металлургия

Предложение о проектировании и строительстве предприятий черной и цветной металлургии, неорганической химии и строительных материалов на территориях стран Средней Азии, Европейского и Африканского континентов.

1. Предмет данного предложения.

Предметом данного предложения является проектирование и строительство предприятий по производству:

чугуна, восстановленного железа, в том числе полученного с применением технологий прямого восстановления; данные материалы являются сырьем для дальнейшей переработки на металлопрокат, изделия машиностроения;
металлопроката конструкционного назначения;
стального листа, профилей ЛСТК из него;
железного порошка различных марок;
ферросплавов марганца, никеля, хрома, ванадия, вольфрама, молибдена, иных металлов, являющихся легирующими компонентами сталей;
химически чистых металлов, являющихся легирующими компонентами сталей;
особо чистого железа, в том числе электротехнического назначения; также – продукции из него: трансформаторы, генераторы, двигатели и т.д.
карбидов многих металлов;
сплавов многих металлов с металлическим кремнием;
карбида кремния и металлического кремния;
металлической меди, ее сплавов;
медного эмаль провода, который необходим для производства трансформаторов, генераторов, электродвигателей;
востребованных рынком солей магния;
металлического магния;
оксида и ликвидных солей цинка;
металлического катодного цинка,
оксида и ликвидных солей свинца;
металлического катодного свинца;
углеродных восстановителей, электродов, адсорбционных фильтрующих элементов;
также будут созданы предприятия, а также отдельные технологические линии на базе предложенных выше производств, основной деятельностью которых будет экологически чистая утилизация различных видов промышленных, коммунальных и иных углеродсодержащих и неорганических отходов (с получением ценного химического сырья и строительных материалов).

Перечисленные выше продукты являются базовым сырьем для получения многих ценных материалов, использующихся в машиностроении, во многих иных высокотехнологичных отраслях промышленности. Все эти материалы являются дефицитными на мировом рынке.

Попутно, в результате переработки исходного рудного сырья, многих неорганических отходов будет происходить образование соединений кремнезема. Они будут использованы для производства строительных материалов методами бетонной, силикатной, керамической и композитной технологии. Также возможно создать производство тарного и листового стекла, стекловолокон различных марок. Эти решения позволяют создать полностью безотходные процессы переработки любого рудного сырья и неорганических отходов.

Данные бизнес-проекты могут создаваться как по отдельности, вблизи месторождений полезных ископаемых или природного газа (если он является базовым энергоресурсом для такого производства), так и на территории одного Индустриального парка. Соответствующий круг вопросов об источниках сырья, энергоносителей, рабочей силы будет рассматриваться применительно к требованиям конкретного бизнес проекта (или группы технологически связанных между собой бизнес проектов).

Регионы Средней Азии, Европейского и Африканского континентов, располагают всем необходимым минеральным сырьем для создания производств всей этой и иной (не упомянутой выше) продукции (металлического сырья).

Не факт, что все сырье будет находиться в стране, где мы намерены наладить его промышленную переработку, согласованную с руководством страны. Необходимое рудное сырьё есть в огромном количестве в регионах Средней Азии и Африканского континента, там уже налажена его добыча и достаточно только организовать его доставку. Поэтому реализация проектов может также базироваться на поставках сырья из соседних стран для реализации запланированных проектов.

Безусловно, цена на электроэнергию определяет целесообразность создания вышеперечисленных производств, поэтому необходимость строительства энергогенерирующих установок на территориях стран Средней Азии, Европейского и Африканского континентов следует рассматривать как один из основных приоритетов этих стран.

Данное предложение не содержит подробного описания технологий производства перечисленных выше товарных продуктов, так как это очень объемная информация, требующая внимания только технических специалистов. Данное предложение содержит только общую концепцию и информацию:

о предлагаемых технологиях в их самом кратком описании,
об основных аспектах данных производств (потребность в сырье, энергоресурсах, технологиях, квалифицированных кадрах, иное),
об основных организационных решениях, необходимых для создания таких производств.

Данные производства оптимально развивать в составе одного индустриального парка, так как в таком случае проще решать задачи, связанные с логистикой сырья и продукции, производством электроэнергии, необходимой для таких производств в больших количествах. Также проще решать задачи, связанные с переработкой образующихся кремнеземсодержащих отходов на строительные или иные материалы.

2. Основная идея данного предложения.

Основная идея данного предложения заключается в создании системы бизнес-проектов, связанных между собой:

1) технологической синергией;

2) общей технологической платформой.

Технологическая синергия данных проектов заключается в том, что побочные продукты одного из производств являются сырьем или энергоресурсом для иных производств. Например:

в результате процессов переработки медных, цинковых, иных руд, а также иных материалов, содержащих ценные металлы, будет происходить извлечение железа в больших количествах; это сырье для процессов производства стали;
в результате пирометаллургических процессов получения всех металлов будет происходить образование большого количества тепловой энергии; это энергетический ресурс для производства строительных материалов методами бетонной, силикатной, керамической технологий;
в результате процессов переработки всех рудных материалов, отходов будет происходить образование большого количества кремнеземных отходов; это сырье для производства строительных материалов методами бетонной, силикатной, керамической технологий; также – для производства литого камня;
в результате процессов переработки (экологически чистой утилизации) различных отходов, кроме минерального остатка (сырья для извлечения металлов и соединения кремнезема) будет происходить образование большого количества тепловой энергии; это ресурс для производства строительных материалов с применением предлагаемых нами технологий; также будет происходить образование воды, которую возможно использовать в любых технических целях любых производств.

Наличие данной синергии позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели этих проектов по сравнению с условием, что эти проекты будут реализовываться по отдельности (без использования побочных продуктов, как ценных ресурсов).

Общность технологической платформы заключается в следующем:

в составе всех предлагаемых ниже проектов присутствует гидрохимический процесс передела соединений кремнезема, направленный на извлечение из их состава всех ценных металлов и получения соединений кремнезема, пригодных для переработки на материалы методами бетонной, силикатной, керамической технологий, а также для получения литого камня;
в составе всех проектов присутствуют однотипные плавильные печи: вращающиеся трубные печи, газовые вагранки, печи ванного типа;
в составе всех проектов присутствуют однотипные тепловые аппараты: котлы, паровзрывные мельницы, вакуум-выпарные аппараты, сушильные шкафы и т.д.;
в составе всех проектов присутствую однотипные системы очистки дымовых газов от SO₂+NO_x, а также пыли и опасных экотоксикантов;
в составе всех проектов присутствуют однотипные решения, направленные на очистку воды с созданием систем замкнутого оборотного водоснабжения.

Это упрощает задачи проектирования, строительства, изготовления стандартизированного и не стандартизированного технологического оборудования, выполнения пуско-наладочных работ, отработки Технических регламентов и т.д. Также это упрощает задачу подготовки квалифицированного персонала для работы на таких предприятиях.

Многие из этих проектов желательно создавать в качестве кластера предприятий, находящихся в составе одного Индустриального парка. Это позволит решать задачи энергетики и сокращения маршрутов логистики промежуточных продуктов переработки различного рудного сырья. Полученная продукция предназначена для использования в качестве сырья для производства многой продукции в отраслях энергетики, машиностроения, некоторых иных отраслях промышленности.

3. Экологические последствия от создания данных производств.

Для целей данного предложения предлагается применить имеющуюся у нас технологию переработки неорганического сырья и отходов. Она позволяет извлекать из исходного неорганического сырья все металлы, кроме кальция (в виде гидроксидов, которые являются металлургическим или химическим сырьем). Остаток, состоящий из гидросиликата и гидроалюмосиликата кальция, предполагается использовать для производства цемента, силикатных строительных материалов. Поэтому все эти производства будут полностью безотходными. Необходимости в отведении территории для полигонного захоронения каких-либо твердых или жидких отходов, их вывоза для утилизации не возникнет.

Существует возможность присоединения к данным технологическим линиям оборудования, предназначенного для конверсии многих видов углеродсодержащих отходов в топлива. Данные топлива могут экологически чисто использоваться для процессов восстановления металлов либо для тепловых процессов данного производства. Возможно, использовать (экологически чисто утилизировать): твердые бытовые отходы, иловые осадки сточных вод, навоз и куриный помет, отходы растениеводства, пищевой промышленности, нефтешламы, многое иное. Неорганический остаток от таких отходов будет экологически чисто переработан на строительные материалы с попутным извлечением из них всех ценных металлов.

Предлагаемая нами технология не предполагает образования сточных вод. При этом она может использовать сильно загрязненные различными органическими и неорганическими веществами сточные воды для целей собственного производства. Поэтому она позволяет решать задачу экологической чистоты производства всей продукции на предприятиях, построенных в соответствии с данным предложением.

Мы располагаем технологиями очистки дымовых газов от HCl, SO₂, NO_x, пыли и опасных экотоксикантов; о них кратко ниже. По этим технологиям будут созданы соответствующие установки очистки дымовых газов (спроектированные для каждого источника выбросов). Они позволяют защитить атмосферу от выбросов этих загрязняющих веществ.

4. Актуальность задачи создания производства каждого из этих продуктов (ценных материалов).

4.1. Актуальность задачи производства восстановленного железа, металлопроката, сталей и порошков, предназначенных для использования в машиностроении.

Железо является основой для получения сталей и сплавов, использующихся во многих отраслях промышленности и хозяйственной деятельности. Объемы потребления этих материалов в пределах одной страны исчисляются в миллионах тонн в год. Рынки стран Средней Азии и Африканского континента испытывают дефицит этой продукции. Недостаток покрывается импортом из России и Китая.

Качественные стали в основном используются в отрасли машиностроения. Также для этой отрасли необходимо большое количество железных порошков различных марок (и состава). Поэтому при наличии планов развития этой отрасли необходимо создавать свое производство этих материалов. Мировой объем потребления железных порошков различных марок (отличаются как по химическому составу, гранулометрическому составу, так и по методу их получения; об этом ниже) исчисляется в миллионах тонн в год. Поэтому данный товар может поставляться и на экспорт.

4.2. Актуальность задачи создания производства ферросплавов из легирующих компонентов сталей. Создание производства чистых от примесей металлов, являющихся легирующими компонентами сталей.

Без легирующих компонентов невозможно получить ни одной марки стали, использующейся в строительстве, машиностроении, иных отраслях промышленности. Мировые рынки испытывают дефицит легирующих компонентов сталей. Поэтому при наличии сырья для их получения в регионе стран Средней Азии и Африканского континента такие производства также необходимо создавать.

Данные металлы востребованы мировым рынком и в чистом виде. Они являются дефицитными.

Возможно создание проектов, направленных на их получение. Такие проекты оптимально создавать на основе предприятий, осуществляющих производство ферросплавов таких металлов. В таком случае возможно использовать часть производственных процессов для получения концентратов таких металлов (из исходных руд и отходов), а также утилизации образующихся отходов (соединений железа, кремнезема, некоторых иных элементов).

Особую актуальность имеет задача создания производства ферросплавов, ферросилиция и чистого от примесей металлического марганца. Марганец является необходимым компонентом любых конструкционных сталей (металлопроката), сталей специального назначения (с особыми свойствами, используемых в машиностроении и иных отраслях промышленности). Без него черная металлургия не может произвести никаких ценных товарных продуктов. Его концентрация в составе сталей превышает 2 %, поэтому общий расход марганца по региону является очень большим.

Металлический марганец также используется в качестве компонента сплавов алюминия, обладающих особыми свойствами. Поэтому он необходим и для получения и таких сплавов.

Марганец является дефицитным сырьем на мировом рынке. Украина является одним из ведущих мировых производителей марганца, ферромарганца, сплавов марганца с кремнием. В результате войны соответствующие производственные предприятия разрушены. Это обстоятельство увеличит дефицит марганца на мировом рынке.

4.3. Актуальность создания производства особо чистого железа, в том числе электротехнического назначения.

Особо чистое железо возможно получать несколькими методами. Получить железо с очень высокой степенью химической чистоты позволяет только метод электролитического рафинирования.

В качестве сырья для этого метода возможно использовать как стали, полученные в результате восстановления первичного железорудного сырья, так и ферросплавы с некоторыми металлами, не образующими пассивирующих пленок на аноде. Во втором случае будет происходить образование концентратов металлов, образующих примесь (никеля, хрома, иных, менее активных, чем железо).

Эти концентраты являются сырьем для выделения из них чистых от примесей гидроксидов таких металлов (методами гидрометаллургии) и затем – получения таких, чистых от примесей восстановленных металлов.

Особо чистое железо очень востребовано мировым рынком. Используется как для получения сталей особого назначения, так и для производства магнитопроводов трансформаторов, электродвигателей, генераторов.

Наличие производства таких материалов позволяет создавать на территории таких предприятий смежные производства магнитопроводов. На их основе – соответствующей продукции (трансформаторов, двигателей и генераторов). При наличии возможностей приобретения (или производства) медного эмаль-провода вопрос о создании такого вектора развития этого бизнес-проекта также возможно рассматривать.

Производство особо чистого железа методом электролитического рафинирования расходует электроэнергию в очень больших количествах. При этом соответствующие установки можно включать и выключать в любой момент времени без ущерба для производственного процесса и использующегося оборудования. Поэтому такие проекты позволяют создавать маневровых потребителей электроэнергии. Они могут осуществлять маневровое потребление с целью балансировки как сети этих предприятий, так и региональной (государственной) энергосистемы.

4.4. Актуальность создания производства карбидов металлов, их сплавов с металлическим кремнием.

В основном карбиды металлов, их сплавы с металлическим кремнием используются в качестве сильных, чистых от примесей восстановителей в процессах черной и цветной металлургии. Технологии, основанные на их использовании, позволяют получить чистые от примесей загрязняющих веществ материалы. Такие материалы будут востребованы как на региональном, так и на мировом рынке. Мировые цены на такие материалы высокие.

Карбид кальция используют с целью получения ацетилена. Ацетилен – в качестве газа для газовой сварки металлов (в основном водопроводных и иных труб). Объемы потребления этого продукта в мире очень большие.

4.5. Актуальность создания производства карбида кремния и металлического кремния.

Металлический кремний производят через промежуточное получение карбида кремния. Поэтому информация о данных материалах рассматривается совместно.

Карбид кремния используется в качестве восстановителя для получения чистых от примесей железа (стали), некоторых иных металлов. Также он используется в качестве очень прочного абразивного материала (в машиностроении), для получения особо прочных керамических материалов (в машиностроении). Существуют и иные направления его использования.

Металлический кремний используется для создания сплавов с алюминием, железом (для получения сталей с особыми свойствами). Также он используется в качестве сырья для получения кристаллов особо чистого кремния; такой кремний используется для производства полупроводников, фотоэлектрических преобразователей.

Данная продукция является базовым сырьем для получения особо ценных (особо прочных) материалов, использующихся в машиностроении. Она востребована как для предприятий этой отрасли в регионе, так и на мировом рынке.

4.6. Актуальность создания производства металлической меди, эмаль провода, продукции из эмаль-провода, а также электротехнической стали.

Страны Средней Азии и Африканского континента располагают большими запасами медных руд. Их можно использовать для развития нескольких отраслей экономики этих стран.

Медь является стратегическим сырьем. Используется для производства сплавов (с алюминием, оловом, некоторыми иными металлами); такие сплавы используются в машиностроении. Также она используется для производства эмаль-провода, который необходим для производства трансформаторов, генераторов, двигателей. Много меди расходуется и на производство кабелей, использующихся в автомобилестроении, иных областях техники.

В данное время, в связи с развитием отрасли электромобиле-строения, медь стала очень дефицитным сырьем. Цены на нее постоянно растут. Приобретать ее на мировом рынке в больших объемах (необходимых для развития отрасли электроэнергетики затруднительно).

При наличии производства металлической меди желательно ее сразу перерабатывать на эмаль провод. Этот материал является востребованным в больших количествах в любом регионе мира (для производства трансформаторов, двигателей, генераторов).

Очень актуально одновременно создавать производство электротехнических сталей, порошков из них. Они необходимы для производства трансформаторов, генераторов, двигателей, некоторого иного оборудования. Без создания производства этих материалов создать производство этих изделий будет затруднительно. Электротехнические стали стоят дорого, на мировом рынке они в дефиците.

В медной руде концентрация железа более чем в 5 раз превышает концентрацию меди. Поэтому данное предприятие в любом случае будет обеспечено сырьем для производства электротехнической стали. Избыточное количество железного сырья можно продавать или перерабатывать на иные продукты: восстановленное железо, ликвидные соли железа.

Имеющиеся у нас технологии позволяют перерабатывать не только медные руды (с концентрацией меди свыше 2,5%), а и отходы от их обогащения с концентрацией меди менее 1%. Вопрос о возможности создания таких бизнес-проектов мы также можем рассматривать.

Медные руды, как правило, содержат золото. Могут содержаться металлы платиновой группы, серебро. Поэтому при создании проектов, направленных на переработку медных руд, одновременно будут создаваться и проекты, направленные на извлечение этих ценных металлов.

4.7. Актуальность создания производства солей магния и металлического магния. Его использование для получения иных металлов, сплавов специального назначения.

Гидроксид, оксид, некоторые соли магния являются необходимым сырьем для многих отраслей промышленности. Мировой объем рынка на эту продукцию исчисляется в миллионах тонн в год. У нас они будут образовываться в качестве побочных продуктов при переработке рудных материалов (при условии использования доломита, как дополнительного сырья, а также иного сырья, содержащего катионы магния). Поэтому такие производства будут создаваться.

На основе оксида магния производят огнеупорные керамические материалы (используются для кладки металлургических печей). Также он нужен для производства иных видов высококачественных керамических материалов.

Хлорит магния пользуется большим спросом на рынке. Является дефолиантом (применяется при выращивании хлопчатника). Также мы можем создать производство этого продукта на базе профильных предприятий.

Магний используется и для в отрасли машиностроения. Как самостоятельный конструкционный материал, так и в сплавах с алюминием, некоторыми иными металлами.

На мировом рынке является дефицитным товаром. Цена на металлический магний мировом рынке не стабильна, изменяется в пределах 5 000-10 000 долларов за тонну.

Магний востребован и в качестве химического сырья для получения различных, в том числе чистых от примесей металлов, кремния методом магнийтермического восстановления. Например – этим методом производят титан. Также металлический магний используют для получения многих иных металлов (путем их восстановления из оксидов, хлоридов), возможно получать очень чистый кремний (восстановлением особо чистого оксида кремния, который мы также можем производить). Вопрос о создании таких смежных бизнес-проектов также возможно рассматривать.

4.8. Актуальность задачи создания производства оксида и ликвидных солей цинка, оксида, диоксида и ликвидных солей свинца, металлического цинка и свинца.

В странах Средней Азии и Африканского континента имеются большие запасы цинк-свинцовых руд. Эти руды являются ценным сырьем для совместного получения цинка и свинца, их соединений с иными элементами.

Зачастую эти руды перерабатываются по устаревшим технологиям. В результате образуется большое количество токсичных отходов, содержащих цинк и свинец.

Также существуют такие отходы черной металлургии, как гарт-цинк (образуется в процессах горячего оцинкования стали), возгоны металлургических печей. Они могут содержать много цинка и свинца. Обычно такие отходы не перерабатываются по причине отсутствия в мире экономически эффективных технологий.

У нас есть экономически эффективные технологии, пригодные для переработки таких отходов. Поэтому мы их также можем использовать в качестве сырья для таких бизнес проектов. За утилизацию этих токсичных отходов возможно брать плату. Она компенсирует повышенные затраты на такую переработку по сравнению с затратами на процесс переработки рудных материалов; даже может быть источником очень существенных доходов таких бизнес-проектов.

Оксид цинка используется:

в качестве наполнителя каучуков при изготовлении резинотехнических изделий (катализатор реакции вулканизации каучуков); без него создать производство таких изделий невозможно.
в качестве белого пигмента для лакокрасочных материалов;
при производстве литого белого камня (такие проекты нами также предполагается создавать);
в качестве химического сырья и в некоторых иных целях.

Оксид свинца является ценным химическим сырьем. Востребован некоторыми предприятиями.

Также востребованы рынком гидроксид, карбонат свинца. Они используются для производства свинцовых суриков (защитные лакокрасочные покрытия для изделий из стали).

Диоксид цинка используется в качестве анодного материала в свинцовых аккумуляторных батареях. Некоторые соли этих металлов также востребованы в различных отраслях промышленности.

Металлический цинк расходуется в больших количествах для производства оцинкованной стали. Оцинкование осуществляется с целью защиты от коррозии (для продления срока службы изделия). При создании бизнес-проектов в черной металлургии этот материал будет очень востребованным.

Металлический свинец, используются для производства автомобильных сернокислотных аккумуляторов (в качестве катодного материала). Существуют и иные промышленные направления их использования.

Также из такого сырья попутно извлекается кадмий и некоторые иные, в том числе редкоземельные металлы. Они также востребованы мировым рынком такого сырья.

4.9. Актуальность задачи создания производства углеродных восстановителей, адсорбционного углерода, электродов, адсорбционных фильтрующих элементов.

Для производства некоторых из этих материалов необходимы чистые от серы, фосфора, металлов и соединений кремнезема углеродные восстановители. Их расход будет очень значительным. Поэтому необходимо создавать собственное производство этих восстановителей.

Также необходимо очень много электродов для электролизных печей, электродуговых печей. Их также необходимо производить.

Для решения задач получения чистой питьевой воды, очистки сточных вод необходимы угольные адсорбционные материалы, полученные из них фильтрующие элементы. Возможность создания таких производств также возможно рассмотреть.

4.10. Актуальность задачи создания производств, направленных на переработку органических и неорганических отходов.

Органические отходы образуются везде, где проживают люди или ведется хозяйственная деятельность. Они уже давно стали одним из основных загрязнителей окружающей среды. Задача их экологически чистой утилизации актуальна во всем мире.

При этом такие отходы, как правило, обладают некоторой (невысокой) теплотворной способностью. При наличии экологически чистых технологий их сжигания или термохимической переработки в ценные вещества (топлива) это позволяет их использовать в качестве бесплатного энергоносителя с целью получения водяного пара или горячей воды.

Пар или горячая вода могут быть востребованы для различных технологических процессов производства многих видов продукции. Также – для опреснения воды, производства строительных материалов, некоторой продукции методами керамической технологии. Поэтому комплектование данного Индустриального парка соответствующими предприятиями или технологическими линиями будет актуальным. Оно будет перерабатывать как отходы от предприятий Индустриального парка, так и привезенных извне.

Неорганическая часть этих отходов может быть использована для извлечения ценных металлов. Многие органические отходы содержат ценные металлы в больших количествах, поэтому их можно рассматривать как ценное сырье.

Неорганические отходы также образуются в больших количествах. В мире уже накоплено миллиарды тонн таких отходов. Многие из них содержат ценные металлы. Они могут быть извлечены и использованы для хозяйственной деятельности предприятий Индустриального парка.

Очень много таких отходов будет образовываться в процессах производства предприятий Индустриального парка. Поэтому они должны быть укомплектованы технологическими линиями, предназначенными для их переработки (каждое предприятие своими, так как состав и концентрации веществ в отходах каждого предприятия различны).

Также очень перспективно осуществлять ввоз некоторых отходов, содержащих железо, ценные металлы. За их переработку можно получить оплату, а также извлечь эти металлы и превратить их в металлургическое или химическое сырье.

Одним из направлений переработки органических и неорганических отходов может быть производство СО₂. СО₂ необходим для многих технических целей в металлургии, машиностроении (используется для создания защитных атмосфер), для производства строительных материалов методом карбонатной технологии, для получения гидрокарбонатов кальция и магния; они используются для получения питьевой воды из дистиллированной (полученной опреснением морской воды).

5. О сырье и ресурсах, необходимых для реализации всех предлагаемых проектов.

Для всех предлагаемых проектов необходимы в тех или иных количествах:

уголь малоценных марок, желательно с небольшим выходом летучих соединений;
природный газ;
электроэнергия;
известняк (карбонат кальция); возможно использовать известняк, сильно загрязненный кремнеземом, оксидами железа, оксидом алюминия;
доломит (смесь карбонатов кальция и магния); возможно использовать доломит, сильно загрязненный кремнеземом, оксидами железа, оксидом алюминия;
ископаемый NaCl, допустимо использовать NaCl, загрязненный любыми примесями, в том числе морскую соль.

На территории стран Средней Азии, Европейского и Африканского континентов есть все перечисленные выше ресурсы в больших количествах по низким ценам. Морская соль, необходимая для этого процесса, не является дефицитным товаром и свободно доступна для покупки на мировом товарном рынке.

6. О производстве восстановленного железа, ферросплавов легирующих компонентов сталей, чистых легирующих металлов, а также различной товарной продукции из сталей.

6.1 Кратко о процессах производства.

Предлагаемые процессы производства конечной продукции (металлопроката, изделий машиностроения, железных порошков, иное) будут осуществляться с применением двух основных стадий производства:

1) получение чугуна, не наполненной легирующими компонентами сталей или железа прямого восстановления; это сырье для последующего передела на товарные продукты;

2) переработка полученных на предыдущей стадии материалов на металлопрокат, изделия машиностроения, железные порошки, иную ценную товарную продукцию.

Первая стадия процесса основана на потреблении железорудного сырья, железосодержащих отходов, а также угля и природного газа. Электроэнергия на эти процессы расходуется в незначительных количествах.

Данный процесс основан на потреблении большого количества минеральных ресурсов и ведет к образованию большого количества кремнеземсодержащих материалов: шлаков, шламов от обогащения рудных материалов. Данные кремнеземсодержащие материалы (отходы) будут перерабатываться на цемент, иные строительные материалы, иную ценную продукцию методами бетонной, силикатной, карбонатной, керамической и композитной технологий. Часть этого материала также будет перерабатываться на белый камень методами карбонатной (искусственный мрамор), композитной и камнелитейной технологий. Также предполагается создать производство камнелитых изделий из синтезированного железо-силиката (базальтового камня). Это очень существенная часть данных бизнес-проектов.

Вторая стадия процесса основана на процессах переплавки в электрометаллургических печах: электродуговых или индукционных. Это основной ресурс данного производства. Расход дополнительных минеральных ресурсов (кроме восстановленного железа) в этих процессах не большой. В основном это легирующие компоненты сталей (иные металлы или их ферросплавы), а также флюс (оксид и силикат кальция). Выход шлаков сравнительно не большой; они также будут перерабатываться на строительные материалы по месту их образования.

Данные стадии процесса предполагается реализовывать на различных предприятиях, входящих в состав нашей холдинговой группы. Они могут находиться в различных местах. Первые – ближе к местам добычи ценных ресурсов, вторые – в крупных населенных пунктах (ближе к местам нахождения рабочей силы). Создание предприятий с полным циклом переработки исходного первичного сырья в конечную продукцию возможно, но как исключение из правила; только в случае, если выполняются все условия, необходимые для реализации такого бизнес-проекта.

6.2. Сырье, необходимое для получения восстановленного железа из первичных рудных материалов.

. В странах Средней Азии есть запасы железорудного сырья. Но оно характеризуется низкой концентрацией железа (от 20 до 40%), высокой концентрацией серы и фосфора. Обычно такое сырье не используют для производства чугуна и стали, так как в мире очень много иного, более пригодного для этих целей сырья.

Ввоз сырья с лучшим составом на территории стран Средней Азии затруднителен в связи с отсутствием у них выхода к мировому океану. В связи с этим мы предлагаем применять технологии, которые могут экономически выгодно работать с тем сырьем, которое можно добывать в этих странах. Дополнительно предлагается рассмотреть возможность использования железосодержащих отходов в качестве такого сырья.

При этом страны Средней Азии располагают дешевым углем, дешевым природным газом и электроэнергией. Это создает хорошую экономическую основу для создания рентабельных производств, даже с учетом дополнительных расходов, возникающих в связи с использованием железорудного сырья с плохим химическим составом его компонентов.

6.3. Возможность использования различных железосодержащих промышленных отходов для получения восстановленного железа и иных ценных металлов.

У нас есть технологии, которые обеспечивают возможность использовать в качестве сырья железосодержащие отходы. Самыми перспективными являются возгоны металлургических печей. Их накоплено очень много, даже в странах Средней Азии и Африканского континента должно быть несколько миллионов тонн (при том, что у них металлургическая промышленность не развита). Их можно ввозить в неограниченных количествах из России, Китая, Евросоюза и даже брать плату за их экологически чистую утилизацию.

Также можно использовать гарт-цинк (образуется в процессах горячего оцинкования стали), различные сплавы железа, кузова автомобилей (Китай поставит неограниченное количество б/у автомобилей на утилизацию; у них есть проблема, куда их складывать). Пригодны любые отходы с высокой концентрацией железа и иных ценных металлов.

Данная технология основана на конверсии всего исходного полиметаллического сырья в смеси оксидов и силикатов железа методом окислительной переплавки (совместно с железной рудой или хвостами ее обогащения). Для этого необходимы только печи и природный газ (в небольших количествах). Затем, путем применения имеющейся у нас гидрохимической технологии, из продуктов переплавки будет извлечены: чистый от примесей иных элементов гидроксид железа, а также иные металлы в виде концентратов их гидроксидов. Образованные кремнеземсодержащие соединения, не содержащие ценных металлов, будут переработаны на строительные материалы.

Полученный концентрат гидроксида железа будет переработан на железо прямого восстановления. На этот процесс расходуется только природный газ. Полученное железо прямого восстановления является ценным сырьем для получения сталей любого состава. Оно практически не содержит серы, фосфора, иных, отравляющих сталь элементов.

Это решение позволит обеспечить дополнительным сырьем предприятия, не имеющие доступа к рудному сырью с удовлетворительным химическим составом, получить иные ценные металлы (цинк, медь, легирующие сталь металлы). Также – получить дополнительный доход в виде платы за утилизацию железосодержащих отходов.

6.4. Сырье, необходимое для производства ферросплавов и чистых от примесей легирующих компонентов стали.

На территории стран Средней Азии и Африканского континента существует много месторождений полиметаллических руд, содержащих в себе металлы, являющиеся легирующими компонентами сталей. Концентрации легирующих компонентов в них всегда низкие (до 5%). Поэтому попутно будут извлекаться и иные ценные металлы. В основном – малоценное железо, которое будет использовано в качестве сырья для получения железа прямого твердофазного восстановления.

На территории стран Средней Азии и Африканского континента обнаружены рудные материалы, содержащие никель, хром, ванадий, вольфрам и молибден. Все они представляют интерес для этого проекта. В случае, если руд, необходимых для получения какого-либо металла нет, то такие руды возможно ввозить из иных стран. В данное время стоимость перевозки рудных (малоценных) материалов не высокая. Малоценные материалы, в том числе руды, возят по всему миру.

Не найдена информация о наличии на территориях этих стран марганцевых руд. При этом марганец является основным легирующим компонентом сталей, его расход очень большой. Поэтому смежные проекты, направленные на получение ценных для металлургии соединений марганца, необходимы. Марганцевые руды можно поставлять и из иных регионов мира. Например – из Грузии.

Вместо рудных материалов возможно использовать отходы, содержащие необходимые нам металлы. При том – любые. Их состав не имеет значения. Имеет значение только концентрация целевых ценных металлов; она должна быть достаточно высокой. В некоторых отходах концентрации ценных металлов превышают их концентрации в рудах, поэтому они могут быть еще более ценным сырьем.

Существует много марганецсодержащих отходов, образованных путем применения стандартной технологии переработки марганцевых руд (миллионы тонн на каждом полигоне их захоронения). Таких отходов в некоторых иных странах мира очень много. У нас есть технология, позволяющая извлекать из таких отходов марганец с получением ценных для металлургии продуктов.

6.5. О технологиях производства восстановленного железа.

Предлагаемые нами технологии основаны на применении процессов обогащения рудных материалов с последующими процессами агломерации, переплавки полученного агломерата в газовых вагранках или печах ванного типа (расходующих природный газ).

Предлагаемые нами процессы обогащения основаны на применении:

обычно применяющихся технологий обогащения методом флотации;
разработанная нами гидрохимическая технология выделения ценных металлов из смесей их оксидов и силикатов;
технология прямого восстановления железа с последующим извлечением восстановленного железа методом магнитной сепарации; данные процессы основаны на использовании в качестве сырья дешевых марок угля, а также водо-угольных топлив.

При этом будет осуществляться полная переработка образующихся хвостов обогащения на строительные материалы.

Производство и обжиг агломерата будет осуществляться по стандартно применяемым для этого технологиям. Но при этом будет предусмотрены проектом процессы очистки всех отходящих газов от пыли, SO₂+NO_x и иных загрязняющих атмосферу веществ.

Для переплавки будут применяться газовые вагранки либо плавильные печи ванного типа, обеспечивающие протекание процессов прямого жидкофазного восстановления. Доменные печи применяться не будут. Поэтому в коксе предлагаемые нами пирометаллургические процессы не нуждаются вовсе.

Образованные в металлургических печах шлаки будут использоваться в качестве сырья для производства строительных материалов либо в качестве кальцийсодержащего сырья для гидрохимических процессов переработки рудных материалов, отходов. При том – не только с целью получения концентратов железа; эти шлаки могут использоваться в качестве сырья для переработки медных, цинковых и многих иных, в том числе полиметаллических руд.

Данные бизнес проекты будут реализовываться через индивидуальное проектирование:

технологического процесса производства в целом;
отдельных модулей, осуществляющих определенную технологическую операцию; таких одинаковых модулей будет применяться много; количество определяется производственной мощностью одного отдельного модуля и завода в целом.

Проектирование и авторский надзор за строительством будет осуществляться связанным с нами подрядчиком, находящимся в Украине. Он же будет осуществлять все пуско-наладочные работы, а также обеспечение таких предприятий кадрами из Украины (на период обучения местного населения специальностям, необходимым для работы на таких предприятиях). Украина имеет развитую отрасль черной металлургии, поэтому найти необходимых для новых предприятий квалифицированных специалистов не составит особых проблем.

6.6. О технологиях производства ферросплавов.

Ферросплавы производят через процессы восстановления всех металлов, содержащихся в исходной руде. Железо обычно являются доминирующей (ко концентрации) примесью таких руд.

Также их возможно производить путем выделения чистых от примесей гидроксидов определенных металлов (из руд, отходов) методами гидрометаллургии. Далее их можно смешать с углем, гидроксидом железа или иным железосодержащим материалом (обогащенной рудой), известняком, осуществить агломерацию и переплавку в тех же печах, которые предложены для производства восстановленного железа. Все процессы производства ферросплавов и восстановленного железа совершенно аналогичны. Отличия только в составе применяемого сырья и в процессах его получения.

Данные проекты будут осуществляться либо по месту нахождения соответствующих рудных материалов, либо по месту потребления соответствующих ферросплавов.

6.7. О технологиях производства металлопроката, различной продукции машиностроения из различных марок стали.

Технологии, применяемые этих производств, известны и применяются во всем мире. Они основаны на переплавке полученных на предыдущей стадии процесса: чугуна, ненаполненных легирующими компонентами сталей, железа прямого восстановления совместно с легирующими компонентами сталей, очистке полученных сталей от нежелательных примесей. Далее осуществляются процессы литья заготовок и проката (или иных методов металлообработки). Необходимые процессы формовки изделий зависят от вида производимой продукции. Наиболее перспективно осваивать производство:

металлопроката конструкционного назначения;
стального листа, профилей ЛСТК из него;
железного порошка различных марок.

Для создания соответствующих предприятий (или технологических линий) необходимо приобретать полный пакет проектной документации у предприятий, которые уже имеют опыт проектирования и строительства таких предприятий. Также – полный комплект технологического оборудования.

В данное время, в связи с высокими ценами на энергоносители, в странах Евросоюза и некоторых иных странах мира происходит остановка и закрытие многих предприятий черной металлургии. Перспектив возобновления деятельности у таких предприятий нет, так как они не могут выигрывать конкуренцию у предприятий, находящихся в Китае, иных странах мира с дешевой энергетикой. Поэтому существует возможность приобретения комплектных технологических линий с таких предприятий с их перевозкой и монтажом в странах Средней Азии и Африканского континента; они могут оказаться намного дешевле, чем новые.

6.8. О технологиях производства железных порошков.

Железные порошки производят из сталей (железо, наполненное легирующими компонентами). Марок сталей достаточно много, мы сможем производить порошки с химическим составом, соответствующим требованиям определенных потребителей.

Порошки производят путем применения двух основных технологий:

распыления расплава металла;
восстановления металла из его оксида генераторным или иным восстановительным газом.

Качество порошка, полученного по первой технологии, намного выше. Кроме того, возникает возможность наполнить железо необходимыми легирующими компонентами, а также дополнительно очистить его от нежелательных примесей. Поэтому рассматриваются только процессы получения порошков распыленного железа.

Для получения расплавов в основном применяют электродуговые печи. Но для получения порошков особого состава и качества лучше применять индукционные печи. Распыляют расплав инертным газом. Может использоваться азот, СО₂, генераторный газ. Азот является безопасным, но его использование ведет к образованию нежелательных метал-азотных соединений. Поэтому выбор распыляющего газа осуществляется в соответствии с требованиями к полученной продукции (при согласовании задания на проектирование соответствующих технологических линий).

Порошки, полученные распылением расплава, обычно не имеют сферической формы. Это ведет к снижению качества изделий, полученных из них методами порошковой металлургии. Для изменения форм-фактора (придания им сферической формы) есть технология, основанная на частичной переплавке (полученных ранее методом распыления расплава) порошков в поле дугового разряда.

При переплавке стальных порошков этим методом расход электроэнергии составляет порядка 2 кВт⋅ч на 1 кг. Это допустимые затраты, которые многократно компенсируются повышением стоимости полученного порошка.

Данная технология позволяет применять установки малой мощности (по несколько киловатт), включать и выключать их в любое время (нет инертности производственных процессов). Поэтому она позволяет кроме производства ценной продукции также осуществлять балансировку электрических сетей.

6.9. О технологиях производства особо чистого железа.

Особо чистое железо возможно производить как из восстановленного, полученного в процессах плавки, железа, так и из его сплавов, содержащих менее активные, чем железо металлы, а также его оксид. В случае использования его сплавов примеси будут выделены в виде концентратов соответствующих металлов; их можно использовать для получения соответствующих особо чистых металлов. Данное железо должно быть сформовано на стержни (аноды) методом литья.

Для получения особо чистого железа применяется метод электролитического рафинирования. По нему исходное сырье растворяется в специальном электролите на аноде, далее полученный раствор электролита очищается от примесей (методами гидрометаллургии), затем железо осаждается на катоде. Катодные осадки имеют высокую пористость, поэтому полученное железо подлежит переплавке. Оптимально это осуществлять в индукционных печах. Часть полученного переплавкой железа расходуется на изготовление катодов.

Эта технология является известной и отработанной во многих развитых странах мира. Она у нас есть. Необходимое оборудование мы изготовим самостоятельно.

В основном особо чистое железо используется в электротехнических целях. В качестве магнитопроводов трансформаторов, электродвигателей, генераторов. Поэтому оптимально сразу после переплавки осуществлять формовку соответствующих магнитопроводов. Их можно поставлять потребителям (соответствующим предприятиям).

При наличии возможностей осуществить поставку медного эмаль-провода возможно сразу создать производство такой продукции. Магнитопроводы являются основным (по массе) компонентом такого оборудования, поэтому данные производства оптимально совмещать на одной производственной площадке.

7. О производстве карбидов кремния, кальция, иных металлов, сплавов кремния с иными металлами, металлического кремния.

Производство карбида кремния, карбидов металлов осуществляется путем термического восстановления соответствующих оксидов металлов углеродом в электродуговых печах. Сплавы кремния с иными металлами (ферросилиций, ферромарганец, иные) осуществляется путем восстановления углеродом смесей соответствующих оксидов металлов с кремнеземом, или их силикатов в электродуговых печах. Металлический кремний получают путем предварительного получения карбида кремния, его последующим сплавлением с оксидом кремния (песком) в электродуговых печах. Все эти производства основаны на одной технологической платформе (электродуговых печах), отличия только в составе использующегося сырья.

Производство, основанное на использовании электродуговых печей, требует очень большого количества электроэнергии. Обычно единичная мощность электродуговых печей находится в пределах 10-50 МВт. Удельный расход электроэнергии зависит от вида получаемого продукта.

8. О производстве металлической меди, эмаль провода.

8.1. Сырье.

Существуют следующие потенциальные источники меди:

рудное сырье;
отходы, образованные в процессах обогащения медных руд, содержащие медь в невысоких концентрациях (обычно ниже 1%);
различные отходы (провод в изоляции, сплавы, изделия машиностроения, некоторые отходы промышленности), содержащие медь.

На Африканском континенте есть много месторождений медных руд. Концентрация меди в рудном сырье обычно составляет 1,5-3,8%. То есть большая часть этого сырья (в основном соединения кремнезема, железа) будет переработано на иные материалы.

Рудное сырье возможно приобретать. Затраты на его перевозку не очень велики и будут оправданы тем, что иные компоненты этого сырья также будут переработаны на ликвидные материалы. Но следует учитывать, что для выхода сравнительно небольших объемов меди необходимо перерабатывать очень большие (примерно в 100 раз большие) объемы исходного рудного сырья и дополнительных веществ (реагентов, используемых в процессе переработки рудного сырья).

Многие медные руды очень богаты золотом, серебром, металлами платиновой группы. Также они содержат иные ценные металлы, обычно молибден – легирующий компонент сталей. Извлечение этих металлов также может дать дополнительный источник существенного дохода от проектов по переработке таких рудных материалов (или отходов от обогащения руд).

8.2. Известные и стандартно применяемые в мире технологии. Их недостатки.

В основном для получения меди используют сульфидные руды (состоящие из сульфида меди с сульфидами иных металлов (кроме золота, платины, иных драгоценных металлов, эти металлы всегда находятся в восстановленной форме). Оксидные руды бывают, но они распространены мало.

Для переработки сульфидных руд мире в основном применяется технология, основанная на последовательно осуществляемых процессах:

обогащения сульфидных руд методом флотации; в результате образуется шлам с концентрацией меди до 1%; он токсичен по причине загрязнения реагентами флотации, не перерабатывается;
переплавки обогащенной руды в ванных печах на штейн (сульфид меди); при этом в шлак уходит значительная часть меди, а также золота и драгоценных металлов; сульфидные шлаки токсичны, не перерабатываются на ценные продукты или безопасные для захоронения отходы;
переплавки сульфида меди на оксид с последующим восстановлением до металлической меди;
огневого рафинирования полученной меди с целью удаления более активных, чем медь, металлов в шлак;
электролитического рафинирования меди (с получением меди с показателями химической чистоты не ниже 99,99%).

Некоторых странах мира (Россия, например) существует проблематика очистки дымовых газов от образующихся SO₂ и иных токсичных веществ, которые поступают с дымовыми газами в атмосферу. Кроме того, что эта технология имеет много экологических проблем, она требует очень существенных экономических затрат на необходимое для нее оборудование (оно очень дорогое), а также очень существенных расходов углеводородных энергоресурсов.

Золото, серебро и металлы платиновой группы в этом процессе извлекаются частично. Эффективность извлечения зависит от того, насколько эти металлы перейдут в состав сульфидного штейна и затем – в состав черновой меди. Как правило, извлекается около 50% этих ценных металлов.

В данное время разработана и активно внедряется иная технология, основанная на спекании предварительно обогащенной исходной сульфидной руды с хлоридом натрия и последующим растворением образованного хлорида меди, его отделения от иных растворимых примесей. В дальнейшем, по реакции с известью осуществляют получение гидроксида меди. Полученный гидроксид восстанавливают термохимическим методом до металлической черновой меди, ее очищают огневым и электрохимическим рафинированием.

Этот процесс не предполагает возможности извлечения из руды золота и драгоценных металлов. Обычно их стоимость примерно равна стоимости извлекаемой меди. Поэтому, несмотря на то что этот процесс требует меньше экономических затрат, он имеет и меньше доходов.

Теоретически возможно извлекать золото и металлы платиновой группы из таких отходов. Применяют процессы растворения этих металлов цианидами, смесями азотной и соляной кислот, некоторыми иными реагентами. Экономическая целесообразность применения этих процессов зависит от исходной концентрации извлекаемых металлов. Ка правило, при концентрации менее 1,5 г/тонну эти процессы не рентабельны.

Экологические проблемы у этого процесса также есть. Это образование хвостов обогащения руды, образование шламов от процесса растворения солей меди, образование водных растворов хлорида кальция и сульфата натрия (образуется в процессе спекания исходной руды).

У нас есть технология переработки этих шламов. В том числе загрязненных кислотами, цианидами и иными токсичными веществами, растворяющими золото, серебро и иные ценные металлы. Но существует вопрос о том, насколько технологичным будет процесс переработки рудных материалов в целом. Ответ на этот вопрос можно получить только путем создания нескольких пилотных линий, работающих с применением этого и альтернативных технологических процессов, предложенных ниже. Опытная эксплуатация этих линий позволит определить реальные экономические показатели этих проектов.

Исходя из этого ниже предложено несколько возможных процессов переработки рудного сырья, отходов, содержащих медь, не имеющих экологической проблематики образования твердых отходов, загрязнения окружающей среды дымовыми газами, сточными водами. При этом полагаю, то их экономика будет лучше, так как удельные экономические затраты в расчете на 1 тонну полученной меди у них меньше. Золото и драгоценные металлы извлекаются путем применения менее затратных методов и технологий.

8.3. Процесс, основанный на применении предлагаемой мной технологии переработки неорганического сырья и отходов.

8.3.1. Базовый процесс.

Для переработки сульфидного или оксидного рудного сырья мы можем применить следующий технологический процесс:

1) обжиг и спекание исходной сульфидной (или оксидной) руды с морской солью и известняком или его смесью с карбонатом магния;

2) последующим выщелачиванием (растворением в воде) образованного комплексного соединения оксида меди в гидроксиде натрия (купрата натрия);

3) осаждения карбоната меди с в смесях с карбонатом кальция и карбонатами иных (цветных) металлов, растворимых в гидроксиде натрия;

4) обжига этого осадка с переводом всех карбонатов в оксиды;

5) гидрометаллургического разделения исходной смеси оксидов меди, кальция иных металлов с раздельным осаждением в виде гидроксидов;

6) агломерации совместно с углем и шлакообразующими веществами с последующим пирометаллургическим восстановлением в газовой вагранке и с отделением расплава меди от расплава шлака;

7) пирометаллургического рафинирования (медь очищается от всех более активных, чем медь, металлов); в результате происходит образование меди со степенью химической чистоты не менее 99 %;

8) электрометаллургического рафинирования (в водном растворе соли меди и электролита); в результате происходит образование меди со степенью химической чистоты не менее 99,999%.

Этот процесс принципиально отличается от изложенного выше составом веществ, которыми осуществляется экстракция катионов меди. Вместо NaCl, что ведет к образованию смесей CuCl₂+NaSO₄, используется смесь NaCl+CaO+H₂O, что ведет к образованию CaSO₄ (выпадает в осадок совместно с соединениями кремнезема) и Na₂Cu(OH)₄. Процессы выщелачивания этими реагентами протекают эффективнее, медь извлекается не только из соединений с серой, а и из соединений с кремнеземом, иными металлами.

Этот процесс технически не сложен, не ведет к образованию твердых отходов и загрязняющих веществ, сбрасываемых в атмосферу. Его эффективность по показателям остаточной концентрации меди в кремнеземсодержащем остатке намного выше, чем эффективность любых иных известных и применяемых на практике технологий переработки меднорудного сырья. Это определяется высокой эффективностью выщелачивающего агента – образующегося в этом процессе гидроксида натрия. Остаточные концентрации меди в остатке будут ниже 0,1% и зависят от настроек и эффективности применяемого оборудования).

Золото, серебро и металлы платиновой группы в этом процессе не извлекаются вовсе. Их необходимо извлекать растворением в специальных выщелачивающих агентах. В связи с тем, что в данном процессе осуществляется измельчение кремнеземных соединений до очень мелкой фракции (менее 5 мкм) возникает возможность растворять эти ценные металлы более эффективно.

Сначала необходимо удалить из состава этого шлама катионы всех металлов. В ином случае на реакции с ними будет израсходовано много веществ, используемых для выщелачивания золота и иных ценных металлов. Это осуществляется по реакции с хлоридом аммония. В процессе реакции происходит выделение аммиака, который улавливается и в дальнейшем используется.

В результате протекают реакции со всеми щелочами, происходит вскрытие всех силикатов с образованием хлоридов (все растворимы) и смесей кремнезема с силикатом алюминия и сульфатом кальция. Все хлориды удаляются в составе их водного раствора с отделением от кремнезема, силиката алюминия и сульфата кальция фильтрацией; в его составе будут золото, серебро и все металлы платиновой группы.

С целью выщелачивания (растворения) этих ценных металлов предлагается применить метод их растворения в смесях азотной и соляной кислот. Этот метод используется редко по причинам большого расхода азотной кислоты и образования NO, который выпускается в атмосферу (загрязняющее ее вещество). Мы предлагаем модернизировать этот метод путем дополнительного использования синтезированной перекиси водорода. Н₂О₂ окисляет NO до HNO₃, что нивелирует проблематику этого процесса.

Соляную кислоту для этого процесса мы можем получать в достаточных количествах путем переработки хлорида кальция, образующегося в процессах гидрохимического передела кремнеземных отходов (на сырье, пригодное для производства строительных материалов). Это осуществляется путем его обработки серной кислотой (с образованием сульфата кальция; это гипс). Производство серной кислоты придется создавать.

Существует нитрозный способ производства серной кислоты. Он позволяет одновременно производить и азотную, и серную кислоты. Установки технически не сложны. Недостаток метода – образование NO. Но этот недостаток мы устраним за счет производства и использования Н2О₂.

Полученные выщелачиванием кислотами золото и иные ценные металлы осаждаются щелочными реагентами (с потерей кислот). Также их можно осаждать электролизом (на катоде). В таком случае будет потеряна только соляная кислота (с выделением молекулярного хлора, который возможно полезно использовать на иные технологические процессы или на производство гипохлорита натрия). Образованная в процессе выщелачивания драгоценных металлов азотистая кислота будет конвертирована в азотную.

Полученную смесь SiO₂+Al₂O₃⋅SiO₂+CaSO₄ можно использовать в качестве сырья для производства строительных материалов. Это хороший наполнитель для изделий из бетонов, силикатных материалов.

Также его можно использовать для получения чистого от примесей кремнезема (СХЧ до 99, 999 999%) методами фтор-аммонийной технологии. Она у нас есть. Это очень ценный товарный продукт, цена на мировом рынке колеблется в пределах 2-5 Евро за 1 кг в зависимости от степени химической чистоты и региона продажи.

Одновременно будет происходить образование фторида или гидроксида алюминия. Эти вещества являются ценным сырьем для получения металлического алюминия.

Остаток – сульфат кальция (гипс), можно использовать для производства шпатлевок, силикатного кирпича или иных, содержащих гипс, строительных материалов.

8.3.2. Модернизированный процесс.

Изложенный выше процесс переработки сульфидных руд ведет к образованию сульфата кальция, загрязняющего кремнеземный остаток. Также он ведет к повышенному расходу известняка и тепловой энергии, необходимой на его разложение. Этот недостаток можно устранить следующим образом.

Существует технология электрогидравлического измельчения твердых материалов. Она основана на обработке твердых материалов гидроударом, возникающим вследствие высоковольтного искрового разряда. Технология позволяет измельчать любые твердые материалы, кроме пластичных (восстановленные металлы), до частиц с размерами менее 10 мкм. У этого метода измельчения есть побочный эффект – при измельчении сульфидов металлов либо серосодержащих органических веществ соединения серы разлагаются с образованием элементной серы.

Такой же эффект можно получить дополнительной обработкой измельченных на предыдущей стадии процесса материалов в специальном высоковольтном электрохимическом реакторе. В нем применяется не искровой, а стримерный разряд; удельные затраты электроэнергии на такой процесс на несколько порядков ниже.

Также этого эффекта можно добиться путем обработки измельченных рудных материалов перекисью водорода, гипохлоритом натрия, молекулярным хлором.

При предварительной обработке медной руды с применением этих методов и технологических процессов сера перейдет в восстановленную форму. Далее при обжиге сера возгоняется (при температуре чуть выше 400 ºС), окисляется и уходит в состав дымовых газов. Образованный SO₂ улавливается в процессах очистки дымовых газов и конвертируется в сульфат кальция или элементную серу (зависит от задачи и комплектации установки газоочистки).

Далее исходные сульфидные руды перерабатываются по процессу, изложенному выше.

8.4. Иной возможный технологический процесс, основанный на переплавке исходного сырья. Переработка отходов, содержащих медь.

Данный процесс основан на экстракции меди, золота и иных драгоценных металлов в расплав железа. Затем они будут извлечены из сплава с железом путем применения одной из двух возможных технологий (выбор будет определен результатами технико-экономических расчетов).

Данный процесс позволяет одновременно конвертировать железосодержащие отходы и меднорудные материалы, многие отходы (сплавы), содержащие медь в сырье для получения чистых от примесей металлов. Извлекаются все металлы, входящие в состав исходного сырья.

В данном процессе все предварительное сырье предварительно просушивается. Для этого возможно использовать вращающиеся трубные печи; температура нагревания исходного сырья не высокая – чуть больше 100 ºС.

Просушенное, содержащее медь сырье или отходы, направляются на совместную переплавку с железосодержащими отходами в ванную печь. Процесс переплавки – окислительный, но с образованием расплава металлов. В состав этого расплава должна уйти часть расходующегося железа.

В качестве источников железа могут использоваться любые полиметаллические отходы: резанные кузова автомобилей, гарт-цинк, оцинкованное железо, любые полиметаллические отходы, подлежащие утилизации независимо от их состава, некондиционный чугун, в том числе извлеченный из шлаков (таких отходов образуется и накоплено очень много). Таких отходов в мире образуется очень много. Их будут готовы привезти на территорию любой страны мира, и еще заплатить деньги за их утилизацию.

В процессе переплавки в ванной печи железо будет окисляться частично, все металлы, активнее железа (цинк, марганец, многие иные) – полностью и переходить в оксиды и легкоплавкие соединения с кремнеземом и алюмосиликатом. Печь должна иметь несколько зон: зону плавки, зону с интенсивным перемешиванием шлака, зону расслоения металла и шлака.

В результате расслоения будет происходить образование:

расплава железа, в котором будут растворены медь, золото и драгоценные металлы, все металлы, пассивнее железа и не уходящие в возгон (в состав дымовых газов);
шлак, образованный из оксидов и силикатов железа и металлов, активнее железа.

Расплав металлов сливается в ковш. В него возможно внести оксид (гидроксид) меди, полученный в результате гидрометаллургических процессов переработки медного сырья, полученных в этом процессе сплавов железа с медью (об этом ниже) или образованных в этом процессе шлаков (в них возможно наличие остатка меди). При этом пройдет реакция восстановления меди с окислением железа. Окисленное железо отводится в составе шлаков.

Полученный расплав железа, содержащий медь, далее можно перерабатывать по двум технологическим процессам:

электрохимическая очистка железа с получением особо чистого железа; медь в таком процессе переводится в гидроксид, накапливаемый в установке электролиза, золото и драгоценные металлы будут в составе анодных шламов (об этом процессе было изложено выше, в разделе, посвященном получению особо чистого железа);
в результате этого процесса произойдет образование смесей гидроксида меди с гидроксидами железа и иных металлов; чистый от примесей гидроксид меди далее извлекается методами гидрометаллургии;
огневое рафинирование, в котором все металлы, кроме меди и драгоценных металлов переходят в оксиды; в него возможно вносить гидроксид меди, полученный в процессе электрохимической очистки железа; далее полученная черновая медь направляется на электролитическое рафинирование.

Процесс огневого рафинирования является базовым для получения черновой меди. Он позволит получить черновую медь со степенью химической чистоты (сокращенно – СХЧ) не ниже 99%). Далее она перерабатывается на чистовую медь (СХЧ до 99, 999%) методом электролитического рафинирования. Это стандартный процесс, для него используется стандартизированное технологическое оборудование.

По существу, это совместный процесс переработки железосодержащих, цинксодержащих и медьсодержащих отходов. Он отличается от изложенного выше процесса переработки железосодержащих отходов только наличием технологической ветви, предназначенной для получения. За приемку и экологически чистую утилизацию многих отходов, содержащих железо (отслужившие свой срок эксплуатации автомобили, многое иное) можно взять оплату. Поэтому с экономической точки зрения он должен иметь перспективу.

Данный процесс очень перспективен для переработки отходов, содержащих медь. таких отходов в мире образуется очень много. Наиболее перспективные – сплавы меди с иными металлами, медный провод в изоляции, сплавы меди, а также бывшие в употреблении генераторы, двигателя, трансформаторы. Не все такие отходы перерабатывают (путем их разборки), так как в некоторых странах экономические затраты на ручной труд превышают стоимость извлеченного из них лома меди. В этом процессе возможно (и наверное – оптимально использовать и рудное сырье, и такие отходы одновременно.

Реально такие отходы являются более перспективным сырьем для получения меди, чем первичное рудное сырье. Это связано с тем, что концентрация меди в них намного выше, а кремнеземные компоненты отсутствуют (их переработка требует больших инвестиционных затрат на необходимое оборудование и ведет к образованию малоценной продукции).

8.5. Энергетика данных производств.

Все процессы, кроме процесса рафинирования меди и железа электролизом не требуют расходования электроэнергии в больших количествах. Они основаны на расходовании тепловой энергии, углеродных энергоносителей.

Процессы электролитического рафинирования железа и меди в водных растворах их солей требуют расходования большого количества электроэнергии. Но при этом эти процессы можно останавливать и возобновлять в любое время мгновенно. Поэтому они могут решать задачу балансировки сетей электроснабжения предприятий или сетей централизованного энергоснабжения в регионе, к которой они присоединены.

9. О производстве металлического магния.

Металлический магний оптимально получать методом электролиза его хлорида, чистого от примесей менее активных металлов. Получить необходимый для переработки этим хлорид магния возможно в больших количествах путем применения разработанной мной технологии переработки неорганического сырья и отходов (которая предлагается и для переработки «красных шламов»). Источником катионов магния, а также анионов хлора является морская соль (исходное для нее сырье). Ее возможно получать в процессах опреснения воды, также можно купить на региональном рынке (30-40 долларов за тонну).

Производство металлического магния также требует расходования электроэнергии в существенных объемах – до 40 МВт⋅ч на тонну магния. Энергоснабжение данного процесса должно быть непрерывным, для балансирования электрических сетей этот процесс не пригоден.

В результате процесса электролиза происходит образование молекулярного хлора. Это техногенно-опасное вещество, поэтому его лучше не накапливать с целью перевозки потребителям, а сразу перерабатывать на безопасные товарные продукты. Такими являются гипохлориты кальция (хлорная известь), натрия. В качестве дополнительного сырья расходуется известь (полученная обжигом известняка) или каустик, сода (их можно получить в больших количествах путем переработки рудного сырья, кремнеземных шламов по предлагаемой нами технологии).

Гипохлориты кальция и натрия используются в качестве дезинфицирующего средства. Гипохлоритом кальция обрабатывают территории (загрязненные земельные участки), а гипохлоритом натрия – питьевую воду, помещения. Для всех стран Средней Азии и Африканского континента эти вещества необходимы в очень больших количествах (намного больших, чем мы сможем произвести).

Негативных экологических последствий от этого производства нет. Но меры, направленные на предупреждение утечки опасных экотоксикантов (они также могут образовываться) принимать необходимо; они заключаются в фильтрации выделенного молекулярного хлора с последующей экологически чистой утилизацией (необходимые технологии есть) отработанных фильтрующих элементов.

В результате протекания процессов электролиза происходит образование шламов, содержащих смеси хлоридов натрия, магния, углерод, фосфат магния (в результате выделения фосфорной кислоты из пропитанных ею угольных электродов), некоторые иные вещества. Их можно экологически чисто утилизировать с выделением чистых от примесей хлоридов натрия и магния путем применения предлагаемой мной технологии переработки неорганического сырья и отходов. Производственные линии, предназначенные для получения магния, будут укомплектованы линиями, предназначенными для получения хлорида магния и утилизации образующихся шламов.

10. О производстве оксида цинка, металлического цинка, свинца, химических соединений цинка и свинца, с извлечением и з исходного сырья и иных ценных металлов.

10.1. Сырье.

Предполагается, что для производства этих веществ будут использованы:

цинк-свинцовые руды;
отходы от переработки цинк-свинцовых руд (эти металлы в рудах присутствуют совместно); при переработке этих руд с целью извлечения цинка с применением обычно используемых технологий в них остаются соединения (сульфат) свинца; при их переработке с целью извлечения свинца – восстановленный цинк с некоторыми иными восстановленными металлами.
отходы, содержащие в больших количествах цинк.

В качестве таких отходов перспективно использовать:

возгоны металлургических печей; они могут содержать от 1 до 35 % цинка; остальное – железо, свинец, кадмий, еще присутствует до 20 металлов, в том числе редкоземельных;
гарт-цинк; этот отход образуется в процессах горячего оцинкования стали путем ее погружения в расплав цинка; таких отходов в мире накоплено и постоянно образуется очень много.

10.2. Технологический процесс получения гидроксида цинка, ликвидных солей цинка.

Для переработки всех этих и любых иных, содержащих цинк отходов, предлагается следующий универсальный процесс (по нему возможно перерабатывать и рудное сырье с любой концентрацией цинка и свинца).

Сначала все исходное сырье пропускается через ванную печь с окислительной переплавкой. Оптимально осуществлять совместную переплавку рудного сырья и отходов от обогащения цинковых руд (с низкой концентрацией цинка) с возгонами металлургических печей, гарт-цинком и иными сплавами, содержащими цинк.

В ней все металлы конвертируются в оксиды и силикаты. Вся сера отделяется и выводится с дымовыми газами в виде SO₂; затем, в процессе очистки дымовых газов она будет конвертирована в элементную серу.

Затем продукты переплавки поступают в процесс переработки неорганического сырья и отходов по предложенной нами технологии. В ней и цинк, и свинец, и все иные металлы, растворимые в водном растворе гидроксида натрия, переводятся в раствор и совместно осаждаются в виде карбонатов. Процесс аналогичен предложенному для переработки медьсодержащего сырья.

Полученные смеси карбонатов металлов далее переводятся в оксиды прокаливанием. Затем они разделяются между собой в процессах хлор-аммонийной технологии с образованием концентратов гидроксида каждого основного металла, входящего в состав исходного сырья.

Полученный гидроксид цинка может быть использован для получения ликвидных солей цинка. В основном это хлорид и сульфат цинка (используются в промышленности). Для их получения полученный гидроксид оптимально обработать хлоридом или сульфатом аммония. Выделится аммиак. Он будет улавливаться и использоваться на иные цели данных бизнес-проектов (он будет расходоваться на гидрохимические процессы, очистку дымовых газов от SO₂+NO_x).

10.3. Получение оксида цинка.

Полученный на предыдущей стадии процесса гидроксид цинка направляется на прокаливание во вращающуюся трубную печь. В результате происходит образование оксида цинка. Полученный оксид цинка будет очень чистым от соединений свинца (по примеси этого компонента всегда есть ограничения в технических условиях на производства материалов с его использованием).

10.4. Получение металлического цинка.

Полученный гидроксид цинка направляется на растворение водным раствором серной кислоты. Полученный раствор направляется на дополнительную очистку от примесей методом цементации (осаждения всех металлов, менее активных, чем цинк, осаждением по реакции с оксидом цинка), селективной экстракции (применяется для удаления некоторых металлов).

Затем полученный раствор сульфата цинка поступает в установку электролиза, в которой происходит образование металлического (катодного) цинка и серной кислоты. Кислота возвращается в процесс растворения исходного сырья.

Образованный катодный цинк направляется на переплавку и разливку на чушки стандартной формы и веса. Часть переработанных катодных осадков необходимо использовать на производство новых катодов.

Оптимально дополнительно создать производство цинкового порошка; этот продукт очень востребован для процессов горячего оцинкования стали (метод более экономичен, чем метод оцинкования путем погружения изделия в расплав).

10.5. Энергетика данного производства.

Этот процесс получения металлического цинка требует расходования электроэнергии в очень больших количествах. На получение 1 тонны цинка электролизом водного раствора его сульфата требуется израсходовать около 3,5 МВт⋅ч электроэнергии. Поэтому данное производство требует источника недорогой электроэнергии (цена на цинк на мировом рынке составляет 2500-3500 долларов США за тонну).

10.6. Получение восстановленного свинца.

Свинец будет выделен в изложенном выше процессе из состава иных веществ соединении хлорида свинца (он мало-растворим). Далее полученный хлорид свинца необходимо обработать известью с его переводом в нерастворимый гидроксид. Гидроксид свинца направляется на агломерацию с углем (любым) и затем полученный агломерат направляется на переработку в газовую вагранку. Из нее выводится металлический (черновой, то есть загрязненный примесями свинец).

Полученный черновой свинец предварительно очищается методом огневого рафинирования (с переводом всех более активных металлов в оксиды). После обработки он разливается на стержни, которые используются в последующем электрохимическом процессе в качестве растворимых анодов.

Далее осуществляется электрометаллургический процесс рафинирования (очистки) свинца. В результате происходит получение катодного осадка свинца с химической чистотой свыше 99%. Катодные осадки перерабатываются на чушки или изделия (пластины, иное); часть полученного катодного осадка необходимо перерабатывать на новые катоды.

10.7. Получение диоксида свинца.

Диоксид свинца образуется на аноде при электролизе водных растворов солей свинца. Для его перевода в раствор используют азотную кислоту. Полученный хлорид свинца сначала необходимо перевести в гидроксид обработкой известью или каустиком, затем (после удаления раствора иных металлов) обработать азотной кислотой.

При электролизе водного раствора нитрата свинца на катоде также выделяется свинец (совместно с иными металлами). Катодные осадки возможно очистить от примесей путем их повторной очистки (рафинирования) электролизом.

10.8. Получение гидроксида, карбоната свинца.

Эти вещества используются для производства свинцовых суриков. Поэтому они востребованы рынком в больших количествах.

Гидроксид свинца можно получить обработкой хлорида свинца водным раствором NaOH. Гидроксид свинца нерастворим, а потому легко отделится от образованного водорастворимого NaCl.

Карбонат свинца можно получить обработкой хлорида свинца водным раствором Na₂CO₃ (соды). Карбонат свинца также отделится от водного раствора NaCl фильтрацией.

Образованные растворы NaCl используются в качестве сырья в гидрохимических процессах переработки кремнеземсодержащих материалов. Поэтому образования отхода в виде таких сточных вод не будет.

11. О производстве технического углерода (который будет использован в качестве восстановителя или адсорбента) и продукции из него (высокодисперсного кокса, электродов, фильтров, иное).

11.1. Получение химически чистого углерода.

Технический углерод, необходимый для этих целей, можно произвести пиролизом угля (любых марок, коксующийся уголь не нужен) или нефтяного кокса. Дешевого угля в мире очень много. Нефтяной кокс можно произвести из битумов и иных нефтешламов; таких отходов в мире очень много, их могут привозить с целью утилизации и бесплатно. Процесс переработки такого сырья заключается в следующем.

Сначала все исходное сырье направляется в установки пиролиза (необходимые технологии пиролиза, документация на конструкции установок пиролиза у нас есть). В этом процессе сырье нагревается до температуры 500-600 °С и превращается в углерод, содержащий примеси. Углерод и примеси необходимо разделить, это осуществляется следующим образом.

Все продукты пиролиза поступают в электрогидравлическую или кавитационную мельницу. В ней они измельчаются. При этом углерод измельчается намного лучше, поэтому размер частиц углерода после помола составит около 1 мкм, кремнеземные компоненты не измельчатся ниже 20 мкм, а не измельчаемые компоненты останутся в исходных размерах. Далее полученный продукт помола направляется на разделение.

Деление таких веществ необходимо осуществлять методом центробежной сепарации в гидроциклонах. В Украине (в г. Днепр) разработали такие установки; они успешно выделяют углерод из золошлаков, образованных сжиганием угля. Эти же линии смогут делить и вещества, полученные пиролизом с последующим помолом его продуктов.

Выделенный углерод должен быть достаточно чистым от примесей для использования в качестве восстановителей, материала для изготовления электродов, сорбента. Но в случае, если какие-то примеси, нежелательные для его использования в определенных целях будут присутствовать, то их можно удалить химическими методами. Металлы, их соединения можно удалить путем из растворения в соляной кислоте, кремнеземные соединения – в плавиковой кислоте (водный раствор HF). Потребность в химической очистке возникнет только в определенных случаях.

11.2. Производство электродов, щеток для генераторов или двигателей.

Сырьем для этого процесса является химически чистый углерод, полученный по изложенному выше процессу. Электроды производят по следующему процессу:

получение чистого от примесей углерода (по изложенным выше технологиям);
его смешивание с модифицирующими добавками (кремнезем, иное);
образование суспензии углерода с раствором полиэтилена (оптимально использовать вторичный, так как он в 3-4 раза дешевле первичного);
формовка электродов методом прессования с вводом в тело электрода медного многожильного проводника;
просушивание от растворителя;
спекание;
при необходимости – дополнительная механическая обработка (подрезка, шлифование);
при необходимости – пропитка и последующая термическая обработка (для закрепления пропитывающих материалов).

Процесс их производства примитивно простой. Он не требует сложного технологического оборудования. Необходимо расходовать электроэнергию на работу печей, в которых осуществляется спекание электродов.

11.3. Получение углерода, обладающего адсорбционными свойствами.

Для того, чтобы полученный по изложенному выше процессу углерод приобрел адсорбционные свойства, его необходимо сделать пористым. Для этого его обрабатывают в специальных паро-взрывных мельницах, а также острым паром, нагретым до 800 °С и выше. Лучше применять для этого не острый пар, а генераторный газ, содержащий в своем составе кроме пара и СО₂; этот процесс будет экономически выгоднее. Необходимое для этих процессов оборудование возможно изготовить в Украине по индивидуальному заказу.

11.4. Производство фильтрующих элементов.

Сырьем для этого процесса является углерод с адсорбционными свойствами, полученный по изложенному выше процессу.

Производство фильтрующих элементов осуществляется примерно аналогично процессу производства электродов и щеток. При этом применяются иные методы формовки: метод литья и метод литья со вспениванием (чтобы создать каналы для прохода жидкостей через фильтр). Это производство возможно создавать на основе того же технологического оборудования, которое применяется для производства электродов (кроме линий формовки изделий).

12. Комплектование всех источников дымовых газов системами очистки от SO2+NOx, а также пыли и смол.

Все источники дымовых газов будут укомплектованы высокоэффективными системами сухой (высокотемпературной) и мокрой (низкотемпературной) очистки дымовых газов от SO₂+NO_x+HCl, а также пыли и опасных экотоксикантов. У нас есть технология, позволяющая гарантированно достигать показателей остаточных концентраций и по SO₂, и по NO_x ниже 5 мг/м3. При том что нормами Евросоюза эти показатели ограничивают концентрации SO₂ на уровне 500 мг/м³, а NO_x– 800 мг/м³. От HCl, пыли и опасных экотоксикантов эти системы будут очищать полностью. То есть эти электростанции будут абсолютно чистыми с точки зрения загрязнения атмосферы.

Предлагаемая нами технология газоочистки не ведет к образованию жидких и твердых отходов. Единственным отходом будет элементная сера. Она будет перерабатываться на композитные материалы (строительного назначения) либо использоваться для строительства автомобильных дорог.

13. Энергетика всех предложенных выше производств. Снижение эмиссии загрязняющих веществ и СО2 в атмосферу. Использование углеродсодержащих отходов в качестве энергоресурсов.

13.1. Основные энергоносители.

Данные производства основаны на потреблении энергоресурсов, прежде всего природного газа и электроэнергии, в очень больших объемах. Поэтому их конкурентоспособность определяется как их удельным расходом, так и стоимостью. Поэтому они перспективны в тех странах, в которых они доступны и стоят недорого.

В связи с высокой стоимостью энергоресурсов в странах Евросоюза, многих иных странах мира, на их территориях такие производства не создаются. А уже созданные закрываются. Поэтому продукция таких предприятий имеет большие перспективы для реализации на рынках таких стран мира. И в странах Средней Азии и Африканского континента она также будет востребована.

Стоимость природного газа и электроэнергии зависит от региона нахождения предприятия. Страны Средней Азии и Африканского континента располагают значительными ресурсами природного газа, возможностями производить дешевую электроэнергию за счет сжигания угля и наличия потенциала энергии малых горных рек.

Мероприятия, направленные на снижение их удельного расхода, будут осуществляться. Это решения, направленные на наиболее полное использование всех сбросовых тепловых потенциалов, а также решения, направленные на использование в пирометаллургических процессах железосодержащих материалов с наиболее высокой концентрацией железа (обогащение руд, извлечение и использование скрапа, получение железа прямого восстановления).

13.2. Снижение эмиссии СО₂ в атмосферу.

При этом на мировой повестке для актуален вопрос о снижении выбросов в атмосферу всех без исключения загрязняющих веществ, включая СО₂. Металлургические предприятия являются одними из самых крупных источников выбросов H₂S, SO₂+NO_x, CO, диоксинов, фуранов и прочих опасных экотоксикантов, пыли, шламов. Эти вещества загрязняют атмосферу не только непосредственно возле местонахождения металлургического предприятия. Трансграничными переносами загрязняется атмосфера и иных стран на расстояниях даже в тысячи километров.

В данном предложении не описаны технологии, предназначенные для защиты атмосферы от выбросов этих загрязняющих веществ. Но при этом мы располагаем всеми необходимыми технологиями для обеспечения экологической чистоты этих производств. Они будут внедрены в необходимом объеме. Информация о них будет предоставлена дополнительно заинтересованным в этом предложении лицам.

Образования сточных вод от этих производств не предполагается. Водоснабжение всего потребляющего воду оборудования будет осуществляться по циклу замкнутого оборотного водоснабжения с промежуточной очисткой от всех образующихся загрязняющих воду веществ.

При этом будет расход воды на технические цели. Необходим источник воды. В принципе возможно использовать и загрязненные различными примесями сточные воды (мы их очистим до требуемых показателей).

Вопрос об эмиссии СО₂ в атмосферу актуален. Очистить дымовые газы от них невозможно (даже если и возможно, то нет ответа на вопрос – куда далее эту СО₂ девать). Решение этой проблематики должно заключаться в экономии и максимальном использовании энергоресурсов с минимальной эмиссией СО₂. Исходя из этого.

Все тепловые и восстановительные процессы следует ориентировать на потребление природного газа с максимально возможным сокращением потребления угля. Объемы эмиссии СО₂ будут многократно ниже, чем в случае создания процессов, максимально ориентированных на потребление угля.

При этом для некоторых тепловых процессов возможно частичное покрытие потребления тепловой энергии за счет сжигания углеродсодержащих отходов. Такие отходы в мире признаны СО₂ нейтральным топливом, так как их разложение в грунтах также ведет к эмиссии СО₂.

Мы располагает технологиями, позволяющими использовать в качестве топлива отходы растениеводства, иловые осадки сточных вод, некоторые иные твердые и жидкие углеродсодержащие отходы. Они требуют применения соответствующего оборудования. Соответствующий круг вопросов о применении таких решений будет рассмотрен в процессе проектирования таких предприятий, на основании информации о наличии в регионе строительства предприятий образования и накопления таких отходов.

Также технологические процессы производства стали должны ориентироваться на процессы электрометаллургической плавки в электродуговых и индукционных печах (что и предложено выше). Применение мартеновских и конверторных печей, использующих природный газ и уголь, необходимо исключить.

Электроэнергию данные предприятия будут потреблять из единой энергосистемы страны их нахождения. Поэтому СО₂ след от генерации будет зависеть от того, сколько в энергобалансе энергосистемы в целом производится энергии за счет сжигания угля и природного газа (с СО₂ эмиссией), а сколько за счет использования энергии рек, солнца, ветра, атомными станциями (без эмиссии СО₂).

Потенциал для генерации за счет использования энергии горных рек и ветра в странах Средней Азии и Африканского континента очень большой. Мы готовы рассматривать решения о создании соответствующих бизнес-проектов, которые должны рассматриваться и реализовываться отдельно от этого бизнес проекта.

У всех перечисленных выше источников электроэнергии без эмиссии СО₂ есть одна проблема. Электрогенерация у них не управляема, у всех источников. К тому же – не постоянна (кроме атомных станций). Поэтому ее производство и потребление требует системы мероприятий, направленных на балансировку электрических сетей.

Данное предложение содержит бизнес проекты, направленные на создание управляемых потребителей. Их можно подключать к сетям в период избытка энергии в них и отключать в периоды недостатка. Эти проекты основаны на производствах металлов методами электролиза их водных растворов. На основе таких технологий создаются процессы электролитического получения (восстановления) металлического цинка, получения или очистки методом электролитического рафинирования всех металлов, которые находятся правее цинка в ряду напряжений металлов.

Также необходимо рассматривать решения о строительстве гидроаккумулирующих станций. Они позволяют отбирать энергию от сети в период ее избытка и возвращать в сеть в период ее недостатка. По технико-экономическим параметрам данный метод накопления энергии требует самых низких затрат по сравнению с любыми известными конкурирующими решениями. Как по стоимости необходимого оборудования, так и по стоимости его эксплуатации. Некоторые страны Средней Азии располагают на своей территории горами и горными реками. Это необходимые ресурсы для создания таких объектов энергетики.

Такие проекты необходимо рассматривать также отдельно от проектов в черной металлургии. Мы готовы их рассматривать и решать путем задействования профильных предприятий из Украины, которые уже имеют опыт и возможности проектирования и строительства таких объектов энергетики.

13.3. Использование углеродсодержащих отходов в качестве энергоресурсов.

Углеродсодержащие отходы признаны топливом, не увеличивающим эмиссию СО2 в атмосферу. Это связано с тем, что в случае их полигонного захоронения они разлагаются с выделением СО2 и СН4. Метан также является парниковым газом, еще более увеличивающим тепловой эффект нагревания атмосферы, чем СО2. Поэтому их использование скорее ведет к снижению эмиссии парниковых газов.

Предложенные выше технологии:

производства восстановленного железа, чугуна и не наполненной легирующими компонентами стали, которые используются в качестве сырья для переплавки в металлургических печах;
переработки образующихся металлургических шлаков;
производства материалов методами бетонной, силикатной, керамической технологии

в некоторых процессах могут использовать углеродсодержащие энергоносители, загрязненные различными веществами. В качестве таких энергоносителей могут использоваться нефтяной и коксохимический мазуты, различные марки угля, шламы углеобогащения, а также углеродсодержащие отходы различного происхождения: твердые бытовые отходы, иловые осадки сточных вод, навоз и птичий помет, нефтешламы, многое иное.

Возможность использования отходов обеспечивается путем их промежуточной конверсии в жидкие углеводороды путем автоклавного гидролиза. Все отходы загружаются в автоклав и обрабатываются при повышенной температуре и давлении водой. В результате протекают химические реакции, ведущие к переводу твердых органических веществ в жидкие водорастворимые соединения.

После автоклавной обработки полученная жидкость отделяется от твердых веществ фильтрацией. Твердые (неорганические вещества) направляются на обжиг во вращающиеся трубные печи (с известняком или доломитом) и далее – в гидрохимические процессы переработки рудных материалов, шлаков, отходов. Этим обеспечивается их полная экологически чистая утилизация с извлечением всех полезных металлов и переработкой остатка на строительные материалы.

Полученный в автоклаве водный раствор (или эмульсия) органических веществ будет использован в качестве компонентов суспензионных композитных топлив. Дополнительными компонентами будет измельченный уголь, при необходимости – мазут. Данное топливо будет использовано для некоторых вращающихся трубных печей (не всех), а также паровых котлов (при необходимости).

Себестоимость такого процесса утилизации отходов очень низкая. Необходимость в инвестициях на приобретение дополнительного оборудования (автоклавы, некоторое иное) также не велика. Поэтому такие проекты помогут решать экологическую задачу утилизации отходов, образующихся в регионе строительства таких предприятий.

Не факт, что полученные суспензионные композитные топлива будут стоить дешевле природного газа, который возможно использовать вместо него. Поэтому при использовании некоторых отходов (имеющих низкие показатели теплотворной способности или большие затраты на их использование) возникнет необходимость брать плату за их утилизацию. Но при этом ее размер будет небольшим (намного меньшим, чем существует в данное время в странах Евросоюза).

Процесс конверсии твердых органических отходов в растворы или эмульсии жидких углеводородов с водой универсален. Он позволяет переходить с одних видов отходов на иные без переделки применяющегося оборудования. Поэтому риски внедрения этой технологии в части зависимости от поставок отходов (получения оплаты за их утилизацию) не велики.

14. Составление бизнес-планов на строительство и эксплуатацию каждого из предприятий в соответствии с данным предложением.

Бизнес-планы возможно создать только на основе составленной проектно-сметной документации. Бизнес-планы на некоторые производства возможно создать на основе предпроектной документации. Но только в случае, если есть источники исходных данных для технико-экономических расчетов.

15. Заключительные положения.

Наша компания готова осуществить весь комплекс работ по проектированию и строительству таких предприятий на территориях стран Средней Азии, Африканского и Европейского континентов. Мы готовы рассматривать встречные предложения на этот предмет, предоставлять информацию по вопросам, которые могут обсуждаться в ходе предварительных консультаций. Возможные условия сотрудничества при реализации этих проектов будут определены в результате таких консультаций, а также после определения основных показателей задания на проектирование таких объектов строительства.

successful development

info@successful-dev.com

successful
development