регламент и т.д. и т.п. В 2017 г. была спроектирована, изготовлена, установлена на промплощадке машавода «Труд» опытно-промышленная установка утилизации снежных масс (ОПУУСМ). Эксплуатация станции в зимний период  2017-2019 гг. выявила не столько технологические с техническими или экономические с экологическими недостатки, требующие решения, сколько невозможность организации работы станции как по поставке объемов снежной массы, так и по ее качеству. Многолетний опыт работы снегоплавильных станций Москвы, Санкт-Петербурга свидетельствует о  необходимости регламентированной работы станции, т.е. ритмичность поставки связывается с прогнозными данными, плечом доставки, обслуживающей техникой и пр. Эффективность или скорость плавления снижаются, энергозатраты на утилизацию 1 м куб. снежной массы увеличиваются с возрастанием плотности и загрязненности снежной массы. Технология утилизации снежной массы напрямую связана с рациональной организацией ее уборки и транспортирования, со способом подачи и типом теплоносителя, с системой и состоянием ливневой канализации. Эта технология должна вписываться в общий комплекс экосистемы городской среды, и существенно зависит от позиции городских властей.

Из успешно реализованных проектов по ресурсосберегающим технологиям  можно представить сепаратор барабанный СБ-50. Для местной птицефабрики были разработаны чертежи агрегата, предназначенного для очистки загрязненной воды, поступающей из моечной машины от механических примесей крупнее 1,5 мм. Сепаратор был изготовлен, поставлен, успешно работает. Этот же агрегат предусматривается для очистки оборотных вод при переработке промышленных и бытовых отходов в системе оборотного водоснабжения  для очистки, например, от «тонкого» полиэтилена. Перечень оборудования машзавод «Труд» для очистки стоков, растворов, в том числе и для организации системы оборотного водоснабжения представителен:  сгустители радиальные и пластинчатые типа СЦ и СП, флокулярная флотомашина ФМФ, комплекс приготовления флокулянтов, емкостное оборудование - отстойники, чаны.

Одна из последних работ по испытаниям на обогатимость отходов – исследования обогатимости гравитационными методами лежалых хвостов Мундыбашской обогатительно-агломерационной фабрики  в Кемеровской области  с целью выделить гранатовый продукт для гидроабразивной резки, который рассматривается конкурентным для  гранатового песка  производства КНР. В процессе испытаний на концентрационном столе получен гравиоконцентрат с содержанием минералов магнетита, пирита и граната, из которого получены  отдельные готовые продукты для реализации.

В открытом информационном доступе имеются исследования ряда научно-исследовательских организаций по переработке лежалых хвостов Мундыбашской и Абагурской ОАФ. Сообщается, что в процессе эксплуатации Мундыбашской и Абагурской агломерационно-обогатительной фабрик Кемеровской области в хвостохранилищах накоплено более 130 милл. тонн лежалых железорудных хвостов. По заключению специалистов, дальнейшее распространение отходов может привести к негативным экологическим последствиям. Предложена безотходная технология переработки хвостохранилищ сухим способом с получением·  железосодержащего концентрата;  строительного песка; ·  кирпича керамического;   порокремниевого гравия и камнелитых плиток. Показана экономическая эффективность переработки сухим способом по сравнению с «мокрым» обогащением. Однако, не учитывается весь комплекс переработки «сухим» методом, а именно, развитая система аспирации на всех этапах переработки минерального сырья с высоким содержанием кварца, т.е. силикозоопасное.

По технологии переработки отвальных продуктов должно приниматься сбалансированное решение по техническим, технологическим, экономическим, экологическим аспектам объекта.

Разработка технология переработки лежалых хвостов Мундыбашской ОАФ в ЗАО «ТИГМ» рассматривается в несколько этапов. Первый - исследования обогатимости сырья с целью получения кондиционных продуктов  - магнетитового концентрата, пиритного золотосодержащего продукта, гранатового продукта, промпродуктов, хвостов, шламов. Суммарный выход тяжелой фракции по отдельным пробам составил от 5-6% до 10%. Второй – наработка объемных партий концентратов и продуктов обогащения с целью определения направлений их использования и стоимости переработки.. Третий этап – проектная часть, включающая ТЭО и проект строительства обогатительной фабрики по отработке хвостохранилищ.

Предложенный технологический подход к переработке хвостохранилищ позволит расширить экономически эффективную минерально-сырьевую базу региона, а также получить востребованные продукты, в том числе и технический гранатовый концентрат, перспективный для снижения зависимости от импорта.

Обращаем внимание, что для подтверждения эффективности работы технологической схемы по переработке минерального сырья мы предлагаем опробовать технологии на модернизируемых модулях существующих обогатительных машин в нашей лаборатории обогащения ЗАО «ТИГОМ».

Направления деятельности ГП ЗТ согласуются с потребностями наших Заказчиков. Технические решения, которые мы предлагаем и реализуем, отвечают требованиям бережного отношения к минеральным ресурсам, окружающей среде, включают схемы внутреннего водооборота, не энергоемкие. Многие наработанные решения мы готовы применить в другой области – в сфере экологии или для рекультивации земель, почв, отработки техногенных месторождений на модернизированном или специально разработанном оборудовании.

Будем готовы участвовать в строительстве благоприятной экосистемы города Новосибирска – в создании установок по утилизации отходов.