ПАО «РУСАЛ Братск», Братск, Россия:

Е. Ю. Зенкин, управляющий директор, эл. почта: Evgeniy.Zenkin@rusal.com
А. А. Гавриленко, директор по экологии, охране труда и промышленной безопасности, эл. почта: Aleksandr.Gavrilenko@rusal.com

ООО «РУСАЛ – Инженерно-технологический центр», Красноярск, Россия:
С. И. Ножко, начальник отдела электролиза, канд. техн. наук, эл. почта: Semen.Nozhko@rusal.com
Л. В. Гавриленко, менеджер отдела электролиза, канд. техн. наук, эл. почта: Lyudmila.Gavrilenko@rusal.com

Качество используемых в алюминиевой промышленности нефтяных коксов стремительно ухудшается, причем основным критерием является повышение содержания серы и ванадия. Увеличение массовой доли серы оказывает более существенное влияние на процесс электролитического получения алюминия. Проведенные ранее исследования показывают, что это приводит к снижению производительности электролизеров. Поэтому следует избегать кумулятивного накопления серы в газоочистных растворах и, по возможности, выводить серу из процесса. Изучена технология регенерации газоочистных растворов алюминиевых электролизеров от соединений серы. Обоснованы преимущества разработанной технологии по сравнению с другими существующими. Приведена технологическая схема регенерации газоочистного раствора, даны теоретические основы процесса, описаны способы возможной дальнейшей интенсификации этой технологии. В ПАО «РУСАЛ Братск» успешно испытана и внедрена в полупромышленном масштабе технология вывода сульфата натрия из газоочистных растворов. В качестве охладителя применяли атмосферный воздух в холодный период года. Согласно анализу химического состава обессульфаченных растворов газоочистки, эта технология позволит снизить нагрузку на шламовые поля, исключив вывод растворов для поддержания баланса серопродуктов, снизить расход кальцинированной соды. Полученный сульфат натрия можно использовать в смежных производствах, например целлюлозы или синтетических моющих средств.

1. Vogt F., Tonti R., Edwards L. C. Global trends in anode grade coke availability & quality for the australasian aluminium industry // 7-th Austr. Al Smelting Workshop. 2001. P. 11–15.
2. Куликов Б. П., Тарасов И. А. Сера в произ водстве алюминия // Цветные металлы. 2006. № 9. С. 65–70.
3. Галевский Г. В., Минцис М. Я., Сиразутдинов Г. А. Металлургия алюминия. Справочник по технологическим и конструктивным измерениям и расчетам. — Новокузнецк : СибГИУ, 2010. — 235 с.
4. Сысоев И. А., Пинаев А. А., Николаев В. Н. Автоматизированный контроль параметров процесса газоудаления при производстве алюминия // Современное состояние и перспективы улучшения экологии и безопасности жизнедеятельности Байкальского региона «Белые ночи – 2016» : сборник статей Международной научно-технической конференции в 2-х томах. 2016. С. 341–348.
5. Xiao J., Deng S. Y., Zhong Q. F., Ye S. L. Effect of sulfur impurity on coke reactivity and its mechanism // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24, No. 11. P. 3702–3709.
6. Зельберг Б. И., Рагозин Л. В., Баранцев А. Г., Ясевич О. И. и др. Справочник металлурга. Производство алюминия и сплавов на его основе. — Иркутск : ИРНИТУ, 2015. — 764 с.
7. Ambrova M., Fellner P., Gabcova J., Sykorova A. Chemical reactions of sulphur species in cryolite-based melts // Chemical Papers – Slovak Academy of Sciences. 2005. Vol. 59, No. 4. P. 235– 239.
8. Solheim A. Current efficiency in aluminium reduction cells: theories, models, concepts, and speculations // Light Metals. 2014. P. 753–758.
9. Meirbekova R. Impurities and current efficiency in aluminium electrolysis : Dissertation … Doctor of Philosophy (Ph. D.) School of Science and Engineering at Reykjavik University, September 2015. — 108 p.
10. Pietrzyk S., Thonstad J. Influence of the sulphur content in the carbon anodes in aluminium electrolysis – a laboratory study // Light Metals. 2012. P. 659–664.
11. Dorreen M. M. R., Chin D. L., Lee J. K. C., Hyland M. M. et al. Sulfur and fluorine containing anode gases produced during normal electrolysis and approaching an anode effect // Essential Readings in Light Metals. 2016. P. 918–923.
12. Booth P. N. Risk assesment as a secision-making tool for treatment of emissions at a new aluminium smelter in Iceland: 1/ Background and introduction // Human and Ecological Risk Assesment. 2009. Vol. 15(3). P. 423–441.
13. Сысоев И. А., Ершов В. А., Зимина Т. И., Колмогорцев И. В. Использование энергоэффективных технологий в системах газоочистки алюминиевых заводов // Охрана окружающей среды на современном этапе : материалы научно-прак тической конференции. 2017. С. 133–136.
14. Ножко С. И., Моренко А. В. Термодинамическая оценка возможности регенерации газоочистных растворов алюминиевых электролизеров соединениями кальция // Цветные металлы. 2011. № 1. С. 43–45.
15. Ножко С. И., Моренко А. В., Гавриленко Л. В., Сомов В. В. Изучение кинетики регенерации газоочистных растворов алюминиевых электролизеров соединениями кальция // Экология и промышленность России. 2010. № 12. С. 11–13.
16. Баранов А. Н., Гавриленко А. А., Волянский В. В., Гавриленко Л. В. и др. Технология получения фторида кальция из отходов алюминиевого производства // Металлург. 2017. № 6. С. 69–73.
17. Стругацкий М. К., Надеинский Б. П. Общая химия : учебное пособие. — 4-е изд. — М. : Высшая школа, 1965. — 392 с.
18. Пат. 2064891 РФ. Способ выделения сульфата натрия из растворов газоочистки электролитического производства алюминия / В. Н. Моисеев, И. М. Кошик, Л. В. Гавриленко, Ю. Н. Фефелов ; заявл. 08.08.1994.
19. Пат. 2102107 РФ. Способ кристаллизации солей из растворов / Э. П. Ржечицкий, А. Э. Ржечицкий, В. Т. Степанов, Р. Л. Дубровинский ; заявл. 26.10.1995.
20. Пат. 2243938 РФ. Способ выделения сульфата натрия из растворов газоочистки электролитического производства алюминия / Э. П. Ржечицкий, Ю. А. Ткаченко, В. В. Кондратьев, А. Э. Ржечицкий ; заявл. 10.01.2005.