Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Развитие химической промышленности в СССР (1917-1980). Т. 2 Развитие отдельных отраслей химической промышленности

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
27.34 Mб
Скачать

вой обогатительной фабрики АНОФ-1, выпускавшей высококачественный апатитовый концентрат.

При активном участии II. С. Ульянова, Л. И. Стремовского, С. И. Са­ харова и других инжеиеров-обогатителей совершенствовались схемы пер­ вичного обогащения фосфоритов Егорьевского, Верхнекамского и Щнгровского рудников. Во время Великой Отечественной войны развитие процессов обогащения фосфоритных руд и рост мощностей обогатитель­ ных фабрик были приостановлены. Восстановление горно-химической промышленности в послевоенпый период (1946—1958 гг.) началось с ос­ воения фосфоритов Егорьевского месторождения, на базе которого вырос мощный Подмосковный горно-химический завод. Здесь была создана обо­ гатительная фабрика, затем подобные фабрики были пущены в Щиграх

иБрянске.

Вначале 1960-х годов особенно быстро развивался комбинат «Апа­ тит». Максимальной производительности достигла апатито-нефелиновая

обогатительная фабрика № 1 (АИОФ-1), а в 1962 г. была пущена пер­ вая очередь фабрики № 2 (АНОФ-2), оснащенная более совершенными аппаратами высокой единичной мощности.

В1963 г. на основании исследований ГИГХСа была пущена в экс­ плуатацию флотационная фабрика на кппгпсеппском комбинате «Фосфо­ рит». На этой фабрике впервые была осуществлена эффективная флота­ ция бедных руд с получением концентратов, пригодных для химической переработки [6, 7]. Этот продукт в настоящее время является источни­ ком фосфоритного сырья на второй стадии производства двойного супер­ фосфата для большинства заводов страны.

В1964 г. начала эксплуатироваться обогатительная фабрика комбина­ та «Каратау», в основу которой положена технология ГИГХСа, разрабо­ танная Л. И. Стремовскпм и М. И. Баскаковой. Технология этой фабрики

уникальна, поскольку на ней впервые осуществлено флотационное отде­ ление фосфатов от карбонатов магния путем последовательного выделе­ ния в пену сначала карбонатов в кислой среде, а затем фосфата из ка­ мерного продукта в щелочной среде [6, 7].

Тогда же была установлена принципиальная возможность использо­ вания для обогащения каратауских руд гравитационного метода обога­ щения в тяжелых суспензиях с получением конечных продуктов в виде концентрата и отходов, а также промежуточных продуктов — объектов для флотационной или обжиговой доводки. Был разработан и процесс обогащения карбонатных руд Каратау с помощью обжига.

В последнее десятилетие обогатительная промышленность горной хи­ мии вступила в новую фазу развития. Следует отметить, что переработка сложных, труднообогатимых бедных руд аналогов за рубежом не имеет. Например, приходится обогащать очень бедные апатитовые руды Ошурковского месторождения в Забайкалье, фосфоритные руды Чилпсайского месторождения (вблизи Актюбинска) п др. Обогащение карбопатных руд месторождения Каратау также является сложной задачей.

На обогатительных фабриках отрасли и особепно в научно-исследо­ вательских институтах (в осповпом в ГИГХСе) изучаются и разрабаты­ ваются новые, оригинальные п эффективные процессы обогащеппя. Применяются различные комбинированные схемы, включающие не только флотацию, по и гравитационное обогащение, магнитпую сепарацию и другие процессы. Только комбинированные схемы в ряде случаев дают

ТАБЛИЦА 1. РОСТ ГОДОВОЙ ДОБЫЧИ ФОСФАТНОЙ РУДЫ В СССР •

 

 

 

 

 

 

Предприятие

1950 г.

1955 г.

1960 г.

1965 г.

1970 г.

1975 г.

1980 г.

110 «Апатит»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

млн. т

 

2,86

5,31

8,51

19,08

27,21

38,13

44,58

%

 

100

186

297

667

 

951

1333

 

1626

ПО «Каратау»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

млн. т

 

0,13

0,34

0,62

1,28

3,29

8,0

8,5

%

 

100

261

477

985

 

2531

6153

 

6538

Фосфоритные

предпри­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

млн. т

 

1,35

2,31

5,4

12,5

17,36

18,62

18,2

%

 

100

171

400

926

 

1286

1380

 

1348

В с е г о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

млн. т

 

4,34

7,96

14,53

32,86

47,86

64,75

71,28

%

 

100

184

334

757

 

1102

1492

 

1687

* По данным Союзгорхнмпрома.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТАБЛИЦА 2. РОСТ

ВЫПУСКА

ФОСФАТНОЙ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СССР

(В МЛН.Т/ГОД,

В ПЕРЕСЧЕТЕ НА 100% Р20 5) *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предприятие, вид продукции

1950 г.

1955 г.

1960 г.

 

1965 г.

1970 г.

1975 г. 1980 г.

ПО «Апатит»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

апатитовый концентрат

 

0,58

1,04

1,51

 

2,98

4,46

 

6,04

7 ,И

Комбинат «Каратау»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфоритная

мука

 

0,03

0,07

0,14

 

0,13

0,18

 

0,44

0,45

флотационный концентрат

0,02

 

0,06

0,12

 

0,17

0,25

фосфоритная товарная руда

0,01

0,14

 

0,09

0,41

 

1,16

0,88

Другие предприятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфоритная мука

 

0,09

0,17

0,28

 

0,70

1,08

 

1,06

1,03

В с е г о

 

 

0,70

1,29

2,09

 

3,96

6,25

 

8,87

9,72

Рост к 1950 г.,

 

 

100

184

298

565

893

1267

1388

* По данным Союзгорхнмпрома.

тау» и «Фосфорит», на Подмосковном горно-химическом и Брянском фос­ форитном заводах.

Послевоенное развитие горно-химической промышленности характе­ ризуется механизацией труда, благодаря чему значительно увеличилась годовая производительность труда на предприятиях отрасли.

В девятой пятилетке паша страна вышла на первое место в мире по производству миперальпых удобрений. В «Основных направлениях раз­ вития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг.» была поставлена задача дальнейшего увеличения объема производства минеральных

удобрений. В десятой пятилетке были введены мощности по производству 40 млн. т руды в год за счет реконструкции действующих рудников и строительства новых горно-обогатительных предприятий.

Отрицательные последствия существенного ухудшения горно-геологи­ ческих условий и качества вновь осваиваемых фосфатных руд частично компенсировались строительством крупных предприятий с открытым способом добычи, оснащенных оборудованием повышенной единичной

мощности,

внедрением

новых методов добычи

и

обогащения с учетом

комплексного

использования

сырья,

Р, млн. т / год

 

 

 

интенсификацией

производства

на

 

 

 

рудниках и обогатительных фабриках

 

 

 

 

 

па

основе

совершенствования

тех­

 

 

 

 

 

нологии и организации

основных и

 

 

 

 

 

вспомогательных

процессов,

сниже­

 

 

 

 

 

нием потерь

фосфатпого

сырья.

 

 

 

 

 

 

Основной

прирост

производства

 

 

 

 

 

фосфатного сырья

намечается полу­

 

 

 

 

 

чить за счет дальнейшего опережаю­

 

 

 

 

 

щего развития открытого способа до­

 

 

 

 

 

бычи, доля которого возросла в 1980 г.

 

 

 

 

 

до

80—87%.

Среднегодовая

мощ­

 

 

 

 

 

ность вно-вь вводимых в эксплуата­

 

 

Годы

 

 

цию карьеров в 1985 г. по сравпеипю

ДИНАМИКА ПРОИЗВОДСТВА

ФОСФАТОВ

(ФОС­

с 1975 г. значительно увеличится.

ФОРИТНОГО

СЫРЬЯ И ФОСФОРИТНОЙ

МУКИ)

са

Ускорению

технического прогрес­

В ПЕРЕСЧЕТЕ

НА

ЧИСТЫЙ

ФОСФОР

 

будет

способствовать внедрение

 

 

 

 

 

повых процессов па открытых рабо­ тах: циклично-поточной выемки скальных пород, широкого использова­

ния нового, укрупненного горпо-трапспортного и мобильпого оборудования, двух- и трехстадийного способа усреднения руд, повышения уровня ме­ ханизации вспомогательных операций.

На подземиых горных работах намечается массовое внедрение поточ­ ной технологии, основанной на вибровыпуске и транспортировании кру­ пнокусковой руды ленточными конвейерами в системе этажного обруше­ ния с проходкой выработок электротермическим способом.

Внедрение бесшахтной, скважинной гидродобычи фосфоритов должно существенно расширить использование сырьевых ресурсов глубокозалегающего фосфатного сырья.

Важнейшей задачей горио-хнмической промышленности явится раз­ работка процессов обогащения руд и получение концентратов, пригодных для экстракционного производства фосфорной кислоты. Намечается внед­ рение комбинированных схем: магнитно-флотационного обогащения мытой руды Вятско-Камского фосфоритного месторождения, суспензионно-флота­ ционного обогащения бедных руд бассейна Каратау, обжиго-флотацпои- пого обогащения руд ряда других месторождений фосфоритов.

Для успешного выполнения решения XXVI съезда КПСС об опере­ жающих темпах развития сырьевой базы «для более полного использова­ ния мощностей по производству минеральных удобрений и химических кормовых добавок» [8 ] в дальнейшем намечается расширение действую­ щих горпо-добывающих предприятий и усиление поиска и разведки ме­ сторождений богатых и легкодобываемых руд, в том числе фосфоритов.

ФОСФОРНЫЕ ПРОСТЫЕ И КОМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Как указывалось в главе 4, фосфор находит применение во многих об­ ластях, однако в наибольших количествах (более чем 90%) он использу­ ется в сельском хозяйстве в составе фосфорных пли комплексных (вме­ сте с питательными элементами —азотом и калием) удобрений и кормо­ вых фосфатов (минеральной подкормкой сельскохозяйственных животных). Благодаря исключительной биологической роли фосфора ака­

демик А. Е. Ферсман называл его «элементом жизни».

1980 г.

достигло

123

Мировое производство минеральных удобрений в

млн.

т (в пересчете на 100% питательных веществ).

В СССР

в 1980 г.

выработано 24,8

млн. т удобрений, в том

числе фосфорных

6,5

млн.

т [9]. С 1973 г.

по объему производства

всех минеральных

удобрений СССР вышел па первое место в мире.

Основными процессами производства фосфорных удобрении, которые разрабатывались п применялись в советской химической промышленно­ сти, являлись: 1 ) кислотные (разложение природных фосфатов минераль­ ными кислотами); 2 ) термические, идущие при высоких температурах (введение щелочных соединений —соды, поташа и природных щелочных силикатов —с получением «термофосфатов» —продуктов спекания пли плавления; применение водяного пара п небольших количеств кислот, силикатов или других веществ, влияющих на температуру и режим про­ цесса, с получением обесфторенных фосфатов; производство побочных продуктов черной металлургии из комплексного сырья —фосфат-шлаков); 3) электротермические (производство элементного фосфора восстановле­ нием фосфатов с последующим его окислением в фосфорную кислоту или фосфорный ангидрид п получением фосфорсодержащих соединений); 4) тонкое измельчение фосфоритов с выпуском их в виде фосфоритной муки для внесения в кислые почвы.

Наряду с научно-исследовательскими работами теоретического и эк­ спериментального характера для определения оптимальных условий производственных процессов (термодинамических, кинетических, материяловедческих и др.) проводились проектно-конструкторские разработки аппаратуры совместно с проектными и производственными организация­ ми с освещением технико-экономических условий, решением задач непре­ рывности, безотходности и безопасности производства удобрений, автома­ тизации технологических процессов и контроля их качества. Эти иссле­ дования проводились совместно химиками, технологами, агрохимиками, аналитиками и экономистами.

Значительные работы, особепно за последние 15—20 лет, проводились по развитию производств концентрированных комплексных, сложных и смешанных удобрений, содержащих, наряду с фосфором, азот, калий, а также некоторые микроэлементы (бор, молибден и др.). За последнее десятилетие в СССР было создано производство кормовых фосфатов для животноводства и технических фосфатов для пищевой промышленности и других отраслей.

Источником сырья для производства соединений фосфора служат пре­ имущественно природные ресурсы апатитов и фосфоритов; относительно небольшие их количества получают из костей животных и фосфористого чугуна. Особое значение фосфора в жизнедеятельности человека и в боль­ шинстве случаев его незаменимость требуют тщательного выявления райо-

иов фосфатного сырья, пригодного для технологической переработки, и определения перспектив его использования в промышленности фосфор­ ных соединений, особенно фосфорсодержащих удобрений [1 0 ].

Роль фосфора в жизни растений была выявлена в 1838—1840 гг. Тогда же было предложено обрабатывать кости серной кислотой, чтобы превратить труднорастворимый трикальцийфосфат в водорастворимый усвояемый растениями моиокальцийфосфат (10. Либих). К этому периоду относится начало развития промышленности фосфорных удобрений на основе к и с л о тн о й переработки фосфатов

В России с середины прошлого века начали применять в качестве фосфорного удобрения небольшие количества костяной муки.

Основы опытной агрохимии в России заложил во второй половине XIX в. Д. И. Менделеев, который отмечал необходимость развития про­ мышленности минеральных удобрений на основе кислотной переработки отечественного сырья —костей и фосфоритов —с получением суперфос­ фата, содержащего моиокальцийфосфат, преципитата (дпкальцпйфосфата) и сложных удобрений. Следует отметить и роль А. С. Ермолова — исследователя русских фосфоритов и пропагапдиста минеральных удоб­ рений.

Производившийся в России и за рубежом суперфосфат в этот период содержал не более 13—14% Р2О5 (иногда 9—10% Р20 5), т. е. был от­ носительно низкого качества.

В конце 60-х годов XIX в. профессорами П. А. Ильепковым (автор первого в России курса химической технологии) и А. II. Энгельгардтом был разработан и осуществлен (у нас и за рубежом) оригинальный метод термической переработки костей древесной золой, поташом и щелочами. Полученное удобрение содержало до 12% Р2Ог„ 3% калия и немного азота. Это исследование было одной из первых научных русских работ в области технологии фосфорпых удобрений, получившей широкое при­ знание [ 1 1 , 1 2 ].

Начало XX столетия ознаменовалось дальнейшим расширением про­ мышленности фосфорпых удобрений. В этот период в России работало 13 суперфосфатных заводов.

К 1913 г. выпуск суперфосфата достиг 129 тыс. т, причем общее по­ требление этого удобрения составляло 326 тыс. т (197 тыс. т суперфосфа­ та ввозилось из-за границы). Начавшаяся в 1914 г. первая мировая война резко снизила как производство, так и импорт суперфосфата.

С 1902 г. в России начали выпускать томасшлак —побочный продукт выплавки стали из фосфористых чугунов, изготовление которого в 1913 г. достигло 220 тыс. т. В небольших количествах производилась также ко­ стяная и фосфоритная мука (36 тыс. т в 1913 г.).

Были

выявлены обширные залежи фосфоритов; результаты этой раз­

ведочной

работы, проводившейся под руководством профессора Я. В. Са­

мойлова,

нашли отражение в восьми томах «Отчетов по геологическому

исследованию

фосфоритных залежей» (1908—1918 гг.). Большая

часть

разведанных

фосфоритов (66,9%) содержала 12—18% Р20 5 30,6%

фос­

форитных залежей имело среднее содержание 18—24% Р20 5 и

лишь

2,5% относилось к «богатому» сырью (более 24% Р20 5) [12].1

 

1 Историю термической переработки природных фосфатов в СССР см. в гл. 4 в настоящем томе.

Соседние файлы в папке книги