rozwiązania proekologiczne w kghm

Rozwiązania proekologiczne
w KGHM Polska Miedź S.A.
mgr inż. Zdzisław Kiedel
Gł. Inż. Ochrony Środowiska i Systemów Zarządzania
Rozwiązania proekologiczne
w KGHM Polska Miedź S.A.
Maj 2015
KONTROLOWANY
ZRZUT DO ODRY
KOPALNIE
RUDA
1 - 2% Cu
ZAKŁADY
WZBOGACANIA RUD
OBIEKT
UNIESZKODLIWIANIA
ODPADÓW
WYDOBYWCZYCH
KONCENTRAT 17-29% Cu
HM "GŁOGÓW II"
FABRYKA
H2SO4
HM "GŁOGÓW I"
HM "LEGNICA"
SUSZARNIA
SUSZARNIA
PIEC
ZAWIESINOWY
PIECE
SZYBOWE
INSTALACJA
ODSIARCZANIA
SPALIN WRAZ Z
ODPYLNIĄ
ELEKTROCIEPŁOWNIA
PIEC
ELEKTRYCZNY
KONWERTORY
FABRYKA
H2SO4
KONWERTORY
CIĄG
TECHNOLOGICZNY
PIECE
ANODOWE
PIECE
ANODOWE
RAFINACJA
RAFINACJA
GAZY
ODPADY
WODY
KOPALNIANE
ODPYLNIE
SZLAMY I
PYŁY Pb
MIEDŹ RAFINOWANA
MIEDŹ RAFINOWANA
PIECE
DÖRSCHLA
OŁÓW SUROWY
DO RAFINERII
HML





Ciąg produkcyjny KGHM Polska Miedź S.A. składa się z:
trzech podziemnych kopalni: „Lubin”, „Polkowice - Sieroszowice” i
„Rudna”.
Zakładów Wzbogacania Rud, w skład których wchodzą trzy instalacji
wzbogacania, po jednej przy każdej z kopalń.
trzech hut: „Legnica”, „Głogów I” i „Głogów II”.
walcowni miedzi „Cedynia” w Orsku,
Zakładu Hydrotechnicznego zawiadujący obiektem
unieszkodliwiania odpadów wydobywczych „Żelazny Most”.
Roczna produkcja (2014 r.) KGHM Polska Miedź to:
Ponad 567 tys. Mg miedzi elektrolitycznej (3,6 % produkcji światowej),
ponad 1 256 Mg srebra (7,2 % produkcji światowej) – I miejsce na świecie,
około 2 570 kg złota metalicznego,
oraz ołów surowy, rafinowany, siarczan miedzi, siarczan niklu, selen
techniczny.
Emisja miedzi do powietrza z zakładów KGHM Polska Miedź SA [Mg/r]
Emisja ołowiu do powietrza z zakładów KGHM Polska Miedź SA [t/r]
Emisja pyłu do powietrza z zakładów KGHM Polska Miedź SA [t/r]
Emisja dwutlenku siarki do powietrza z zakładów KGHM Polska Miedź SA [t/r]
Schemat instalacji Solinox HM Legnica
sheet
Genosorb
Właściwości chemiczno-fizyczne Genosorbu 1900
Wzór chemiczny
CH3CO(CH2CH2O)nCH3
n=37
Nazwa - eter czteroetyloglikolodwumetylowy (dla n = 4)
Instalacja odsiarczania
spalin SOLINOX
Huta Miedzi Legnica
Wieża fizycznej absorpcji
SO2
HM Legnica
Konwertor
Venturi Scrubber
HM Legnica
Elektrofiltr mokry
Wysyłka kwasu siarkowego HM Legnica
ZG Polkowice-Sieroszowice
Huta Miedzi Głogów II
Główne strumienie odpadów powstających przy
produkcji miedzi
 odpady flotacyjne,
 odpad z oczyszczania ścieków przemysłowych,
 żużle z procesów ogniowych produkcji miedzi:
żużel szybowy, żużel granulowany, żużel z pieca
Dörschla,
 szlamy i pyły powstające przy odpylaniu gazów,
 odpad z instalacji odsiarczania spalin w HMG.
Struktura podstaw ow ych odpadów w ytw orzonych w KGHM Polska
Miedź S.A. w 2010 r. [t]
odpady flotacyjne
żużel szybow y
żużel granulow any
szlamy z oczyszczania ścieków
odpad z IOS
szlamy z MOGG
żużel z EC
pyły z pieca elektrycznego i konw ertorów
okładziny piecow e i materiały ogniotrw ałe
Obiekt unieszkodliwiana odpadów wydobywczych „ŻELAZNY MOST”
Odpady flotacyjne
Ruda miedzi zawiera zaledwie około 2 procent metalu,
dlatego też procesy wydobycia i wzbogacania
przeprowadzane są na ogromnych strumieniach
materiałowych, a 98 % wydobytego urobku należy
wyprowadzić w postaci odpadów.
Największy strumień odpadów (stanowiący około 93%
wydobytego materiału) zostaje wydzielony w postaci
odpadów flotacyjnych. Odpady te w ilości około 25 mln
Mg/r są gromadzone w obiekcie unieszkodliwiania
odpadów wydobywczych „Żelazny Most”. Częściowo są
one wykorzystywane do nadbudowy zapór zbiornika, a
częściowo do uszczelniania jego dna.
ouow „Żelazny Most”
Zajmuje powierzchnię 1394 ha. Łączna długość zapór wynosi 14,3 km.
Budowę obiektu rozpoczęto w 1974 r.
W wyniku flotacji powstaje odpad w postaci zmielonej skały, stanowiącej
około 94 % ilości wydobywanej rudy, składającej się z piaskowców,
dolomitów i łupków ilastych.
Bezpieczeństwo zapory wymaga oddalenia od niej lustra wody o co
najmniej 200 m. Ponieważ warunek ten jest bezwzględnie
przestrzegany, nagromadzone wzdłuż zapory odpady wysychają,
tworząc plaże, będące źródłem pylenia. Dla przeciwdziałania pyleniu
plaże stabilizuje się emulsją asfaltową, rozpylaną ze śmigłowca oraz
prowadzi ciągły monitoring zapylenia powietrza wokół stawu.
Utrzymanie właściwych stosunków wodnych w rejonie składowiska i jego
zapór umożliwia drenaż poziomy i pionowy oraz nowo wybudowany
drenaż pierścieniowy, którego rola będzie wzrastać wraz z
rozbudową składowiska.
ouow „Żelazny Most”
Od początku eksploatacji składowiska „Żelazny Most” wdrażane
są specjalne przedsięwzięcia i inwestycje mające na celu
ograniczenie,
bądź
wyeliminowanie,
uciążliwości
składowiska. Zastosowane techniczne środki ochrony
środowiska koncentrują się na ochronie wód podziemnych i
powierzchniowych w rejonie składowiska, ochronie wód
Odry, ochronie powietrza atmosferycznego oraz na
gospodarce odpadami. Bierna metoda ochrony środowiska
w otoczeniu składowiska polegała na utworzeniu strefy
ochronnej.
ouow „Żelazny Most”
Dla ochrony wód podziemnych i powierzchniowych
w rejonie składowiska zrealizowano:







selektywne, planowe deponowanie odpadów w składowisku. Pozwala ono na
systematyczne uszczelnianie czaszy frakcją ilastą i pylastą zawartą w odpadach,
(drobne frakcje do akwenu zbiornika, grube do formowania czaszy zbiornika),
rozbudowę składowiska do “wewnątrz” wraz z rygorem maksymalnego
oddalenia akwenu od zapór (min. 200 m) powodującą wydłużenie dróg filtrującej
wody,
system drenażu zapór i masywu odpadów z zawrotem ujętych wód do
pompowni,
rowy opaskowe ujmujące ok. 45 % infiltrujących wód,
barierę drenażu pionowego,
melioracje wodne na przedpolach składowiska, z zawrotem zasolonych wód do
pompowni,
modernizację rurociągów wód technologicznych metodą relliningu,
ouow „Żelazny Most”
Dla ochrony wód Odry dotychczas zrealizowano:



system rozprowadzania na dnie Odry, w przekroju Głogów, wód
zagospodarowanych hydrotechnicznie. System ten eksploatowany
jest od 1997 r. i pozwala na szybkie oraz równomierne wymieszanie
zrzucanych wód zasolonych z wodami rzeki.
automatyzację i pomiary „on line” w sieci wód technologicznych.
Celem przedsięwzięcia są ciągłe, automatyczne pomiary ilości i
jakości wód technologicznych zawracanych ze składowiska.
budowę oczyszczalni wody odprowadzanej do Odry, zlokalizowaną
przy pompowni „Tarnówek”. Wdraża się technologię opartą na
sedymentacji wspomaganej flokulantem, z korektą odczynu,
ouow „Żelazny Most”
Dla celu ochrony powietrza atmosferycznego
zastosowano następujące rozwiązania:






selektywne deponowanie odpadów w składowisku (wdrożone na początku
jego funkcjonowania); w którym frakcje ilaste i pylaste ulegające pyleniu są
deponowane w akwenie bądź w głębi składowiska,
rozbudowa składowiska do „wewnątrz” co zwiększa odległość plaż
ulegających pyleniu od terenów wykorzystywanych gospodarczo,
system deszczowania „kurtyną wodną”, zlokalizowaną na koronie
składowiska,
nawadnianie okresowo przeschniętych plaż deszczownią “Bauer”
(zwłaszcza w rejonach prowadzenia formowania obwałowań). Do
uruchomienia wyprzedzającego nawadniania plaż wykorzystuje się
codzienne prognozy prędkości wiatrów,
systematyczna stabilizacja plaż i zapór składowiska w okresie letnim i
zimowym w celu ograniczenia pylenia przy zastosowaniu specjalnej emulsji
asfaltowej za pomocą techniki lotniczej i naziemnej,
zadarnianie i obsiew skarp składowiska.
ouow „Żelazny Most”
System alarmowy na wypadek nadzwyczajnych
zagrożeń
W
skład systemu wchodzą czujniki przerwania zapory (pętle kabla
rezystancyjnego umieszczone na 3 rzędnych wzdłuż zapór), czujniki
poziomu wody w rowach opaskowych, 7 lokalnych stacji monitorujących,
centralna stacja nadawcza, radiowy system ostrzegania i alarmowania
ludności w miejscowościach zagrożonych awarią składowiska Żelazny
Most. System ostrzegania włączono do infrastruktury alarmowej obrony
cywilnej.
System ten jest cały czas doskonalony, biorąc pod uwagę najnowsze osiągnięcia
techniki w tym zakresie.
Kurtyna wodna – zabezpieczenie przed emisja wtórną pyłów
Spryskiwanie plaż masą asfaltową
Kurtyna wodna – zabezpieczenie przed emisja wtórną pyłów
Żużel szybowy
Wsadem w hutach „Legnica” i „Głogów I” są brykiety z dodatkiem
koksu i żużla konwertorowego (z zawrotów), które są podawane
do pieców szybowych, gdzie wytapia się kamień miedziowy.
Kamień miedziowy (głównie Cu2S) kierowany jest do
konwertorów, natomiast odpad - żużel szybowy jest przewożony
kadziowozami i wylewany na hałdę.
Roczna produkcja żużla w hutach KGHM Polska Miedź S.A. to około
850 tys. Mg.
Żużel szybowy po skruszeniu i rozsortowaniu na normatywne frakcje
ziarnowe stanowi doskonałe kruszywo do budownictwa
drogowego. Nadaje się ono zarówno do podbudów, asfaltów
nawierzchniowych jak i do betonów. Zostało to, po
przeprowadzeniu badań, potwierdzone stosowną Aprobatą
Techniczną Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, stanowiącą
podstawowy dokument zaświadczający o zgodności własności
tego materiału z wymaganymi normami jakościowymi.
Żużel granulowany
Technologia w Hucie Miedzi „Głogów II” oparta jest o piec zawiesinowy.
Produktami tego pieca są
tzw. miedź blister (98,7% Cu) oraz
zamiedziowany (14% Cu) ciekły żużel kierowany do pieca
elektrycznego w którym następuje jego odmiedziowanie. Produktami
pieca elektrycznego jest stop Cu-Pb-Fe (70% Cu) kierowany do
konwertorów oraz odpadowy ciekły żużel, który zostaje poddany
procesowi granulacji poprzez raptowne schłodzenie wtryskiem zimnej
wody.
Roczna produkcja żużla granulowanego kształtuje się na poziomie
400 tys. Mg.
Żużel granulowany od wielu już lat sprzedawany jest producentom ścierniw
oraz dowożony jest do podsadzkowni kopalń rud miedzi (Lubin,
Rudna), gdzie wykorzystywany jest jako dodatek do podsadzki
hydraulicznej. Odpady z przesiewania żużla jak również zużyty żużel po
procesie piaskowania - wykorzystuje się także jako dodatek do
podsadzki hydraulicznej podawanej pod ziemię do wypełniania pustek
poeksploatacyjnych w kopalniach miedzi.
Szlamy i pyły z odpylania gazów procesowych
Powstawanie znacznej ilości odpadów związane jest z procesami
odpylania i neutralizacji gazów odprowadzanych z procesów
technologicznych. Powstają tu różnorodne produkty odpadowe, w
większości o charakterze surowców wtórnych do dalszego
wykorzystania. Jednym z takich produktów są szlamy z mokrego
odpylania gazów z pieców szybowych, zawierające ok. 40 % ołowiu.
Rocznie wytwarza się około 35 tys. Mg tych odpadów.
Innymi, powstającymi w znacznych ilościach, odpadami z oczyszczania
gazów odlotowych są pyły powstające po odpylaniu gazów z procesu
konwertorowania kamienia miedziowego w HM LEGNICA i w HM
GŁOGÓW I oraz koncentrat Pb/Zn z pieca elektrycznego z HM
GŁOGÓW II. Rocznie wytwarzane jest ok. 13 tys. Mg tych odpadów.
Generalna zasada dotycząca zagospodarowania szlamów i pyłów polega
na zawracaniu tych produktów do procesów pirometalurgicznych.
Systemy zarządzania
W latach poprzednich Huty
Miedzi „Głogów”, „Legnica i
„Cedynia, a w 2011 roku:
Zakłady Wzbogacania Rud
oraz Zakład Hydrotechniczny
wdrożyły i utrzymują
zintegrowane systemy
zarządzania wg norm ISO serii
9000, 14 000 i 18 000.
Najważniejsze zamierzenia (wyzwania) dla Spółki w
najbliższych latach w zakresie ochrony
środowiska
 rozbudowa ouow „Żelazny Most”,
 zmiana technologii HMG I z pieca szybowego na
piec zawiesinowy,
 wykorzystanie odpadów z flotacji do podsadzania
zrobów w kopalniach,
 składowanie odpadów niebezpiecznych w
wyrobiskach kopalni KGHM.
Dziękuję za uwagę.
Wykład współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
kierunek zamawiany
"INŻYNIER TECHNOLOGII CHEMICZNEJ – innowacyjność i doświadczenie”
POKL.04.01.02-00-090/12