Metalurgia feroasă: priorități de dezvoltare

Direcția prioritară în modernizarea industriei metalurgiei feroase este producerea de produse de înaltă calitate. Este semnificativ inferior întreprinderilor.

În ultimii zece ani a existat o depreciere semnificativă a mijloacelor fixe. Aceasta a dus la:

Creșterea costurilor pentru materiale, combustibil și resurse energetice;
scăderea eficienței muncii;
producerea de produse cu deteriorare a calității;
costul rapid al reparațiilor, costurile depășesc volumul tuturor investițiilor în reînnoirea și modernizarea echipamentelor.

Este posibil să îmbunătățiți nivelul de calitate al produselor de fabricație prin:

1) implementări:
prietenos cu mediul și mai eficient tehnologii moderne producție;
producție fără utilizarea unui domeniu;
metode de purificare a cuarțitelor feruginoase oxidate;
metoda convertorului de oxigen în loc de metoda ineficientă cu focar deschis;

2) îmbunătățiri:
structura producției de produse laminate, prin creșterea producției de table laminate la rece;
produse laminate cu tratament termic mai stabil;
profile și fitinguri laminate de înaltă precizie;
tehnologie pentru fabricarea conductelor speciale Calitate superioară;
tehnologii de obţinere a pulberilor metalice şi producerea produselor din acestea şi alte metode şi tehnologii.

În viitor, rolul principal va fi atribuit producției de țevi de mare rezistență pentru rețelele de petrol și gaze, inclusiv pentru formarea structurii autostrăzilor offshore.

O sarcină importantă a modernizării industriei este formarea unui sistem de piață. De asemenea, este necesară reformarea formei de proprietate a întreprinderilor din toate sectoarele economiei din Urali, pentru a da un impuls investițiilor în dezvoltarea întreprinderilor industriale și pentru a promova formarea de întreprinderi mici și mijlocii și dezvoltarea lor ulterioară.

Formarea relațiilor de piață, dezvoltarea lor ulterioară a determinat dezvoltarea conceptului. Esența sa constă în privatizarea și corporatizarea tuturor întreprinderilor industriale din metalurgie. Documentul elaborat de Comitetul Rus pentru Metalurgie stabilește o serie de sarcini importante:

1) utilizare eficientă potenţial de producţie în industria metalurgică printr-o reducere moderată a legăturilor tehnologice;

2) crearea unui mediu de concurență sănătoasă și dezvoltarea ulterioară a acestuia;

3) atragerea de investiţii pentru modernizarea tehnică a întreprinderilor metalurgice.

În timpul implementării sarcinilor întreprinderile industriale orientarea metalurgică ar trebui să devină proprietate federală, indiferent de volumele de producție și numărul de angajați. Setul de acțiuni deținute de stat va fi utilizat pentru a dezvolta o politică sistemică a statului pentru a forma coerența pieței metalurgice, precum și pentru a sprijini producția de metalurgie și pentru a crea conditiile necesare pentru a intra în economia globală.

Participarea obligatorie a statului la reglementarea și activitățile industriei metalurgice se bazează pe practica mondială. În țările dezvoltate ale lumii, aproape o treime din toate produsele metalurgice de fabricare sunt fabricate la întreprinderi deținute de stat.

Metalul este materialul fundamental pentru crearea diferitelor modele. A furniza dezvoltare cu succes majoritatea sectoarelor economice trebuie să creeze condiții pentru creșterea industriei metalurgice. În acest sens, este sectorul economic de bază și se caracterizează printr-un consum ridicat de capital și materiale de producție.

Structurile metalice sunt folosite în industria de inginerie a țării și reprezintă mai mult de 90% din volumul tuturor produselor negre și din oțel. Volum transport produsele din oțel reprezintă mai mult de 35% din volumul total al livrărilor de mărfuri din țară. Necesarul de combustibil al industriei metalurgice este de 14%, iar energie electrica – 16 %.

Succesul dezvoltării industriei metalurgice afectează direct procesul științific și dezvoltare tehnicăîn alte domenii ale economiei. Produsele rusești din metalurgia feroasă sunt de înaltă calitate și competitive pe piața internațională. din nu este inferioară produselor din Europa, precum și SUA și Japonia.

Pentru funcționarea cu succes a producției de metalurgie feroasă, țara dispune de toate resursele necesare pentru aceasta: forță de muncă, combustibil și material. Industria are necesarul aparat de productie, potențial științific și tehnic. ar trebui să ocupe un loc prioritar de frunte în politica implementată în țară în domeniul industriei. Industriei ar trebui să i se acorde importanță la nivelul intereselor statului și al securității naționale. Prin urmare, ponderea producătorilor străini de metale în piata ruseasca producția ar trebui să fie minimă. Industria metalelor feroase asigură securitatea întregii economii a țării. În acest sens, se impune un program de modernizare a metalurgiei la nivel de stat. Direcția prioritară a programului ar trebui să fie problema creșterii competitivității produselor metalice.

Direcțiile promițătoare pentru modernizarea industriei metalurgice sunt următoarele:

Îmbunătățirea și dezvoltarea ingineriei interne, inclusiv metalurgice;
o creștere a investițiilor de capital în restructurarea tehnologică a metalurgiei feroase;
creșterea productivității muncii;
rentabilitatea producției, competitivitatea acesteia;
îmbunătățirea calității produselor și creșterea exporturilor cu valoare adăugată.
Aceste direcţii strategice corespund intereselor economiei ţării.

Direcțiile promițătoare pentru modernizarea întreprinderilor din țară se datorează reechipării tehnice și introducerii tehnologiilor moderne. Un nou vector în dezvoltarea industriei metalelor feroase este crearea de instalații electrometalurgice. Se vor specializa în producția de oțel obținut din peleți metalizați. va fi produs conform tehnologiei. Acest lucru va atinge înaltă tehnică și indicatori economici diferit de modul tradițional de producere a metalelor. Principalul punct de creștere în metalurgia feroasă este producerea de produse eficiente de înaltă calitate.

Această realizare este posibilă datorită:

Creșterea bazei de materie primă în avans, creșterea disponibilității fierului, cromului, dezvoltarea de noi tehnologii pentru purificarea cuarțitelor oxidate din fier;
modernizarea structurii producției de produse laminate prin creșterea producției de table laminate la rece și cu tratament de întărire termică, profile profilate și de înaltă precizie, țevi economice un fel deosebit din oțel, inclusiv țevi multistrat pentru conducte de gaz;
utilizarea tehnologiilor eficiente, cum ar fi metoda de reducere directă a fierului, avansarea, prelucrarea oțelului în afara cuptorului și topirea specială, într-un proces continuu;
extinderea utilizării metalului și fier vechi.

Creșterea produselor laminate se va realiza prin utilizarea tehnologiilor care asigură o scădere a intensității resurselor fără creșterea producției. Este planificată modernizarea structurii produselor metalice prin producerea de oțel slab aliat, precum și cu tratament de întărire termică. În plus, producția va fi extinsă țevi din oțel pentru conductele de petrol și gaze.

Una dintre cele mai importante sarcini pentru viitor este fixarea proporțiilor dorite între etapele de obținere și prelucrare a metalului pentru fiecare întreprindere metalurgică. Având în vedere utilizarea producției combinate, există diferențe în zonele de producție de oțel și fier. Întreprinderile din întregul Ural depășesc semnificativ topirea metalului, spre deosebire de alte teritorii care produc metale feroase.

În același timp, în ciuda implementării procesului de adaptare a industriei metalurgice la condiții relaţiile de piaţă nivelurile sale tehnice și tehnologice sunt într-o stare nesatisfăcătoare. Multe tipuri de produse din metal nu sunt încă competitive pe piața metalurgiei.

Ce ar trebui făcut pentru ca industria rusă să înceteze să existe din cauza resurselor energetice ieftine și să atingă un nou nivel?

Este general acceptat că industria din Rusia este într-o stare groaznică: fabricile sunt în picioare, unele se prăbușesc deja, importurile și capitalul străin domnește în industrie. loc comun a existat o declarație conform căreia Federația Rusă este un exportator exclusiv de materii prime, pentru că pur și simplu nu avem nimic de exportat, chiar și puțin prelucrat. Uneori, astfel de declarații capătă caracter de isterie, iar uneori devin pur și simplu subiectul speculațiilor politice. Între timp, se vorbește mult mai puțin despre probleme specifice și modalități de a le rezolva. Să încercăm să ne dăm seama care este situația reală în industria de astăzi și să începem cu o industrie atât de importantă precum metalurgia.

Rusia este un jucător important pe piața internațională a metalurgiei

În prezent Producătorii ruși ocupă un loc stabil pe piaţa internaţională pentru producţia şi comercializarea metalelor. Federația Rusă reprezintă aproximativ 10% din cifra de afaceri mondială de metal și produse metalice.

Noi producem:

Mai mult de 5% din oțelul mondial;

11% aluminiu;

21% nichel;

27,7% titan.

Cota de ocupare resurselor de muncăîn metalurgia rusă în ultimii cincisprezece ani a crescut de o ori și jumătate, iar în structura veniturilor din productie industriala- de 6,5 ori. Ponderea exporturilor ocupate de produse metalurgice a crescut de la 6% în 1993 la 20% în 2008.

Metalurgia feroasă a fost și rămâne una dintre industriile de bază economia Rusiei, axat pe exporturile mondiale, în timp ce prognozele experților pentru viitor continuă să fie favorabile. Pe de o parte, cererea de metal pe piețele din Asia de Sud-Est și America de Sud este în continuă creștere. Pe de altă parte, în ţările dezvoltate ale Europei şi America de Nord metalurgia se confruntă cu provocările de creștere constantă a costurilor forței de muncă și a cerințelor de mediu pentru întreprinderi. În multe privințe, tocmai în legătură cu aceasta unele fabrici metalurgice din străinătate sunt pur și simplu închise. Iar locul lor pe piață poate fi luat de metalul rusesc.

Modernizarea la timp este cheia succesului

Poziția puternică a metalurgiei ruse se datorează faptului că întreprinderile acestei industrii au fost printre primele care au modernizat procesul de producție și au crescut eficiența acestuia. Ca urmare a modernizării, a fost posibilă construirea de legături verticale și orizontale în industrie, creșterea producției de bunuri competitive, reducerea costurilor generale, reducerea impactului negativ asupra mediu inconjurator pentru a ocupa un loc ferm pe piața mondială.

Produsele metalurgiștilor ruși continuă să fie solicitate și în țară. Deja în 2007 s-a putut realiza o situație în care cererea internă a început să depășească exporturile. Astfel, metalurgiștii au reușit să-și diversifice cererea pentru produsele lor, reducându-și dependența de piața mondială. Principalii consumatori de produse metalice pe teritoriul țării sunt complexul de combustibil și energie și ingineria mecanică.

Sunt multe probleme, dar sunt rezolvabile

În același timp, există unele probleme în industrie care împiedică în mod semnificativ dezvoltarea acesteia. În primul rând, este încă o capacitate destul de scăzută a pieței interne (adică volumul posibil de vânzări de mărfuri la un anumit nivel de preț) și, în al doilea rând, consumul de energie extrem de ridicat al producției în comparație cu țările concurente.

Dificultatea modernizării Procese de producție legat, în primul rând, de faptul că astăzi toate procese tehnologice sunt legati rigid unul de altul. Actualizarea proceselor pe rând este destul de dificilă, costisitoare și, în cele din urmă, neprofitabilă. În absența riscurilor planificate, proprietarii întreprinderilor preferă să nu cheltuiască bani și efort pentru modernizarea producției, ci să trăiască pentru astăzi. Dezvoltarea vine doar în detrimentul zonelor secundare în care modernizarea parțială nu amenință să absoarbă prea mulți bani și să afecteze planurile de profit.

În acest sens, pot fi identificate următoarele tendințe clar negative în industrie:

A rămas suficient nivel inalt uzura miezului active de producție;

Dezavantaj potențial al unor tipuri de materii prime;

Distrugerea procesului de reproducere a stocurilor de materii prime și minereu, care a funcționat în epoca sovietică;

Nivel scăzut al productivității muncii;

Costuri crescute cu materii prime, energie și resurse materiale pentru producerea unei unități de producție, în comparație cu concurenții din țările dezvoltate;

Nivel scăzut de introducere a noilor tehnologii la întreprinderile rusești;

Foamea de personal.

Principala problemă o reprezintă activele de producție uzate

În ciuda faptului că procesul de actualizare a mijloacelor fixe de producție este în desfășurare, ritmul acestuia, potrivit experților, este complet insuficient. Amortizarea mijloacelor fixe, conform datelor din 2008, este de 43%, ceea ce nu poate decât să afecteze producția. Rezolvarea acestei probleme este destul de dificilă, deoarece actualizarea echipamentelor este o cheltuială mare și o reducere temporară a profiturilor și nu fiecare proprietar va decide asupra unei astfel de investiții pe termen lung. Obiceiul comerciantului privat rus de a face profituri rapide are un efect foarte dăunător asupra stării industriei.

Problema este și întârzierea tehnologică generală a producției: în urmă cu trei ani, mai mult de 18% din oțel era produs în cuptoare învechite cu vatră deschisă, mai mult de 30% din țagle de oțel au fost produse cu mașini de laminat lingouri din epoca sovietică.

De fapt, competitivitatea produselor metalice autohtone de astăzi se bazează în principal pe materii prime ieftine, resurse energetice accesibile și costuri reduse cu forța de muncă. Toate acestea, desigur, sunt un avantaj prea nesigur, care poate fi pierdut în orice moment - de exemplu, dacă intră pe piață producători din țări cu prețuri mult mai ieftine. forță de muncă(Asia de Sud, Africa, Brazilia etc.).

Desigur, există și o problemă cu structura producției. Ponderea producției de produse metalice de înaltă prelucrare este de doar 7%, restul sunt produse de prelucrare joasă și intermediară. Cu alte cuvinte, astăzi exportăm lingouri și țagle, care ulterior sunt transformate în produse cu valoare adăugată mare în alte țări.

Soluții

Pentru a-și menține pozițiile existente pe piața globală și internă a produselor metalice, întreprinderile rusești trebuie să accelereze procesul de restructurare a proceselor de producție și, pentru aceasta, trebuie să înceteze să se agațe de două lucruri: profituri rapide și dorința de a economisi pe materii prime. materiale si salarii.

Este necesară creșterea semnificativă a ponderii produselor cu valoare adăugată mare prin prelucrarea metalelor în țară. În plus, este necesar să se restabilize legături eficiente între furnizorii de materii prime și minereu și fabrici metalurgice prin eficientizarea logisticii și a altor procese de afaceri.

Potrivit experților din piață, aducerea producției la standardele mondiale medii va crește rentabilitatea industriei de cel puțin 1,6-1,7 ori.

Desigur, toate acestea vor fi imposibile prin eforturile proprietarilor privați de industrii; este necesară participarea cea mai directă a statului. În primul rând, guvernul trebuie să stimuleze modernizarea – atât prin investiții directe în producție, cât și sub forma anumitor preferințe fiscale. În paralel, autoritățile ar trebui să se gândească la reducerea consecințelor sociale negative ale modernizării, în urma cărora vor fi eliberate resurse importante de muncă.

În viitor, este, de asemenea, necesar să ne gândim la continuarea explorării și dezvoltării zăcămintelor din Siberia de Est și Orientul Îndepărtat. În 20-30 de ani ar trebui să apară acolo industrii moderne competitive, datorită cărora partea europeană a țării se va putea elibera de industrii învechite și prea costisitoare.

Ce altceva credeți că trebuie făcut pentru a îmbunătăți situația în metalurgie?

Introducere………………………………………………………………………………..…3s. unu. Probleme de mediu metalurgia neferoasă………………………………………….5p. 2. Utilizarea tehnologiilor combinate pentru ecologizarea industriilor metalurgice…………………………………………………………………..……….7p. 3. Semnificația practică a ecologizării……………………………………………….….11p. 4. Sistem de alimentare cu apă de reciclare………………………………………….14s.

Concluzie………………………………………………………………………………..16s. Lista literaturii utilizate ………………………………………………………………………………………………………………………….

Introducere

În prezent, metalurgia neferoasă este una dintre industriile cu cea mai mare producție de deșeuri industriale pe unitatea de producție. La proiectarea unei piese mari întreprinderi care operează nu au fost luate în considerare cerinţele managementului raţional al naturii şi reducerea impactului negativ al activităţilor de producţie asupra mediului. Crearea unor industrii prietenoase cu mediul bazate pe utilizarea tehnologiilor moderne non-deșeuri este asociată cu costuri de capital uriașe. Ieșirea din această situație este ecologizarea producției industriale existente printr-un set de măsuri, inclusiv îmbunătățirea proceselor tehnologice, creșterea eficienței epurării și eliminării apelor uzate. deșeuri solide , introducerea mijloacelor moderne automatizate de monitorizare a mediului. În centrul tuturor măsurilor de prevenire a poluării mediului se află controlul, care asigură primirea de informații fiabile necesare managementului activităților de mediu. Metodele fizico-chimice utilizate pentru ecomonitorizare trebuie să îndeplinească criteriile cerute în acest domeniu de analiză: sensibilitate ridicată, selectivitate, reproductibilitate, rapiditate, ușurință în pregătirea probei, posibilitatea unei automatizări extinse, cost rezonabil etc. Suportul instrumental și metodologic pentru controlul poluanților tehnologici din bazinele de apă și aer este una dintre cele mai urgente și puțin dezvoltate probleme ale ecoanaliticii. O direcție promițătoare pentru îmbunătățirea eficienței epurării apelor uzate este combinarea metodelor tradiționale cu reactivi cu tehnologii de sorbție care reduc concentrația de poluanți la nivelul MPC. Sarcina de a crea o purificare profundă a deșeurilor industriale cu costuri reduse de la substanțe ecotoxice este foarte complexă, iar soluția sa depinde în mare măsură de alegerea corectă a sorbantului și de crearea condițiilor necesare pentru utilizarea eficientă și repetată a acestuia. Utilizarea tehnologiilor combinate pentru eliminarea deșeurilor toxice de mare tonaj asigură crearea unor industrii care îndeplinesc principiile utilizării integrate a materiilor prime și siguranța mediului. Dezvoltarea tehnologiilor combinate necesită studii speciale pentru selectarea parametrilor optimi de regim pentru toate metodele utilizate de prelucrare a deșeurilor, inclusiv producția de produse pentru industria construcțiilor. Ecologizarea metodelor de flotație de prelucrare a minereului are ca scop reducerea consumului de reactivi toxici, reducerea conținutului de metale grele din steril și reducerea consumului de apă. O problemă științifică și industrială este dezvoltarea unor metode foarte eficiente de optimizare a controlului automat al flotației folosind algoritmi obținuți prin studierea relației dintre parametrii compoziției ionice și parametrii tehnologici ai procesului. Producția hidrometalurgică, care este în linie în esență, poate fi ușor automatizată pe baza controlului parametrilor compoziției ionice. Cea mai dificilă problemă și în mare măsură nerezolvată este crearea unor analizoare automate extrem de selective de microimpurități în procesul de purificare a soluțiilor de leșiere acide și neutre. Un domeniu complex și neexplorat în ecologia chimică este modelarea transformărilor chimice ale poluanților tehnogeni într-un mediu reactiv și eco-monitorizarea produselor transformărilor chimice asociate cu formarea complexă a substanțelor organice și anorganice de natură ligand cu ioni metalici, ca precum și tratarea apelor uzate din metalurgia neferoasă din compușii de coordonare rezultați. Combinația dintre metodele fizico-chimice moderne cu calculele chimice cuantice face posibilă rezolvarea problemelor enumerate mai sus.

1. Probleme de mediu ale metalurgiei neferoase

Metalurgia neferoasă este una dintre industriile cu cea mai mare producție de deșeuri industriale pe unitate de producție. La proiectarea și construirea unei părți semnificative a întreprinderilor actuale de metalurgie neferoasă, nu au fost luate în considerare cerințele de management rațional al mediului și reducerea impactului negativ al activităților de producție asupra mediului. În contextul formării relațiilor de piață, posibilitățile de ecologizare a producției industriale au scăzut semnificativ. În același timp, în ciuda unei scăderi semnificative a volumului producției, pagubele cauzate de întreprinderile din complexul minier și metalurgic mediului au crescut semnificativ.

Principalele surse de poluare a apei utilizate pentru producerea de metale neferoase sunt instalațiile de curățare a gazelor, unde se formează ape uzate foarte mineralizate în timpul curățării cu gaze, precum și principalele etape tehnologice care folosesc apa pentru a spăla deșeurile și deșeurile rezultate, care momentan nu poate fi aruncat sau dus la o groapă.câmp de înmormântare. Alte surse de poluare a apei sunt industriile auxiliare (petrol, produse petroliere) și locații pentru repararea și întreținerea principalelor echipamente tehnologice. Principalele metode de tratare a apelor uzate generate la întreprinderile primare de metalurgie neferoasă sunt: purificarea mecanică din solide în suspensie, metodele distructive de purificare a metalelor grele și elementelor radioactive, descompunerea termică a soluțiilor de hipoclorit, neutralizarea efluenților acizi cu lapte de var, precum și epurarea biologică şi chimică a apelor uzate menajere . Analizând starea de funcționare a instalațiilor de mediu pentru evacuarea apelor uzate din subsector, trebuie menționat că instalațiile de epurare funcționale și metodele de epurare utilizate nu asigură un grad suficient de eficient de tratare a apelor uzate epurate standard. Până în prezent, în zona de exploatare a minelor, uzinelor de procesare și uzinelor metalurgice din industrie s-au acumulat 5 miliarde de tone de supraîncărcare și roci gazdă, aproximativ 1 miliard de tone de steril de îmbogățire și aproape 500 de milioane de tone de steril. zguri si namoluri metalurgice. Milioane de tone de substanțe nocive sunt emise în atmosferă și sute de milioane de metri cubi de ape uzate în bazinul de apă. Anual se generează peste 300 de milioane de tone de deșeuri solide și nu se utilizează mai mult de 20%. Doar nu mai mult de 20% din rocile de supraîncărcare, aproximativ 10% din deșeurile de îmbogățire și aproximativ 40% din zgură sunt implicate în producție. Deșeurile de deșeuri conțin mai mult de 1 milion de tone. cupru, 1,2 milioane de tone zinc, peste 700 de mii de tone de nichel și 35 de mii de tone de cobalt, aproximativ 400 de mii de tone de molibden. Haldele de zgură din producția metalurgică conțin 1 milion de tone de cupru și zinc, 400 de mii de tone de nichel, 13 mii de tone de cositor, 84 de mii de tone de plumb. Un impact deosebit de dăunător asupra mediului al întreprinderilor miniere și metalurgice se observă în regiunile muntoase ale Rusiei și, în special, în Republica Osetia de Nord-Alania (RNO-A), al cărei potențial industrial este în mare parte asociat cu extracția. și prelucrarea minereurilor de metale neferoase. Republica a acumulat 3,5 milioane de tone de deșeuri industriale din 1-4 clase de pericol, dintre care 184 mii. tone de deșeuri deosebit de periculoase de la uzinele Electrozinc și Pobedit. Deșeurile sunt plasate pe teritoriul întreprinderilor, poluând mediul natural cu compuși de mercur, plumb, crom și fluor. În orașul Vladikavkaz se distinge o zonă de dispersie a metalelor grele de 40 km2, în cadrul căreia conținutul de metal este de zece ori mai mare decât concentrațiile din oraș. Sursele de poluare a solului sunt sterilele plantelor de îmbogățire, care hrănesc regiunea cu soluții de ingrediente toxice, principalele fiind zincul și plumbul. MPC este depășit: pentru zinc - de 400 de ori, pentru cupru - de 40 de ori, pentru plumb - de 15 ori, pentru nitrați - de 250 de ori. Doar Electrozinc emite în atmosferă 560 de tone de solide în suspensie, 14 tone de plumb, aproximativ 100 de tone de zinc și compușii săi, 70 de tone de acid sulfuric și 7500 de tone de alte substanțe în atmosferă. Cantitatea de deșeuri lichide este de aproximativ 1600 de tone pe an. Conțin: zinc 0,14 tone, cobalt 0,24 tone, mangan 2 tone, fier 0,1 tone, cupru 0,07 tone, molibden 0,05 tone, wolfram 0,13 tone.Conținutul de ingrediente depășește MPC cu 2 -3 comenzi, ajungând la sute la unele dintre ele. . Pentru a reduce impactul negativ al activităților de producție asupra mediului, este necesară o abordare integrată, care să includă măsuri care să vizeze atât îmbunătățirea principalelor procese tehnologice, cât și neutralizarea și utilizarea deșeurilor lichide, solide și gazoase acumulate curent și anterior.

2. Utilizarea tehnologiilor combinate pentru ecologizarea industriilor metalurgice

Scopul dezvoltării tehnologiilor combinate este de a crea un set de procese care vizează ecologizarea metodelor de prelucrare a minereurilor metalice neferoase, tratarea apelor uzate, eliminarea deșeurilor, crearea de noi metode și mijloace de control al poluării mediului pe baza unor studii experimentale și teoretice. folosind metode fizico-chimice, statistici matematice si metode chimice cuantice.calcule. Utilizarea tehnologiilor combinate pentru eliminarea deșeurilor toxice de mare tonaj asigură crearea unor industrii care îndeplinesc principiile utilizării integrate a materiilor prime și siguranța mediului. Dezvoltarea tehnologiilor combinate necesită studii speciale pentru selectarea parametrilor optimi de regim pentru toate metodele utilizate de prelucrare a deșeurilor, inclusiv producția de produse pentru industria construcțiilor. Ecologizarea metodelor de flotație de prelucrare a minereului are ca scop reducerea consumului de reactivi toxici, reducerea conținutului de metale grele din steril și reducerea consumului de apă. O problemă științifică și industrială este dezvoltarea unor metode foarte eficiente de optimizare a controlului automat al flotației folosind algoritmi obținuți prin studierea relației dintre parametrii compoziției ionice și parametrii tehnologici ai procesului. Producția hidrometalurgică, care este în linie în esență, poate fi ușor automatizată pe baza controlului parametrilor compoziției ionice. Cea mai dificilă problemă și în mare măsură nerezolvată este crearea unor analizoare automate extrem de selective de microimpurități în procesul de purificare a soluțiilor de leșiere acide și neutre. Un domeniu complex și neexplorat în ecologia chimică este modelarea transformărilor chimice ale poluanților tehnogeni într-un mediu reactiv și eco-monitorizarea produselor transformărilor chimice asociate cu formarea complexă a substanțelor organice și anorganice de natură ligand cu ioni metalici, ca precum și tratarea apelor uzate din metalurgia neferoasă din compușii de coordonare rezultați. Combinația dintre metodele fizico-chimice moderne cu calculele chimice cuantice face posibilă rezolvarea problemelor enumerate mai sus. Ideea este de a îmbunătăți siguranța mediului în producția de metale neferoase printr-o abordare integrată, inclusiv dezvoltarea de noi metode și instrumente pentru monitorizarea operațională a mediului a poluanților de mediu provocați de om, crearea de tehnologii înalte pentru neutralizarea lichidelor și solidelor. deseuri, automatizarea controlului si managementului flotarii si proceselor hidrometalurgice. Pentru atingerea acestui scop, au fost stabilite următoarele sarcini specifice: 1. Ecologizarea proceselor de valorificare a minereurilor polimetalice pe baza studiului relației dintre compoziția ionică a fazei lichide a pastei și principalii indicatori ai flotației folosind metode statistice experimentale de cercetarea si controlul automat al consumului de reactivi in functie de parametrii compozitiei ionice. 2. Îmbunătățirea siguranței mediului și a eficienței producției de zinc prin dezvoltarea de metode și sisteme de control automat al materialelor grele neferoase și metale rare in solutii tehnologice. 3. Dezvoltarea de metode și instrumente de monitorizare operațională fizico-chimică a mediului înconjurător a poluanților tehnogeni de mediu și analizoare automate de soluții hidrometalurgice și paste de flotație. 4. Dezvoltarea metodelor de analiză expresă a emisiilor de praf și gaze din industriile plumb-zinc și wolfram-molibden.

5. Dezvoltarea unei tehnologii sigure pentru mediul înconjurător pentru tratarea apelor uzate industriale din poluanți tehnogeni de natură anorganică și organică și produse ale transformărilor chimice ale acestora folosind materiale filtrante polimerice VION. 6. Dezvoltarea unei tehnologii combinate flotare-hidrometalurgică pentru prelucrarea nămolului rezidual din producția de molibden cu extracția componentelor valoroase și eliminarea deșeurilor decontaminate în materiale de construcție. 7. Modelarea transformărilor chimice (formarea complexă și reacții cu transfer de electroni) ale poluanților tehnogeni de natură heterociclică în prezența ionilor metalici și a altor substanțe atrăgătoare de electroni pe baza studiilor electrochimice, spectrale și a calculelor chimice cuantice. 8. Justificarea mecanismului reacțiilor în apele reziduale din metalurgia neferoasă cu participarea substraturilor donatoare și acceptoare, ionilor metalelor grele neferoase și a altor substanțe reactive prin tipul de cataliză omogenă. 9. Implementarea metodelor și mijloacelor de control dezvoltate, a tehnologiilor de tratare a apelor uzate și de prelucrare a deșeurilor în practica de producție a întreprinderilor din metalurgia neferoasă. La utilizarea acestei tehnologii sunt aplicabile metode de cercetare fizico-chimică: clasică, curent alternativ, normal (NIP) și polarografie diferențială în impulsuri (DIP) în mod direct și invers, voltametrie ciclică (CV), ionometrie, spectroscopie electronică, metode experimentale și statistice pentru studiul proceselor tehnologice, metodelor chimice cuantice de calcul a moleculelor de poluanți tehnologici de natură ligand și a produselor interacțiunii acestora cu ionii metalici. În sistemul de producție sunt introduse următoarele: - metode noi dezvoltate, foarte selective, de automatizare control operational ape uzate industriale, emisii de praf și gaze, paste de flotație și soluții hidrometalurgice; - tehnologii de înaltă non-deșeuri pentru tratarea apelor uzate industriale și prelucrarea nămolului rezidual, prevăzând extragerea componentelor valoroase și eliminarea produselor decontaminate; - sisteme automate de control pentru selectarea minereurilor polimetalice, dezvoltate pe baza metodelor experimentale și statistice de studiere a proceselor tehnologice și de asigurare a creșterii siguranței mediului a flotației spumei; - analizoare electrochimice automate nou dezvoltate de ape uzate industriale și soluții de proces; - prevederi teoretice privind rolul sărurilor de metale grele în transformările chimice ale poluanților tehnogeni ca catalizatori pentru transferul de electroni de la un substrat de tip ligand la un reactiv atrăgător de electroni. Pentru prima dată, metode ușor de automatizat pentru controlul voltametric selectiv al apelor uzate industriale și al nămolurilor de flotație pentru conținutul de particule minerale (nr. ac.c. 505941), butil xantat, oleat de sodiu, ioni de sulfură, cupru și zinc în prezența cianurilor (a.c. nr. 1070462, nr. 1422123), diferite forme-valente de arsenic (brevet RF nr. 2102736); metode de control voltametric operațional al indiului, nichelului (AS Nr. 1777065), antimoniului, cobalt (Brevet US RF Nr. 2216014), ionilor de permanganat (Brevet US RF Nr. 2186379) în soluții de sulfat de zinc. Se folosește posibilitatea utilizării concentrațiilor de ioni de cupru și zinc în faza lichidă a pastei de flotație ca parametri de regim în sistemele de control pentru procesele de selecție cupru-plumb și plumb-zinc a concentratelor vrac (AS Nr. 1257910 și Nr. 1367244). A fost creat un set specializat de instrumente de prelevare și preparare a probelor pentru analizoarele automate ale compoziției ionice a apelor uzate industriale, nămolurilor și soluțiilor hidrometalurgice (AS Nr. 1224650, Nr. 1265519, Nr. 1428981, Brevet RF Nr. 2037146). Au fost dezvoltate tehnologii sigure din punct de vedere ecologic pentru purificarea în profunzime a deșeurilor industriale din metalurgie neferoasă din reactivi de flotație, ioni de metale grele și rare, compuși de coordonare care utilizează adsorbanți fibroși polimerici și o tehnologie de flotație-hidrometalurgică pentru prelucrarea deșeurilor solide din producția de molibden. Pentru prima dată, pe baza unor studii electrochimice, spectroscopice, calcule chimice cuantice, a fost fundamentată cataliză omogenă în transformările chimice ale poluanților tehnogeni de natură ligand în prezența ionilor de metale neferoase grele, oxidanți și alte substanțe reactive. Fiabilitatea prevederilor, concluziilor și recomandărilor științifice este confirmată de utilizarea complexă a studiilor fizico-chimice, experimental-statistice și cuantico-chimice; convergență ridicată a datelor experimentale cu calcule teoretice, rezultate ale testelor de laborator și industriale, fiabilitate operațională ridicată a metodelor și mijloacelor dezvoltate de monitorizare și control al proceselor de prelucrare a materiilor prime minerale și epurare a apelor uzate. Semnificația științifică a muncii desfășurate folosind această tehnologie constă în dezvoltarea fundamentelor teoretice și a bazei metodologice pentru controlul operațional al poluanților tehnogeni de mediu, în fundamentarea teoretică și experimentală a metodelor de epurare prin sorbție profundă a deșeurilor industriale din substanțe ecotoxice, în crearea unor metode eficiente de control al proceselor de flotare a minereurilor polimetalice, în prezicerea transformărilor chimice ale poluanților tehnogeni din deșeurile industriale. Rezultatele științifice ale cercetărilor efectuate pot fi utilizate în activități de protecție a mediului în prelucrarea materiilor prime minerale.

3.Valoarea practică a ecologizării

Principalul proces tehnologic de prelucrare a minereurilor de metale neferoase este flotarea cu spumă. Ecologizarea metodelor de îmbogățire prin flotație este strâns legată de optimizarea regimului de reactiv, ceea ce face posibilă realizarea unei reduceri semnificative a consumului de reactivi toxici, o scădere a conținutului de metale grele, o scădere a consumului de apă etc. Cel mai important domeniu de lucru pentru îmbunătățirea proceselor de flotare a spumei este controlul consumului de reactivi în funcție de parametrii compoziției ionice a fazei lichide a pastei. În prezent, s-a dovedit teoretic și experimental că concentrația de reactivi în pastă este cel mai generalizat (integral) indicator al stării procesului de flotație, ceea ce face posibilă luarea în considerare a majorității factorilor care afectează rezultatele finale. a îmbogăţirii materiilor prime minereurilor. Efectuarea lucrărilor de intensificare a proceselor de flotație pe baza reglarii regimului reactiv în funcție de parametrii compoziției ionice a devenit posibilă datorită instrumentalizării și automatizării controlului componentelor ionice individuale în soluții apoase complexe. Numai disponibilitatea instrumentației bazate pe metode fizico-chimice moderne de analiză creează baza necesară pentru cercetări care vizează identificarea intervalelor optime de concentrații de reactiv în pulpă și studierea relației dintre parametrii compoziției ionice și indicatorii tehnologici ai flotației. Un studiu industrial al proceselor de flotație bazat pe experimente planificate activ-pasiv, prelucrarea statistică a rezultatelor și modelarea matematică face posibilă dezvoltarea unor metode extrem de eficiente pentru optimizarea modurilor de control al flotației minereurilor cu compoziție variabilă de material. Cel mai important rezultat de mediu al unei astfel de lucrări este o reducere bruscă a consumului de reactivi de flotație foarte toxici (xantați, cianuri, săruri ale metalelor grele etc.) și reducerea la minimum a deversării acestora în bazinul de apă.

Printre cele mai progresive și universale metode de prelucrare se numără hidrometalurgia, a cărei importanță a crescut în special datorită implicării în producerea unor volume mari de materii prime tehnogene. Versatilitatea, flexibilitatea, simplitatea designului hardware, eficiența tehnică și economică ridicată a tehnologiilor hidrometalurgice deschid perspective semnificative pentru aplicarea acestora pentru rezolvarea problemelor de prelucrare complexă a diferitelor materii prime minerale cu impact minim asupra mediului. Metodele hidrometalurgice sunt ușor de adaptat automatizării bazate pe controlul parametrilor compoziției ionice. În special, implementarea cu succes a proceselor de leșiere acidă și neutră înainte de depunerea electrolitică a multor metale a devenit posibilă datorită controlului automat al soluțiilor tehnologice pentru conținutul principalelor componente ionice și microimpurități. O soluție radicală la problemele de protecție a mediului de impactul negativ al instalațiilor industriale este posibilă prin utilizarea pe scară largă a tehnologiilor fără deșeuri și cu deșeuri reduse. Din păcate, previziunile privind dezvoltarea metalurgiei neferoase la nivel mondial nu oferă niciun motiv să sperăm că în viitorul apropiat vor fi găsite metode fundamental noi pentru eliminarea unei cantități mari de deșeuri. Acest lucru face necesară reducerea la minimum a daunelor cauzate mediului natural de deșeurile lichide, solide și gazoase prin dezvoltarea unor tehnologii ecologice, foarte eficiente pentru neutralizarea și eliminarea acestora. Partea principală a deșeurilor lichide din întreprinderile metalurgice neferoase este reprezentată de diverse tipuri de soluții apoase (apă de mină, apă uzată industrială, apă condiționat pură, apă menajeră). Cele mai mari daune aduse mediului sunt cauzate atunci când apele uzate industriale de la uzinele metalurgice și de la uzinele de prelucrare a minereului sunt evacuate în corpurile de apă deschise. Apele uzate de la întreprinderile metalurgice neferoase au o compoziție chimică complexă și un grad înalt poluarea cu substanțe foarte toxice, care este determinată atât de varietatea materiilor prime prelucrate, cât și de procesele de producție în mai multe etape și de o gamă largă de reactivi și materiale utilizate. Metodele de tratare chimică reactivă a deșeurilor industriale utilizate la marea majoritate a întreprinderilor din industrie nu asigură gradul necesar de extracție a multor componente toxice, ceea ce duce la descărcarea excesivă de substanțe toxice în bazinul de apă și, de asemenea, împiedică introducerea. a schemelor închise de circulaţie a apei. Un randament mare de ape uzate puternic poluate face inoportună din punct de vedere tehnic și economic utilizarea multor metode fizice și chimice moderne pentru purificarea lor, care permit obținerea unui grad ridicat de extracție a poluanților tehnogeni. În același timp, după cum arată experiența, utilizarea unor astfel de metode progresive precum sorbția și schimbul de ioni pentru extracția suplimentară a substanțelor nocive din deșeurile industriale care au suferit tratament chimic poate fi foarte eficientă. Posibilitățile acestui domeniu de lucru s-au extins semnificativ după apariția unor noi chemisorbanți fibroși foarte eficienți, cu o suprafață dezvoltată, caracteristici cinetice bune, stabilitate termică și stabilitate chimică. Cel mai mare interes practic pentru tratarea apelor uzate industriale este reprezentat de materialele nețesute de uz casnic dezvoltate industrial VION, realizate pe bază de fibre de poliacrilonitril (PAN) modificate. Până în prezent, s-a acumulat o anumită experiență în utilizarea absorbanților PAN VION pentru purificarea deșeurilor industriale și a soluțiilor de proces din poluanți de diferite naturi. Pe baza filtrelor schimbătoare de cationi și anioni VION au fost create sisteme și dispozitive locale de tratare a apelor uzate din magazin, filtre de uz casnic pentru purificarea apei potabile etc. Semnificație practică: 1. Utilizarea metodelor și mijloacelor dezvoltate de control al deșeurilor și al apei curate condiționat face posibilă creșterea eficienței instalațiilor de tratare și reducerea deversării de substanțe toxice în corpurile de apă deschise. 2. Utilizarea analizoarelor voltametrice expres de aer asigură detectarea în timp util a surselor de exces și emisii neautorizate de substanțe toxice în aer. 3. Tehnologia de tratare a apelor uzate industriale folosind filtre PAN permite reducerea conținutului de poluanți la nivelul MPC, concentrarea și extragerea componentelor valoroase și eliminarea formării de nămol neutilizabil foarte toxic. 4. Tehnologia hidrometalurgică de flotație ecologică sigură pentru prelucrarea nămolului rezidual asigură reducerea pierderilor irecuperabile de molibden și eliminarea deșeurilor decontaminate în produse pentru industria construcțiilor. 5. Controlul și managementul automat al proceselor de flotație și hidrometalurgice în funcție de parametrii compoziției ionice duce la creșterea producției de metale neferoase, reducând în același timp deversarea de substanțe toxice în corpurile de apă deschise. Dezvoltarile teoretice și metodologice sunt utilizate în practica activității de cercetare a SCF ONTK „Soyuz TsMA”, precum și în procesul educațional al SOGU. La uzinele „Electrozinc”, „Moselectrofoil”, „Ryaztsvetmet au fost introduse metodele create de monitorizare și analizoare a poluanților tehnologici ai mediului, sisteme de monitorizare și gestionare a proceselor tehnologice de tratare a apelor uzate și soluții hidrometalurgice, îmbogățirea prin flotație a minereurilor. ", la fabricile de procesare și la fabricile metalurgice ale combinatelor Almalyksky, Dzhezkazgansky, Leninogorsk, Zyryanovsky, Sadonsky. Tehnologiile pentru tratarea prin sorbție a apelor uzate și procesarea nămolului rezidual au fost testate cu succes și acceptate pentru implementare de către uzina Pobedit.

4. Sistem de reciclare a apei

Metalurgia este cea mai mare industrie, dar, ca și alte domenii ale economiei, are un impact negativ asupra mediului. De-a lungul anilor, această influență duce la poluarea apei, aerului, solului, ceea ce atrage după sine schimbări climatice.

Emisii în aer

Problema cheie a metalurgiei este că substanțele nocive ajung în aer. elemente chimiceși conexiuni. Ele sunt eliberate în timpul arderii combustibilului și prelucrării materiilor prime. În funcție de specificul producției, în atmosferă intră următorii poluanți:

dioxid de carbon;
aluminiu;
arsenic;
sulfat de hidrogen;
Mercur;
antimoniu;
sulf;
staniu;
azot;
plumb etc.

Experții notează că în fiecare an, datorită lucrărilor uzinelor metalurgice, cel puțin 100 de milioane de tone de dioxid de sulf intră în aer. Când intră în atmosferă, cade ulterior la pământ sub forma care poluează totul în jur: copaci, case, străzi, sol, câmpuri, râuri, mări și lacuri.

Deșeuri industriale

Problema actuală a metalurgiei este poluarea corpurilor de apă cu efluenții industriali. Faptul este că resursele de apă sunt utilizate în diferite etape ale producției metalurgice. În timpul acestor procese, apa este saturată cu fenoli și acizi, impurități grosiere și cianuri, arsenic și crezol. Înainte de a arunca astfel de efluenți în rezervoare, acestea sunt rareori curățate, așa că tot acest „cocktail” de reziduuri chimice din metalurgie este spălat în apele orașelor. După aceea, apa saturată cu acești compuși nu numai că nu poate fi băută, ci și folosită în scopuri casnice.

Consecințele poluării biosferei

Poluarea mediului de către industria metalurgică duce, în primul rând, la o deteriorare a stării de sănătate a populației. Cel mai rău dintre toate este starea acelor oameni care lucrează în astfel de întreprinderi. Ei dezvoltă boli cronice care duc adesea la dizabilitate și deces. De asemenea, toți oamenii care locuiesc în apropierea fabricilor se îmbolnăvesc în cele din urmă de boli grave, deoarece sunt nevoiți să respire aer murdar și să bea apă. Calitate rea, iar pesticidele, metalele grele și nitrații pătrund în organism.

Pentru a reduce nivelul de impact negativ al metalurgiei asupra mediului, este necesar să se dezvolte și să se utilizeze noi tehnologii sigure pentru mediu. Din păcate, nu toate întreprinderile folosesc filtre și instalații de curățare, deși acest lucru este obligatoriu în activitățile fiecărei întreprinderi metalurgice.

Metalurgia feroasă este unul dintre cei mai mari poluanți ai aerului și apei. Prin urmare, este necesară îmbunătățirea semnificativă a epurării emisiilor în atmosferă, trecerea la un ciclu închis de utilizare a apei

Astăzi, problema reconstrucției ulterioare a întreprinderilor existente, creșterea ponderii oțelului pentru convertizorul electronic de oxigen, a produselor laminate în volumul total al diversității și a sortimentului său și îmbunătățirea calității rămâne relevantă.

Metalurgia neferoasă

. Metalurgia neferoasă nu a dobândit o dezvoltare semnificativă în Ucraina și constă doar din unele industrii. Acest lucru se datorează rezervelor mici de materii prime.

Topirea majorității metalelor grele necesită o cantitate semnificativă de combustibil (cărbune de cocsificare). Astfel de industrii sunt numite consumatoare de energie.

Factorii determinanți pentru amplasarea întreprinderilor din metalurgia neferoasă sunt materiile prime și combustibilul și energia. Instalațiile miniere și de prelucrare gravitează către zonele de extracție a minereului și sunt ghidate de resursele de apă (procesul de îmbogățire necesită multă apă). Instalațiile metalurgice care topesc metale grele neferoase din concentrate sunt situate în principal în apropierea bazelor de combustibil, iar întreprinderile pentru topirea metalelor ușoare sunt situate în apropierea surselor de energie electrică ieftină.

Principalele industrii și amplasarea acestora

Printre ramurile metalurgiei neferoase din Ucraina, locul principal este ocupat de producția de metale ușoare, în special de aluminiu. Industria aluminiului lucrează pe bauxite importate (din Brazilia, Guineea, Jamaica, Australia), care sunt procesate în. Uzina de alumină Nikolaev. Alumina pentru prelucrare ulterioară vine la. Uzina de aluminiu Dneprovsky în. Zaporojie. Fabrică aliaje de aluminiu lucrează în. Sverdlovsk (regiunea Lugansk).

Uzina de titan-magneziu, situată în. Zaporozhye se concentrează, de asemenea, pe energie electrică ieftină din magneziu sunt aduse materii prime. Stebnik (regiunea Lviv), Kalush (regiunea Ivano-Frankivsk) și. Sivash și titan - s. Uzina de minerit și procesare Irshansky (regiunea Zhytomyr), Crimeea fabrică de dioxid de titan, precum și depozite. Regiunea Dnepropetrovsk. Pe bază de nisipuri de titan. Depozitul Malishivskogo pra tsue v. Volnogorsk (regiunea Dnepropetrovsk). Combinatul minier și metalurgic Verkhnedneprovsky, care produce concentrate de ilmenit, rutil și zirconiu.

Pe baza minereurilor locale, energie electrică. Sud ucraineană. Centrală nucleară și fabrici de cărbune de import. Planta de nichel Pobuzhsky. Uzina de zinc Konstantinovsky, construită în anii 1930, s-a concentrat pe resursele de combustibil. Donbass și concentrat de zinc din. Kazahstan,. Rusia. Producția modernă de zinc are nevoie de mai multă energie electrică decât combustibil. Zinc din. Konstantinovka vine parțial la. Fabrica Artemovsky, care produce alama yat (un aliaj de cupru și zinc), alamă și produse laminate cu cupru. Cupru și plumb importate din. Rusia. Pe. Donbass funcționează și cel mai vechi. Uzina de mercur Nikitovsky, care are o carieră pentru extracția minereului de mercur (la inovar) și o fabrică de îmbogățire.

În Ucraina, s-au format două zone principale pentru amplasarea întreprinderilor de metalurgie neferoasă -. Doneţk şi. Pridneprovski

Probleme și perspective de dezvoltare

Problemele metalurgiei neferoase sunt legate de necesitatea extinderii bazei de materii prime a întreprinderilor, modernizarea ulterioară pentru a valorifica pe deplin toate componentele minereurilor și a deșeurilor de producție și pentru a îmbunătăți purificarea emisiilor în mediu. Rezolvarea problemei materiilor prime ar trebui să contribuie la dezvoltarea rezervelor cunoscute de mult de materii prime din aluminiu. Dnepropetrovsk și Regiunile transcarpatice, au explorat rezerve de cupru în. Regiunea Volyn, aurul nu este numai în. Transcarpatia, dar și aproape. Krivoi. Coarne și în. Regiunea Donețk, minereuri de plumb-zinc. Donbass. Domenii importante pentru dezvoltarea industriei sunt extinderea producției de metale neferoase din materii prime secundare, fier vechi, prelucrarea deșeurilor, creșterea orientării spre export a unor industrii (mercur, titan-magneziu).