Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Приложение 1 к руководству.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
7 Мб
Скачать
☆

4.6. Производство свинца

4.6.1. Введение

Способы первичного производства

Существует два способа первичного производства слитков сырого свинца из свинцовых концентратов. Первый способ – спекание/плавка, которая состоит из последовательного спекания и плавки и составляет около 78% производства первичного свинца. Второй способ – прямая плавка, без стадии спекания -составляет остальные 22% производства первичного свинца в развитых странах.

В процессе спекания/плавки, на первой стадии спекания происходит смешивание свинцовых концентратов с рециклированным агломератом, известняком и кремнезёмом, кислородом и высокосвинцовым шлаком с целью удаления серы и летучих металлов сжиганием. Этот процесс (в котором получают агломерат, состоящий из оксида свинца и оксидов других металлов) сопровождается выбросами диоксида серы (SO2) и энергетического диоксида углерода (СО2) от природного газа, используемого для прокаливания оксидов свинца. Агломерат затем помещают в доменную печь вместе с рудами, содержащими другие металлы, и доменным коксом. Кокс сгорает в реакции с воздухом с образованием монооксида углерода (СО), который и восстанавливает оксид свинца. Плавку свинца производят либо в традиционной доменной печи, либо в так называемой печи Империал Смелтинг (Imperial Smelting). Процесс плавки свинца представляет собой реакцию восстановления оксида свинца с образованием выбросов СО2.

В способе прямой плавки отсутствует стадия спекания, и концентраты свинца и другие материалы загружаются прямо в печь. Для прямой выплавки свинца используются различные типы печей. Ряд восстановителей, включая уголь, доменный кокс и природный газ, используются в различных печах в разных количествах, поэтому выбросы СО2 различаются для каждого типа печи. Процесс прямой плавки даёт большие экологические и потенциальные экономические преимущества за счёт отсутствия стадии спекания, и поэтому по прогнозам доля этого процесса будет расти в общем производстве первичного свинца.

Процесс вторичного производства

Вторичное производство очищенного свинца равно объему переработки свинцового лома с целью подготовки к повторному использованию. Подавляющая часть такого свинцового лома берется из отработанных свинцовых аккумуляторов. Свинцовые аккумуляторы либо разбивают в молотковой дробилке и плавят с применением или без применения десульфуризации, либо плавят целиком, без предварительного дробления. Для плавки аккумуляторов и другого вторичного свинцового скрапа можно использовать традиционные печи, печи Империал Смелтинг, электродуговые и другие печи. Также как для печей, используемых для выплавки первичного сырого свинца, эти печи дают разные уровни выбросов СО2 от применения различных типов и количеств восстановителей. Основными восстановителями являются уголь, природный газ и доменный кокс; в электропечах сопротивления используется также нефтяной кокс.

Вопросы методологии

4.6.2.1. Выбор метода

Выбор метода в эффективной практике зависит от национальных и региональных условий. В методе уровня 1 выбросы рассчитывают исходя из коэффициентов выбросов по умолчанию и объемов производства свинца в регионе; этот метод наименее точный. Этот метод приемлем только в том случае, если производство свинца не относится к ключевой категории. В методе уровня 2 данные о количестве материалов, перерабатываемых в процессе первичного и вторичного производства, умножают на соответствующее углеродное содержание материалов.

метод уровня 1

Самый простой метод расчёта состоит в умножении коэффициентов выбросов по умолчанию на количество произведенного свинца. Если известны только данные статистики об объемах производства свинца, то в эффективной практике используют коэффициенты по умолчанию. Уравнение 4.28 предназначено для расчёта выбросов СО2 от производства свинца путём сложения выбросов по различным способам производства и выбросов от предварительной обработки вторичного сырья. Если невозможно разграничить данные по способам производства, то используют коэффициент выбросов по умолчанию. Коэффициент выбросов по умолчанию подразумевает, что 80% производства (первичного и вторичного) приходится на печи Империал Смелтинг или доменные печи, а остальные 20% – на способ прямой плавки. Это предположение согласуется с данными о мировом производстве свинца.

Уравнение 4.29

Выбросы CO2 от производства свинца

ECO2 = DS • EFDS + ISF • EFISF + S • EFS

Где

ECO2 = выбросы CO2 от производства свинца, тонны

DS = количество свинца, полученного по способу прямой плавки, тонны

EFDS = коэффициент выбросов для прямой плавки, тонны СО2/тонну продукции свинца

ISF = количество свинца, полученного по способу плавки Империал Смелтинг, тонны

EFISF = коэффициент выбросов для печи Империал Смелтинг, тонны СО2/тонну продукции свинца

S = количество свинца, полученного из вторичных материалов, тонны

EFS = коэффициент выбросов для вторичных материалов, тонны СО2/тонну продукции свинца

Коэффициенты выбросов СО2, используемые в уравнении 4.29, представлены в таблице 4.21.

метод уровня 2

Метод уровня 2 учитывает сильную зависимость выбросов СО2 при производстве свинца от способа производства и источника сырья (либо вторичные источники, такие как отработанные аккумуляторы, либо первичный свинец из руды). Вторичные источники свинца могут подвергаться предварительной обработке с целью удаления примесей, которая сопровождается выбросами СО2. Выбросы можно рассчитать с использованием коэффициентов выбросов, которые зависят от применяемых восстановителей и других технологических материалов. Коэффициенты можно вывести на основании углеродного содержания этих материалов. В таблице 4.22 представлены значения углеродного содержания, которые можно использовать для вывода коэффициентов специфичных для региона или предприятия. Данные по использованию восстановителей и других технологических материалов можно получить на предприятиях и в компаниях по выпуску свинца. Уровень 2 точнее, чем уровень 1, поскольку он учитывает специфику производства, характерную для конкретного предприятия или региона.

метод уровня 3

Метод уровня 3 описан в Руководящих принципах МГЭИК (Межправительственная, 2006).