«ДК» побывал на Челябинском цинковом заводе и узнал, как на предприятии добывают цинк, который ценится во всем мире за качество. Детали производства: от сырья в мешках до металла в блоках.
Строительство Челябинского цинкового завода началось в 1929 г., и продвигалось оно трудно. У страны не хватало средств, чтобы обеспечить ресурсами все стройки. Большую часть работ приходилось выполнять вручную — котлованы рыли лопатами, кувалдами добывали камни, носилками поднимали кирпич на леса. В начале 1935 г. коллектив завода начала поэтапный ввод в эксплуатацию нескольких цехов.
Сегодня Челябинский цинковый завод — один из лидеров российского рынка цветных и редких металлов. В состав компании входит сырьевой комплекс по добыче и обогащению руд в Казахстане, металлургическое производство в Челябинске и производство цинковых сплавов для литья под высоким давлением в Великобритании.
В 2016 г. владельцем контрольного пакета акций (95,57%) стало ОАО «Уральская горно-металлургическая компания».
Производство цинка начинается с обжигового цеха — с обжига цинкового концентрата. Именно этот склад концентратов в 2013 г. был разрушен из-за взрывной волны от падения метеорита на Челябинск. При этом завод продолжал работать в прежнем режиме, а здание восстановили за несколько месяцев.
На завод с разных месторождений привозят сульфидные цинковые концентраты с содержанием цинка около 50%. Чтобы получить чистый цинк, сырье необходимо растворить в слабом растворе серной кислоты. Но в концентрате содержатся вещества, которые не растворяются в таких растворах. Поэтому предварительно сырье надо подготовить.
Склад разделен на две части: контейнерную и технологическую. В контейнерной разгружается сырье, которое приходит в мешках. Зимой оно отогревается благодаря специальному греющему настилу. Затем из мешков концентрат разгружают в западный отсек контейнерной части, а уже затем он отправляется в технологическую часть согласно месторождению. Для концентратов с разных месторождений выделяют отдельные места.
Сюда по железнодорожным путям поступает сырье
После выгрузки в технологической части сотрудники готовят шихту. Дело в том, что концентраты с разных месторождений имеют разный химсостав. Подготовка необходима, чтобы «усреднить» их и не допустить превышения «вредных» для производства цинка примесей.
Технологическая часть склада
Затем шихта по системе транспортеров попадает в бункеры печи. Загрузка в печи ведется непрерывно: завод работает круглосуточно в несколько смен. Сбой в загрузке грозит полной остановкой производства, что недопустимо.
Подготовленная шихта
Обжиг сырья проходит во взвешенном состоянии — сверху в печь загружается шихта, снизу подается воздух. Температура кипящего слоя достигает 950–980 градусов.
В результате обжига получается сульфат цинка и оксид цинка, пыль с примесями и едкий газ — сернистый ангидрид. Он проходит через сухие фильтры и направляется в сернокислотный цех для производства серной кислоты. Кислоту используют для нужд завода, а также поставляют на другие предприятия страны.
Сернокислотный цех
Обожженный цинковый огарок отправляют на выщелачивание: его помещают в водный раствор серной кислоты, и он растворяется, словно сахар в чае. В отделении очистки растворов удаляется медь, никель, кадмий и другие вещества. Это делается для того, чтобы процесс электролиза проходил без проблем. В растворе остается чистый цинк. Его отправляют в отделение электролиза.
Комплекс электролиза. Фото: пресс-служба ЧЦЗ
В отделении электролиза раствор подают в специальные ванны, куда помещены катоды и аноды. Затем пропускается ток и на катодах оседает чистый цинк. Затем с катодов снимают пластины металла, которые отправляются в плавильное отделение.
Чистый цинк. Позднее его отправят в печь для переплавки в блоки
Теоретически это уже чистый цинк — 99,995%. Но заказчику нужен металл в слитках, отлитый по ГОСТам. К тому же готовые блоки цинка удобно перевозить и они выглядят гораздо более эстетично.
Плавильное отделение, как и весь Комплекс электролиза цинка, разрабатывала, проектировала и комплектовала итальянская фирма. Цех поэтапно запускался с 2002 г. В плавильном отделении установлены три печи с разливочными линиями.
Разливочные линии
Чистый цинк отправляется в печи, где разогревается до 500 градусов. Расплавленный металл разливают в блоки и чушки.
Рабочий выбивает транспортировочные болты из остывающего блока
При разливе цинка по формам сверху тонким слоем образуется пена. Рабочий ее снимает, чтобы она не ухудшала внешний вид блока. Пена застывает и отправляется на переработку. А готовые и остывшие блоки погрузчики перевозят на склад готовой продукции.
Рабочий снимает пену с расплавленного цинка
Готовый к отгрузке цинк
Состав каждой партии цинка или сплавов на его основе контролируется специалистами лаборатории Челябинского цинкового завода. Для этого в цехе берутся пробы, которые затем анализируются с помощью специального аппарата — спектрометра. Проба помещается на специальный столик, через нее проходит ток. На экране компьютера программа отображает состав пробы.
Лаборант готовится поставить пробу в спектрометр для анализа состава
Это лишь краткое описание производства цинка. Завод производит не только цинк, но и различные сплавы на его основе, различные металлы. Работу предприятия обеспечивает целый ряд цехов: электротехнический, энергетический, контрольно-измерительных приборов и автоматики и др.
Одна из вельц-печей завода
Важным переделом (передел — одна из стадии получения и переработки металла. — Прим. авт.) является вельц-цех. Этот передел нужен для извлечения компонентов из цинковых кеков, которые остались после продуктов обжига. В прошлом году завод запустил еще одну вельц-печь — для предприятия это большой инвестпроект. Вельц-цех выпускает медный клинкер, который отправляется на переработку для извлечения золота, серебра и меди.
Фоторепортаж подготовлен в рамках проекта «Эволюция промышленности»
Автор фото: Юлия Пичугина