"Норникель" - к новой технологии технологии непрерывного конвертирования медно-никелевых штейнов

К 85 – летнему юбилею «Норникеля» мы продолжаем публиковать серию интервью со специалистами промышленного гиганта, его основой, интеллектуальным и трудовым фундаментом, старожилами и современными героями цветной металлургии, благодаря самоотверженному труду которых Россия по-прежнему занимает одно из лидирующих мест в этой отрасли в мире. Виктор Михайлович Тозик – главный инженер Проектного офиса Серного проекта Департамента управления стратегическими проектами. Кто же расскажет о производстве, его эволюции и прорывных проектах современности лучше, чем специалист, принимающий непосредственное участие в их разработке и внедрении. Как было раньше: «Начнем с нашего старожила – Никелевого завода, - рассказывает Виктор Тозик. Технологическая схема Никелевого завода начиналась с приёма, сгущения, фильтрации и агломерирующего обжига никелевого концентрата с получением агломерата, который перерабатывался в шахтных печах с получением никелевого штейна. В 1961 на Никелевом заводе была внедрена рудно-термическая плавка агломерата. Никелевый штейн, полученный в плавильных печах, направлялся в горизонтальные конвертеры Пирса-Смита, в которых получали файнштейн – сплав сульфидов никеля, меди и железа. После охлаждения файнштейн дробился, измельчался и на флотомашинах делился на два богатых концентрата – медный и никелевый. Богатый медный концентрат направлялся на переработку на Медный завод, а никелевый подвергался обжигу в печах кипящего слоя и восстановлению в трубчатых печах на Никелевом заводе. Восстановленный никелевый огарок плавили в электропечах и разливали из него аноды, которые в свою очередь являлись исходным продуктом цеха электролиза никеля, конечным продуктом которого были товарные никелевые катоды марки Н-1У и Н-1. Электролит цеха электролиза никеля подвергался очистке от железа, кобальта и меди, при этом железо-кобальтовая пульпа была исходным сырьем для хлорно-кобальтового цеха, в котором из неё получали кобальт в металическом виде и в виде гидрооксида. Цементная медь цеха электролиза никеля направлялась на переработку на Медный завод. Приведенная технология Никелевого завода проработала фактически до самого его закрытия в 2016 году. Своего рода прорывом в металлургии Норильска стал переход на автогенные процессы плавки никелевых и медных концентратов. Как отмечает Виктор Михайлович Тозик, это позволило существенно улучшить экологическую ситуацию в городе и увеличить производство цветных металлов. На построенном в 1979 году Надеждинском металлургическом заводе была внедрена автогенная плавка никелевых концентратов в печах взвешенной плавки (на тот момент печи назвались финскими). «В 1979 году была запущена первая очередь - гидрометаллургическая, в 1981 – вторая, пирометаллургическая. На этом заводе рудно-термическая плавка была заменена плавкой во взвешенном состоянии, так называемая ПВП, по финской технологии «Outokumpu», - продолжает рассказ Виктор Михайлович.- На Норильском комбинате никелевые концентраты начали перерабатывать по новому, без предварительного агломерирующего обжига. В печах взвешенной плавки плавили концентраты на более богатые штейны. Дальнейшая технология переработки штейнов значительных изменений не претерпела. Полученный штейн ПВП конвертировали в плавильных агрегатах Пирса-Смита с получением медно-никелевого файнштейна, который перерабатывался на Никелевом заводе (вплоть до его закрытия в 2016 году) и на Кольской ГМК. Кольская ГМК – важнейшая часть «Норникеля». Каждый объект уникален. К примеру, фабрика в Заполярном, где технологии тоже постоянно обновлялись, вплоть до наших дней. «Безусловно, в истории существования фабрики, как внутреннего структурного подразделения мощнейшего производства в данной области на Кольском полуострове, происходили судьбоносные моменты. К примеру, масштабная модернизация производства, решение о которой принималось на уровне ЦК КПСС и Совета Министров СССР «о полной реконструкции фабрики» в сентябре 1985 года. В те времена технология обогащения руды в нашей стране уже достигла высокого уровня развития, но используемое оборудование не соответствовало требованиям. Правительством страны было принято решение: создать здесь образцовую фабрику, не уступающую аналогичным за рубежом. Благодаря чему, в 1987 году производство было полностью переоснащено самым современным, высокопроизводительным импортным оборудованием. Наши специалисты прошли обучение и стажировку в Финляндии, что позволило впоследствии самостоятельно решать все вопросы, связанные с техническим обслуживанием и ремонтом любого элемента новых машин. Благодаря полному переоснащению и модернизации, фабрика вышла на качественно новые рубежи и не сдает своих позиций до сих пор» (информационно-исторический проект НИА «Кольский никель: истории металла – истории людей»). Технология переработки Норильского и Кольского файнштейна изменилась после реконструкции цеха электролиза никеля КГМК. С 2016 года, после закрытия Никелевого завода, весь файнштейн с Надеждинского металлургического завода направляется на Кольскую ГМК. «По новой технологии хлорного выщелачивания никелевого порошка трубчатых печей - говорит Виктор Михайлович Тозик, - огарок после печей кипящего слоя, также, как и в Норильске, направляется не на анодную плавку, а на хлорное выщелачивание, где никель переводится в раствор, из которого на переделе электроэкстракции получают катодный никель. Такие изменения произошли в технологии переработки никелевых концентратов». Что касается медного концентрата, который получается на обогатительной фабрике заполярного филиала, изначально на Медном заводе его перерабатывали в печах отражательного типа, при этом в них же перерабатывали огарок обжиговых печей кипящего слоя, отходящие газы которых использовались для производства серной кислоты. На смену устаревшим отражательным печам были внедрены современные автогенные печи Ванюкова. Это была настоящая революция в технологии Медного завода. Мы стали получать богатый по цветным металлам штейн, получили высококонцентрированные газы, из которых производили товарную серу и серную кислоту. Это позволило ликвидировать передел обжига медного концентрата. Конверторный передел Медного завода при этом остался неизменным - это горизонтальные конвертора Пирса-Смита, исходным сырьем которых является медный штейн печей Ванюкова, а продуктом – черновая медь. Черновая медь далее по технологической схеме Медного завода подвергается огневому и электролитическому рафинированию с получением товарных медных катодов марки М00К. Вот такие значительные изменения произошли в металлургии «Норникеля» за 85 лет. Что касается усовершенствований, то в структуре Комбината был Горно-металлургический опытный исследовательский цех, задача которого заключалась в оказании помощи производственникам в совершенствовании металлургических, обогатительных и горных технологий». Профессиональный путь Виктора Михайловича Тозика начинался в лаборатории автоклавных процессов, где он трудился аппаратчиком-гидрометаллургом, потом занимался агломерацией, позже пирометаллургией меди, долго работал на Медном заводе, где прошел путь от сменного мастера до директора завода. Работал главным инженером Заполярного филиала. «Для меня Комбинат, на котором я проработал 42 года, - как отец родной. Я приехал в Норильск в 1978 году, женился, вырастил детей, вся жизнь на Комбинате. Тут меня научили работать, жить, тут я встретил хороших друзей и товарищей, коллег по работе. Обо всех, с кем я рядом трудился на предприятиях Комбината, у меня самые хорошие воспоминания. Если говорить о изобретениях, рационализации, то мне повезло: я начинал работать в ГМОИЦе, Горно-металлургическом опытно-исследовательском цехе, там комбинатовская заводская наука, трудились много прекрасных людей: рационализаторов, изобретателей, заслуженных изобретателей страны. В пирометаллургии: Бычков Николай Васильевич, Щетинин Николай Степанович. В гидрометаллургии: Александр Львович Сиркис, Юрий Николаевич Евлаш, Михаил Нафтольевич Нафталь. В металлургии благородных металлов: Владимир Федорович Борбат, известный ученый, Александр Георгиевич Рыжов, Евгений Иванович Яшкин». В обогащении: Острожная Евгения Егоровна, Храмцова Ирина Николаевна. Виктор Михайлович Тозик – один из разработчиков большого числа научных и практических проектов в цветной металлургии, в том числе современного Серного проекта, который реализуется сейчас. «Одно из последних изобретений, внедренных на Медном заводе - перевод печей Ванюкова на дутьё с высоким содержанием кислорода. Эта технология хорошо прижилась,и Медный завод ее до сих пор эффективно использует, в зависимости от производственной ситуации: надо нарастить объемы производства – значит повышают содержание кислородно-воздушной смеси и плавят большие объемы. Эта технология была разработана 15 лет назад. Внедрение было непростым. Завод привык работать на обогащение дутья на 75-78%, а при повышении кислорода в кислородно-воздушной смеси, реакция окисления идет быстро, выделяется огромное количество тепла и соответственно, процесс нужно вести аккуратно. А где аккуратность, там бдительность, там всегда напряженно. Поэтому пришлось убеждать людей, что работать так можно. А когда мы перешли барьер с обогащением кислородно-воздушной смеси до 85%, у обслуживающего персонала печей появилась уверенность в безопасности работы на обогащенном дутье по кислороду до 95-97%. На заводе в настоящее время для переработки всего концентрата используются только 2 печи Ванюкова, а когда-то было 4 больших и 1 малая отражательных печей. Следующий шаг - вместе с институтом Гипроникель и коллегами из Заполярного филиала была разработана технология непрерывного конвертирования медно-никелевых штейнов, которая сейчас проходит проектную стадию. Планируем строить печь непрерывного конвертирования на Медном заводе. До конца 2024-го года мы должны эту технологию на Медном заводе запустить. Это позволит отказаться от устаревшего конверторного передела. По новой технологии будем получать богатые газы с постоянным расходом и низкой температурой, что позволит с минимальными затратами произвести из этих газов серу или серную кислоту». Фото: Андрей Волков, ресурс: norilsk-zv.ru