Пористая селитра компании «Еврохим»

Минерально-химическая компания «ЕвроХим» является одной из крупнейших и наиболее динамично развивающихся компаний по производству минеральных удобрений в мире.

«ЕвроХим» обладает вертикально интегрированной бизнес-моделью, сочетающей доступ к дешёвым природным ресурсам и производственным активам, собственную логистическую инфраструктуру, подразделения по оказанию консультационных услуг и международную сбытовую и дистрибуторскую сеть.

Завод по производству ПАС в Новомосковске

Среди прочих активов «ЕвроХим» имеет собственные горно-обогатительные компании. Компания обладает доступом к значительному объёму запасов магнетит-апатитовых руд (высококачественной фосфатной руды) в России на Ковдорском ГОКе и фосфатной руды в Казахстане.

Также компания инвестирует средства в разработку одних из самых крупных мировых месторождений калийных руд, расположенных в России.

В целях обеспечения собственных горно-обогатительных комбинатов, а также сторонних горных предприятий качественным сырьём для проведения взрывных работ, которые являются одним из основных технологических способов при разработке скальных пород, в 2015 году «ЕвроХим» завершил строительство нового, сверхсовременного завода по производству пористой аммиачной селитры.

Завод располагается на территории акционерного общества «Новомосковской акционерной компании «Азот», г. Новомосковск.

Новый продукт является уникальным для российского рынка тем, что впервые в России была использована европейская технология Espindesa (Испания) производства пористой селитры (далее «ПАС»).

Данная технология позволяет получать продукт, обладающий рядом важных преимуществ по сравнению с другими производителями ПАС в России. Однако прежде чем мы опишем данные преимущества, предлагаем ознакомиться в целом с особенностями применения селитры во взрывном деле.

Взрывные работы на Ковдорском ГОКе

Использование аммиачной селитры (далее «АС») в качестве компонента промышленных эмульсионных взрывчатых веществ (далее ПЭВВ) и Гранулитов обусловлено её способностью к экзотермической реакции с выделением кислорода, что делает её сильнейшим окислителем. ПАС наиболее широко применяют в качестве основного компонента в простейших взрывчатых смесях типа АСДТ и в эмульсионных взрывчатых составах в качестве сухой фазы. К АС в этих составах предъявляют следующие требования: физическая стабильность ПЭВВ при нахождении в скважине и образование стабильной смеси с матричной эмульсией.

В настоящее время «ЕвроХим» выпускает два вида АС, которые активно используют для изготовления ПЭВВ, а также простейших аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, которые получили название «Гранулиты». Это аммиачная селитра по ГОСТ 2-2013 и ПАС по ТУ 2143-073-05761643-2013. Для изготовления ПЭВВ применяется аммиачная селитра ГОСТ 2-2013 и ПАС, а для изготовления «Гранулитов» — исключительно ПАС.

В зарубежной практике ведения взрывных работ широкое применение нашли простейшие взрывчатые смеси типа АСДТ. В России такие смеси применяли для дробления слабых и средней крепости пород, но использование их в большом объёме сдерживалось нестабильностью состава в части баланса между окислителем и топливом.

В настоящее время относительная стабильность простейших ВВ достигается введением стабилизирующих добавок, поглощающих ту часть топлива, которая не удерживается «непористыми» гранулами: древесная мука, сухой железорудный концентрат, угольная пыль и др.

Принципиальный недостаток таких ВВ состоит в том, что большая часть топлива имеет только поверхностный контакт с окислителем — гранулами АС. Это приводит к уменьшению доли тепловой энергии, поддерживающей детонационный процесс, уменьшению скорости детонации и дробящей способности.

«Гранула ПАС производства «ЕвроХим» (фотография ИПКОН РАН)

На сегодняшний день наиболее современным способом увеличения эффективности бестротиловых ВВ является применение пористой аммиачной селитры (ПАС), удерживающей не менее 6 % жидкого нефтепродукта в порах гранулы. Это обеспечивает поглощение оптимального количества 5,6 % нефтепродукта (обычная АС поглощает только 2 %) и, как следствие, высокую эффективность взрывания (повышение энергии взрыва, скорости детонации и снижение газовых выбросов СО и NOx).

Ввиду различия технологий производства, ПАС российского и импортного производства отличаются микроструктурой гранул, гранулометрическим составом и пористостью, которая определяет впитывающую и удерживающую способность по отношению к дизельному топливу.

Зарубежные компании получают ПАС в основном методом приллирования увлажненного (2-3 % влаги) расплава селитры и дальнейшей сушки гранул. «ЕвроХим» является первым и на сегодня единственным производителем ПАС в России, который в 2015 г. начал производить ПАС указанным способом.

С целью определения конкурентных преимуществ ПАС сразу после запуска нового производства продукт был протестирован в АО «ГосНИИ «Кристалл» на предмет физико-химических свойств и характеристик продукта. Исследованиям подвергались также образцы пористой аммиачной селитры разных заводов-изготовителей: «ЕвроХим» (г. Новомосковск), «Уралхим» (г. Березники), «Акрон» (г. Новгород), «СДС» (г. Кемерово), Yara (Швеция).

Ниже приведены результаты исследований.

  1. Определение грансостава образцов:
    — наибольшее содержание гранул размером 1-2 мм около 85 % имеют образцы «ЕвроХим», «Акрон» и «Yara»;
    — минимальное количество мелкой фракции менее 1 мм содержится в образце «ЕвроХим».
  2. Определение насыпной плотности показало, что все образцы по данной величине имеют примерно один уровень и находятся в диапазоне от 0,74 до 0,77 г/см3 и несколько более высокий показатель у образца «Yara».
  3. По величине прочности гранул образцы «ЕвроХим» и Yara имеет показатель 850-870 г\гран, а остальные образцы имеют низкую прочность, что может привести к слеживаемости гранул и вызвать повышенное пылеобразование.
  4. Важной характеристикой ВВ также является физическая совместимость АС и ДТ (в российской практике: впитывающая и удерживающая способность).
    Исследование впитывающей способности гранул показало, что образцы «ЕвроХим» имеют впитывающую способность в среднем на 35-40 % выше, чем у других производителей РФ.
    Исследование удерживающей способности ДТ показало, что данный показатель у ПАС «ЕвроХима» почти в два раза выше, чем у альтернативных производителей в РФ.
  5. Исследование совместимости образцов с матричной эмульсией показали:
    — по качественному показателю электрической ёмкости стабильность эмульсии не изменяется у образцов «ЕвроХим» и Yara и наблюдается снижение качества и стабильность эмульсии у остальных образцов;
    — аналогичные результаты получены по показателю водоустойчивости, что подтверждает вывод о хорошей совместимости образцов «ЕвроХим» и Yara с матричной эмульсией.
  6. Исследования микроструктуры образцов показало, что микроструктура образцов «ЕвроХим» идентична образцам Yara с мелкозернистой структурой.

АО «ГосНИИ «Кристалл» проведены также сравнительные испытания детонационных свойств смесей АС-ДТ на пористой аммиачной селитре, изготовленной на российских заводах-изготовителях «ЕвроХим», «Уралхим», «Акрон», «СДС» и лучшей зарубежной селитры фирмы Yara в металлических трубах с внутренним диаметром 40 мм, толщиной стенки 10 мм и длиной 500 мм.

Полученные величины скорости детонации смесей АС-ДТ показывают, что наилучшие результаты показаны на зарубежной селитре фирмы Yara около 3800 м/с и немного ей уступает лучшая отечественная селитра компании «ЕвроХим» в пределах 3600 м/с. Смеси на селитре других производителей показали более низкие скорости.

Таким образом, использование качественной ПАС позволяет в широких масштабах применять дешёвые простейшие ВВ, повышать качество дробления, уменьшать токсичное газовыделение и значительно увеличивать срок хранения.

На собственных горных предприятиях «ЕвроХим» ПАС начала использоваться сразу после запуска нового производства. В настоящее время при производстве взрывных работ в АО «Ковдорский ГОК» используется ПАС и селитра ГОСТ 2-2013 для изготовления ПЭВВ (Эмулиты ВЭТ300 и ВЭТ700). ПАС используется как основной компонент для смесей тяжелого АНФО (ВЭТ300) и как сухая фаза в составе качаемых ПЭВВ (ВЭТ700).

Применение высококачественной ПАС позволило снизить удельный расход ПЭВВ ввиду более низкой плотности гранулы ПАС, а также решить ряд вопросов с экологическим действием массовых взрывов, при которых наблюдалось сильное выделение ядовитых газов NOx.

В результате исследований физико-химических свойств и характеристик ПАС, проведённых АО «ГосНИИ «Кристалл», а также рядом производителей ВВ в России и Казахстане, можно с твёрдой уверенностью заявить, что ПАС, изготовленная НАК «Азот» обладает отличной впитывающей и удерживающей способностью гранул, что является залогом изготовления взрывчатых веществ, как эмульсионных, так и простейших (АС-ДТ).

В заключении отметим, что уже многие российские производители взрывчатых веществ оценили качество ПАС производства «ЕвроХим».

Более 35 горнодобывающих объектов и карьеров в России, Армении и Казахстане регулярно используют ПАС «ЕвроХим» на своём производстве, и их число ежемесячно растёт. Производитель развивает продажи ПАС не только на рынках России, Армении и Казахстана. Большинство международных ведущих производителей взрывчатых веществ, такие как компании Orica и Maxam, уже успешно протестировали ПАС производства «ЕвроХим» на своих объектах за рубежом и признали его лучшим на российском рынке по своим качественным характеристикам.Ⓡ

Текст: Ф. И. Галушко, руководитель направления по буровзрывным работам, дивизион «Горнорудный», А. А. Котляров, специалист по сопровождению продаж взрывчатых веществ департамента продаж индустриальных продуктов «Еврохим»


Контакты АО «МХК «Еврохим»
Тел. +7 (495) 795-25-27, 545-39-69
e-mail: chemicals@eurochem.ru
www.eurochemgroup.com

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №2, 2019
Союз горных инженеров

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.