Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

247 страниц

1376.00 ₽

Купить ИТС 25-2017 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Справочник по наилучшим доступным технологиям (НТД) содержит описание применяемых при добыче железных руд, при производстве железорудного концентрата, обожженных окатышей и железа прямого восстановления технологических процессов, оборудования, технических способов, методов, позволяющих, прежде всего, снизить негативное воздействие на окружающую среду, водопотребление, повысить энергетическую эффективность, ресурсосбережение. Среди описанных технологических процессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющиеся наилучшими доступными технологиями (НДТ). для ключевых НДТ в справочнике НДТ установлены соответствующие им технологические показатели.

 Скачать PDF

Оглавление

Введение

Предисловие

Область применения

Раздел 1. Общая информация о состоянии и уровне развития технологий добычи и обогащения железных руд

Раздел 2. Описание технологических процессов, используемых в настоящее время на предприятиях области применения ИТС 25

     2.1 Открытая добыча железных руд

     2.2 Подземная добыча железных руд

     2.3 Обогащение железных руд

     2.3.1 Общие сведения

     2.3.2 Дробление, измельчение, классификация

     2.3.3 Обогащение

     2.3.4 Обезвоживание: сгущение и фильтрование

     2.3.5 Сушка концентрата (аглоруды)

     2.3.6 Складирование, транспортирование

     2.3.7 Оборотное водоснабжение, хвостовое хозяйство, сточные воды

     2.4 Окускование. Производство железорудных окатышей

     2.4.1 Общие сведения

     2.4.2 Исходные сырьевые материалы

     2.4.3 Подготовка шихты

     2.4.4 Окомкование, классификация

     2.4.5 Термический упрочняющий обжиг

     2.4.6 Сортировка, складирование, транспортирование, отгрузка готовых обожженных окатышей

     2.4.7 Водоподготовка, оборотное водоснабжение

     2.4.8 Обращение с эмиссиями

     2.5 Производство железа прямого восстановления

     2.5.1 Общие сведения

     2.5.2 Физико-химические процессы, протекающие при металлизации в шахтных печах

     2.5.3 Требования к исходному сырью

     2.5.4 Транспортировка исходного сырья, его классификация, покрытие перед восстановлением

     2.5.5 Описание печей восстановления

     2.5.6 Генерация восстановительного газа

     2.5.7 Системы технологического газа

     2.5.8 Системы рекуперации тепла

     2.5.9 Способы снижения вторичного окисления прямо восстановленного железа

     2.5.10 Водоподготовка, оборотное водоснабжение

     2.5.11 Вспомогательные системы установок металлизации

     2.6 Генерация электрической и тепловой энергии

     2.6.1 Общие сведения

     2.6.2 Устройство паровой турбины

     2.6.3 Технические характеристики турбогенератора

Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

     3.1 Открытая добыча железных руд

     3.2 Подземная добыча железных руд

     3.3 Обогащение железных руд

     3.4 Окускование

     3.5 Производство железа прямого восстановления

     3.6 Системы менеджмента

     3.6.1 Системы экологического менеджмента

     3.6.2 Системы энергетического менеджмента и повышение энергоэффективности производства

Раздел 4. Определение наилучших доступных технологий

Раздел 5. Наилучшие доступные технологии, инструменты и практика экологического и энергетического менеджмента

Раздел 6. Экономические аспекты реализации НДТ

Раздел 7. Перспективные технологии

     7.1 Перспективные технологии в области добычи железных руд

     7.1.1 Конвейерный транспорт

     7.1.2 Беспилотные автосамосвалы

     7.1.3 Беспилотные тяговые агрегаты

     7.1.4 Автоматизированная система управления буровыми работами и зарядными машинами

     7.1.5 Применение систем высокоточного позиционирования ковша для забойных экскаваторов

     7.1.6 Применение беспилотных летательных аппаратов для производства маркшейдерских работ

     7.1.7 Автоматизация процессов добычных работ в подземных условиях

     7.1.8 Высокопроизводительная проходка горных выработок

     7.1.9 Использование сплавов и износостойких материалов

     7.1.10 Автоматизированный аппаратный контроль состояния ствола, подъемных сосудов, канатов

     7.1.11 Компенсация реактивной мощности

     7.2 Перспективные технологии в области обогащения железных руд

     7.2.1 Обогащение слабомагнитных руд

     7.2.2 Измельчение магнетитовых кварцитов

     7.2.3 Автоматизация технологического процесса обогащения

     7.2.4 Вовлечение в переработку окисленных железистых кварцитов

     7.2.5 Новые технологии складирования хвостов

     7.3 Перспективные технологии в области окомкования

     7.3.1 Совершенствование тепловых схем существующих обжиговых машин

     7.3.2 Совершенствование состава шихты для производства окатышей

     7.4 Перспективные технологии в области прямого восстановления железа

Заключительные положения и рекомендации

Приложение А (справочное) Сфера распространения справочника НДТ

Приложение Б (обязательное) Перечень маркерных веществ

Приложение В (обязательное) Перечень НДТ

Приложение Г (обязательное) Перечень технологических показателей

Приложение Д (обязательное) Энергоэффективность

Библиография

Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

итс

25-

2017

ИНФОРМАЦИОННОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

ДОБЫЧА И ОБОГАЩЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД


Москва Бюро НДТ 2017


ИТС 25-2017

Содержание

Введение................................................................................................................................V

Предисловие........................................................................................................................VII

Область применения.............................................................................................................1

Раздел 1. Общая информация о состоянии и уровне развития технологий

добычи и обогащения железных руд....................................................................................3

Раздел 2. Описание технологических процессов, используемых в

настоящее время на предприятиях области применения ИТС 25...................................18

2.1    Открытая добыча железных руд.............................................................................18

2.2    Подземная добыча железных руд...........................................................................34

2.3    Обогащение железных руд......................................................................................54

2.3.1    Общие сведения...............................................................................................54

2.3.2    Дробление, измельчение, классификация.....................................................59

2.3.3    Обогащение......................................................................................................61

2.3.4    Обезвоживание: сгущение и фильтрование..................................................65

2.3.5    Сушка концентрата (аглоруды).......................................................................67

2.3.6    Складирование, транспортирование..............................................................69

2.3.7    Оборотное водоснабжение, хвостовое хозяйство, сточные

воды...........................................................................................................................69

2.4    Окускование. Производство железорудных окатышей..........................................72

2.4.1    Общие сведения...............................................................................................72

2.4.2    Исходные сырьевые материалы.....................................................................72

2.4.3    Подготовка шихты............................................................................................75

2.4.4    Окомкование, классификация.........................................................................76

2.4.5    Термический упрочняющий обжиг..................................................................78

2.4.6    Сортировка, складирование, транспортирование, отгрузка

готовых обожженных окатышей...............................................................................93

2.4.7    Водоподготовка, оборотное водоснабжение..................................................93

2.4.8    Обращение с эмиссиями.................................................................................94

2.5    Производство железа прямого восстановления....................................................96

2.5.1    Общие сведения...............................................................................................96

2.5.2    Физико-химические процессы, протекающие при металлизации

в шахтных печах......................................................................................................100

2.5.3    Требования к исходному сырью....................................................................102

2.5.4    Транспортировка исходного сырья, его классификация,

покрытие перед восстановлением.........................................................................103

2.5.5    Описание печей восстановления..................................................................104

2.5.6    Генерация восстановительного газа.............................................................112

2.5.7    Системы технологического газа....................................................................124

2.5.8    Системы рекуперации тепла.........................................................................129

2.5.9    Способы снижения вторичного окисления прямо

восстановленного железа.......................................................................................134

2.5.10    Водоподготовка, оборотное водоснабжение..............................................139

2.5.11    Вспомогательные системы установок металлизации...............................141

ИТС 25-2017


Раздел 1. Общая информация о состоянии и уровне развития технологий добычи и обогащения железных руд

Россия занимает второе место в мире по запасам железной руды, уступая только Бразилии. Запасы категорий А+В + Ci + С2, учтенные «Государственным балансом полезных ископаемых. Железные руды» по состоянию на 01.01.2016 достигают 110 млрд т, ресурсы наиболее достоверной категории Pi оцениваются в 95,4 млрд т. При этом качество железорудного сырья в России заметно ниже, чем в других странах, обладающих значительными запасами этого сырья (например, Бразилии, Австралии и Индии).

Распределение запасов железных руд и их прогнозных ресурсов категории Pi по основным субъектам РФ представлено на рисунке 1.1.


Мэоммская

о*л


Ксосмоярския


г

кг

V teк


Респ Саха (Якутия)

$


А


Исгалсиоии

ОбЛ.


Кемеровская

06Л


й


Ирнутскоя

о*л


Р*спА/ттая


Ресл Респ. Х(хоси* Бурятия I


Г ftowopcKt*

КРОЯ


JLi зопасы „ м/юд т 3,2 ресурсы Р1


субьекты, инеоцие запосы субъекты только с ресурсами


Змапка/ъскмя

Коаи


Еьотяоя»

АО


Рисунок 1.1 — Распределение запасов железных руд и их прогнозных ресурсов категории Pi по основным субъектам РФ, млрд т

Основу российской железорудной базы составляют железистые кварциты (более 52 % запасов категорий А + В + Ci от запасов железных руд Российской Федерации), руды со средним содержанием железа общего около 34 % и требующие обогащения. Запасы месторождений богатых гематит-сидерит-мартитовых руд Курской магнитной аномалии (КМА) составляют около 30 млрд т (категории А + В + Ci + С2), но из-за сложных условий залегания только шестая их часть может быть вовлечена в разработку.

Руды титаномагнетитового промышленного типа занимают второе место в российской сырьевой базе железных руд (более 15 % запасов кат. А + В + Ci страны). Руды преимущественно бедные— среднее содержание железа общего около 17 %. По масштабу запасов титаномагнетитовых руд Уральская железорудная провинция не имеет аналогов в мире.


3


Руды магнетитового промышленного типа составляют около 14% запасов кат. А + В + Ci России (8,4 млрд т). Руды их, как правило, легкообогатимы и отличаются сравнительно высоким содержанием железа общего (среднее содержание 33,1 %). Большая часть запасов месторождений магнетитовых руд скарнового типа разведана в Сибирском федеральном округе в Горной Шории, Кузнецком Алатау и Горном Алтае. На территории округа запасы кат. А + В + Ci составляют 12,6 % общих запасов, добыча — 4,4 % от добычи по России.

Руды остальных промышленных типов занимают значительно меньшую долю в сырьевой базе железных руд России. С учетом прироста в результате геологоразведочных работ, добычи и потерь при добыче запасы железных руд категорий А + В + Ci в 2014 г. выросли относительно предыдущего года на 908 млн т, или на 1,5 %; динамика запасов категории Сг показала более существенный рост— на 2,5 млрд т, или на 5,3 %.

Россия занимает пятое место в мире по добыче железорудного сырья. Добыча сырых железных руд в 2016 г. составила 298,1 млн т, что на 0,1 % больше, чем в 2015 г.

По запасам и добыче в России основным регионом является Центральный федеральный округ, на долю которого приходится 57,7 % всех запасов категорий А + В + Ci и 54,9 % добычи.

Бо/ьие-

Троицкое

Тостицевское

ГЪиоскольское


В

I

Рисунок 1.2 — Основные месторождения железных руд и распределение их добычи по субъектам РФ, млн т

Основные месторождения железных руд и их добыча в субъектах РФ представлены на рисунке 1.2.

Месторождения

9 разрабатываемые о осваиваемые

Четыре холдинга контролируют около 80 % российского производства железорудного сырья и более 60 % лицензированных запасов железных руд. ООО УК «Металлоинвест» занимает ведущие позиции в железорудной отрасли России и СНГ. Холдинги «ЕвразГруп С. А.», ПАО «НЛМК» и ПАО «Северсталь» по производственным мощностям более чем вдвое уступают лидеру отрасли.

4

ИТС 25-2017

Характеристика основных месторождений железных руд и перечень эксплуатирующих их предприятий представлены в таблице 1.1, [7], [8], [9].

Таблица 1.1 — Основные месторождения железных руд и перечень эксплуатирующих их предприятий

Месторождение

Г еолого-промышленный тип

Запасы руды, млн т

Доля в балансовых запасах РФ, %

Содержание Fe в рудах,

%

Добыча РУДЫ в 2016 г ., млн т

А + В +

Ci

с2

ПАО «Михайловский ГОК»

Михайловское * (Курская область)

Г ематит-магнетитовый в железистых кварцитах

8052

4764

11,7

39,5

51,0

АО «Лебединский ГОК»

Стойло-

Лебединское(Белгородская область)

Магнетитовый в железистых квар-цитах

2199

109

2,1

35

51,2

Лебединское * (Белгородская область)

3613

1789

4,9

34,6

АО «Карельский окатыш»

Костомукшское, Корпангское (Республика Карелия)

Магнетитовый в железистых кварцитах

926,7

86,8

0,7

32,1

35,1

АО «Ковдорский ГОК»

Ковдорское * (Мурманская область)

Бадделеит-апатит-

магнетитовый

743,5

730

1,3

25,1

19,3

АО «Евразруда»

Шерегешевское (Кемеровская область)

Магнетитовый в скарнах

140,2

14,5

0,1

36

4,6

Таштагольское * (Кемеровская область)

410,3

296,4

0,6

45,5

2,1

Казское (Кемеровская область)

36,1

11,2

0,03

43,3

1,3

ПАО «Коршуновский ГОК»

Рудногорское * (Иркутская область)

Магнетитовый в скарнах

205

37

0,2

32

8,2

ОАО «Стойленский ГОК»

5

Продолжение таблицы 1.1

Месторождение

Г еолого-промышленный тип

Запасы руды, млн т

Доля в балансовых запасах РФ, %

Содержание Fe в рудах,

%

Добыча РУДЫ в 2016 г ., млн т

А + В +

Ci

с2

Стойленское * (Белгородская область)

Г ематит-магнетитовый в железистых кварцитах

6506

4645

10,2

35

33,9

ОАО «Комбинат КМАруда»

Коробковское (Белгородская область)

Магнетитовый в железистых кварцитах

2942

673

3,3

33,2

5,0

ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

Приоскольское (Белгородская область)

Магнетитовый в железистых кварцитах

1560

678

2

37,1

0 **

ООО «Металл-Групп»

Яковлевское * (Белгородская область)

Г ематит-сидерит-мартитовый

1861

7740

8,8

60,5

0,4

АО «Качканарский ГОК «Ванадий»

Гусевогорское (Свердловская область)

Ванадиево-

титаномагнетито-

вый

2427

2410

4,4

16,6

59,2

Собственно-Качканарское (Свердловская область)

3603

3270

6,3

16,6

0

ООО «ЛЕКС ЭЛЕКТА»

Суроямское (Челябинская область)

Ванадиево-

титаномагнети-

товый

1791

1918

3,4

14,3

0

ОАО ГМП «Забайкалстальинвест»

Чинейское(Забайкальский край)

Титаномагнети-

товый

464,1

472,4

0,8

33,5

0

ООО «Энерготехмаш XXI в.»

Гостищевское * (Белгородская область)

Г ематит-сидерит-мартитовый

2596

7559

9,3

61,6

0

ЗАО «ГМК "Тимир"»

Десовское (Республика Саха, Якутия)

Магнетитовый в железистых кварцитах

430,2

134,8

0,7

27,9

0

6

Окончание таблицы 1.1

Месторождение

Г еолого-промышленный тип

Запасы руды, млн т

Доля в балансовых запасах РФ, %

Содержание Fe в рудах,

%

Добыча РУДЫ в 2016 г ., млн т

А + В +

Ci

с2

Таежное (Республика Саха, Якутия)

798,2

590,4

1,4

38,3

0

Тарыннахское (Республика Саха, Якутия)

1093

211,5

1,2

28,3

0

Горкитское (Республика Саха (Якутия))

971

942,4

1,7

28,3

0

ООО «Гаринский горно-металлургический комбинат»

Гаринское (Амурская область)

Магнетитовый в скарнах

211,4

177,3

0,4

41,7

0

ООО «Кимкано-Сутарский ГОК»

Ким канское (Еврейская АО)

Магнетитовый в железистых квар-цитах

184,5

32,3

0,2

35,6

3

Сутарское (Еврейская АО)

289,5

201,7

0,5

32,6

0

Нераспределенный фонд

Висловское (Белгородская область)

Г ематит-сидерит-мартитовый

1453

2500

3,6

60,7

* Часть запасов находится в нераспределенном фонде.

** «0» в последнем столбце означает, что в 2016 г. добыча на данном месторождении не велась по различным причинам.

*** Объемы добычи с учетом окисленных кварцитов (в настоящее время не перерабатываемых).

Основная добыча месторождений железной руды ведется открытыми способами разработки — карьерами. Карьеры железной руды характеризуются значительными размерами и производительностями, позволяющими иметь относительно невысокую себестоимость руды с учетом снижения рыночных цен. Развитие открытых горных работ идет по пути наращивания производственной мощности, перехода от железнодорожного транспорта на конвейерный, увеличения габаритных размеров горнотранспортного оборудования. Самые крупные карьеры расположены в районе КМА: Лебединский ГОК, Стойленский ГОК, Михайловский ГОК. Суммарный объем добычи этих карьеров за 2016 г. составляет 135,9 млн т железной руды, что составляет 45,6 % от всего объема добычи руды в России за 2016 г. Лидером по производству железной руды в 2016 г. является Качканарский ГОК, расположенный в городе Качканар Свердловской области, суммарный объем добычи с 4 карьеров составил 59 млн т руды. Предприятия, входящие в группу «Северсталь» Оленегорский и Костомукшский ГОКи добыли в 2016 г. суммарно 49 млн т железной руды. В целом на открытые горные работы в России приходится более 87 % от всей добычи железной руды [9].

7

В настоящее время доля подземного способа добычи железных руд в РФ постоянно снижается, так как не вызывает достаточного инвестиционного интереса, поскольку ее себестоимость, за редким исключением, в 2-4 раза превышает себестоимость руды, добытой открытым способом. При этом имеющаяся в стране сырьевая база железных руд весьма обширна для того, чтобы наращивать текущий уровень добычи. В России подземная добыча сосредоточена в основном на семи железорудных предприятиях (объединениях), эксплуатирующих одиннадцать рудников. Подземные предприятия по добыче железной руды расположены:    в Центральном регионе

ОАО «Комбинат КМАруда» (добывает 20 % от общего объема подземной добычи), ООО «Металл-групп Яковлевский рудник»; ОАО «Олкон» в Мурманской области на Оленегорском месторождении с 2005 г. производит подземную отработку запасов; на Урале ООО «Бакальское РУ», ОАО «Высокогорский ГОК» в составе НПРО «Урал», ОАО «Богословское» РУ (обеспечивает 30 % добычи); в Западной Сибири ОАО «ЕвразРуда», включающее Таштагольский, Горно-Шорский и Казский филиалы и ООО «Руда Хакасии» Абаканский рудник, на долю которых приходится 41 % подземной добычи. При этом предприятия Западной Сибири и Урала добывают в основном магне-титовые руды с примесью гематита и сидериты с содержанием железа в недрах от 27 % до 49 % в Западной Сибири и от 32 % до 46 % на Урале. ОАО «Комбинат КМАруда» разрабатывает месторождение железистых кварцитов с содержанием железа 32 % — 34 %, Яковлевский рудник добывает природнобогатые железные руды. По геологическим условиям месторождения железных руд относятся в основном ко второй группе сложности. Таштагольское и Шерегешское месторождения в Горной Шории отнесены к удароопасным, а Абаканское, Естюнинское, Высокогорское, Песчанское, Гороблагодатское и Казское месторождения — к склонным к горным ударам. Железорудные месторождения России по сравнению с зарубежными характеризуются более низким качеством руд, значительной глубиной отработки и сложными горногеологическими условиями их разработки. Отработка их на предприятиях производится системами: этажно-камерными, этажного принудительного обрушения с отбойкой руды на компенсационные камеры и зажимающую среду, подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды с применением самоходного оборудования, этажного камерного обрушения с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Яковлевский рудник отрабатывает богатейшее месторождение Курской Магнитной Аномалии с применением системы отработки нисходящими слоями с твердеющей закладкой [9].

Что касается мирового рынка, то он характеризуется высокой степенью консолидации. Четыре ведущие компании (Vale, ВНР Billiton, Rio Tinto и FMG) контролируют более 70 % мировой торговли железной рудой. Ведущими странами-производителями товарной железной руды являются Австралия, Бразилия, Китай, Индия и Россия, которые вместе производят более 75% железной руды. В 2015-2016 гг. в различных регионах наблюдалась разнонаправленная динамика объемов производства железной руды, которая была связана с низкими ценами на концентраты. Мировое производство железной руды представлено в таблице 1.2 [10].

8

Таблица 1.2 — Производство концентратов железной руды ведущими странами мира, млн т

Наименование

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Уд. вес по 2016 г.,

%

Австралия

404

449

496

581

641

759

809

41,1 %

Бразилия

349

373

372

366

401

383

380

19,3 %

Китай

310

340

355

377

317

246

161

8,2 %

Индия

192

164

133

126

157

116

159

8,1 %

Россия

89

94

97

98

105

95

95

4,8 %

Прочие

367

397

410

456

489

403

363

18,5 %

Всего

1711

1817

1863

2004

2110

2002

1967

100%

В 2016 г. продолжалось понижение цен на железную руду; минимальных значений цены достигали в начале года — до 39,51 долл./т, что существенно ниже аналогичного показателя 2015 г. — 61,75 долл./т. В течение 2016 г. наблюдался небольшой рост цен. Мировая динамика цен на железную руду в 2012-2016 гг. (62 % Fe) представлена на рисунке 1.3 [11].

Рисунок 1.3 — Динамика цен на железную руду в 2012-2016 гг. (62 % Fe),

долл./т *

Снижение цен на железную руду прежде всего связано с ситуацией в экономике Китая как крупнейшего в мире производителя стали, на долю которого приходится 2/3 мирового импорта железной руды. Два фактора: значительный дополнительный объем предложения железорудного сырья (ЖРС) из Австралии в связи с ростом добычи компаниями Rio Tinto, ВНР Billiton и FMG и замедление темпов роста экономики Китая — оказывают наиболее существенное давление на цены.

9

Дополнительное давление на цены ЖРС оказало установленное в 2014 г. для китайских производителей стали ограничение на доступ к кредитным ресурсам, что привело к увеличению запасов руды в портах. Долгосрочные тренды развития рынка ЖРС формируются под влиянием различных факторов. С одной стороны, качество руды на мировом рынке постепенно снижается. Ухудшение качества входящего сырья приводит к увеличению себестоимости выпуска стали и повышению объема вредных выбросов металлургии. Вместе с тем нарастающей тенденцией в мире является ужесточение экологической политики. В частности, Китай, по-прежнему являющийся локомотивом мирового спроса на ЖРС, по примеру развитых стран (США, страны Европы) взял курс на ужесточение экологических требований, предполагающих снижение вредного воздействия металлургических производств на окружающую среду, в том числе посредством улучшения качества потребляемого ЖРС.

Рост экологических требований к мировой черной металлургии и снижение качества железных руд создают предпосылки к росту маржинальности сырья с высоким содержанием Fe. Уточним терминологию.

Железорудное сырье — вид металлургического сырья, которое используется в черной металлургии для производства чугуна и металлизированного продукта (DRI и HBI), а также в незначительном количестве в выплавке стали. Железорудное сырье подразделяется на два вида — подготовленное (агломерированное) и неподготовленное (неагломерированное) сырье.

Подготовленное ЖРС — это сырье, готовое для использования в доменных печах для производства чугуна.

Неподготовленное ЖРС является сырьем для производства агломерированного сырья. Неподготовленное ЖРС — это концентрат, доменная и аглоруда. Концентрат производится в основном в результате магнитной сепарации измельченной железной руды с низким содержанием железа. Извлечение железа в концентрат составляет в среднем около 80 %, содержание железа в концентрате 60 % — 65 %.

Железорудное сырье для доменного процесса подвергается агломерации и оку-скованию. Агломерат получают из аглоруды и концентрата, а для производства окатышей применяются только концентраты.

К подготовленному железорудному сырью относят агломерат и железорудные окисленные окатыши.

Агломерат — окускованный рудный концентрат, полученный в процессе агломерации. Спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5-100 мм с незначительным содержанием мелочи.

Окатыши производятся из железорудного концентрата с добавлением связующих и флюсующих добавок в результате окомкования смеси (гранулы диаметром 5-18 мм) и последующего упрочняющего обжига.

Железо прямого восстановления является железорудным сырьем для сталеплавильных печей в электрометаллургии. Концепция загрузки электродуговых печей (ЭДП) продукцией DRI-HBI дает возможность использовать более высокую энергию плавки при увеличении производительности печи. Однако его можно также загружать в мартеновские и конвертерные печи (вместо металлолома). Доменный процесс в таком производстве полностью исключен. Поэтому сырье DRI-HBI позволяет снизить негативное влияние металлургического производства на окружающую среду, в том числе за счет уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу [12], [13].

10

Динамика производства железорудного сырья в России представлена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 — Статистика производства железорудного сырья, тыс. т

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Концентрат

железоруд

ный

91956,9

95272,0

103607,3

104010,0

102156,5

102018,5

101926,8

103525,8

Окатыши

33455,0

37378,4

38419,7

38999,7

39410,9

39684,5

40972,3

42823,7

Агломерат

железоруд

ный

52916,6

56984,4

57802,1

58783,0

58762,4

59271,7

60392,0

59350,0

Окатыши

металлизо-

ванные

2438,4

2431,8

2732,7

2765,8

2730,0

2866,3

2833,6

3035,1

ГБЖ

2164,8

2271,0

2418,4

2408,1

2578,9

2408,5

2601,9

2663,0

Итого ПВЖ

4603,2

4702,8

5151,1

5173,9

5308,9

5274,8

5435,5

5698,1

Анализ статистических данных показывает, что 2009 г. был кризисным для черной металлургии. Однако за последние семь лет наблюдается стабильный рост производства практически всех видов железорудного сырья. По итогам 2016 г. этот прирост обусловлен в первую очередь реализацией мероприятий реконструкции и модернизации действующего производства. Основные усилия производителей направлены на повышение качественных характеристик ЖРС, и прежде всего, содержание железа.

С2010г. активизировалась реализация различных инвестиционных проектов. Так, компания «Металлоинвест» в регионе КМА на Михайловском и Лебединском ГОКах реализует программу модернизации горнотранспортного комплекса с целью увеличения объемов перевозок в карьерах техникой повышенной производительности, а также претворяет в жизнь стратегию увеличения доли продукции с высокой добавленной стоимостью, возводя на Лебединском ГОКе крупнейший в мире модуль по производству ГБЖ (цех ГБЖ № 3 мощностью 1,8 млн т/г). Запуск установки состоялся в апреле 2017 г.

На Михайловском ГОКе в 2015 г. завершены строительство и выход на проектную мощность обжиговой машины ОМ-3, что позволило комбинату за счет увеличения производства окатышей стать самым крупным их производителем в СНГ и четвертым в мире.

Группа НЛМК, реализуя «Стратегию 2017» расширяет мощности Стойленского ГОКа на 12 млн т/г руды — до 42 млн т/г руды (19,5 млн т концентрата), в 2016 г. завершено строительство фабрики окомкования мощностью 6 млн т/г окатышей. Фабрика имеет потенциал увеличения объемов производства окатышей до 7,2 млн т/г.

ОАО «Комбинат КМАруда», являющийся флагманом в области отечественной подземной разработки железных руд, совместно с УК «Промышленнометаллургический холдинг» реализуют стратегическую задачу на шахте им. Губкина — вскрытие тремя новыми вертикальными стволами и освоение запасов нового эксплуатационного этажа проектной производительностью 7 млн т/г сырой руды. Выход на

11

проектную производительность намечен к 2023 г., срок отработки запасов этажа с проектной производительностью — 50 лет.

На северо-западе страны образчиком диверсификации производства (вызванной и природными условиями, и технологическими возможностями) является Ковдорский ГОК компании «ЕвроХим». Выпуская железорудный концентрат в объемах

5,7 млн т/год, Ковдорский ГОК является еще и вторым по величине производителем апатитового концентрата в России (более 2,7 млн т/г), а также единственным в мире производителем бадделеитового концентрата (более 8,8 тыс. т/г). Дальнейшее развитие ГОКа связывается с увеличением в ближайшее десятилетие объемов добычи руд из основного карьера с 18-19 до 22 млн т/г и ростом производства и железорудного (до

7,6 млн т), и апатитового (до 4 млн т) концентратов.

Компания «Северсталь» на комбинате «Карельский окатыш» реализует направленный на повышение эффективности производства в рамках всей холдинговой структуры проект, предусматривающий раздельную переработку легко- и труднообогатимых руд и выпуск окатышей повышенного качества (с 63,2 % до 64,3 % Fe и далее — до 66 %) для нужд Череповецкого металлургического комбината.

В Уральском регионе корпорация ЕВРАЗ Групп с целью увеличения на 20% мощностей Северного карьера Качканарского ГОКа по добыче железных руд при эксплуатации действующего Гусевогорского месторождения (до 30 млн т/г) предприняла реконструкцию транспортной схемы, проект перевода на комбинированную (автомобильно-железнодорожную) схему должен быть реализован к 2018 г.

Рост и совершенствование производственных мощностей сталеплавильного производства предопределяет, что будет расти спрос на материал с высоким (>90 %) содержанием железа, полученный по технологии, отличной от доменного передела, которую называют прямым восстановлением железа (ПВЖ) или металлизацией. Это в первую очередь связано с ужесточением экологических требований — как в России, так и за рубежом.

ООО УК «Металлоинвест» является единственным в России производителем металлизированных окатышей и ГБЖ. Общие мощности ООО УК «Металлоинвест» по производству ГБЖ/ПВЖ с учетом модернизации ЦГБЖ-2 и строительства ЦГБЖ-3 составят 7,2 млн т в год.

Важным условием развития производства ГБЖ является наличие высококачественного железорудного сырья и доступность больших объемов природного газа. Дефицит этих ресурсов препятствует росту производства ГБЖ во многих регионах мира.

Высокие потребительские качества ГБЖ способствуют продвижению этой продукции на мировом рынке. По оценкам Midrex, авторитетного источника статистики по рынкам металлизованного сырья, прирост мощностей по производству ГБЖ/ПВЖ в ближайшее десятилетие составит не менее 5 млн т в год, а объем производства к 2030 г. вырастет до 200 млн т.

Мировое производство горячебрикетированного железа представлено в таблице 1.4 [12], [13].

12

ИТС 25-2017

2.6 Генерация электрической и тепловой энергии.....................................................146

2.6.1    Общие сведения.............................................................................................146

2.6.2    Устройство паровой турбины........................................................................146

2.6.3    Технические характеристики турбогенератора............................................147

Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...............................................72

3.1    Открытая добыча железных руд...........................................................................149

3.2    Подземная добыча железных руд.........................................................................156

3.3    Обогащение железных руд....................................................................................159

3.4    Окускование............................................................................................................166

3.5    Производство железа прямого восстановления..................................................176

3.6    Системы менеджмента..........................................................................................179

3.6.1    Системы экологического менеджмента........................................................179

3.6.2    Системы энергетического менеджмента и повышение

энергоэффективности производства.....................................................................184

Раздел 4. Определение наилучших доступных технологий...........................................149

Раздел 5. Наилучшие доступные технологии, инструменты и практика

экологического и энергетического менеджмента............................................................192

Раздел 6. Экономические аспекты реализации НДТ......................................................205

Раздел 7. Перспективные технологии..............................................................................209

7.1    Перспективные технологии в области добычи железных руд............................209

7.1.1    Конвейерный транспорт.................................................................................209

7.1.2    Беспилотные автосамосвалы........................................................................211

7.1.3    Беспилотные тяговые агрегаты.....................................................................211

7.1.4    Автоматизированная система управления буровыми работами

и зарядными машинами..........................................................................................211

7.1.5    Применение систем высокоточного позиционирования ковша

для забойных экскаваторов....................................................................................212

7.1.6    Применение беспилотных летательных аппаратов для

производства маркшейдерских работ...................................................................213

7.1.7    Автоматизация процессов добычных работ в подземных

условиях...................................................................................................................214

7.1.8    Высокопроизводительная проходка горных выработок..............................215

7.1.9    Использование сплавов и износостойких материалов................................215

7.1.10    Автоматизированный аппаратный контроль состояния ствола,

подъемных сосудов, канатов..................................................................................215

7.1.11    Компенсация реактивной мощности...........................................................216

7.2    Перспективные технологии в области обогащения железных руд.....................217

7.2.1    Обогащение слабомагнитных руд.................................................................217

7.2.2    Измельчение магнетитовых кварцитов........................................................217

7.2.3    Автоматизация технологического процесса обогащения............................218

7.2.4    Вовлечение в переработку окисленных железистых кварцитов.................218

7.2.5    Новые технологии складирования хвостов..................................................219

7.3    Перспективные технологии в области окомкования............................................219

7.3.1 Совершенствование тепловых схем существующих обжиговых

машин.......................................................................................................................219

III

Таблица 1.4 — Мировое производство ГБЖ, млн т

Наименование

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Мировое производство ГБЖ

51,82

55,41

55,55

58,85

59,16

57,39

59,8

ГБЖ — важный компонент при производстве высококачественных марок стали, способствующий снижению себестоимости продукции металлургического производства. ГБЖ является продукцией с высокой добавленной стоимостью, что обусловлено энергоэффективностью и экологичностью процесса производства ГБЖ, низким содержанием вредных примесей, стабильностью химического состава (по качеству превосходящего металлолом), а также высокой насыпной массой и отсутствием сезонности поставок.

В целом можно сделать вывод, что спрос на железную руду как в России, так и в мире будет расти. Это связано с мировым ростом населения, освоением новых территорий, с заменой изношенных основных фондов.

Наиболее быстрые темпы роста численности населения ожидаются в Африке. Из 2,4 млрд прироста мирового населения к 2050 г. 1,3 млрд придется на Африку, 0,9 млрд — на Азию. Наиболее высокие темпы роста наблюдаются в странах, находящихся на стадиях, предшествующих бурному экономическому росту. Существенное влияние на изменение географии спроса окажут растущие страны, имеющие достаточно высокие доходы для осуществления модернизации: Индия, Иран, Нигерия. В ближайшие годы рост численности населения в этих регионах будет сопровождаться масштабной индустриализацией и интенсификацией потребления металлов, тем самым создавая новый рынок сбыта черных и цветных металлов. Модернизация экономики, происходящая в названных странах, будет оказывать существенное позитивное влияние на темпы роста глобальных рынков металлов. Индия в меньших масштабах чем Китай вполне может повторить рост спроса на продукцию металлургии по мере вхождения в активную фазу индустриализации и урбанизации. При этом доля крупнейших потребителей металлов (ЕС, США, Китай) будет уменьшаться на фоне роста спроса в новых регионах.

Нынешнее снижение мировых цен на железную руду не влияет на уровень добычи железорудных кварцитов в РФ. Это связано как с резким ростом курса иностранных валют по отношению к рублю в последние годы, так и с российским регулированием квот и тарифов на ввоз государством заменяющего сырья, т. е. импорт стали из Китая в ближайшие годы не предусматривается. В частности, такой подход был применен в 2015 г. в США, когда тариф на импорт стали из Китая составил более 200 %, что привело к резкому снижению поставок железной руды из Китая.

Но мировое снижение цен, пусть даже в посткризисный период, может отрицательно сказаться на внутреннем рынке РФ. В связи с этим уже сейчас рассматриваются государственные программы (оборонзаказ, дорожное строительство, жилищное строительство, машиностроение) по росту металлопотребления на внутреннем рынке. На основании данных Rusmet и РБК объем необходимых ресурсов для старта программ — от 1 трлн руб.

Основными потребителями продукции металлургической промышленности являются следующие отрасли: жилищное и инфраструктурное строительство, транспорт-

13

7.3.2 Совершенствование состава шихты для производства

окатышей.................................................................................................................220

7.4 Перспективные технологии в области прямого восстановления

железа...........................................................................................................................220

Заключительные положения и рекомендации.................................................................220

Приложение А (справочное) Сфера распространения справочника НДТ....................222

Приложение Б (обязательное) Перечень маркерных веществ......................................224

Приложение В (обязательное) Перечень НДТ................................................................225

Приложение Г (обязательное) Перечень технологических показателей......................232

Приложение Д (обязательное) Энергоэффективность...................................................233

Библиография....................................................................................................................234

IV

ИТС 25-2017

Введение

Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям «Добыча и обогащение железных руд» (далее — справочник НДТ) представляет собой документ национальной системы стандартизации, содержащий систематизированные данные в области добычи, обогащения и окускования железных руд, а также прямого восстановления железа, включающий в себя описание технологий, процессов, методов, способов и иные данные. Данный справочник разработан на основе анализа технологических, технических и управленческих решений, применяемых для обеспечения высокой эффективности использования материальных и энергетических ресурсов и экологической результативности в добыче железных руд, при производстве железорудного сырья и железа прямого восстановления.

Краткое содержание справочника

Введение. Представлено краткое содержание справочника НДТ.

Предисловие. Указана цель разработки справочника НДТ, его статус, законодательный контекст, а также взаимосвязь с аналогичными международными документами.

Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые распространяется действие справочника НДТ.

В разделе 1 представлена информация о состоянии и уровне развития в Российской Федерации технологий добычи и обогащения железных руд. Также в разделе 1 приведен краткий обзор экологических аспектов добычи и обогащения железных руд.

В разделе 2 даны краткие описания основных технологических процессов и технических решений, применяемых при производстве железорудного концентрата, обожженных окатышей и железа прямого восстановления. Информация систематизирована таким образом, чтобы, с одной стороны, сформировать основу для анализа типичных уровней эмиссий и потребления ресурсов, а с другой — представить спектр подходов, из которых могут быть выделены наилучшие доступные решения для области применения справочника.

В разделе 3 представлена доступная информация о факторах воздействия процессов добычи, обогащения и окускования железных руд, а также прямого восстановления железа на окружающую среду, представлены сведения о характерных эмиссиях и о потреблении ресурсов, затронуты вопросы воздействия на природные ландшафты.

Раздел 4 посвящен обсуждению порядка идентификации наилучших доступных технологий (технологических, технических и управленческих решений), характерных для области применения справочника НДТ.

В разделе 5 приведены наилучшие доступные технологии и, где это возможно, технологические показатели, определенные в результате сравнительного анализа экологической результативности и ресурсоэффективности российских предприятий, реализующих процессы добычи, обогащения и окускования железных руд, а также прямого восстановления железа.

В разделе 6 описаны сведения, характеризующие экономические аспекты деятельности предприятий, имеющие отношение к внедрению наилучших доступных технологий и (или) к достижению показателей экологической результативности и ресурсоэффективности, соответствующих технологическим показателям НДТ.

В разделе 7 собрана информация о перспективных технологических, технических и управленческих решениях в области добычи, обогащения и окускования железных руд, а также прямого восстановления железа.

VI

ИТС 25-2017

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок разработки справочника НДТ установлены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458 «О порядке определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям».

1    Статус документа

Настоящий справочник НДТ является документом по стандартизации.

2    Информация о разработчиках

Справочник НДТ разработан технической рабочей группой «Добыча и обогащение железных руд» (ТРГ 25), созданной приказом Росстандарта от 30 декабря 2016 г. № 2061.

Перечень организаций, принимавших участие в разработке справочника, приведен в разделе «Заключительные положения и рекомендации».

Настоящий справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных технологий (далее — Бюро НДТ) (www.burondt.ru).

3    Краткая характеристика

Справочник НДТ содержит описание применяемых при добыче железных руд, при производстве железорудного концентрата, обожженных окатышей и железа прямого восстановления технологических процессов, оборудования, технических способов, методов, позволяющих, прежде всего, снизить негативное воздействие на окружающую среду, водопотребление, повысить энергетическую эффективность, ресурсосбережение. Среди описанных технологических процессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющиеся наилучшими доступными технологиями (НДТ). Для ключевых НДТ в настоящем справочнике НДТ установлены соответствующие им технологические показатели.

4    Взаимосвязь с международными, региональными аналогами

Справочник НДТ разработан в результате проведения сравнительного анализа технологических процессов, технических решений, управленческих (организационных) подходов, применяемых российскими предприятиями при добыче железных руд, при производстве железорудного концентрата, обожженных окатышей и железа прямого восстановления, для достижения высокой экологической результативности и эффективности использования природных ресурсов. При разработке справочника НДТ приняты во внимание подходы и информация о наилучших практиках в соответствующих областях применения, систематизированные такими организациями, как Австралийский экологический фонд производителей минеральных и энергетических ресурсов (Australian Minerals and Energy Environment Foundation), Железнорудная компания Канады (Iron Ore Company of Canada), Министерство предпринимательства, энергии и коммуникаций Швеции (Swedish Ministry of Enterprise, Energy and Communications), Департамент природных ресурсов Южно-Африканской Республики (Department of Mineral resources, Republic of South Africa). В частности, использованы материалы аналитического издания «Экологический менеджмент в области добычи минеральных и энерге-

VII

тических ресурсов в Австралии. Принципы и практика» (Environmental Management in the Australian Minerals and Energy Industries: Principles and Practices, 1996).

5    Сбор данных

Информация о технологических процессах, оборудовании, технических способах, методах, применяемых при добыче и обогащении железных руд, при производстве железорудного сырья в Российской Федерации, была собрана в процессе разработки справочника НДТ в соответствии с Порядком сбора данных, необходимых для разработки информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям и анализа приоритетных проблем отрасли, утвержденным приказом Росстандарта от 23 июля 2015 г. № 863.

6    Взаимосвязь с другими справочниками НДТ

Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками НДТ, разрабатываемыми в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 октября 2014 г. № 2178-р, приведена в разделе «Область применения».

7    Информация об утверждении, опубликовании и введении в действие

Справочник НДТ утвержден приказом Росстандарта от 15.12.2017 № 2845.

Справочник НДТ введен в действие с 1 июля, официально опубликован в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru).

VIII

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

Добыча и обогащение железных руд

Iron ore mining and concentration

Дата введения — 2018-07-01

Область применения

Настоящий справочник НДТ распространяется на следующие основные виды деятельности, определяемые в соответствии с общероссийским классификатором видов экономической деятельности (ОКВЭД 2) О К 029—2014 (КДЕС Ред. 2) и в соответствии с общероссийским классификатором продукции по видам экономической деятельности (ОКПД 2) ОК034—2014 (КПЕС 2008) (приняты и введены в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 января 2014 г. № 14):

-    добыча и обогащение железных руд, включая:

-    открытую добычу железных руд;

-    подземную добычу железных руд;

-    обогащение железных руд;

-    окускование, производство железорудных окатышей;

-    производство железа прямого восстановления;

-    дополнительные виды деятельности с целью подготовки железорудного сырья: дробление, измельчение, классификация, фильтрование, сушка и сортировка железных руд, окомкование.

Справочник НДТ также распространяется на процессы, связанные с основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий и (или) масштабы загрязнения окружающей среды:

-    процессы, использующие методы предотвращения и сокращения эмиссий загрязняющих веществ и парниковых газов, утилизации отходов;

-    хранение и транспортировка железорудного сырья.

Справочник НДТ не распространяется на:

-    производство черных металлов;

-    деятельность, которая касается исключительно обеспечения промышленной безопасности или охраны труда.

Вопросы охраны труда рассматриваются частично и только в тех случаях, когда оказывают влияние на виды деятельности, включенные в область применения настоящего справочника НДТ.

Дополнительные виды деятельности и соответствующие им справочники НДТ приведены в таблице 0.1.

1

Таблица 0.1 —Дополнительные виды деятельности и соответствующие им справочники НДТ

Вид деятельности

Соответствующий справочник НДТ

Добыча полезных ископаемых

ИТС 16—2016 «Горнодобывающая промышленность. Общие процессы и методы»

Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух

ИТС 22—2016 «Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях»

Очистка сточных вод

ИТС 8—2015 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях»

ИТС 10—2015 «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов»

Хранение и обработка материалов

ИТС 46—2017 «Сокращение выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ при хранении и складировании товаров (грузов)»

Обращение с отходами

ИТС 9—2015 «Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов)»

ИТС 15—2016 «Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)»

ИТС 17—2016 «Размещение отходов производства и потребления»

Производство чугуна, стали и ферросплавов

ИТС 26—2017 «Производство чугуна, стали и ферросплавов»

Производство изделий дальнейшего передела черных металлов

ИТС 27—2017 «Производство изделий дальнейшего передела черных металлов»

Промышленные системы охлаждения

ИТС 20—2016 «Промышленные системы охлаждения»

Производство электрической и тепловой энергии

ИТС 38—2017 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии»

Повышение энергетической эффективности

ИТС 48—2017 «Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности»

2