Выщелачивание бокситов в условиях ПАЗа

продолжение таблицы

1.3. Численность и профессионально-квалификационный
состав работающих

Общее количество рабочих 183 человека. Из них 119 основ-ных рабочих, которые заняты на основном производстве, 19 вспо-могательных. Инженерно-технических работников 45, один началь-ник цеха, 5 начальников участков, 7 старших мастеров, 5 мастеров механиков, 5 мастеров электриков и 20 мастеров смен.

Здесь еще не учитывается врачебный персонал, пожарная охрана, повара, душевички и охрана завода.

1.4. Потребность в энергоресурсах

Система электроснабжения завода выполнена в соответствии с проектом. Электроснабжение производится от Павлодарской ТЭЦ-1 и от системы «Павлодарэнерго» Минэнерго.

Общая установленная мощность трансформаторов 370 тыс. кВт. Электроснабжение осуществляется:

Электроснабжение осуществляется:

1)       двумя линиями 110 кВт. ЛЭП-145 и ЛЭП-146 и одной резервной ЛЭП-106. ЛЭП-145, 146 заходят с подстанции «Павлодарская», а ЛЭП-106 является отпайкой от линии ТЭЦ-2;

2)       двумя открытыми шинопроводами по 10 кВт от ТЭЦ-1. На главной понизительной станции ГПС-2 установлены два рабочих трансформатора по 80 МВт и один резервный по 70 МВт.

Потребность в энергоресурсах электроэнергии 295,56 . 106 кВт.ч. Пар 3,45 . 106 Гкал. Вода свежая 3,19 . 106 м3. Воздух 960 . 106 м3.

1.5. Комплексность использования сырья

В настоящее время на отечественных и зарубежных глино-земных заводах, перерабатывающих бокситы, помимо основного продукта – глинозема, извлекают из сырья также редкие металлы – галлий и ванадий. Кроме того бокситы содержат значительные количества железа, кремния, титана и малые количества таких ред-ких металлов, как скандий, германий и др. Следовательно, бокситы являются ценным сырьем.

За последние годы в разных странах проведено много научно-исследовательских работ, направленных на комплексное извлече-ние, исключающих отходы производства. Эти исследования каса-ются извлечения из алюминатных растворов галлия и ванадия и переработки красных шламов (отходов существующего производст-ва) на глинозем, щелочь, чугун, цемент и другие строительные материалы [1].

II. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН И ТРАНСПОРТ

2.1. Краткая характеристика площадки
строительства

Основными факторами, определяющими месторасположение глиноземных производств, является близость к сырьевой и топлив-ной базам, к источникам снабжения, возможность обеспечения значительным количеством воды, а также близость к алюминиевым заводам.

Город Павлодар является административным центром одной области, расположен на правом берегу Иртыша. И находится на железнодорожной магистрали.

Основными факторами, благоприятствующих для размещения здесь глиноземного завода, являются:

-         близость месторождения;

-         близость топливной базы;

-         возможность обеспечения водой практически в неограни-ченном количестве из реки Иртыш.

2.2. Характеристика рельефа местности

Под строительство здания по производству глинозема отво-дится площадка, расположенная на территории Павлодарского алюминиевого завода.

Грунты, слагающие площадку, относятся к первой категории просадочной толщи. Здание цеха одноэтажное, железобетонное.

Площадь застройки – 5024 м2

сейсмичность района – 4 балла

ветровой напор – 50 кг/м2.

Основанием фундамента приняты суглинистые отложения, расположенные на глубине 2,8; 3,0 метров от поверхности земли. Уровень грунтовых вод 12,0 и не является агрессивной средой для фундамента зданий.

Район расположения завода относится у суровым, зимой до
-40о С, а летом +40о С, климатическими условиями.

Глубина промерзания зданий 2,0-2,5 м. Капитальные затраты на строительство зданий составляют значительную часть расходов.

2.3. Состав генерального плана, перечень
всех зданий и сооружений, их площадей

Цех выщелачивания находится в самом центре завода. Это связано с тем, что он является основным звеном в процессе Байера. Пульпа поступает с мокрого размола. Продукты выщелачивания, алюминатный раствор направляется на декомпозицию, красный шлам на спекание (доизвлечение алюминия). Оборотный раствор, который участвует в процессе выщелачивания, поступает с выпарки. Как мы видим, основные потоки проходят через этот цех.

Все участки соединены галереями, по ним проходят все трубопроводы. Все оборудование находится под одним зданием. Вокруг него проходит асфальтированная дорога. И рядом проходит главная дорога завода. Также предусмотрено место для строитель-ства нового оборудования, в случае увеличения производства.

Также у цеха есть складские помещения, там хранится ржаная мука (коагулянт) и макулатура (целлюлоза), как фильтрирующий слой в контрольной фильтрации.

2.4. Основные планировочные решения

Завод находится в восточной зоне города. И находится за границей города на расстоянии 5 км. В стороне основных ветров. Поэтому большинство вредных примесей не попадает в город, а уносится за его пределы.

Вокруг завода на расстоянии 1 км посажены зеленые насаж-дения. И эта зона не подлежит застройке жилым массивом. Вокруг цехов есть газоны с зелеными насаждениями. Проходит постоянное орошение дорог водой. И вся грязь смывается в канализацию. Идет постоянный контроль за экологическим состоянием промышленной зоны. Постоянное обновление старых и засохших насаждений.

Гидрометаллургическое производство алюминия – одно из самых экономически чистых производств. И это является основным достоинством предприятия.

2.5. Транспорт внутризаводской и внешний

Внутри завода проходит асфальтированная дорога. По ней проходят основные сообщения между цехами и по ним доставля-ется нужное оборудование и продукты, сырье, участвующее в про-цессе производства.

Также к заводу подходит железная дорога, по ней доставля-ется часть сырья, оборудования, материалы для ремонта. Еще завод сообщен с автомагистралью, судовым сообщением, по ним тоже могут перевозиться грузы и сырье.

III. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ,
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭНЕРГОРЕСУРСАМИ

3.1. Сырьевая база, характеристика сырья

Бокситы – это горная порода, содержащаяся оксид алюминия, кремний, оксиды железа и другие металлы.

Среди стран мира Казахстан по запасам занимает 15 место. Месторождения бокситов, учитываемые Госбалансом запасов в Северном Казахстане, сосредоточены в трех основных бокситовых районах: Западно-Тургайском, Центрально-Тургайском и Восточно-Тургайском, запасы составляют соответственно 88,3; 45 и 7,2 % от разведанных запасов по региону.

Восточно-Тургайский бокситовый район расположен в Тур-гайской области. В районе учитывается балансом 6 месторождений бокситов: Аркалыкское, Северное, Нижне-Ашутское, Верхне-Ашутское, Уштобинское и Актасское. В рудах месторождений за исключением Актасского, учитываются также запасы галлия и огнеупорных глин.

Западно-Тургайский район включает в себя месторождения: Аятское, Краснооктябрьское, Белинское, Зимнее, Восточно-Аятское, Таунсорское, Карабайтальское, Клубное, Восточно-Козыревское, Варваринское, Покровское, Северо-Ливанское; Центрально-Тургайский район: Приозерное, Кушмурунское, Западно-Убаганское и разведываемое Коктальское.

Все отрабатываемые месторождения Западно-Тургайского бокситоносного района имеют сходное геологическое строение: продуктивная толщина – бокситы каменистые, глинистые, рыхлые. Пестроцветные глины заполняют эрозионно-карстовые впадины в палеозойском фундаменте пород, перекрытых чехлом песчано-глинистых отложений. Мощность покровных месторождений 5-60 метров, мощность рудных тел 2,5-100 м. Все комплексы пород об-воднены. Покров и продуктивная толща содержат безнапорные и слабонапорные воды, известняки содержат напорные воды. Все месторождения отрабатываются открытым способом.

Бокситы даже в пределах одного месторождения характери-зуются значительным разнообразием химического и минералоги-ческого состава.

Оксид алюминия входит в состав минералов диаспора, бемита, гидраргилита, корунда. Часто эти минералы свободного глинозема генетически тесно связаны с каолинитом и галлуазитом и через них – с группой гидрослюд и другими алюмосиликатами. Основными железосодержащими минералами бокситов являются гематит, гетит, гидрогематит и гидрогетит. Кроме них могут присутствовать в незначительных количествах магнетит, сидерит и др. Минерологи-ческий двуоксид титана в бокситах представлен в виде рутила и, отчасти, анатаза, брукита и др. В состав бокситов входят также минералосодержащие кальций, магний, фосфор и сера.

Наибольший интерес представлен Краснооктябрьским место-рождением бокситов, расположенным в центральной части Западно-Тургайского района. По литологическим особенностям и возрасту бокситоносные осадки месторождения разделяют на два горизонта: нижний подрудный и верхний рудный.

Подрудный горизонт представлен пестроцветными (красно-вато-коричневыми, бурыми, желтым, иногда серыми) глинами часто с оболочной структурой. Краснооктябрьское месторождение пред-ставлено двумя рудными полями: Северным (15 залежей бокситов) и Южным (9 залежей бокситов). Рудные тела и залежи бокситов обладают изменчивым химическим и литологическим составом бокситовых руд. Среди литологических разновидностей месторож-дений выделяются каменистые (35 %, рыхлые (57 %) и глинистые (8 %). Основными породообразующими минералами бокситов являются гиббсит, гидрогематит и каолинит.

Аятское месторождение бокситов расположение в северной части Западно-Тургайского района, в котором находится около 10 рудных участков. Бокситовые залежи сложены тремя литологическими разновидностями, среди которых выделятся: каменистые (49,1 %), рыхлые (15,5 %), глинистые (33,3 %), а также аллиты (2,2 %). По минералогическому составу бокситы Аятского месторождения относятся к гиббситовому типу. Породообразующими минералами бокситов являются гиббсит, каолинит, гетит, гематит, минералы, титана, сидерит.

Белинское месторождение расположено в северной части Западно-Тургайского бокситового района.

Рудный горизонт образован глинистыми, рыхлыми, каменис-тыми бокситами, аллитами и бокситовыми глинами. Бокситовые запасы месторождения сгруппированы в четыре обособленны участка: Южный, Северный, Западный и Карасорский. Бокситы представлены каменистыми (30,2 %), рыхлыми (30,42 %) и глинис-тыми (36,5 %) литологическими разновидностями. По минерало-гическому составу бокситы относятся к трехгидратному (гиббси-товому) типу. Основными породообразующими являются гиббсит, каолинит, гематит и гидрогематит. В небольших количествах присутствует корунд, кварц, кальцит, сидерит и рутил.