CC BY
77
УДК 622.550.4:552.57/.58:550.4.07 А.В. Жуков, А.В. Михалков
ЖУКОВ Анатолий Васильевич - доктор технических наук, профессор кафедры экономики и организации производства Школы экономики и менеджмента (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). E-mail: [email protected], МИХАЛКОВ Антон Владимирович - аспирант кафедры экономики и организации производства Школы экономики и менеджмента (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток).
© Жуков А.В., Михалков А.В., 2012
Проблемы и перспективы
организации конкурентоспособного производства
по комплексной переработке известняка и угля
для получения продукции топливного и нетопливного назначения
Рассмотрены минеральные ресурсы, научно-методические, организационные и социально-экономические положения проекта строительства первой очереди горно-химического комплекса в Приморском крае. Разработана экономико-технологическая модель организации производства, технологий и технических средств глубокой химической переработки углекарбонатного минерального сырья. Составлено укрупненное ТЭО организации производства конкурентоспособной продукции; произведен расчет основных технико-экономических параметров вновь создаваемого производства для получения продукции топливного и нетопливного назначения на основе запатентованных экологически безопасных технологий переработки минерального сырья.
Ключевые слова: минеральные ресурсы, комплексная переработка, известняк, уголь, продукция, топливное, нетопливное назначение.
Problems and perspectives of competitive production organization on complex processing of limestone and coal for the obtaining of fuel and non-fuel application' production. Anatoly V. Zhukov, Anton V. Mikhalkov - Scool of Economics and Vanagement (Far Eastern Federal University, Vladivostok). The scientific-methodological, organizational and social-economical regulations for the project construction of the first turn of mining-chemical complex in Primorskiy region are considered here. The economic-technological model of production organization technologies and technical means of deep chemical processing of the coalmining mineral raw materials is developed in this paper. The enlarging feasibility study of competitive output' production organization is made up, the estimation of basic technical-economical parameters of new established production for making of energetic and chemical products on the base of patented ecologically clean technologies for processing of mineral raw materials is presented here.
Key words: mineral resources, complex processing, limestone, coal, goods, fuel, non-fuel application.
До последнего времени производство карбида кальция в бывшем СССР в основном было сосредоточено в двух крупных производственных объединениях, расположенных в г. Усолье-Сибирское Иркутской области и в г. Темиртау Карагандинской области (Казахстан). В УХО «Химпром» (г. Усолье-Сибирское) в эксплуатации находятся две прямоугольные электропечи, средняя производительность одной печи 100-105 тыс. т в год. Эти мощности по производству карбида кальция практически пока единственные на всю азиатскую часть Российской Федерации.
В настоящее время потребность в карбиде кальция в дальневосточных областях Российской Федерации удовлетворяется только на 35- 40% и частично покрывается за счет импорта из Китая и других стран.
В Приморском крае разведан ряд месторождений известняка. В геолфондах бывшего ПГО «Приморгео-логия» имеются отчеты о геологоразведочных работах, проведенных на месторождениях Длинногорском, Прохоровском, Новоселищенском, Высокий Утес, Сухая Скала, Фроловском, Раковском, месторождении ст. Боец-Кузнецово и др. Для технологических исследований по производству карбида кальция будут взяты пробы известняков из карьера Спасского цемзавода и Длинногорского месторождения. По месторождению Высокий Утес выполнен отчет о детальной разведке с подсчетом запасов. Известняк предназначался для использования в цементном производстве, расположенном в районе Партизанска [1]. В отчете также приведена информация о пригодности известняка данного месторождения для производства карбида кальция, в связи с чем технологическая оценка качества минерального сырья из этого месторождения будет
проведена на стадии технико-экономического обоснования строительства завода по производству карбида кальция в Приморском крае [1].
На территории Приморского края выявлены и с различной степенью изучены многочисленные месторождения и проявления углей, которые приурочены к определенным структурным элементам - мезозойским и кайнозойским впадинам. По качеству угли разделяются на бурые и каменные. Бурые угли марок Б-1, 2, 3. Угли марки Б-3 высокой степени углефикации, являются переходными к каменным, а марки Б-1 - лигниты низкой степени углефикации. Каменные угли относятся к маркам Т, С, Ж, Г, Д и отдельных участках к марке А.
При проведении анализа угольных месторождений Приморского края мы руководствовались требованиями ГОСТ 8935-77 к каменным углям для производства карбида кальция:
- предельная зольность - 11-14%;
- содержание серы - менее 1%;
- влажность - 1%;
- средний диаметр куска - 16-17 мм;
- содержание мелочи менее 10 мм - до 10%.
В целом все угли Приморского края относятся к среднезольным (до 20%) и высокозольным. Как в каменных, так и бурых углях отдельные пласты на ограниченных площадях являются малозольными (7-15%). Рабочая влажность каменных углей редко превышает 3-5%; бурые угли, как правило, с высокой влажностью рабочего топлива. Все угли малосернистые, уголь и зола в основном содержат токсичные элементы (мышьяк, свинец, фтор и т.д.) в пределах естественного фона. В некоторых месторождениях бурых углей установлены повышенные содержания германия и радиоактивных элементов.
Площадь распространения каменных углей триасового времени на юге ограничивается широтой г. Владивостока, на севере - г. Уссурийска, на западе - границей с КНР, на востоке - долиной р. Артемовка. На данной площади выявлено и изучено на стадии поисков много проявлений угля, объединенных в угленосные площади (с юга на север).
В существующем проекте запланировано в первую очередь изучение технологических свойств углей с отбором проб из Адамсовского месторождения на участках Олений, Кабаний, Каланча; на Артемовском месторождении с Кневичанского участка (поле бывшей шахты «Дальневосточной»). Только после получения положительных данных по технологическим пробам необходимо проводить геологоразведочные работы по локализации участков угольных пластов, отвечающих требованиям ГОСТ 8935-77 для производства карбида кальция.
В отчете представлена физико-механическая, химическая и минералогическая характеристики известняков месторождений Высокий Утес (г. Партизанск), Спасского цементного завода и Длинногорского (г. Спасск-Дальний). В отчете о детальной разведке месторождения известняков Высокий Утес приведена информация о пригодности известняка данного месторождения для производства карбида кальция; дается химический состав известняков по данным месторождениям. Анализ параметров показывает, что качество известняков удовлетворяет требованиям к сырью - известняку в соответствии с ОСТ 14-64-80 для получения карбида кальция [1, 8].
Вторым исходным компонентом для производства карбида кальция является известь, которая должна удовлетворять требованиям ОСТ 14-16-165-85. Основным показателем здесь является содержание СаО -91%, М§0 - 1%. Таким образом, сырьевые ресурсы известняка (его запасов в Приморском крае хватит на сотни лет) полностью отвечают требованиям производства карбида кальция. Третьим важным компонентом при производстве карбида кальция является кокс-орешек марки КО-1 и КО-2 (или каменный уголь). По предельной зольности - 11-14% и влажности - 1% каменный уголь должен отвечать требованиям ГОСТ 8935-77 [4, 5,9].
Основные технико-экономические данные проекта организации конкурентоспособного производства продукции топливного и нетопливного назначения в Приморском крае. Традиционные технологии получения карбида кальция характеризуются высокой энергоемкостью и значительными объемами отходов. Кроме того, в традиционных технологиях окись углерода выбрасывается в атмосферу, что загрязняет окружающую среду и предъявляет повышенные экологические требования по размещению такого производства. Утилизация отходящих газов позволяет получить углекислоту в газообразном, жидком и твердом состоянии («сухой лед»). Актуальность проекта обусловлена тем, что термохимическая переработка углей и известняков на вновь создаваемых или реконструируемых промышленных предприятиях Приморского края обеспечивает получение ценнейших для промышленности, строительства, сельского и жилищно-коммунального хозяйства, энергетики вышеперечисленных материалов, альтернативных энергоносителей, продуктов и товаров народного потребления [4, 5].
Базовым технологическим агрегатом является руднотермическая электропечь РКЗ-2,5 производительностью по карбиду кальция 2,5 тыс. т в год; с помощью модуля для утилизации газов производится 3500 т/ год углекислоты. Ниже предлагается один из вариантов переработки карбида кальция в следующие виды продукции:
- 365 т - на товарный карбид кальция в 125 кг барабанах;
- 1200 т - на производство 300 т ацетилена;
- 375 т - на производство 500 т препарата РЕГРОСТ;
- 560 т - на производство 800 т препарата ТАКАР.
Планируемая суммарная стоимость годового объема продукции:
1) 480,0 млн руб./16,0 млн долл. США;
2) 540,0 млн руб./18,0 млн долл. США.
Стоимость оборудования с монтажными и пуско-наладочными работами составляет 210 млн руб./7 млн долл. США. Не учтены затраты на предпроектные исследования, технологический и строительный проекты, строительную часть и электроснабжение, так как предполагается использование существующих площадей. Это дополнительно 28,0-30,0 млн руб. Численность промышленно-производственного персонала составляет 130-150 чел.
Проектирование, строительство, монтаж и запуск в эксплуатацию первой очереди горно-химического комплекса - 24-30 мес от начала финансирования проекта. Срок окупаемости капитальных вложений -3,0-3,5 года.
Основная прибыль получается от реализации сельскохозяйственных препаратов (РЕГРОСТ и ТАКАР), цена на которые назначена в 1,5-2 раза ниже импортных аналогов. Учитывая новизну препаратов, предполагаются меры по предварительному (параллельно со строительством завода) информированию потребителей о преимуществах препаратов РЕГРОСТ и ТАКАР по сравнению с известными аналогами.
ООО НПК «Примор-Карбид» проведены предварительные маркетинговые исследования продуктов, получаемых по данному проекту. Из анализа данных видно, что объемы закупаемого предприятиями Приморского края карбида кальция иностранного производства значительно выше таковых отечественного производства. Объясняется это привлекательной ценой, которая у иностранных производителей ниже. Основными поставщиками карбида кальция иностранного производства являются Китай и Казахстан. Так, в 2011 г. данного товара иностранного производства (Китай) было импортировано в Приморский край 2030 т, что на 1160 т больше потребления товаров отечественного производства. Объем потребления карбида кальция с 2009 г. по сентябрь 2011 г. также ориентирован на рост: в 2010 г. по сравнению с предыдущим объем увеличился на 380 т, а в 2011 г. (январь-сентябрь) по сравнению с 2010 г. - на 1600 т (в 2 раза).
Поставки углекислоты в жидком состоянии в 2010 г. составили 1900 т, в 2011 г. за январь и сентябрь они увеличились до 2950 т. Ацетилен поставляется в основном в 40-литровых баллонах, закупочная цена 1 баллона в 2010-2011 гг., соответственно, 1890- 150 и 2600-3200 руб.
Исходя из данных маркетинговых исследований, единственным поставщиком углекислоты и ацетилена является предприятие в г. Омске, которое реализует свою продукцию на рынке в Приморском крае через предприятие ООО «Кислород», филиалы представленного предприятия находятся в основных городах Приморского края -. Владивостоке, Уссурийске, Спасске-Дальнем, Находке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вачаев Б.И., Рослый В.С. и др. Отчет о детальной разведке месторождения известняков Высокий Утес как цементного сырья в районе г. Партизанска за 1974-1979 гг.
2. Жуков А.В. Основные положения экономико-технологической концепции организации горно-химического производства на основе комплексной переработки карбонатного и угольного минерального сырья // Российский Дальний Восток и страны АТР: воспроизводство ресурсов и проблемы социально-экономического развития: материалы междунар.науч. конф. Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2009. С. 220-224.
3. Жуков А.В., Ковалев В.Н. Укрупненное ТЭО организации конкурентоспособного производства на основе комплексной химической переработки углекарбонатного минерального сырья для получения продукции топливного и нетопливного назначения. Новые тенденции рационального природопользования // Вторичные ресурсы и проблемы экологии: сб. тр. междунар. конф. для молодежи в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. Т. 1. / под ред. Е.А. Гнездилова, А.В. Жукова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2010. С. 84-91.
4. Жуков А.В., Ковалев В.Н., Хмельницкий В.К. и др. Отчет о НИР: «Исследование минеральных ресурсов и предпроектные технико-экономические расчеты для создания производства карбида кальция на основе местного минерального сырья» / ТОО «Дальморис». Владивосток, 1993.
5. Жуков А.В., Ковальчук В.А., Архипов В.К. и др. Отчет о НИР: «Исследование минеральных ресурсов, технологическое опробование и получение исходных данных для разработки ТЭО создания производства карбида кальция в Приморье. ДальвостНИИпроект. Владивосток, 1992.
6. Проект реконструкции шахты «Беринговская» производственного объединения «Северовостокуголь» / МУП СССР. Союзшахтопроект. Проектный институт. Дальгипрошахт. Т. 1, кн. 1. Пояснительная записка. 1983.
7. Технический проект вскрытия гор. 637 м шахты «Центральная» комбината Приморскуголь. Т. 1, кн. 1. Пояснительная записка и документация (геологическая часть)/ МУП СССР. Шахтопроект. Проектный институт. Дальгипрошахт. 1972.
8. Технологическая оценка пригодности известняков месторождения Приморского края для производства карбида кальция: отчет / ЛЕННИИГИПРОХИМ. Л., 1980.
9. Химические методы. Инструкция № 138-Х. Ускоренные химические методы определения породообразующих элементов. Всесоюзный НИИ минерального сырья. М., 1976.
X
УДК 624. 131
Ван Пинь, Т.Н. Пронкина, Н.Я. Цимбельман
ВАН ПИНЬ - магистрант кафедры гидротехники, теории зданий и сооружений Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток), ПРОНКИНА Татьяна Николаевна - старший преподаватель кафедры гидротехники, теории зданий и сооружений Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). E-mail: [email protected], ЦИМБЕЛЬМАН Никита Яковлевич - кандидат технических наук, доцент кафедры гидротехники, теории зданий и сооружений Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). © Ван Пинь, Пронкина Т.Н., Цимбельман Н.Я., 2012
Задача исследования прочностных свойств нескальных грунтов с использованием приборов трехосного сжатия и прямого среза
Приведен план экспериментальной работы по оценке точности лабораторных методов определения прочностных характеристик грунта. В последующем планируется сравнивать показатели для глинистых и песчаных грунтов, полученные на приборах трехосного сжатия и одноплоскостного среза, и составить рекомендации по практическому применению методов при инженерно-геологических изысканиях. Ключевые слова: нескальные грунты, геологические изыскания, прочностные характеристики, лабораторные методы.
Objective of strength characteristics - investigation of clay and sandy soils using triaxial compression and direct shear apparatuses. Van Pin, Tatiana N. Pronkina, Nikita Ya. Tsimbelman - School of Engineering (Far Eastern Federal University, Vladivostok).
The purpose of the work is the plan of accuracy analysis of laboratory methods for determining the strength characteristics of soil. Obtained from triaxial compression and direct shear apparatuses, the parameters for sandy and clay soils will be compared. The recommendations on the practical application of methods for the engineering geological investigations will be results of this work.
Key words: non-rocky soil, geological survey, strength characteristics, laboratory methods.
Задача исследований, которые планируют авторы, относится к области оценки точности лабораторных методов определения прочностных характеристик грунта. В расчетах для глинистых и песчаных грунтов используются показатели их прочностных свойств, к которым относятся такие характеристики как угол внутреннего трения ф и удельное сцепление с. Для их практического определения обычно проводят лабораторные испытания грунтов в приборах одноплоскостного среза и трехосного сжатия. Сегодня лаборатории оснащены современными приборами, в которых механизм нагружения и система считывания данных контролируются компьютерными программами. Анализ и обработка результатов также ведутся с помощью специализированного программного обеспечения. Как правило, метод определения характеристик с учетом действующих норм и требований заказчика выбирает исполнитель.
