Одна из ключевых целей экологической программы Металлоинвеста — существенное снижение выбросов в атмосферу. Важный шаг на пути к её достижению — отработка и внедрение технологии сероочистки. Каких результатов удалось добиться на текущий момент?
Методы — безопасные, материал — нейтральный
Экспериментальная установка сероочистки — проект уникальный. Его разработали специалисты Лебединского ГОКа и научно-производственного предприятия «ТОРЭКС». Объект запустили в опытно-промышленную эксплуатацию в октябре 2022 года.
Руководитель группы по техническому обеспечению технологических процессов «ТОРЭКСа» Евгений Берсенев пояснил:
— Уникальность проекта — в комплексном подходе. Чаще всего под сероочисткой подразумевают только очистку от серы технологических газов тепловых агрегатов. Но тогда остаётся вопрос, а что делать с отходами, то есть с серой и её соединениями? Наш проект предусматривает их использование с выгодой для предприятия. Мы предлагаем из шлама сероочистки производить искусственный гипсовый камень или гипсовый вяжущий материал. Они востребованы в строительной отрасли. Комбинат сможет использовать их для нужд предприятий Металлоинвеста или поставлять внешним потребителям.
Справка
- «ТОРЭКС» - Научно-производственное внедренческое предприятие, расположенное в Екатеринбурге. Специализируется на разработке решений для металлургической отрасли. Специалисты компании занимаются совершенствованием тепловых агрегатов различного типа, запуском новых фабрик окомкования, модернизацией технологий металлургического производства.
Еще один немаловажный аспект – ориентация на экологичность и безопасность. Альберт Киреенков, главный металлург Лебединского ГОКа уточняет:
— Мы выбираем максимально безопасные методы очистки газа и настолько же безопасные способы использования отходов, полученных в результате очистки. Даже реагенты, которые применяются в установке, — это природные компоненты и их производные: мел, известняк, известковая продукция. И на выходе планируем получить материал, нейтральный к окружающей среде.
Из газа – в осадок
Опытная установка сероочистки – это отдельно стоящее здание, куда из коллекторов обжиговой машины №2 фабрики окомкования поступают отходящие газы.
С помощью дымососа газы подаются в циклоны — металлические ёмкости конусообразной формы. Там происходит предварительная очистка от пыли.
Окончательное «обезвреживание» проводят щелочной суспензией (так называемым «известковым молочком») в специальных устройствах — скрубберах-абсорберах Вентури.
Диоксид серы, содержащийся в газе, вступает в реакцию с реагентом, выпадает в осадок и осаждается в сборнике отработанной суспензии. А очищенный воздух выходит в дымовую трубу.
Из осадка собирают серосодержащий шлам, который обезвоживают в специальных тканевых фильтровальных мешках. Когда жидкость полностью стекает, осадок становится пластичным, как глина.
В яблочко!
Итоги первого этапа испытаний подвели в начале текущего года. Тестирование подтвердило: метод вполне работоспособен. Предварительные результаты, правда, оказались далеки от заявленных: эффективность очистки составила до 61% (при целевых показателях проекта 80-90%).
— Назвать эти значения неудачей было бы неправильно, — говорит Альберт Киреенков. — При первом запуске экспериментальной установки главное – убедиться, что оборудование работает стабильно, все процессы идут в соответствии с проектом.
На втором этапе специалисты проверили эффективность различных режимов работы установки и поэкспериментировали с реагентами, опробовав несколько видов мела, известняк, известь и их смесь. Результат — несомненный повод для гордости. Ведь удалось подобрать параметры, при которых средняя степень очистки обжиговых газов от серы составила 95%, а максимальная — почти 98%!
Важно, что наилучший эффект получили при использовании известняково-известкового материала, доставленного с ОЭМК. Материал этот на металлургическом комбинате всегда считался отходом производства и, соответственно, требовал затрат на складирование, захоронение, утилизацию. Теперь же он может стать источником дохода!
Справка
- Природный гипс — минерал из класса сульфатов (дигидрат сульфата кальция, CaSO₄·2H₂O). Его применяют как вяжущий материал в медицине и при строительстве, используют для получения удобрений, красок и эмалей. Гипсовый камень добывают из осадочных горных пород на месторождениях во Владимирской, Архангельской, Иркутской областях, в Поволжье, Башкирии и Западном Приуралье.
Самое интересное – впереди
Однако и этот результат — промежуточный. Теперь перед разработчиками стоит задача превратить шлам сероочистки в товарный продукт, соответствующий стандартам.
В апреле представители компании «ТОРЭКС» передали образцы шламов в лабораторию аналитической химии института металлургии УрО РАН. Сейчас учёные подробно изучают химический и фазовый составы материалов. Получив результаты исследований, специалисты «ТОРЭКСа» и Лебединского ГОКа разработают оптимальную технологию производства гипса и отработают её на практике. Ну, а следующим шагом должно стать проектирование и строительство промышленной установки сероочистки для одной из обжиговых машин.
Проект по сероочистке — отличный пример того, как Металлоинвест реализует свои Ценности.
- Тут есть Забота об окружающей среде.
- Есть Развитие: компания применяет передовые решения.
- Есть Партнёрство — в нашем случае с компанией «ТОРЭКС».
- И, конечно, есть Качество: мы ставим перед собой амбициозные цели, непрерывно повышая планку.
Это интересно.
Проблема – общая, решения – разные
Проблема серы – общая для всех предприятий металлургического комплекса. Это вещество содержится в добываемой руде в качестве примеси. При этом к содержанию её в товарном металле потребитель предъявляет довольно жесткие требования: избыток серы влияет на механическую прочность и свариваемость, электротехнические, антикоррозийные свойства металла.
Для удаления серы используют различные технологии. Но все они имеют побочный эффект: выделение соединений, которые попадают в окружающую среду. Особенно острым вопрос является для цветной металлургии. Там содержание серы в отходящих газах может доходить до 5% (для сравнения: на Лебединском ГОКе содержание диоксида серы в отходящих газах – менее 0,1%).
До недавнего времени во всём мире использовали два варианта решения «серной проблемы». Первый – рассеивание диоксида серы высоко в воздухе. Так, труба на заводе одной из канадских компаний достигает 400 метров. Однако результат получается так себе: ведь соединения всё равно попадают в атмосферу.
Второй способ — сжижение газа и захоронение его в естественных пустотах под землей. Но и это не лучший выход, ведь никто не знает, что может случиться с таким «складом» через несколько лет или в более отдаленной перспективе.
Но есть и более оптимальное решение — выделить из исходящих газов соединения серы и превратить их в товарный продукт. Довольно логично, ведь эти вещества широко используются в текстильной, пищевой, строительной отраслях, в фармакологии, при производстве удобрений, резины, каучука, машинных масел и так далее.
По этому пути сегодня идут экологически ответственные компании, в том числе, и Металлоинвест.
В мировой практике чаще всего из диоксида серы получают серную кислоту, которая затем идёт на производство удобрений. Но этот вариант подходит для случаев высокого содержания серы в отходящих газах предприятия. То, есть, никак не для Лебединского ГОКа. Поэтому нашим выбором и стал гипс.