Инновационное развитие угольной отрасли рф на основе реализации технологического потенциала комплексной переработки углей

10. Стоимостная оценка технологий утилизации отходов угольного производства, обеспечивающих снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду и экономию первичного сырья; доказано, что реализация технологического потенциала приведет к инновационному развитию отрасли на основе рационального использования минеральной части углей.

При переработке углей производится горный воск, используемый во многих отраслях промышленности, гуминовые удобрения, внесение которых почву увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур, и адсорбенты, применение которых обеспечивает очистку дымовых газов и сточных вод от вредных примесей.

При переработке твердых угольных отходов (хвостов обогащения, угольной золы) представляется возможным производить строительные

материалы (кирпич, аглопорит - составная часть легкого бетона) и глинозем (сырье для производства алюминия).

Производство продукции нетопливного назначения из углей

Горный воск, вырабатываемый из некоторых марок углей, широко при­меняется в химической, автомобильной, оборонной, авиационной и других отрас­лях промышленности.

Основным производителем, так называемого сырого воска, т.е. воска низкого качества, в Советском Союзе был Семеновский завод (Украина). Потреб­ность в этом виде продукции в настоящее время удовлетворяется импортом. Вместе с тем, эта задача вполне разрешима на основе реализации новой техно­логической схемы, разработанной Институтом горючих ископаемых. В результате работы опытных устано­вок был получен воск высокого качества, затраты на производство которого характеризуются вели­чинами (руб./т): капитальные вложения - 55028; эксплуатационные затраты - 22614.

Гуминовые удобрения, производимые сейчас из углей в промышленном масштабе, являются многобалластными, поскольку в них содержится только 30% полезного вещества (гумата) и 70% остатков угля. Применение удобрений такого качества малоэффективно и сопровождается засорением почвы тверды­ми веществами. Более качественные (безбалластные) гуминовые удобрения мо­гут быть получены на основе технологии, разработчиком которой является ИГИ. В качестве сырьевой базы могут быть использованы бу­рые угли практически всех бассейнов (месторождений). Применение безбалластных гуминовых удобрений приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур в среднем на 20%.

Сумма капитальных вложений на производство гуминовых удобрений из бурых канско-ачинских углей равна 10765 руб./т, эксплуатационных затрат – 8246 руб./т.

Адсорбенты, вырабатываемые из сырья растительного и минерального происхождения, применяются в различных отраслях народного хозяйства страны для очистки жидкостей, газов, удаления примесей из растворов. Одним из основных видов сырья для производства адсорбентов являются угли.

В России разработана технология получения высококачественных грану­лированных адсорбентов без применения связующих веществ нефтяного про­исхождения. В качестве связующего материала на стадии гранулирования ис­пользуется вода. Это приводит к снижению расходов на приобретение свя­зующих при сохранении качественных параметров продукции.

Затраты на производство адсорбентов, определенные на основе работы опытных установок: капитальные вложения - 39805руб./т; эксплуатационные расходы - 6011руб./т.

Используя значения капитальных вложений и эксплуатацион­ных затрат, определена эффективность производства рассматриваемых видов продукции на предприятиях условно принятой мощности: горный воск – 2000 т, гуминовые удобрения – 500 т и адсорбенты – 2500 т (табл.17).

Таблица 17 - Эффективность производства продукции нетопливного

на­значения из углей

Показатели	Величина показателя при производстве
	горного вос­ка	гуминовых удобрений	адсорбентов
Прибыль, руб./т Срок окупаемости капитальных вложений, лет Уровень рентабельности производства, %	4542 12,0 8,3	2314 4,7 21,0	1690 9,0 11,0

Производство продукции нетопливного назначения из угольных от­ходов

Вещественный состав твердых угольных отходов, масштабность выхода и наличие технических решений по переработке позволяют рассматривать их как сырьевую базу некоторых отраслей промышленности, а иногда и как дополнительный источник энергетического топлива. Производство строительных материа­лов (кирпича, аглопорита) из твердых отходов обогащения углей; глинозема (сырья алюминиевой промышленности) из угольной золы тепловых электро­станций - реализовано промышленных масштабах.

Предприятия по переработке этих отходов функционируют во мно­гих странах (Польша, Венгрия, Германия, Франция и др.) В России в Кузнец­ком бассейне при обогатительной фабрике «Абашевская» находится в эксплуатации цех по производству 10 млн. шт. кирпича из шихты (сырья), состоящей на 100% из отходов обогащения этого предприятия.

На основе расчетов, выполненных в работе, выявлена эффективность производства строительных материалов из отходов обогащения. Значение показателя рентабельность производства свидетельствует о целесообразности использования исследуемых технологий в современных условиях (табл. 18).

Таблица 18 - Эффективность производства продукции нетопливного

назначения из твердых угольных отходов

Показатели	Величина показателя при использовании отходов углей
	донецких	печорских	кузнецких
Производство кирпича
Прибыль, руб./т	758	1391	966
Срок окупаемости капитальных
вложений, лет	3,0	2,6	2,3
Уровень рентабельности
производства, %	35	38,0	43,0
Производство аглопорита
Прибыль, руб./т	208	78	269
Срок окупаемости капитальных
вложений, лет	1,5	4,2	1,2
Уровень рентабельности
производства, %	68,0	24,0	82,0

Научно-исследовательскими организациями (ВАМИ, ИГИ, СОПС) под­тверждена возможность промышленного производства глинозема из угольных отходов. Наибо­лее перспективным сырьем для этой цели признается зола подмосковных, волчанских и экибастузских углей, содержание окиси алюминия в которой составляет, соот­ветственно - 38, 37 и 29%.

Содержание окиси алюминия в этих углях выгодно отличается от нефелинов, используемых на отечественных заводах.

На основе имеющихся данных, полученных на опыт­ном заводе, подтверждается техническая возможность использования угольной зо­лы в качестве глиноземного сырья. В работе определены затраты на ее переработку и вы­явлена эффективность организации промышленного производства (табл.19).

Таблица 19 - Эффективность производства глинозема из угольной золы подмосковных углей

Показатели	Значение показателя
Прибыль, руб./т Срок окупаемости капитальных вложений, лет Уровень рентабельности производства, %	2631 5,8 16,9

Приведенные в таблице 19 данные подтверждают эффективность производ­ства глинозема из золы подмосковных углей и позволяют рассматривать ее как перспективный источник сырья для производства алюминия.

Результаты экономической оценки рассмотренных в диссертационном исследовании технологий переработки углей и утилизации угольных отходов представлены в таблице 20.

Таблица 20. Оценка технологического потенциала переработки углей

Технологии	«Производитель», уровень рентабельности производства, %	«Потребитель», экономия затрат на приобретения или использование продукции, %
Адаптивные обогащение - по золе - по влаге - по гранулометрическому составу	16,5 17 11	4 26 13
Диверсификационные полукоксование газификация гидрогенизация	35 24 37	23 15 10
Трансформирующие производство: - горного воска - гуминовых удобрений - адсорбентов - кирпича - аглопорита - глинозема	8,3 21 11 39 58 16,9	замещение импорта сырья повышение урожайности на 20% улучшение качества продукции - расширение ассортимента 18