Высокие темпы роста производственных сил ставят проблему сочетания бурного роста производственных сил с гармоничным развитием природы, постоянно усложняют задачи оптимизации эколого-экономических систем. Требуется поиск новых путей и подходов к решению проблем накопления отходов, связанных с промышленным производством. Это должен быть целый комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на предотвращение или снижение неблагоприятного воздействия производственной деятельности на окружающую среду и, как следствие, на здоровье человека. Предприятия черной металлургии имеют технологические возможности перерабатывать в собственном производстве значительную часть своих отходов, которые возвращаются в производство. В то же время все еще велико количество отходов, накапливаемых в отвалах, хранилищах, отстойниках (таблица 1).
Таблица 1 Образование и использование распространенных видов отходов в черной металлургии
| Наименование отхода | Образование, млн. тонн | Уровень использования, % |
| Отходы добычи и обогащения | 2900-3300 | 36,2 |
| Лом черных металлов | 35,5 | 83,8 |
| Пыль | 38,9 | 40,9 |
| Шламы | 20,8 | 42,5 |
| Шлаки доменные | 15,5 | 80,0 |
| Шлаки сталеплавильные | 10,5 | 35,0 |
При этом выход твердых отходов на 1т металлов в России в 1,5-3,0 раза выше, чем на металлургических предприятиях в США, Японии и ЕС. Производство 1 тонны черного металла сопровождается получением 5-17 тонн отходов. На 1 тонну производимого чугуна образуется около 0,6 доменного шлака, до 0,1 колошниковой пыли и шлама с газоочистных сооружений. Подобное неэффективное использование природных ресурсов обусловливает высокую материало- и энергоемкость металлургического производства, что в условиях ограниченности рудно-сырьевой базы препятствует эффективному развитию отрасли [1, c.70].
Повышение стоимости переработки руд, ухудшение их качества, значительный рост капитальных затрат и эксплуатационных расходов на добычу, дробление и извлечение пород, высокие транспортные расходы вынуждают металлургические предприятия искать более дешевые источники сырья, легирующих компонентов сталей.
Одним из источников являются шлаковые отвалы, накопленные металлургическими предприятиями за много лет интенсивного производства. Шлаковые отвалы представляют собой техногенные скопления смеси металлических и оксидных составляющих, каждая из которых является ценным сырьем. Извлечение из шлака металлических компонентов, содержащих помимо железа такие дорогостоящие и дефицитные легирующие элементы как вольфрам, никель, хром, молибден, кобальт и другие и использование их для производства сталей и сплавов позволяет существенно повысить экономические показатели металлургического производства.
Комплексная переработка техногенного сырья – отвалов металлургических шлаков – является актуальной не только с экономической, но и с экологической точки зрения.
Переработка шлаковых отвалов показывает возможность решения проблемы очистки территорий от крупнотоннажных отходов. Шлаковые отвалы являются источниками пылеобразования, негативно влияют на состояние окружающей среды, загрязняя грунтовые воды и поверхностные источники тяжелыми металлами, занимая значительные земельные территории. Затраты на их размещение, хранение и транспортировку повышают себестоимость продукции металлургических предприятий.
Анализ накопленного опыта позволяет утверждать, что по совокупности своих возможностей металлургия является областью промышленности, приспособленной более всего для переработки промышленных отходов. Одним из направлений переработки металлургических отходов является рециклинг металлосодержащих материалов [2, c.307].
ПАО «НЛМК» — крупнейшее металлургическое предприятие в Черноземье. Оно оказывает большое влияние на экологическую обстановку региона. Приоритетом ПАО «НЛМК» в настоящее время является сокращения воздействия производственной деятельности на окружающую среду. В 2015г. объемы выпуска продукции ПАО «НЛМК» (агломерата, чугуна, кокса, стали) по сравнению с 2014г. выросли. При этом наблюдалось снижение негативного воздействия на окружающую среду по основным показателям.
На ОАО «НЛМК» образуются различные виды отходов. Процент их использования и применение представлены в таблице 2.
Таблица 2 Использование отходов ОАО НЛМК, %
| Вид отхода | Применение | Использование и переработка ,% |
| 1. Металлургические шламы | Составляющая аглошихты |
65,3 |
| 2. Твердые технологические отходы (формовочные смеси, бой огнеупоров, проливы шлака) |
Плавка, обжиг |
93,7 |
| 3. Металлоотходы (лом и скрап) | Доменное и сталеплавильное производство |
100 |
| 4.Окалина металлургическая | Агломерационное и доменное производство |
100 |
| 5. Шлаки доменные | Строительство (шлаковый щебень) | 80 |
| 6. Шлаки сталеплавильные | Собственное производство, строительство | ~ 40 |
Уровень использования и переработки практически всех отходов высок, некоторые используются предприятием в процессе производства полностью (лом, скрап, окалина металлургическая). Наименее подвержены переработке сталеплавильные шлаки (40%). Шлаки являются основным отходом ПАО «НЛМК», объемы их накопления составляют около 3 млн. тонн и 55% от общей массы твердых отходов.
Сталеплавильные шлаки можно рассматривать не только как источник загрязнения окружающей среды, но и как источник вторичных материальных ресурсов – так называемый рециклинг отходов. Они могут быть использованы в хозяйственных целях либо частично (в качестве добавки), либо полностью замещая традиционные виды ресурсов. Для них существует несколько эффективных направлений применения, как в собственном производстве ПАО «НЛМК» (агломерационном и доменном), так и в строительной промышленности Липецкой области.
На ПАО «НЛМК» действует цех по переработке металлургических шлаков (ЦПМШ). В ЦПМШ за год производится около 700 тыс. тонн щебня, при этом получается до 48 тыс. тонн скрапа. Данные показатели не велики, основная часть сталеплавильного шлака остается в отвалах.
Металл (скрап) на ПАО НЛМК извлекается из твердых шлаков при первичной переработке в шлаковых отвалах и при вторичной — на дробильно-сортировочных установках.
Несмотря на наличие на ОАО «НЛМК» дробильно-сортировочного комплекса по переработке шлаков и ЦПМШ, накопление сталеплавильного шлака имеет тенденцию роста с каждым последующим годом. Недостаточное использование и переработка металлургических шлаков приводит не только к недоизвлечению прибыли, но и к удорожанию основной металлургической продукции за счет больших затрат на вывозку шлаков и содержание отвалов на территории ПАО «НЛМК».
Целесообразно уделить особое внимание мероприятиям, направленным на снижение образования конвертерных шлаков, путем их эффективной переработки и извлечения железосодержащих продуктов с более высоким процентом содержания железа и дальнейшим производством фракционного щебня. Для решения этой проблемы на ПАО «НЛМК» вводится комплекс по переработке сталеплавильных шлаков фирмы «АMCOM L.L.C». Данный комплекс в год перерабатывает до 1 200 000 тонн несортированного шлака с выходом фракционного щебня около 1064 тыс. тонн, выход фракционированного скрапа на данном комплексе составит около 135,6 тыс. тонн, против 48 тыс. тонн скрапа в условиях ЦМПШ.
Годовой экономический эффект работы комплекса «АМСОМ L.L.C» составляет 145 566 тыс. рублей. Он обеспечивается за счет доходов от:
- замещения лома скрапом в объеме 48,0 тыс. тонн (фр. > 250) (10% зашлак.) — 157 920 тыс. руб.
- использования 36,0 тыс. тонн скрапа в АГП и 26,0 тыс. тонн в ДП-4 (фр. 0-10; 10-70) – 114 799 тыс. руб.
- реализации 25,2 тыс. тонн скрапа сталеплавильного (фр.70-250) (30 % зашлак.) – 64 000тыс. руб.
- реализации востребованных фракций (510,7 тыс. тонн) – 40 800 тыс. руб.
Кроме этого сооружение установки по переработке металлургических шлаков является природоохранным мероприятием и позволяет:
- улучшить техногенную обстановку;
- сократить заводские территории, отведенные для складирования шлака, а также предотвратить их изъятие из хозяйственного оборота;
- возвратить в производство, выделенный из отвальных шлаков скрап путем рециклинга, а также производить щебень для дорожного строительства.
Список литературы:
- Борисов А.К. Экология и ресурсосбережение в черной металлургии производства [Текст] / А.К. Борисов // Металлург. – 2011. — №4.- с.46-48.
- Богомолова Е.В. Экологичность инвестиций в металлургическую отрасль. Сборник материалов м-н н-п форума «Стратегическое планирование развития территорий. Опыт. Современные тенденции. Перспективы» Липецк, 2014 г., с. 306-309.[schema type=»book» name=»ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПАО НЛМК» description=»Статья рассматривает вопросы переработки и использования отходов металлургического производства, в частности сталеплавильных шлаков. Одним из направлений является рециклинг. Решаются экологические проблемы.» author=»Лосева Ольга Валентиновна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-23″ edition=»euroasian-science.ru_25-26.03.2016_3(24)» ebook=»yes» ]