ГОК

Проект горно-обогатительного комплекса в составе Ярегского ГХК

(по материалам общественных слушаний 09.01.2007г.)
 

Введение

Схема месторождения

Исполняя  Федеральный закон «Об экологической экспертизе»  и в соответствии с Положением об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации, ОАО «ЯрегаРуда» на всех этапах подготовки к освоению участка Ярегского нефтетитанового месторождения, в пределах «Горного отвода», информировало и информирует общественность через средства массовой информации о намечаемой хозяйственной деятельности и ее воздействии на окружающую среду.

Строительство горно-обогатительного комплекса (ГОК) является начальным этапом реализации проекта Ярегского горно-химического комплекса (ЯГХК). В свою очередь первым этапом ГОКа является титановый рудник.

Краткая характеристика проекта

Генеральная проектная организация «Управление проектных работ и застройки» ООО «УПРиЗ», город Ухта.

Разработчики локальных проектов в составе ГОКа: ЗАО «Механобр-Инжиниринг»; ООО «ПСК «ПетербургНефтеСтрой»; ОАО «Институт Гипроникель»; ООО ПКГ «Дон»; ООО «Городской центр экспертиз» - город С-Петербург, ООО «Экологический центр Аквилон» - г. Ухта.   

Объем и содержание проекта, определены основными исходно-разрешительными и регламентирующими документами:

  1. Лицензией на право пользования недрами СЫК 00265ТЭ и лицензионным соглашением;
  2. СНиП 11-01-95;
  3. Едиными правилами безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых и окусковании руд и концентратов;
  4. Правилами безопасности при разработке нефтяных месторождений шахтным способом;
  5. ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом;
  6. Положением об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации;
  7. Техническими условиями на присоединение к инженерным сетям и коммуникациям;
  8. Правила промышленной безопасности нефтебаз и складов нефтепродуктов;
  9. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности;
  10. Правила пожарной безопасности ППБ 01-03.
Основанием для проектирования явилось:
  1. Обоснование инвестиций в комплексное освоение Ярегского нефтетитанового месторождения.
  2. Концепция разработки нефтетитановой залежи Ярегского месторождения в пределах лицензионного участка ОАО «Ярега Руда».
  3. Декларация о намерениях и утвержденный на ее основе «Акт выбора земельного участка…», оформленный Постановлением Главы администрации МОГО «Ухта» № 1266 от 26 апреля 2005г. и № 862 от 17 марта 2006 г. о предварительном согласовании ОАО «ЯрегаРуда» места размещения объектов для проектирования Ярегского горно-химического комплекса.
  4. Техническое задание на разработку проекта, утвержденное генеральным директором ОАО «ЯрегаРуда» и согласованное в органах «Ростехнадзора» г. Москва и управлении по делам ГОиЧС по Республике Коми.

В основу проектирования Горно-обогатительного комбината положены балансовые запасы титановой руды и нефти, утвержденные протоколами ГКЗ СССР № 7688 от 17.09.76г. и № 10496 от 16.09.88г. и числящиеся на Государственном балансе предприятия по состоянию на 01.10.2000г. 

Краткая характеристика объектов ГОКа

Состав основных объектов Горно-обогатительного комплекса:
  • «Обогатительная фабрика. Хвостовое хозяйство» по переработке (обогащению) 650 тыс. т руды в год (проектная организация ЗАО «Механобр Инжиниринг»);
  • «Цех экстракции с отделением ректификации, резервуарный парк товарной нефти с наливной эстакадой» (проектная организация ООО «ПСК «ПетербургНефтеСтрой»);  
  • «Производство по добыче нефти термошахтным подземно-поверхностным способом с максимальной производительностью 135 тыс.т в год» (проектная организация ООО «УПРиЗ», подземная часть - ООО «ПКГ «ДОН»); 
  • «Цех термической обработки концентратов» (проектная организация ОАО «Институт «ГИПРОНИКЕЛЬ»); 
  • «Автоклавный цех» (проектная организация ОАО «Институт «ГИПРОНИКЕЛЬ»);
  • «Внешние сети и коммуникации» (проектная организация ООО«УПРиЗ»);
  • «База противопожарной службы» (проектная организация ООО«УПРиЗ»);
  • «База горноспасательного отряда» (проектная организация ООО«УПРиЗ»);  
  • «Центральные ремонтные мастерские» (проектная организация ООО«УПРиЗ»);
  • «Диспетчеризация. Системы автоматизации и диспетчеризации технологических объектов» (проектная организация ОАО «Институт «ГИПРОНИКЕЛЬ»);
  • «Система телефонной связи объектов ГОК» (Проектная организация ОАО «Институт «ГИПРОНИКЕЛЬ»);
  • Сводный раздел Охрана Окружающей Среды, проекты ОВОС и Санитарно-Защитной Зоны объектов ГОКа (Проектная организация ООО «Аквилон»);
  • Сводные разделы «Промышленная безопасность ГОКа» и «Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций (ИТМ ГО ЧС)» - Городской центр экспертиз.

Основой для разработки локальных проектов цехов и участков комплекса явились технологические регламенты по переделам нефтетитановой руды и концентратов, выполненные организациями, имеющими большой практический опыт в данной области – НИИ «Титана» г. Запорожье, ЗАО «Титан-Инжиниринг».

Проектная мощность Горно-обогатительного комплекса - 650 тыс. тонн в год по добыче и переработке руды и 175 тыс. т в год товарной нефти (135 тыс. тонн нефти добытой паротепловым методом и 40 тыс.т нефти экстракционной).

Основные принятые в проекте технические решения обеспечат последующее увеличение производительности ГОКа до 1,3 млн. тонн в год по добыче и переработке руды и 211 тыс. тонн в год товарной нефти (135 тыс. тонн нефти, добытой паротепловым методом и 80 тыс. тонн нефти экстракционной).

Ввод в эксплуатацию Горно-обогатительного комплекса планируется совместно с вводом в эксплуатацию других объектов, входящих в состав Ярегского горно-химического комплекса. Таких как: «Подъездной железнодорожный путь к объектам Ярегского горно-химического комплекса»; «Сортировочная станция», «Магистральный газопровод – отвод с ГРС», «Воздушная линия электропередач ВЛ – 110кВ», «Газотурбинная теплоэлектростанция ГТ-ТЭС-64 МВт».

Основные технические решения

Технологические операции по переработке руды включают:
  • обогащение, с получением коллективных нефтетитановых концентратов 2-х сортов;
  • экстракцию нефти из коллективных   нефтетитановых концентратов органическим растворителем с получением проэкстрагированных лейкоксенового и кремнисто-титанового концентратов и экстракта (раствора нефти в растворителе);
  • сушку, прокалку проэкстрагированных концентратов;
  • автоклавное выщелачивание прокаленного кремнисто-титанового концентрата с получениемавтоклавного концентрата и метасиликата натрия.

Технологическая схема переработки нефтетитановой руды на объектах ГОКа 

   

Технология включает добычу нефтетитановой руды шахтным способом, обогащение её за счет содержащейся в ней нефти с получением концентратов двух сортов, извлечение попутной нефти органическим растворителем, обогащение кремнисто-титанового концентрата методом автоклавного выщелачивания.

Технологическая схема переработки нефтетитановой руды

1. Обогащение руды

Руда, добываемая в процессе очистных работ, выдается на поверхность по наклонному скиповому стволу рудника и далее по конвейерной галерее поступает на обогатительную фабрику.

Проектом предусмотрена переработка на фабрике 650 тыс. тонн руды в год с содержанием TiO2 9,82% и нефти 7,55%.

В результате обогащения получают: нефтетитановый концентрат I, содержащий 60% TiO2 с извлечением 67,09% от руды и 36,64% нефти с извлечением 77,75% и нефтетитановый концентрат II, содержащий 40% TiO2 и 22% нефти с извлечениями, соответственно, 19,17% и 16,25%.

Таким образом, суммарное извлечение двуокиси титана составит 86,26% и нефти - 94%.

Полученные на фабрике концентраты направляются в цех экстракции для дальнейшей переработки.

Хвосты обогащения классифицируются по классу 20 мкм, фильтруются, и крупная часть хвостов передается для приготовления закладочной смеси, а мелкие и оставшаяся часть крупных складируется в сухой отвал. Сухая схема складирования хвостов снижает капитальные затраты, связанные со строительством наливного хвостохранилища, исключает риск гидротехнической аварии с тяжелыми экологическими последствиями. 

1.1. Характеристика руды

Нефтетитановая руда представляет собой песчаник (от мелко до крупнозернистого), пропитанный нефтью.

Основной рудный минерал лейкоксен
Породная часть  кварц
Содержание в руде:  
Двуокиси титана TiO2  9,82%
Нефти 7,55%
Влажность руды 1,26%

Наличие в руде значительного количества нефти (около 8%), определило подходы к выработке основных технических решений по обогатительной фабрике.

1.2. Рудоподготовка 

Руда добывается с помощью комбайна и доставляется на поверхность скиповым подъемником по наклонному стволу. На поверхности руда из скипов выгружается в перегружатель, далее подается на наклонный конвейер, которым транспортируется на склад обогатительной фабрики.

Склад руды перед обогатительной фабрикой выполнен на прием двухсуточной производительности фабрики по руде — 4000 т при переработке 650 тыс. тонн руды в год и на односуточный — при 1300 тыс. т руды в год. 

1.3. Технологическая схема обогащения 

Принятая в проекте технологическая схема обогащения разработана ЗАО "Титан инжиниринг" на основании многолетнего опыта работы с ярегской нефтетитановой рудой как в лабораторных, так и в полупромышленных условиях.

В основу процесса флотации ярегской руды положена технология с использованием присутствующей в руде нефти в качестве основного флотационного агента.

2. Экстракция нефти 

Основной задачей цеха экстракции с отделением ректификации является экстракция органической фазы из твердой минеральной фазы – лейкоксена. При этом в качестве продуктов получаются:

  • лейкоксеновый концентрат 1 (с содержанием оксида титана 60 %) с остаточным содержанием  органической фазы менее 5%),
  • лейкоксеновый концентрат 2 (с содержанием оксида титана 40 %) с остаточным содержанием  органической фазы менее 5%),
  • обезвоженная экстракционная товарная Ярегская нефть.
В цех экстракции концентраты с различным содержанием диоксида титана подаются по двум самостоятельным трубопроводам с обогатительной фабрики.

3. Термическая обработка концентратов

На стадии обогащения и экстракции получают: лейкоксеновый   концентрат 1 с содержанием в среднем TiO2 - 60%; SiO2 - 32,3% и кремнисто-титановый концентрат 2 с содержанием в среднем TiO2 - 40,0 %; SiO2 - 54,5 %.

Из цеха экстракции нефти концентрат 1 и концентрат 2 по двум отдельным пульпопроводам в виде пульпы с содержанием 40% твёрдого поступают в отделение обезвоживания цеха термической обработки. 

3.1.Стадии технологического процесса 

Технологический процесс обезвоживания и термической обработки концентратов состоит из следующих операций:

  1. Обезвоживание лейкоксеновых концентратов 1 и 2 до влажности 12 % на ленточных фильтрах.
  2. Сушка концентрата 1 во вращающейся печи при температуре 200°С.
  3. Прокалка концентрата 2 во вращающейся печи при температуре 900°С.
  4. Охлаждение прокалённого концентрата 2 в охладителе барабанного типа.

4. Автоклавное выщелачивание

4.1. Суть процесса химического обескремнивания концентрата

Технологический процесс автоклавного обескремнивания лейкоксенового концентрата не относится ни к горным, ни к металлургическим, ни к обогатительным в традиционном смысле. Автоклавное выщелачивание флотационного концентрата представляет собой процесс химического обогащения, в котором через химические реакции переводят в растворимую форму основную примесь, которую затем отделяют от полезного компонента. Сам полезный ком­понент в отличие от гидрометаллургических процессов в реакциях номинально не участвует и сохраняет свою минеральную форму от исходного до конечного продуктов практически без изменений.

Внутри зерен ярегского лейкоксена – носителя титана – рутил и анатаз, с одной стороны, и кварц находятся в тесном взаимном прорастании, процессами механического обогащения они не разделяются. Из 45–55 %диоксида кремния, присутствующего во флотоконцентрате, примерно 25% (абс.) приходится на внутренний кварц лейкоксена, а остальной кремнезём представлен свободным зернистым кварцем, попадающим в концентрат из-за неидеальной селективности флотации.

Наиболее радикальным способом удалить из флотоконцентрата кремнезём (как внутрилейкоксеновый, так и свободный) является его растворение в едком натре. Чтобы реакция шла с приемлемой скоростью и полнотой, реакционную смесь необходимо нагреть до 170–210°С. Поскольку реакция проводится в водной среде, то  процесс осуществляют в автоклавах.

Образующийся по реакции силикат натрия с кремниевым модулем М=1 – метасиликат – имеет свойство кристаллизоваться из концентрированных водных растворов при их охлаждении с 9 молекулами кристаллизационной воды. После отделения от маточного раствора фильтрованием или центрифугированием и воздушной подсушки метасиликат натрия становится товарным продуктом состава Nа2SiО3·9Н2О. Известно, что подсушкой можно получить продукты и с меньшими содержаниями кристаллизационной воды. Однако связанные с этим при больших масштабах производства технологические и аппаратурные трудности не дают достаточных оснований для отказа от 9-водной формы метасиликата.

4.2. Продукция автоклавного цеха

В результате переработки кремнисто-титанового концентрата 2 сорта (40% ТiО2) процессом автоклавного выщелачивания будет выпускаться следующая продукция, тыс. тонн в год:

- концентрат титановый автоклавный 82%-ный  12.2
- метасиликат натрия девятиводный   59.6

Основной товарный продукт – концентрат титановый автоклавный – предназначен для использования в качестве одного из видов сырья для завода пигментного диоксида титана по хлоридной технологии в составе Ярегского ГХК.

Метасиликат натрия девятиводный используется в производстве бытовых и технических моющих, отбеливающих и чистящих средств; в нефтедобывающей промышленности для повышения нефтеотдачи при термохимическом воздействии на пласт при добыче тяжелой нефти; в текстильной промышленности для отбеливания; в металлургической и машиностроительной промышленности в процессе нейтрализации поверхности металла; в качестве коагулянта для выпуска регенерирующих масел в процессе нефтепереработки; в водной обработке в качестве коррозионного ингибитора и второстепенного коагулянта; в быту и на производстве для дезинфекции помещений, белья, посуды, сантехники; в производстве охлаждающих жидкостей для двигателей; в строительной и дорожно-строительной отраслях; приготовление твердеющих смесей для закладки выработанного пространства при подземной добыче руды.

Возможно использование части метасиликата на собственные нужды Ярегского ГХК.

Основные архитектурно-планировочные и строительные решения

Непосредственно объекты ГОКа располагаются в пределах отведенного земельного участка, согласно утвержденному Акту выбора земельного участка, на общей площади 210 га.

Взаиморасположение производственных зданий и сооружений поверхностных комплексов НВРС и ВКС, а также промплощадки закладочного комплекса продиктовано технологической схемой производства.

Конструктивные решения по строительству производственных и административно-бытовых зданий в проекте выполнены в соответствии требованиями строительных норм и правил.

Архитектурные решения, предложены проектом в современном стиле, удобны в расположении по функциональным назначениям, дизайн помещений и отделочные материалы, легки и эстетичны и обеспечивают благоприятную обстановку для высокоэффективной работы всего персонала.

Фасады проектируемых зданий

Организация строительства объектов ГОКа

Строительство общерудничных поверхностных зданий и сооружений,  и выполнение подземных горно-капитальных работ обеспечивает ввод рудника в эксплуатацию мощностью 650 тыс.т руды в год. Объемы горно-капитальных работ, выполняемые до пуска рудника в эксплуатацию, включают в себя:

  • (I период строительства) проходку столов;
  • (II период строительства), проведение горно-капитальных выработок на транспортном и вентиляционном горизонтах строительство камер рудничных дворов, а также проходку части подготовительно-нарезных выработок, обеспечивающих начало очистных работ в панели и создание нормативного количества подготовленных и готовых к выемке запасов.
Продолжительность I периода строительства рудника составит 2 года. Продолжительность II периода строительства составляет 31 месяц, а общий срок строительства рудника до пуска его в эксплуатацию – 55 месяцев. 

Охрана окружающей среды

В проекте в полной мере рассмотрены вопросы охраны окружающей природной среды как в период строительства, так и  эксплуатации комплекса.

Принятые на этапе строительства технические решения и мероприятия по охране окружающей природной среды обеспечат:

– нормативное качество атмосферного воздуха на границе жилой зоны;
– отсутствие загрязнения водных объектов.

Территория строительства после проведенных работ будет благоустроена.

Отходы производства и потребления при производстве строительных работ собираются в специально отведенных местах на каждой строительной площадке и вывозятся по мере их накопления в места приема на переработку или длительное хранение.

Принятые в проекте технические решения и природоохранные мероприятия на этапе эксплуатации рудника:

  • обеспечивают на 300-метровой границе санитарно-защитной зоны рудника нормативное качество атмосферного воздуха;
  • исключают сброс загрязненных сточных вод, образующихся при работе рудника, в поверхностные водные объекты;
  • обеспечивают рациональное использование недр;
  • препятствуют возникновению деформации земной поверхности при ведении очистных горных работ;
  • обеспечивают сбор и вывоз отходов производства и потребления на переработку или складирование.

Для исключения негативного воздействия рудника на окружающую среду в составе проекта определена организация производственно-экологического мониторинга.

  1. Общая стоимость мероприятий на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
млн.руб. 358,17
  1. Сметная стоимость природоохранных мероприятий, в период строительства
млн.руб. 83, 77
  1. Сметная стоимость природоохранных мероприятий, в период эксплуатации без учета затрат на возмещение ущерба
млн.руб. 301, 28
  1. Затраты на компенсацию ущерба окружающей среде предотвращенный ущерб, в том числе:
млн.руб. 18,03
  • Почва и земельные ресурсы
млн.руб.  17,46
  • Животный мир
тыс.руб.  392,6+144,5
  • Атмосферный воздух
тыс.руб.  38,31
  1. Ежегодная плата за загрязнение атмосферного воздуха в период строительства и эксплуатации
тыс.руб.  38,13+62,21