Проект модернизации аффинажного производства ОАО "Красцветмет" Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Организационно-экономические проблемы промышленных комплексов

УДК 669.2

ПРОЕКТ МОДЕРНИЗАЦИИ АФФИНАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА ОАО «КРАСЦВЕТМЕТ»

В. И. Шатров*, Р. Б. Хамраева, Ю. И. Скачеляс

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

*Е-шаЛ: Shatrov-v@inbox.ru

Рассматривается одно из направлений модернизации производственных мощностей аффинажного производства ОАО «Красцветмет», направленное на повышение извлечения драгоценных металлов в раствор в процессе хлорирования.

Ключевые слова: хлорирование, аффинаж, вскрытие золота, химический реактор, инновации.

PROJECT OF MODERNIZATION OF AFFINE PRODUCTION OJSC «KRASTSVETMET» V. I. Shatrov*, R. B. Khamraeva, J. I. Skachelyas

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: Shatrov-v@inbox.ru

One of the directions of modernization of the production facilities of the refinery of OJSC "Krastsvetmet" aimed at increasing the extraction of precious metals in the solution during the chlorination process is considered.

Keywords: chlorination, refining, extracting gold, chemical reactor, innovations.

Создание и внедрение новейших конструкторских решений и технологий, обеспечивающих сокращение производственного процесса аффинажа и увеличение извлечения драгоценных металлов в раствор, является одним из перспективных направлений инновационного развития аффинажных предприятий. Предлагаемый проект модернизации химического реактора РТ-760, применяемого на ОАО «Красцветмет», является актуальным не только для рассматриваемого предприятия, но и для других отечественных аффинажных производств, так как позволяет усовершенствовать процесс извлечения драгоценных металлов (ДМ) [1].

Среди множества методов вскрытия золотого сырья на аффинажных предприятиях России применяют метод жидкофазного хлорирования. Процесс хлорирования концентрата включает операции загрузки, хлорирования, фильтрации пульпы, подготовки раствора к аффинажу. Концентрат в виде мелкодисперсного порошка загружают в аппарат хлорирования и туда же заливают раствор соляной кислоты. Пульпа перемешивается мешалкой до однородной массы. На начальной стадии хлор подают небольшими порциями, постоянно увеличивая расход до максимального значения. Процесс жидкофазного хлорирования проводят при температуре 60-70 °С.

Реакция хлорирования является экзотермической, поэтому по завершении процесса хлорирования пульпу охлаждают и определяют плотность раствора. Полученный раствор выгружают на нутч-фильтры для отделения раствора от нерастворимого остатка. После завершения процесса фильтрации нерастворимый осадок поступает на отмывку [2].

К достоинствам метода хлорирования относятся высокая технологичность, низкая стоимость реагентов, возможность получения раствора золота, удобного для последующего аффинажа.

Недостатками метода хлорирования являются агрессивность среды, токсичность газообразного хлора и связанные с этим затраты на охрану труда и экологию [3].

Процесс хлорирования золотосодержащего сырья протекает с использованием двух реакторов РТ - 760. Один используется в качестве хлоратора, другой абсорбера. Сама установка имеет название «Хлоратор». Все процессы, протекающие в хлораторе, имеют определенную последовательность. Следуя которой на выходе получается золотосодержащий концентрат, с содержанием золота не менее 150 грамм на литр концентрата [4].

После завершения процесса пульпу охлаждают и определяют плотность раствора. Целью проведения процесса хлорирования является максимальный перевод в раствор золота и максимальное отделение неблагородных металлов и серебра в нерастворимый остаток.

На предприятии ОАО «Красцветмет» используется установка хлорирования золотосодержащего сырья с утилизацией избыточного хлора, которая состоит из аппаратов РТ-250 (РТ-760) - хлоратора и РТ-760 -абсорбера, которые соединены между собой технологической вентиляцией и системой газоходов [5].

В процессе работы химического реактора, основная нагрузка приходится на рабочую поверхность перемешивающего устройства и вал, передающий

Решетневские чтения. 2018

движущий момент с электродвижущего устройства. Интенсивность нагрузки, в конечном счете, приводит к износу изделия примерно за 10 дней работы. Рубашка реактора так же имеет свои недостатки. Как при нагреве, так и при охлаждении реактора активно используется только около 50 % поверхности теплообмена реактора. Вал, передающий момент вращения от двигателя к мешалке приходит в негодность в результате вибрации.

Актуальным является повышение стойкости и ресурса работы перемешивающего устройства химического реактора РТ-760, улучшение теплообменных свойств рубашки, как при нагреве, так и при охлаждении. При внедрении конструкторских решений, направленных на устранение перечисленных недостатков реактора, экономятся средства на изготовление новых деталей, время на их демонтаж и монтаж, сокращается длительность производственного цикла процесса хлорирования, повышается процент извлечения драгоценных металлов в раствор.

Исследования выявили, что одним из эффективных путей увеличения производительности хлоратора является замена трубной мешалки на мешалку М1Х1 30°. Данная мешалка имеет три лопасти, выполненные круговым массивом относительно ступицы. Лопасти размещены радиально на одинаковые расстояния друг от друга и повернуты на одинаковый угол относительно плоскости вращения. Угол поворота лопасти составляет 30°. При вращении мешалки, каждая лопасть захватывает массу пульпы и отбрасывает ее назад. За счет угла наклона лопастей приведенная подъемная сила, возникающая при процессе перемешивания, увеличивается в 3,5 раза относительно существующей мешалки. Износ равномерно распределяется по всей плоскости лопасти, скорость частиц у поверхности лопасти снижается в 3 раза. Угол поворота в 30° является самым оптимальным. Обеспечивает высокую подъемную силу, оказывая минимальное воздействие на вал и привод (вибрация минимальна).

Замена используемой в настоящее время мешалки на мешалку нового типа позволит:

- улучшить эффективность перемешивания и диспергирование газа;

- уменьшить энергетические затраты;

- повысить извлечение ДМ в раствор на операции хлорирования;

- сократить операционные затраты на ремонт;

- увеличить срок работы перемешивающего устройства (мешалки).

В настоящее время используется реактор с двумя рубашками (для пара и для охлаждающей воды). При этом как при нагреве, так и при охлаждении реактора активно используется только около 50 % поверхности теплообмена реактора.

В предлагаемом аппарате одна рубашка для единого теплоносителя. Как при нагреве, так и при охлаждении используется вся поверхность теплообмена реактора, что ускоряет процесс нагрева и охлаждения. Расширяются возможности управления процессом. Конструкция реактора упрощается. Рубашка реактора

и поверхность теплообмена со стороны теплоносителя не загрязняется, не требует чистки (остановки реактора) в течение длительного времени. При наличии группы реакторов с выносными теплообменниками обслуживание (чистка) выносных теплообменников может быть организована без остановки реакторов путем переключения на свободные или резервные теплообменники.

Затраты на проведение реконструкции реактора составят 6 490 900 руб. Годовой экономический эффект - 3 665 729 руб. Срок окупаемости капитальных вложений - 1,9 лет. Что свидетельствует об эффективности и целесообразности внедрения предлагаемого проекта не только для ОАО «Красцветмет», но и для других предприятий аффинажного производства, на которых используются химические реакторы данного типа.

Библиографические ссылки

1. ОАО «Красцветмет» [Электронный ресурс]. URL: http://www.krastsvetmet.ru/ (дата обращения: 07.09.2018).

2. Грейвер Н. С., Клушин Д. Н., Стригин И. А., Троицкий А. В. Основы металлургии : в 2 ч. М. : Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1961. С. 201-203.

3. Уткин Н. И. Цветная металлургия (технология отрасли). М. : Металлургия, 1990. 50 с.

4. Котов К. И. Промышленные системы автоматизации металлургических агрегатов. М. : Металлургия, 1980. 110 с.

5. Котляр Ю. А., Меретуков М. А. Металлургия благородных металлов : учебник. В 2 кн. Кн. 1. М. : МИСиС : Руда и металлы, 2006. 136 с.

References

1. JSC Krastsvetmet. Available at: http://www.krasts-vetmet.ru/ (accessed: 07.09.2018).

2. Greyer N. S., Klushin D. N., Strigin I. A., Troitsky A. V. Osnovy metallurgii: v 2 ch. [Basics of metallurgy: in part 2]. Moscow, State Scientific and Technical Publishing House of Literature on Ferrous and Non-Ferrous Metallurgy. 1961. P. 201-203.

3. Utkin N. I. Svetnaya metallurgiya (texnologiya otrasli) [Nonferrous metallurgy (technology of branch)]. Moscow, Metallurgy Publ., 1990. 50 p.

4. Kotov K. I. Promyshlennyye sistemy avtomatizatsii metallurgicheskikh agregatov [Industrial systems of automation of metallurgical units]. Moscow, Metallurgy Publ., 1980. 110 p.

5. Kotlyar J. A., Meretukov M.A. Metallurgiya blagorodnykh metallov: uchebnik: v 2 kn. Kn. 1 [Metallurgy of precious metals: a textbook: in 2 books. Book 1]. Moscow, Moscow State Institute of Steel and Alloys: Ore and Metals, 2006. 136 p.

© Шатров В. И., Хамраева Р. Б., Скачеляс Ю. И., 2018