Алюминий без шлама

Из всего многообразия тем Международного конгресса «Цветные металлы и минералы-2015» наш корреспондент выбрал ту, что волнует каждого из нас — экология. Как получать металл с меньшими затратами энергии и при этом не навредить окружающей среде? Тема актуальна, поскольку мы имеем в черте города КрАЗ, а на конец этого года запланирован пуск Богучанского алюминиевого завода.

Заседание подсекции «Экология» (секция «Получение алюминия) началось с обзора мировых экологических достижений в алюминиевой промышленности. Например, очень интересное решение нашли аргентинские разработчики. Они предложили компактный мобильный прибор, оснащённый анемометром и газоанализатором. Этот прибор движется по монорельсу, который повторяет профиль корпуса электролиза. Система позволяет отследить выбросы от конкретного электролизёра и за счёт вентиляции нормализовать атмосферу на рабочем месте. Разработчики утверждают, что использование этого устройства (в отличие от традиционных способов) даёт экономию (только на замерах) от одного до трёх миллионов долларов в год.

Другая важная тема, на которой сосредоточили внимание участники экологической подсекции — «Утилизация шламов заводов по производству алюминия». У каждого завода есть шламовые поля. Проходит от трёх до пяти лет, эти поля заполняются, и встаёт вопрос о строительстве новых.

— На мой взгляд, это тупиковый вариант. С одной стороны, заводам нужно всё время выделять новую землю, а это сложная процедура, а с другой — экология страдает, — говорит доктор химических наук, генеральный директор ООО «Безотходные и малоотходные технологии» Борис Петрович КУЛИКОВ (г. Иркутск). — Все отходы на шламовых полях, какие бы там противофильтрационные экраны ни были, содержат очень вредные сухие химические соединения, которые ветром разносит на окрестную территорию.

Утилизация — очень актуальный вопрос и с точки зрения экологии, и с точки зрения экономики. Скажем, в отходах шламовых полей достаточно высокое содержание галлия — примерно в 100 раз выше, чем в рудах, из которых его извлекают, а галлий используют в радиоэлектронике и в полупроводниковой промышленности (например, для изготовления солнечных батарей). Кроме всего прочего, в шламе содержатся ценные компоненты для электролиза алюминия, поэтому создано огромное количество технологий переработки. Я в алюминиевой отрасли уже 35 лет и могу сказать, что один из масштабных проектов реализован в Иркутской области. Братский алюминиевый завод поставляет отходы со шламового поля на Ангарский цементный завод. Порядка 5-6 тысяч тонн отходов утилизируется ежегодно.

— На одну тонну алюминия-сырца образуется до 20 кг твёрдых отходов, которые в виде пульпы направляются на шламовые поля. Сложный состав шламов алюминиевых заводов, состоящих из веществ разных по своим физико-химическим свойствам, затрудняет их переработку с целью извлечения ценных компонентов — оксида алюминия и фторидов металлов. В результате заводы предпочитают их сбрасывать на шламовые поля, — рассказал на конференции Юрий Иванович СТОРОЖЕВ, доцент кафедры теплотехники и газодинамики ПИ СФУ, канд. техн. наук. — В итоге площадь шламовых полей составляет от 2,5 до 12 га, а глубина — от 5 до 10 метров. Это миллионы тонн отходов!.. Однако все известные решения по утилизации шламов основаны на введении небольших добавок мелкодисперсных отходов шламовых полей, к примеру, в производство глинозема, стройматериалов, в частности цемента. А между тем шламы содержат основные компоненты для производства алюминия: фториды металлов (32%) и глинозём (31 %).

Учёный описал технологию, при которой экономический годовой эффект от переработки отходов шламового поля составит 612 млн рублей, но для организации данной работы нужна заинтересованность руководства алюминиевых предприятий.

Представитель французской компании Fives Solios S.A. господин Венсан ЖИРО участвует в работе конгресса и выставки «Цветные металлы и минералы» уже много лет.

— В этом году большое внимание уделено экологии, начиная с дымовой трубы и заканчивая цехом, — отмечает господин Жиро. — Радует, что доклады, сделанные на форуме, затем будут доступны всему мировому сообществу. С участниками конференции у нас уже сложились дружеские отношения, и мы это очень ценим. Например, активно взаимодействуем с профессором СФУ Петром ПОЛЯКОВЫМ. Поляков — это личность, квинтэссенция ценной информации в нашей отрасли!.

— Внимание к переработке отходов алюминиевого производства зрело постепенно, из года в год. Сейчас уже есть некоторый оптимизм, — подводит некоторые итоги конгресса д.х.н., профессор кафедры металлургии цветных металлов ИЦМиМ СФУ Пётр Васильевич Поляков (на фото внизу). — Похоже, созрела научная база и понимание путей решения проблем, связанных с переработкой отходов. Но это полдела, нужно ещё закупить оборудование, провести заводские испытания и т.д. В отличие от прошлых лет большее внимание к конгрессу проявили краевые власти. Например, работу одного из круглых столов возглавила заместитель председателя Правительства Красноярского края Наталья Владимировна РЯЗАНЦЕВА. Во время мозгового штурма поднимались вопросы, от которых зависит конкурентоспособность предприятий на мировом рынке: о создании инжиниринговых центров, о том, чем их насыщать, какой продукт будет востребован в ближайшее время и т.д. Впервые в рамках форума сделал доклад министр промышленности, энергетики и торговли Красноярского края Анатолий Григорьевич ЦЫКАЛОВ. Диалог с властью выстраивается.

Да и сам профессор Поляков на конференции в рамках конгресса впервые рассказал о прорывной технологии производства алюминия, которая абсолютно не похожа ни на какую другую. Он познакомил участников с результатом своего многолетнего труда. «DREAM CELL» — так назвал учёный ванну своей мечты — высокопроизводительный аппарат (электролизёр), который работает без участия человека. К тому же ванна-автомат экологически чистая, выделяет только алюминий и кислород. Профессор подтвердил, что уже получены два патента на это изобретение и сейчас готовится к регистрации третий.

Авторитетные западные коллеги выразили своё отношение к мечте профессора Полякова — ванне нового образца — продолжительными аплодисментами.

Было чему поучиться у зарубежных коллег и нашим исследователям. Например, интересную работу — электролизёр мечты KAN-NAK представил учёный из Швейцарии Rene von KAENEL. В то время как готовящийся к пуску Богучанский алюминиевый завод оснащён электролизёрами с обожженными анодами на силу тока 275–350 кА, «швейцарская мечта» рассчитана на миллион ампер (от силы тока напрямую зависит производительность завода). Нет предела совершенству.

VII Международный конгресс и выставка «Цветные металлы и минералы-2015», проходившие в Красноярске с 14 по 17 сентября, собрали 636 делегатов из 22 стран мира. Участниками стали представители бизнеса, учёные, специалисты, занимающиеся технологиями и вопросами развития производства цветных металлов и сплавов. В рамках конгресса прошли лекции, семинары, круглые столы. Работало 11 секций. Организатором столь важного отраслевого форума наряду с компаниями РУСАЛ, «Полюс», ГМК «Норильский Никель» выступил Сибирский федеральный университет.
Д. ФИЛЬКО