II. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН И ТРАНСПОРТ

2.1. Краткая характеристика  площадки  
строительства

 

      Основными факторами, определяющими месторасположение  глиноземных производств, является близость к сырьевой и топлив-ной  базам, к источникам снабжения, возможность обеспечения значительным количеством воды, а также близость к алюминиевым заводам.

      Город Павлодар является административным центром  одной области, расположен на правом берегу Иртыша. И находится на железнодорожной  магистрали.

      Основными факторами, благоприятствующих для размещения здесь глиноземного завода, являются:

• близость месторождения;
• близость топливной базы;
• возможность обеспечения водой практически в неограни-ченном количестве из реки Иртыш.

2.2. Характеристика рельефа  местности

 

      Под строительство здания по производству глинозема отво-дится площадка, расположенная на территории Павлодарского алюминиевого завода.

      Грунты, слагающие площадку, относятся к  первой категории просадочной толщи. Здание цеха одноэтажное, железобетонное.

      Площадь застройки – 5024 м²

      сейсмичность  района – 4 балла

      ветровой  напор – 50 кг/м².

      Основанием  фундамента приняты суглинистые  отложения, расположенные на глубине 2,8; 3,0 метров от поверхности земли. Уровень  грунтовых вод 12,0 и не является агрессивной  средой для фундамента зданий.

      Район расположения завода относится у  суровым, зимой до  
-40^о С, а летом +40^о С, климатическими условиями.

      Глубина промерзания зданий 2,0-2,5 м. Капитальные  затраты на строительство зданий составляют значительную часть расходов.

2.3. Состав генерального плана, перечень  
всех зданий и сооружений, их площадей

 

      Цех выщелачивания находится в самом  центре завода. Это связано с тем, что он является основным звеном в  процессе Байера. Пульпа поступает  с мокрого размола. Продукты выщелачивания, алюминатный раствор направляется на декомпозицию, красный шлам на спекание (доизвлечение алюминия). Оборотный раствор, который участвует в процессе выщелачивания, поступает с выпарки. Как мы видим, основные потоки проходят через этот цех.

      Все участки соединены галереями, по ним проходят все трубопроводы. Все оборудование находится под одним зданием. Вокруг него проходит асфальтированная дорога. И рядом проходит главная дорога завода. Также предусмотрено место для строитель-ства нового оборудования, в случае увеличения производства.

      Также у цеха есть складские помещения, там хранится ржаная мука (коагулянт) и макулатура (целлюлоза), как фильтрирующий  слой в контрольной фильтрации.

2.4. Основные планировочные  решения

 

      Завод находится в восточной зоне города. И находится за границей города на расстоянии 5 км. В стороне основных ветров. Поэтому большинство вредных примесей не попадает в город, а уносится за его пределы.

      Вокруг  завода на расстоянии 1 км посажены зеленые  насаж-дения. И эта зона не подлежит застройке жилым массивом. Вокруг цехов есть газоны с зелеными насаждениями. Проходит постоянное орошение дорог водой. И вся грязь смывается в канализацию. Идет постоянный контроль за экологическим состоянием промышленной зоны. Постоянное обновление старых и засохших насаждений.

      Гидрометаллургическое производство алюминия – одно из самых  экономически чистых производств. И  это является основным достоинством предприятия.

2.5. Транспорт внутризаводской  и внешний

 

      Внутри  завода проходит асфальтированная дорога. По ней проходят основные сообщения между цехами и по ним доставля-ется нужное оборудование и продукты, сырье, участвующее в про-цессе производства.

      Также к заводу подходит железная дорога, по ней доставля-ется часть сырья, оборудования, материалы для ремонта. Еще завод сообщен с автомагистралью, судовым сообщением, по ним тоже могут перевозиться грузы и сырье.

 

III. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ,  
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭНЕРГОРЕСУРСАМИ

3.1. Сырьевая база, характеристика  сырья

 

      Бокситы – это горная порода, содержащаяся оксид алюминия, кремний, оксиды железа и другие металлы.

      Среди стран мира Казахстан по запасам  занимает 15 место. Месторождения бокситов, учитываемые Госбалансом запасов  в Северном Казахстане, сосредоточены  в трех основных бокситовых районах: Западно-Тургайском, Центрально-Тургайском и Восточно-Тургайском, запасы составляют соответственно 88,3; 45 и 7,2 % от разведанных запасов по региону.

      Восточно-Тургайский бокситовый район расположен в Тур-гайской  области. В районе учитывается балансом 6 месторождений бокситов: Аркалыкское, Северное, Нижне-Ашутское, Верхне-Ашутское, Уштобинское и Актасское. В рудах месторождений за исключением Актасского, учитываются также запасы галлия и огнеупорных глин.

      Западно-Тургайский район включает в себя месторождения: Аятское, Краснооктябрьское, Белинское, Зимнее, Восточно-Аятское, Таунсорское, Карабайтальское, Клубное, Восточно-Козыревское, Варваринское, Покровское, Северо-Ливанское; Центрально-Тургайский район: Приозерное, Кушмурунское, Западно-Убаганское и разведываемое Коктальское.

      Все отрабатываемые месторождения Западно-Тургайского бокситоносного района имеют сходное геологическое строение: продуктивная толщина – бокситы каменистые, глинистые, рыхлые. Пестроцветные глины заполняют эрозионно-карстовые впадины в палеозойском фундаменте пород, перекрытых чехлом песчано-глинистых отложений. Мощность покровных месторождений 5-60 метров, мощность рудных тел 2,5-100 м. Все комплексы пород об-воднены. Покров и продуктивная толща содержат безнапорные и слабонапорные воды, известняки содержат напорные воды. Все месторождения отрабатываются открытым способом.

      Бокситы даже в пределах одного месторождения  характери-зуются значительным разнообразием  химического и минералоги-ческого  состава.

      Оксид алюминия входит в состав минералов  диаспора, бемита, гидраргилита, корунда. Часто эти минералы свободного глинозема генетически тесно связаны с каолинитом и галлуазитом и через них – с группой гидрослюд и другими алюмосиликатами. Основными железосодержащими минералами бокситов являются гематит, гетит, гидрогематит и гидрогетит. Кроме них могут присутствовать в незначительных количествах магнетит, сидерит и др. Минерологи-ческий двуоксид титана в бокситах представлен в виде рутила и, отчасти, анатаза, брукита и др. В состав бокситов входят также минералосодержащие кальций, магний, фосфор и сера.

      Наибольший  интерес представлен Краснооктябрьским  место-рождением бокситов, расположенным  в центральной части Западно-Тургайского  района. По литологическим особенностям и возрасту бокситоносные осадки месторождения разделяют на два  горизонта: нижний подрудный и верхний рудный.

      Подрудный горизонт представлен пестроцветными (красно-вато-коричневыми, бурыми, желтым, иногда серыми) глинами часто с  оболочной структурой. Краснооктябрьское  месторождение пред-ставлено двумя  рудными полями: Северным (15 залежей бокситов) и Южным (9 залежей бокситов). Рудные тела и залежи бокситов обладают изменчивым химическим и литологическим составом бокситовых руд. Среди литологических разновидностей месторож-дений выделяются каменистые (35 %, рыхлые (57 %) и глинистые (8 %). Основными породообразующими минералами бокситов являются гиббсит, гидрогематит и каолинит.

      Аятское месторождение бокситов расположение в северной части Западно-Тургайского  района, в котором находится около 10 рудных участков. Бокситовые залежи сложены тремя литологическими разновидностями, среди которых выделятся: каменистые (49,1 %), рыхлые (15,5 %), глинистые (33,3 %), а также аллиты (2,2 %). По минералогическому составу бокситы Аятского месторождения относятся к гиббситовому типу. Породообразующими минералами бокситов являются гиббсит, каолинит, гетит, гематит, минералы, титана, сидерит.

      Белинское месторождение расположено в  северной части Западно-Тургайского  бокситового района.

      Рудный  горизонт образован глинистыми, рыхлыми, каменис-тыми бокситами, аллитами и бокситовыми глинами. Бокситовые запасы месторождения сгруппированы в четыре обособленны участка: Южный, Северный, Западный и Карасорский. Бокситы представлены каменистыми (30,2 %), рыхлыми (30,42 %) и глинис-тыми (36,5 %) литологическими разновидностями. По минерало-гическому составу бокситы относятся к трехгидратному (гиббси-товому) типу. Основными породообразующими являются гиббсит, каолинит, гематит и гидрогематит. В небольших количествах присутствует корунд, кварц, кальцит, сидерит и рутил.

      Бокситы Краснооктябрьского, Аятского и Белинского место-рождений относятся к Краснооктябрьскому рудоуправлению и отличаются от широко известных тургайских (запасы которых  практически исчерпаны) по химическому  и вещественному составу, поэтому  особенно важно всесторонне их изучение в связи с про-мышленным использованием.

      В таблице 3 приведен химический состав литологических разновидностей бокситов с указанием месторождения. 

Таблица 3 – Состав литологических разновидностей

                    бокситов 

 
 
 

      Из  таблицы следует, что бокситы  имеют различный хими-ческий состав. Содержание глинозема колеблется в  пределах 39,5-55,3 %, а SiO₂ – 3,2-13,6 %. В широком диапазоне изменяется содержание железа от 5,6 до 24,6 %, присутствуют органические вещества.

      По  данным кристаллооптического анализа проба представлена тонкодисперсным агрегатированным материалом, пропитанным тонко распыленными минералами железа. Гиббсит присутствует в тонкозернистом состоянии в виде зерен неправильной формы раз-мерами до 20 мкм с показателями преломления Nq – 1,591; Np – 1,570. Гиббсит тесно связан с каолинитом, который присутствует в скрыто кристаллической и аморфной форме с показателями прелом-ления Nq – 1,560; Np – 1,553. Кроме того, отмечается гематит в составе небольших агрегатированных скоплений и отдельных бес-цветных кристаллов неправильной формы размерами 8-10 мкм. Бесцветные кристаллы кварца имеют неправильную форму разме-рами 15-20 мкм, отмечаются единичные зерна анатаза.

      Таким образом, вещественный состав представлен  в основном минералами гиббсит, каолинит, сидерит, гематит, гетит [2].

3.2. Режим работы цеха

 

      Организация предприятия зависит от характера  производст-венных процессов, составляющих совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, преобразующих  сырье, мате-риалы, полуфабрикаты в готовую продукцию.

      Для металлургических предприятий цветной  металлургии характерны непрерывно протекающие механические и химические изменения предметов, многоступенчатые процессы производства. В цветной  металлургии самый большой из всех других отраслей расход сырья и материалов на единицу продукции.

      Для производственных процессов в цветной  металлургии характерны крупные  агрегаты, требующие коллективного  обслужи-вания, строгой согласованности  в ходе протекания технологичес-ких  процессов и неукоснительного соблюдения регламентирован-ных режимов .

      Рациональные  формы организации производственных про-цессов должны исходить из характера  принятой технологии. По характеру  протекания производственных процессов  во времени различают периодические и непрерывные.

      Непрерывные процессы протекают без остановки  оборудо-вания для загрузки сырья  и материалов и выгрузки продукции, которые осуществляются одновременно с основными изменениями предмета труда. Загрузка и выгрузка материалов осуществляется непрерывно или через определенные интервалы времени [3].