CC BY
62
УДК 656.073:669.85/86
*
И.И. Минкина
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ЛОГИСТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ АПАТИТОВОЙ РУДЫ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА
Исследовано логистическое управление процессом извлечения редкоземельных металлов из апатитовой руды Кольского полуострова. Рассмотрен процесс извлечения редкоземельных металлов, спрос на данный вид редкоземельной продукции и перспективы развития рынка редкоземельных металлов.
Logistic management for the process of extraction of rare-earth metals from apatite ore of the Kola Peninsula is researched. Rare-earth metals extraction process, demand for this type of rare-earth products and market development prospect of rare-earth metals are discussed.
В настоящее время в России осталось всего три предприятия, способных выпускать редкоземельную продукцию: ООО "Ловозерский ГОК" (Кольский полуостров), Соликамский магниевый завод (Пермский край) и Чепецкий механический завод (Удмуртия). Наиболее доступными российскими источниками РЗМ являются ловозерские лопаритовые и хибинские апатитонефелиновые руды на Кольском полуострове. Апатит имеет преимущество перед лопаритом по составу и содержанию более ценных иттрия, средних и тяжелых редких земель. Группа уникальных месторождений редких и редкоземельных металлов, золота и платиноидов, циркония и титана, сосредоточенная на относительно небольшой и легкодоступной территории Ловозерского, Ковдорского и Кировско-Апатитского районов, может служить при этом долговременной стабильной сырьевой базой рудных концентратов. Наряду с месторождениями-гигантами здесь выявлено множество месторождений малого и среднего масштаба с богатыми, но сложными по составу рудами; они представляются перспективной базой для форсированной отработки мобильными модульными горно-обогатительными комплексами при возникновении дефицита редких металлов, циркония и иттрия.
Основные преимущества апатита как сырьевого источника редких земель заключаются в следующем:
1. Состав редких земель по индивидуальным элементам весьма привлекателен, так как содержание средних РЗМ (самария, европия, гадолиния, тербия) и тяжелых (диспрозия, эрбия, иттербия и иттрия) достаточно высокое. Эти металлы и их соединения пользуются наибольшим спросом в сфере высоких технологий и имеют большую цену на мировом рынке.
2. Апатит перерабатывается на заводах на фосфорные удобрения, поэтому затраты на его добычу и обогащение с точки зрения извлечения редких земель равны нулю - они списываются на производство удобрений.
3. Важной особенностью хибинского апатитового концентрата является и то, что он, в отличие от остальных источников редких земель, не содержит радиоактивных элементов; выделенные из него РЗМ также не радиоактивны и не требуют дезактивации - очистки от радиоактивных примесей.
4. Есть возможность получения попутных высоколиквидных товарных продуктов.
Логистическое управление извлечением редкоземельных металлов представляет собой организацию процесса извлечения редкоземельных металлов таким образом, чтобы при минимальных издержках наилучшим образом удовлетворить потенциальных потребителей и расширить их круг.
Для организации такого процесса как извлечение редкоземельных металлов необходима бесперебойная поставка сырья, чтобы исключить простаивание оборудования и сбой технологического процесса. Обеспечить бесперебойность поставок позволяет собственная сырьевая база предприятий. На Кольском полуострове извлечением редкоземельных металлов из апатитовой руды занимаются две компании: ОАО «Апатит» и ЗАО «Северо-Западная Фосфорная Компания» (ЗАО «СЗФК»). Данные компании располагают собственными сырьевыми базами с производительностью 10 млн. т апатитового концентрата в год на ОАО «Апатит» и 2 млн. т апатитового концентрата в год на ЗАО «СЗФК». Сырье для производства апатитового концентрата поставляется с рудников. В эксплуатации ОАО «Апатит» находятся шесть месторождений: Кукисвумчоррское, Юкспорское, Апатитовый Цирк, Плато Расвумчорр, Коашвинское и Ньоркпахкское. ЗАО «СЗФК» осваивает два резервных хибинских месторождения - Олений Ручей и Партомчорр. Апатитовая руда перерабатывается на обогатительных фабриках. Технологический цикл производства апатитового концентрата представлен следующими стадиями:
1. Трехстадийное сухое дробление исходной руды до крупности 25 мм.
2. Мокрое одностадийное измельчение в замкнутом цикле с классификацией до крупности 50-55%, класса 0,07 мм.
3. Флотация апатита при рН=8,5-10. Флотационный цикл представлен основной флотацией, тремя перечистками концентрата и одной контрольной флотацией хвостов.
Смолотую руду смешивают с водой; в ней растворены вещества, благодаря которым одни минералы, входящие в состав руды, смачиваются и остаются во взвешенном состоянии (осесть они не успевают), другие же - полезный компо---------------------------- 43 ---------------------------
нент руды - не смачиваются, благодаря поверхностному натяжению жидкости прилипают к воздушным пузырькам и всплывают. В качестве собирателя применяется омыленная смесь (150-200 г/т), обладающая вспенивающими свойствами. Для усиления избирательности процесса используется неорганический полимер
- жидкое стекло, обеспечивающий диспергирование шламистых частиц и одновременно диспергирующий сопутствующие минералы. При переработке смешанных и окисленных руд в процесс подают органический регулятор ОП-4 в количестве 10-15 г/т, который повышает качественно-количественные показатели флотации, снижает устойчивость пены и расход жирнокислотного собирателя.
4. Двухстадийное сгущение флотационного апатитового концентрата.
5. Фильтрация и сушку концентрата с трёхступенчатой очисткой отходящих газов.
6. Вспомогательные операции.
После проведения контрольной флотации из образовавшегося слива, который попадает в хвосты, проводят извлечение редкоземельных металлов по сернокислотной технологии из фосфополугидрата (побочного продукта основного производства).
На пути от источника сырья (поставщика) до конечного потребителя материальный поток проходит ряд производственных звеньев. Извлечение редкоземельных металлов зависит от грамотного логистического управления данным процессом, поскольку требует своевременной поставки сырья, деталей, материалов в нужном качестве и количестве. Для обеспечения согласованности действий снабженческих, производственных и сбытовых звеньев внутри предприятия необходима внутрипроизводственная логистическая система. Например, для ОАО «Апатит» во внутрипроизводственную логистическую систему входят склады продукции, реагентов, материалов, запчастей и топлива, рудники, АНОФ, транспортные цехи, транспорт. Основные материальные потоки — руда для переработки, пустая порода (в отвалы), апатитовый концентрат, хвосты (отходы флотации).
Логистическая концепция организации производства апатитового концентрата с дальнейшим извлечением редкоземельных металлов включает в себя следующие основные положения:
- отказ от избыточных запасов;
- устранение простоев оборудования;
- отказ от изготовления той продукции, на которую нет заказа покупателей;
- отказ от завышенного времени на выполнение основных и транспортноскладских операций.
Логистическое управление материальными потоками на предприятии дает возможность максимально оптимизировать выполнение комплекса логистических операций. Для этого необходимо решить следующие задачи:
- планирование производства;
- прогнозирование и расчет потребности в материалах;
- рациональная организация системы движения материальных потоков на производстве;
- минимизация уровня запасов в производственных процессах и незавершенного производства;
- сокращение длительности производственного цикла.
Совокупный эффект от применения логистического управления материальным потоком на предприятии складывается из следующих элементов:
1. Налаживание партнерских отношений с поставщиками.
2. Сокращение простоев оборудования, что позволяет говорить о том, что на рабочих местах постоянно имеются необходимые для работы материалы.
3. Оптимизация запасов, являющаяся одной из важнейших проблем логистики, так как содержание запасов требует отвлечения финансовых средств, использование значительной части материально-технической базы и трудовых ресурсов.
4. Улучшение качества выпускаемой продукции.
5. Улучшение использования производственных и складских помещений. Из-за неопределенности потоковых процессов приходится резервировать большие дополнительные площади.
6. Сокращение численности вспомогательных рабочих.
Для извлечения РЗМ из апатитового концентрата требуются относительно небольшие расходы, так как затраты на добычу руды, обогащение и вскрытие апатита отнесены на основной продукт фосфорного производства. Выделяемые при переработке апатитового концентрата соединения РЗМ содержат мало радиоактивных компонентов, что упрощает их дальнейшую переработку.
Устойчивый рост рыночной потребности в редкоземельном сырье наблюдался на протяжении всей второй половины ХХ века. И нет сомнений, что он продолжится и в XXI веке. Ассортимент редкоземельной продукции будет расширяться. Об этом говорит динамика мирового потребления редкоземельной продукции. Такие тенденции связаны, прежде всего, с усовершенствованием технологий практически во всех отраслях промышленности и использованием редкоземельной продукции в создании новых высокотехнологичных товаров, материалов и изделий с уникальными характеристиками, являющимися зачастую решающим фактором в современной конкурентной экономике. Это дает воз---------------------------- 45 ---------------------------
можность производителям редкоземельных металлов занять выгодную рыночную нишу и обеспечить потребности покупателей в редкоземельных металлах.
Автор выражает благодарность научному руководителю - члену корр. РАН, д.т.н., профессору, зав. кафедрой Логистики ресурсосбережения и экономической информатики Мешалкину Валерию Павловичу.
Библиографический список
1. Мешалкин В.П., Дови’ В, Марсанич А. Стратегия управления цепями поставок химической продукции и устойчивое развитие. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003. - 542с.
2. Косынкин В.Д., Глебов В.А. Возрождение российского производства редкоземельных металлов - важнейшая задача отечественной экономики // Пленарный доклад на III Международной конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества». - Суздаль, 4-8 октября 2010 г.
3. Мазуров А.К. Введение в специальность: Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых: учебное пособие / А.К. Мазуров. -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 146 с.
УДК 004.9:658
М.Е. Ермакова, Г.В. Заходякин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СПРОСА ДЛЯ МНОГОАССОРТИМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Исследованы различные модели прогнозирования спроса. Выбраны оптимальные модели для прогнозирования спроса на многоассортиментном производстве. Разработана структура базы данных для хранения исходных данных для прогноза спроса, а также результатов прогноза. На базе аналитической платформы Deductor Academic Studio созданы сценарии для загрузки данных в разработанную базу и сценарий для автоматизированного прогнозирования спроса на многоассортиментном производстве.
Different models of demand forecasting were explored. The optimal models for forecasting the demand for multiproduct manufacturing was chosen. The structure of a database to store the input data for the demand forecasting and the results of forecasting have been developed. The scripts for uploading data into developed database and for automated demand forecasting for multiproduct manufacture on the basis of the analytical platform Deductor Academic Studio 5.3 have been created.
На сегодняшний день прогнозирование спроса является одной из самых востребованных задач бизнес-аналитики. На основании прогноза спроса производственные предприятия оптимизируют закупки сырья, материалов, составляют производственный план, планируют использование складских мощностей и т.п.
----------------------------- 46 -----------------------------
