книги / Развитие химической промышленности в СССР (1917-1980). Т. 2 Развитие отдельных отраслей химической промышленности
.pdf
вннномысском химических комбинатах и на Чирчикском электрохимиче ском комбинате. В период 1970—1980 гг. за счет интенсификации произ водства карбамида на одиннадцати предприятиях отрасли получен допол нительный прирост мощностей.
Разрабатывались также мероприятия по усовершенствованию техно логии и аппаратурного оформления процесса с целью стабилизации ре жима, снижения энергопотребления, предотвращения коррозии и ликви дации сброса вредных веществ во внешнюю среду. В результате частич ного внедрения этих мероприятий стабилизировалась работа цехов по получению карбамида, сократились потери и снизилась себестоимость продукции5.
В проектировании и внедрении усовершенствованной технологии полу чения карбамида активное участие принимали сотрудники Дзержинского филиала ГИАП: Б. И. Бобров, В. В. Бурдепев, В. П. Гумеиюк, Д. М. Горловский, II. А. Огурцов, А. П. Померанцев, К. И. Синева и др. и работ ники предприятий: Е. В. Акимов, В. Д. Добряк, II. Ф. Калтыков,
Н.А. Купрюхнн, А. М. Курячий, В. Д. Куролесов, В. И. Лаврушко, II. Р. Мелептьев, Г. Д. Макрушин, А. С. Федоров и др.
В1977 г. введен в действие новый ГОСТ на карбамид, которым пре дусмотрены повышенные требования к качеству продукта по сравнению
сранее действовавшим стандартом, особенно по гранулометрическому составу (содержание фракции 2—3 мм не менее 50%) и температуре от грузки продукции насыпью (пе более 50° С). Для выполнения требований нового ГОСТа Дзержипским филиалом разработана новая конструкция: грануляционной башни с увеличенной высотой полета, охлаждением про дукта в псевдоожиженном слое [34] и с ипжекциониой пылеочнсткой вы ходящего воздуха. Такие башни предполагается установить в ближайшие годы во всех цехах карбамида.
Развитие производства карбамида в десятой пятилетке осуществлялось,
посредством строительства па ряде предприятий отрасли крупных одноагрегатпых цехов мощностью 1000—1500 т/сут.
В одиннадцатой и последующих пятилетках тенденция строительства мощных одноагрегатных цехов сохранится. Разрабатывается также про ект агрегата карбамида мощностью 1500 т/сут по усовершенствованной: технологической схеме, который будет внедряться в конце одиннадца той—начале двенадцатой пятилетки. Это решит проблему обеспечения сельского хозяйства эффективным высококонцептрироваппым удобрением..
5 Общпй комплекс усовершенствований включеп в проект крупного агрегата, раз* рабатываемый в настоящее время.
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ
ДОБЫЧА И ОБОГАЩЕНИЕ ФОСФАТНЫХ РУД *
Открытие месторождений фосфатных руд. Фосфориты в России начали добывать во второй половине XIX в. в небольших количествах. Разра ботка месторождении осуществлялась в основном поверхностным спосо бом в Подольской, Костромской, Курской и Смоленской губерниях [1].
К систематическому изучению месторождений фосфоритов в России приступили только в 1908 г. Геологическими исследованиями руководил профессор Я. В. Самойлов. До Великой Октябрьской социалистической революции был обнаружен ряд крупных месторождений фосфоритов в виде желваков и плит в европейской части страны и в Средней Азии. Резкое увеличение объема разведочных работ произошло с первых лет Советской власти.
В первые годы Советской власти начали эксплуатироваться неболь шие предприятия на базе Верхиекамского, Полпинского и других мелких месторождений.
Важнейшим этапом развития отечественной фосфатной промышлен ности явилось открытие и освоение на Кольском полуострове хибинских апатитовых руд.
Впервые богатые апатитом глыбы были обнаружены в осыпях горы Расвумчорр отрядом геолога Е. Е. Костылевой в 1921 г., однако поиски коренных выходов не предпринимались. В 1923 г. отряд Б. М. Куплетского отобрал образцы, попавшие в Минералогический музей Московской горной академии, геолог М. П. Фивег обратил внимание на высокое со держание в них апатита. В 1926 г. А. Н. Лабунцов провел в Хибинах поисковую разведку, выявившую промышленную значимость хибинского апатита. Академик А. Е. Ферсмап поставил в известность о важности находки Институт по изучению Севера и возглавил всестороннее исследо вание этого месторождения. В эту работу включился и НИУ (М. П. Фи вег). Выходы апатитовых руд были обнаружены также па горах Кукпсвумчорр и Юкспор. Были ориентировочно подсчитаны запасы руд, ока завшиеся весьма значительными. Возникла необходимость в получении предварительных проб руды для изучения ее обогатимостп и пригодности для производства суперфосфата. Экспедиция И. Г. Эйхфельда провела опробование месторождения и доставила пробы (в количестве ~1 т) в НИУ, институт Механобр и ГИПХ. Так было положено начало изучению хибинских апатитов.
Сырьевая секция Комитета по химизации народного хозяйства СССР,
Президиум этого комитета и другие правительственные организации приняли ряд постановлений по дальнейшему развитию фосфатно-сырь евой базы. Президиум Госплапа РСФСР отметил, что хибинские апатиты по своим химическим свойствам и велпчппе запасов имеют первостепен* ное значение по обеспечению СССР фосфатным сырьем п его экспорта. Были также подчеркнуты заслуги ученых, в особенности отмечалась роль геолога А. Н. Лабупцова и академика А. Е. Ферсмапа как руково-
* Раздел «Добыча п обогащеппе фосфатных руд» наппсап А. О. Кожевниковым, раздел «Фосфорпыо простые п комплексные удобрепия» — С. И. Вольфковичсм
и А. А. С о ко л о вс ки м .
В дальнейшем геолого-разведочные работы в Каратау были весьма результативными. В 1939 г. выявлено крупнейшее месторождение Джанатас, открыто месторождение Кистас, завершена первая очередь деталь ной разведки Коксу. Запасы фосфоритов здесь достигали 135 млн. т. Была закончена разведка месторождения Аксай и выявлено новое место рождение Чулактау, находившееся сравнительно недалеко от железной дороги. Это месторождение сложено пластами фосфоритов мощпостыо более 10 м при высоком содержании фосфорного ангидрида (28—30%). В результате проведенных работ в конце 1941 г. были утверждены запасы фосфоритов Чулактау, открывавшие наиболее короткий путь промышлен ного освоения фосфоритов Каратау.
Разведочные работы, проведенные в бассейне Каратау, выявили около 45 месторождений фосфоритов, общие запасы которых превысили 1 млрд. т. За открытие и геологические исследования Каратауского
фосфорптоносного |
бассейна группе геологов —Б. М. |
Гпммельфарбу, |
II. Л. Безрукову, |
А. С. Соколову, А. А. Кононлянцеву, |
И. И. Машкаре, |
И.М. Курману —была присуждена Государственная премия СССР.
Большое значение для дальнейшего развития и изучения сырьевой
фосфатпой базы имела организация в 1943 г. Государственного научноисследовательского института горно-химического сырья (ГИГХС).
В последующие годы происходило дальнейшее увеличение запасов фосфатного сырья. Особенностью создания сырьевой базы на этом этапе являлись поиск, разведка и условия для промышленного освоепия место рождений фосфатпого сырья в отдаленных районах. Так, было открыто забайкальское месторождение апатитов —Ошурковское, содержащее хотя и очень бедные апатитовые руды, по использованное в дальнейшем для промышленной разработки. Существенные перспективы имеет Селигдарское месторождение (район Байкало-Амурской магистрали). Важным объектом промышленного освоения стало Чилисайское месторождение фосфоритов актюбпнекой группы.
Следует отметить, что фосфоритпые и апатитовые руды распределены на территории страны крайне неравномерно. Так, хибинская группа апа титовых месторождений содержала около 40% всех запасов фосфора, каратауская группа — 28%, центральный район и Западный Казахстан — 10—13%, а прибалтийские и прочие месторождения фосфатного сырья — около 0 %.
Руды новых месторождений (Чшшсайское, Ошурковское, Селигдарское и др.) отличаются невысоким содержанием фосфора, трудной обогатпмостыо, залеганием в сложных горпо-геологичеекпх условиях и в большинстве случаев в малодоступных райопах. Все это —серьезные и объективные трудности, которые предстопт преодолеть при дальнейшем расширении базы фосфорсодержащего сырья.
Впоследствии вошли в строй Кингисеппский горно-обогатительный комбинат и несколько более мелких предприятий в районе Прибалтики
(Маарду п др.).
Горные работы. Промышлеппое освоепие фосфоритных и апатитовых руд началось в 20-х годах нашего столетия, причем горные работы ве лись как подземным, так и открытым способами.
В начале 30-х годов были созданы Лопатннский, Егорьевский и Верх некамский фосфоритные рудники с открытым способом добычи руд и крупный горный комплекс с подземным способом разработки Хибинского
комбината «Каратау». В этот знаменательный день было добыто 3600 т фосфоритной руды и выработано 268 т фосфоритной муки.
С момента сдачи строителями треста Каратаухимстрои в эксплуата цию обогатительной фабрики развитие комбината резко ускорилось. Вступил в строй подземный рудник, названный в честь его строителей «Молодежный». Завершилось строительство рудника «Аксай» с дробиль но-сортировочной фабрикой. Началось освоение рудника «Джапатас».
Особенно интенсивно развивались горные работы в течение послед них 15 лет. За эти годы были построены крупнейшие рудники: «Цент ральный» (ПО «Апатит»), «Аксай» и «Джапатас» (ПО «Каратау») и др.; реконструирован Верхнекамский фосфоритный рудник, а также подзем ные рудники объединения «Апатит».
Одной из основных особенностей развития горных работ является непрерывный рост наиболее прогрессивного и безопасного открытого спо соба добычи руды. Так, удельпый вес открытой добычи фосфорсодержа щих руд составил в 1965 г. 70,8%, в 1975 г.—76,6%, в 1980 г.—76,0%, а добыча подземным способом соответственно 29, 23 и 24%. Интенсив ному развитию открытых горных работ в эти годы способствовало отно сительно неглубокое залегание руд и серпйпое освоение отечественной машиностроительной промышленностью мощного бурового и погрузочнотранспортного оборудования. Добыча фосфоритной руды открытым спосо бом в 1965, 1970, 1975 и 1980 гг. составила соответственно 267, 427, 575
и664% по отношению к 1960 г.
Кконцу десятой пятилетки добыча фосфорсодержащих руд открытым способом осуществлялась с помощью самых разнообразных механизмов. Однако первые шаги механизации добычи фосфоритов открытым спосо
бом относятся еще к 30-м годам, когда на Лопатппском руднике по инициативе и под руководством инженера Н. В. Мельникова началось оснащение горных работ многоковшовым экскаватором «Любек» и отвалообразователем местной конструкции. Благодаря этим механизмам уже в те годы рудник превратился в одно из передовых и наиболее механи зированных горпых предприятий.
В последние годы на фосфатных карьерах буреппе взрывных скважин осуществлялось станками шарошечного бурения производительностью 70—80 м в смену; погрузка скальпых руд (пород) — экскаваторами в комплексе с автосамосваламн грузоподъемностью 27, 40 и 108 т; полускалытых и рыхлых пород —драглайнами, а также мпогочерпаковымп п роторными экскаваторами производительностью 600—1000 м3/ч. Уровень механизации основных технологических процессов к концу десятой пя тилетки достиг 100%.
В конце 70-х годов были начаты интенсивные работы по механиза ции вспомогательных и ремонтных операций. На карьерах объединений «Апатит», «Фосфорит», «Каратау» приступили к внедрению средств комп лексной механизации взрывных работ. С каждым годом совершенству ются параметры первичного рыхления уступов и схемы многорядиого короткозамедлеипого взрывания.
При открытой разработке мощных апатитовых залежей применяется технологическая схема отработки уступов поперечными заходкамп без разрезных траншей, а на разработке свиты крутопадающпх фосфорит ных пластов большой протяженности впервые в пашей стране исполь зуется этапная отработка месторождения с применением карьеров, что
обеспечивает, несмотря на сложные горио-геологпческие условия, отно сительно низкую себестоимость добычи руды [5 ].
ГИГХСом в содружестве с предприятиями и другими институтами разработан и внедрен на карьерах ряд оригинальных технологических решений, не имеющих аналогов в горной практике, в том числе системы разработки наклонных залежей поперечными экскаваторпымн заходкамп безразрезных траншей (рудник «Центральный» ПО «Апатит»), безвзрывпаи разработка скальных пород с применением мощных бульдозер но-рыхл ительпых агрегатов на гусеничном ходу (ПО «Фосфорит»), отработка тонких фосфоритных пластов поперечными заходкамп драглайпами но системе «экскаватор—карьер»; этапная отработка свиты крутопадающпх пластов большой протяженности (ПО «Каратау») и др.
Следует отметить, что до 1931 г. на всех подземных рудниках при менялся тяжелый ручной труд. Систематическая работа коллектива уче ных п инженеров, использующих передовой опыт других отраслей гор нодобывающей промышленности и во многих случаях находящих новые принципиальные решения, в корне изменила это положение. Подземные апатитовые и фосфоритные рудники являются совершенными современ ными предприятиями с передовой технологией добычи руды и с приме нением новейшей техники.
При разработке мощных апатитовых залежей применяется в основном система этапного принудительного обрушения и скреперпой доставки руды, при разработке маломощных крутопадающих фосфоритных пла стов —этажно-камерная система с машинной погрузкой.
На рудниках начато промышленное внедрение системы подэтажиого обрушения с послойным торцовым выпуском; освоен способ проходки вертикальных выработок с помощью механизированных станков; повыше на степень дробления руд благодаря применению более эффективных взрывающих средств и внедрению рациональной конструкции зарядов. На новых рудниках автоматизированы главные и вспомогательные водо отливные установки, вентиляционные и компрессорпые станцип, подзем ные дробильные установки.
Управление транспортом па магистральных выработках производится с применением высокочастотной связи. В результате производительность труда в подземных рудниках стала на уровне не только передовых оте чественных горнорудных предприятий, но и лучших зарубежных рудни ков.
Несмотря на сложные горно-технические и климатические условия, себестоимость добычи апатитовых и фосфоритных руд является одной из самых низких в отечественной горнорудпой промышленности.
Следует также отметить создание в ГИГХСе нового, геотехнологнческого метода добычи фосфатных руд, т. е. их извлечение из педр через скважины, что позволяет разрабатывать труднодоступные и экономиче ски маловыгодные в обычных условиях месторождения. Внедряется метод скважинной гидродобычи фосфоритных руд на Кингисеппском месторож дении. К концу десятой пятилетки в ПО «Фосфорит» построен и введен в эксплуатацию опытно-промышленпый цех скважинной гидродобычи мощностью 1 0 0 тыс. т/год.
В организацию добычи апатитовых и фосфоритных руд большой вклад внесли такие деятели горпой пауки и техпнкп, как В. Ф. Абрамов, II. А. Афанасьев, И. М. Борушко, К. Д. Васин, П. И. Городецкий,