Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №20 (124) октябрь-2 2016 г.

Дата публикации: 17.10.2016

Статья просмотрена: 50 раз

Библиографическое описание:

Низов В. А., Назаров З. С. Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане // Молодой ученый. — 2016. — №20. — С. 179-181. — URL https://moluch.ru/archive/124/34332/ (дата обращения: 16.12.2018).



Металлургия в Таджикистане по объему потребления энергии представлена в первую очередь электролизом алюминия. Предприятие построенное в 70-х годах прошлого столетия одним из последних на территории бывшего СССР использует электролизеры с обожженными анодами. В силу сложившихся обстоятельств Таджикистан в настоящее время не располагает собственной сырьевой базой, а ее развитие невозможно без оценки энергетических ресурсов республики, основу которых составляют гидроэнергетические установки, расположенные на реках. В статье представлен статистический анализ энергопотребления и оцениваются перспективы повышения технико-экономических показателей ГУП «Талко» на ближайший период жесткого дефицита энергетических ресурсов. Обосновывается необходимость использования ресурсов, накопленных в действующих шламохранилищах и перспективы использования литиевых добавок в электролит на основе гидроминеральных ресурсов республики.

Ключевые слова: электролиз алюминия, литиевые добавки, шламовые отходы, энергообеспеченность

Таджикистан — горная страна в Центральной Азии, не имеющая выхода к морю, площадь территории которой составляет 143.000 км2. Примерно половина территории страны расположена выше 3.000 метров над уровнем моря; горы занимают около 93 % территории. Низменные участки расположены в долинах рек. Общая установленная мощность по производству электроэнергии в Таджикистане составляет 5.244 МВт (2013 г.), в т. ч. 5 211 МВт мощности гидроэлектростанций (более 99 %).Около половины всей электроэнергии потребляет местная алюминиевая компания

ГУП ≪ТАЛКО≫. Вторым по величине потребителем является сектор домохозяйств (26 %), затем идет сельскохозяйственный сектор, где электроэнергия используется в основном в летние месяцы при орошении.

Рис. 1. Водные артерии Таджикистана

Таджикистан испытывает трудности в связи со значительной нехваткой электроэнергии в зимние месяцы, что обусловлено рядом факторов: высоким спросом на электроэнергию для отопления жилья зимой, потерей источника импорта электроэнергии и газа начиная с 2009 года и зависимостью от гидроэнергетической системы, мощность которой снижается в зимний период в связи с низким уровнем речного стока. Лишь Нурекская ГЭС имеет собственное водохранилище, все другие гидроэлектростанции — руслового типа, их мощность падает зимой в связи со снижением речного стока. Нурекская ГЭС составляет основу энергосистемы Таджикистана, на ее долю приходится более 60 % установленной мощности. Именно она обеспечивает производство алюминия, которое является безоговорочным лидером в техно сфере Таджикистана. В силу исторических причин исходные компоненты (глинозем, фторидные соли, анодные блоки) с момента возникновения электролиза в Таджикистане в 70 годах поставлялись из внешних по отношению к республике источников. Прекращение существования СССР в этом смысле отрицательно отразилось на экономике Таджикистана [1].

Оценочные значения возможности экономии энергии в ГУП ≪ТАЛКО≫ основаны на результатах энергетического аудита, проведенного компанией NorskEnergy19 для таджикской алюминиевой компании в 2012 году [2]. Основной вывод по итогам аудита заключался в том, что компания обладает большим потенциалом в области энергосбережения в отношении таких процессов, как электролиз, производство угольных анодов и всех типов вспомогательного оборудования. Общая расчётная экономия электроэнергии и природного газа составляет:

– 0,95 ТВт.ч/год — электролиз;

– 0,17 ТВт.ч/год — производство анодов;

– 0,23 ТВт.ч/год — заводские услуги.

Большая часть мер общей стоимостью 87 млн. долл. США в 2013–2017 годах может окупиться за четыре года. Эти меры помогут значительно сократить зимний дефицит энергии — на 531 ГВт. На Рис.2 представлена динамика помесячной выработки электроэнергии в 2005- 2010 годах и характерная потребность, отнесенная к 2009 году.

Рис. 2. Соотношение месячных объемов, вырабатываемой энергии

Устойчивый дефицит энергии в зимние месяцы подтверждён статистически. Исходя из представленных данных возможности развития производств сырья для электролиза алюминия на основе местных образований глиноземсодержащего сырья выглядят крайне проблематичными не только на ближайшую, но даже и на более отдаленную перспективу. В любом случае какие-то реальные возможности просматриваются только в том варианте, когда неизбежные затраты энергии на производство будут находиться в противофазе зависимостей, представленных на рисунке. А это значит, что производство должно быть настроено на сезонный характер с интенсивной нагрузкой в летние месяцы и практически полной остановкой в зимние. Вполне естественно, что возможности развития производственного сектора Таджикистана, следует искать в снижении удельных энергозатрат на производство алюминия.

За последние годы мировая алюминиевая промышленность сталкивается с продолжающейся тенденцией низких цен. Цены на алюминий стали исключением при восстановлении мирового рынка товаров. На мировом рынке алюминия в 2011 году спрос превысил на 1.6 миллионов тон, удерживая цены ниже 2,000 долларов США/за метрическую тонну (MT). Снижение спроса и увеличение производства алюминия в Китае, выросшее с 2.8 миллионов MT в 2000 году до 17.8 миллионов MT в 2011году1 считается основным фактором, оказывающим влияние на такую тенденцию. В 2011 году завод ТАЛКО произвел 280,000 MT.

Несколько международных алюминиевых компаний начали реагировать на ситуацию с низкими ценами, применяя различные стратегии. Компания Rusal сократила производство до 150,000 MT в 2012 году; компания Alcoa закрыла свои заводы в Италии и Испании; компания Rio Tinto закрыла свой завод Lynemouth в Великобритании; Компания Norsk Hydro законсервировала свой завод в Австрии; компания Klesch закрыло производство в Нидерландах; компания Bosnia’s Aluminij Mostar объявила о сокращении продукции на 12.5 %; компания Ormet планирует закрыть шесть линий электролиза в США.

Мировой опыт производства алюминия показывает, что наиболее значимым фактором снижения удельных энергозатрат и уменьшения экологической опасности является использование микродобавок в электролит и наиболее действенным компонентом в этом смысле являются соединения лития. Устойчиво снижается температура процесса и повышается выход по току [4].

Основная идея, основанная на учете отмеченных тенденций, состоит в использовании литиевых соединений в качестве реагентов для переработки шламовых отходов, накопленных за многие годы и возврата ценных компонентов в процесс электролиза в виде вторичных фтор-литий содержащих солей. Литиевые соли в настоящее время по относительно приемлемым ценам могут быть приобретены, к примеру, в Чили в виде карбоната. В дальнейшем, при правильной научно-технической политике вполне вероятно рассматривать использование собственных ресурсов в виде минерализованных литий содержащих подземных вод, наличие которых доказано в Таджикистане [5]. С учетом разработок новосибирской научной школы с использованием избирательных сорбентов [3], сезонные производства литиевых добавок и использование их при переработке шламов электролиза прошлых лет совсем не выглядит сугубо научной фантазией.

Литература:

  1. Стаггинс Г., Шарабарофф A., Семиколенова Я. Обобщение опыта успешной реализации программ по энергоэффективности, Всемирный банк, 2012 г., 74стр.
  2. Всемирный банк (сентябрь 2012 года). Энергетический аудит «ТАЛКО» — алюминиевой компании Республики Таджикистан.

3. Коцупало Н., Рябцев А. Химия и технология получения соединений лития из литиеносного гидроминерального сырья. Новосибирск: Гео, 2008 г., 300 стр.

  1. Янченко Н. И. Ресурсосберегающая технология производства алюминия из криолито-глиноземных расплавов с добавками соединений лития. Дис. к. т. н., Иркутский гос. Тех. Университет. 2002 г. 173 стр.
  2. Крат В. Н. Минеральные лечебные, термальные и промышленные подземные воды Таджикистана. Душанбе: Дониш, 1985. 37 стр.
Основные термины (генерируются автоматически): Таджикистан, компания, цена, производство, речной сток, США, производство алюминия, электролиз алюминия.


Ключевые слова

электролиз алюминия, литиевые добавки, шламовые отходы, энергообеспеченность

Похожие статьи

Диверсификация производства: использование отходов...

Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане. Вторичное использование отходов металлоперерабатывающего производства.

Анализ продукции: особенностей и ассортимента, поставщиков...

Электролиз алюминия наносит окружающей среде гораздо меньший урон, чем производство большинства металлов.

Рис. 1. Производство первичного алюминия компаниями за 2013 год (в млн тонн).

Мировой рынок алюминия: тенденции развития, перспективы...

Ключевые слова: алюминий, производство, потребление, цена алюминия, перспектива развития.

В результате объявления США о введении пошлин на импорт алюминия и введения санкций против Российского производителя первичного алюминия АО «Русал» в...

Анализ процесса литья алюминия в кристаллизаторе...

Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане. Бытовой холодильник с подвижным конденсатором. Моделирование процессов литья под давлением.

Потенциал и направления развития энергетической...

...машиностроение, производство алюминия, минеральных удобрений, текстильная и легкая

Таджикистан богат водными ресурсами. Следует отметить, что, занимая несколько более 20

В средний по водности год здесь формируется 115 млрд куб. м речного стока, главным...

Назаров Зафар Саидмуродович — Информация об авторе

Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане. №20 (124) октябрь-2 2016 г. Авторы: Назаров Зафар Саидмуродович, Низов Василий Александрович.

Отмывка водорастворимых частей шлама. Химический...

Шлам электролизного производства является одним из основных углерод, фтор глинозёмсодержащих отходов производства алюминия. В настоящее время на Таджикском алюминиевом компания накоплены, по приблизительным оценкам, сотни тысяч тонн шламов...

Топливно-энергетический комплекс Республики Таджикистан как...

В засушливые годы таяние ледников может дать до 50 % речного стока.

В данное время в Таджикистане годовое производство электроэнергии составляет 14248 млн кВт.

Основные термины (генерируются автоматически): Таджикистан, природный газ, Узбекистан, CAPS, США...

Технология очистки отходящих газов высокоамперных...

Учитывая, что образующийся фторированный глинозем, является сырьем для производства алюминия, определение потерь

В результате происходит изменение его свойств, которые оказывают негативное влияние на эффективность процесса электролиза алюминия.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Диверсификация производства: использование отходов...

Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане. Вторичное использование отходов металлоперерабатывающего производства.

Анализ продукции: особенностей и ассортимента, поставщиков...

Электролиз алюминия наносит окружающей среде гораздо меньший урон, чем производство большинства металлов.

Рис. 1. Производство первичного алюминия компаниями за 2013 год (в млн тонн).

Мировой рынок алюминия: тенденции развития, перспективы...

Ключевые слова: алюминий, производство, потребление, цена алюминия, перспектива развития.

В результате объявления США о введении пошлин на импорт алюминия и введения санкций против Российского производителя первичного алюминия АО «Русал» в...

Анализ процесса литья алюминия в кристаллизаторе...

Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане. Бытовой холодильник с подвижным конденсатором. Моделирование процессов литья под давлением.

Потенциал и направления развития энергетической...

...машиностроение, производство алюминия, минеральных удобрений, текстильная и легкая

Таджикистан богат водными ресурсами. Следует отметить, что, занимая несколько более 20

В средний по водности год здесь формируется 115 млрд куб. м речного стока, главным...

Назаров Зафар Саидмуродович — Информация об авторе

Анализ перспектив развития производства исходных солей для электролиза алюминия в Таджикистане. №20 (124) октябрь-2 2016 г. Авторы: Назаров Зафар Саидмуродович, Низов Василий Александрович.

Отмывка водорастворимых частей шлама. Химический...

Шлам электролизного производства является одним из основных углерод, фтор глинозёмсодержащих отходов производства алюминия. В настоящее время на Таджикском алюминиевом компания накоплены, по приблизительным оценкам, сотни тысяч тонн шламов...

Топливно-энергетический комплекс Республики Таджикистан как...

В засушливые годы таяние ледников может дать до 50 % речного стока.

В данное время в Таджикистане годовое производство электроэнергии составляет 14248 млн кВт.

Основные термины (генерируются автоматически): Таджикистан, природный газ, Узбекистан, CAPS, США...

Технология очистки отходящих газов высокоамперных...

Учитывая, что образующийся фторированный глинозем, является сырьем для производства алюминия, определение потерь

В результате происходит изменение его свойств, которые оказывают негативное влияние на эффективность процесса электролиза алюминия.

Задать вопрос