TEHNIČKI FAKULTET U BORU

UNIVERZITET U BEOGRADU

Seminarski rad: RTB kao zagađivač životne sredine - metalurgija

Odsek: Rudarski

Smer: Reciklažne tehnologije i održivi razvoj

Predmet: Industrija i zaštita životne sredine

Školska godina: 2011/2012

Profesor: Asistent: Student:

Dr Zoran Marković Mr Zoran Štirbanović Djordjević Milica 166/08

Sadržaj

1. Uvod1.1. O Boru ……………………………………………………………………31.2. Bakar (Cu) ..................................................................................................6

1.2.1. Rezerve, proizvodnja i potrošnja bakra u svetu ...........................61.2.2. Domaća prooizvodnja bakra ..................................................... ..71.2.3. Karakteristike ležišta ...................................................................81.2.4. Mineralizacija jamske rude .........................................................8

1.3. RTB Bor Grupa ..........................................................................................91.3.1. Istorija i vlasništvo ....................................................................101.3.2. RBB ...........................................................................................121.3.3. RBM ..........................................................................................16

1.4. Metalurgija bakra ……………………………………………………….18

2. TIR Bor2.1. Topionica .................................................................................................192.2. Postupak dobijanja bakra .........................................................................22

2.2.1. Priprema ....................................................................................222.2.2. Prženje ………………………………………………………...232.2.3 Topljenje .....................................................................................232.2.4. Konvertovanje ..........................................................................24

2.3. Fabrika sumporne kiseline ……………………………………………...262.3.1. Postupak dobijanja H2SO4 .......................................................26

3. TIR Bor kao zagađivač životne sredine3.1. Zagađenje vazduha ……………………………………………………..273.2. Topionička šljaka ………………………………………………………303.3. Piritne ogoretine ………………………………………………………..31

4. Zaključak ……………………………………………………………………32

5.Literatura ……………………………………………………………………..33

2

1. Uvod

Grad Bor je jedan od najzagađenijih gradova u jugoistočnoj Evropi. Topionica bakra (TIR d.o.o. -posluje u okviru preduzeća RTB Bor grupa ) koji se nalazi u centru grada je glavni zagađivač, uglavnom zbog stare tehnologije, što dovodi do zagađenja životne sredine izazvanog većim koncentracijama SO2 i PM10 ( čestice manje od 10 µm).

Oblast oštećenog i degradiranog poljoprivrednog zemljišta u opštini Boru se procenjuje na oko 60,6% ukupnog poljoprivrednog zemljišta. Glavni uzroci degradacije zemljišta su rudarstvo i metalurgija, jame, odlagališta raskrivke i flotacijska jalovišta.Topljenjem rude bakra se proizvodi gas SO2 čijom emisijom se dovode do kiselosti zemljišta, prašine sa visokim sadržajem teških metala i arsena koji uništavaju vegetaciju i samim tim izazivaju eroziju tla. Emisije gasova iz Topionice oštećuju zemljišta u gotovo svim selima u opštini Bor, u manjoj ili većoj meri.

Takođe, se javlja sedam izvora otapdnih voda kao rezultat rudarskih i metalurških aktivnosti i postojećih jalovišta. Skoro 1285 tona gvožđa, 502 t bakra, 1,5 t nikla, 0,5 t arsena, 52 t cinka, 2 t olova, 300 kg kadmijuma i mangana 61 t godišnje se ispuštaju u reke.

Cilj trenutnog rukovodstva RTB-a Bor, kao i vlasti Republike Srbije je uvođenje nove, čistije tehnologije, izgradnjom nove topionice i fabrike sumporne kiseline čime bi se poboljšala trenutna slika životne sredine Bora, kao i život i zdravlje borana.

1.1. O Boru

„Prirodne atraktivnosti, velelepni geomorfološki oblici, visoravni Dubašnice, rečni ponori i termalni izvori, divote zlotskih pećina kao i visoravni i zaravni Malinika, Stola, Crnog vrha, Gornjanske visije, te malog i Velikog Krša, biodivezitet, endemski rezervati flore i životinjskog sveta, kao i pećinski ekosistemi, Bor već danas mogu da pozicioniraju kao turističku središnu zonu ove regije. Etnografsko i kulturno nasleđe ovoga kraja, specifična je komparativna prednost u iskoraku na turističko tržište. Prirodni resursi, resursi stvarani dosadašnjim razvojem i etnokulturne vrednosti takve su izvrsnosti, da je teško naći neku opštinu u Srbiji koja raspolaže sličnim obiljem potencijala“ - prof. Miljan Sforcan.[1]

Grad rudara i metalurga Bor nalazi se u istočnoj Srbiji, oko 240 kilometara jugoistočno od Beograda. Pripada Timočkoj krajini kao široj geografskoj celini i sedište je Borskog okruga. U Boru se nalazi jedan od najvećih rudnika bakra u Evropi. Pored toga što je bogat rudom bakra, Bor je bogat i drugim prirodnim darovima poput netaknute prirode planina Stol i Crni vrh, termomineralnih lekovitih voda Brestovačke banje, prelepim veštačkim Borskim jezerom, te drugim prirodnim i kulturno-istorijskim vrednostima.

3

Slika 1. Okolina Bora ( Borsko jezero ) [2]

Opština Bor se prostire na 856 kvadratnih kilometara i po površini je jedna od većih opština u Srbiji. Ima 12 sela i jedan grad – Bor. Prema popisu stanovništva iz 2002. Godine na teritoriji opštine živi 55.817 stanovnika, dok u samom Boru živi 39.387 stanovnika. U vreme velike ekspanzije rudarstva i industrije 70-ih i 80-ih godina minulog veka u Bor su se doseljavali ljudi iz svih krajeva bivše Jugoslavije, pa je nacionalna struktura njegovog stanovništva veoma šarenolika – čine je pripadnici 27 nacija. Većinsko stanovništvo je srpsko koje u ukupnom broju stanovnika opštine učestvuje sa 72 odsto, zatim slede Vlasi sa 18 odsto, Romi sa 2,3 odsto, Makedonci sa jedan odsto i ostali. Kao i u mnogim drugim mestima Srbije, i u Boru se tokom protekle dve decenije beleži smanjenje stanovništa. Popis iz 2002. Godine je pokazao da se broj stanovnika opštine Bor u odnosu na 1991. Godinu smanjio za oko 10 odsto. Veći deo teriotorije opštine Bor je brdsko-planinskog karaktera, sa više planina i visoravni u bližoj i daljoj okolini. Iako okružen planinama koje prelaze 1.000 metara nadmorske visine (Crni Vrh, Stol, Veliki i Mali krš, Deli Jovan), Bor se nalazi na relativno maloj nadmorskoj visini od 378 metara. Klima borskog kraja ima sve odlike umereno-kontinentalne klime. Prosečna maksimalna godišnja temperatura iznosi 20,9oC a minimalna 1,3oC.

Pronađeni arheološki ostaci govore da je područje Bora bilo naseljeno još u dalekoj praistoriji. I tadašnje stanovništvo, kao i današnje, vadilo je rudu bakra. Rimljani su ovim područjem, odnosno celim prostorom između Save i Dunava, zagospodarili u I veku naše ere. Prva rimska naselja osnovana na teritoriji Bora imala su rudarsko-metalurški karakter. Nastala su u III veku nove ere – Tilva Roš (u Boru), Argentares (Rgotina), Cetace (kod Bukove Glave), Kraku lu Jordan (kod Brodice) i druga. U srednjem veku teritorija Bora bila je u sastavu države srpskog cara Dušana, a nakon Nikopoljske bitke 1396. Godine pada pod Tursku vlast i pripada Vidinskom sandžaku.. Bor je od Turaka oslobođen i Srbiji priključen 1833. Godine. Iako je ispitivao rudno blago Bora 1835. Godine, knez Miloš Obrenović nije pristupio otvaranju nekog rudnika. Više se bavio obližnjom Brestovačkom banjom čiju lekovitu vodu je dao na ispitivanje. Do otvaranja rudnika bakra došlo je 1903. Godine, nakon istraživanja koje je finansirao srpski industrijalac Đorđe Vajfert.

4

Od tada Bor počinje naglo da se razvija i raste. U periodu od 1933. Do 1940. Dobio je novo naselje, bolnicu, novu školu, a rudnik stasava u jedan od najvećih u Evropi. Najveći deo savremene istorije Bora povezan je sa nalazištima rude bakra i drugih metala. Pored eksploatacije rude, metalurške prerade i proizvodnje blister i elektrolitskog bakra i pratećih metala, izgrađeni su brojni prerađivački kapaciteti u opštini. Nakon velike ekspanzije tokom 70-ih i 80-ih godina prošlog veka, borsko rudarstvo i čitav grad krajem XX veka doživljava stagnaciju i nazadovanje. Zastarela tehnologija, pad cene bakra na svetskom tržištu, mali procenat bakra u rudi i ekonomska izolacija Srbije u tom periodu, doveli su do osetnog pada proizvodnje, pada životnog standarda i kupovne moći stanovništva i povećanja nezaposlenosti. Ni prva decenija novog milenijuma nije donela boljitka Boru i njegovim rudnicima, proizvodnja i dalje stagnira a pitanje restrukturisanja i privatizacije rudnika iskrsava kao nerešiv problem. Zbog svega ovoga Bor se danas sve više okreće drugim privrednim granama, a turizam je svakako jedna od tih grana koja Boru može doneti dobroga.

Prve pretpostavke postojanja rude bakra u borskom kraju izneo je 1835. Godine čuveni nemački rudarski stručnjak baron Herder. To je 80-ih godina XIX veka potvrdio i naš geolog Jovan Žujović. Postojanje velikih zaliha rude bakra u Boru nedvosmisleno je potvrdio geolog, Nemac iz Banata, Feliks Hofman, što je svetu obelodanio na Pariskoj izložbi 1889. Godine. Nekoliko godina kasnije osnovan je Timočki rudarski sindikat pod patronatom srpskog industrijalca Đorđa Vajferta i neposrednim rukovodstvom Feliksa Hofmana. Tada su po Hofmanovim projektima započeta temeljna istraživanja šire okoline Bora. Istražni radovi, koji su trajali od 1897. Do 1902. Godine, definitivno su potvrdili postojanje rude bakra. Time su velika finansijska ulaganja Đorđa Vajferta, koja ga umalo nisu odvela u bankrotstvo, bila spasena. Zbog neophodnosti velikih ulaganja za otvaranje rudnika, koncesiju za eksploataciju rude od 50 godina koju je dobio od države, Vajfert je ustupio francuskoj banci „Mirabo, Pijerari i komp.“. Juna 1904. Osnovano je posebno preduzeće: - „Francusko društvo Borskih rudnika – koncesija Sv. Đorđe“, koje će do Drugog svetskog rata biti vlasnik borskih rudnika bakra. [2]

Legenda o pronalasku rudePo popisu iz 1900. Godine Bor selo ima 775 stanovnika i 146 kuća, nastanjeno je vlaškim stanovništvom, koje se bavilo stočarstvom, pčelarstvom, gajenjem vinove loze ... Počev od pomenute godine, inženjer Franjo Šistek, dolazi  redovno u Bor i vrši prospekciju terena. Legenda kaže, da je u proleće 1902. Godine radio bez ikakvih rezultata mesec i više dana. Kada je već prekinuo rad radnika i spremao se na put, ostao je dobrovoljno da radi Meždinović Pavle, dečak od 16 godina, koji je samo nakon jednog sata, pijukom udario rudu, odvalio parče i doneo inženjeru Šisteku. Vlasnik koncesije za otvaranje rudnika, Đorđe Vajfert, nije bio posebno razočaran činjenicom, što je Šistek tražeći zlato u Boru, našao bakar. Seljaci jesu, verovali su da se u brdima njihovog sela krije zlato i daće se tako obogatiti. [1]

Status grada Bor je dobio 30. Maja 1947. Godine. Brzo se širio i postao rudarski i industrijski centar domaćeg, evropskog i svetskog značaja. Bor se ubrzano razvijao, a rudarstvo i metalurgija u dugom periodu daju obeležje ekonomskog razvoja ne samo opštine Bor nego i istočne Srbije. Do sredine 90-ih godina prošlog veka, RTB Bor je zapošljavao oko 14.000 radnika. Pored rudarstva i metalurgije ubrzo su se razvijale i druge privredne grane i društvene delatnosti. Bor postaje privredni, obrazovni, zdravstveni, kulturni i sportski centar istočne Srbije. [1]

5

1.2. Bakar (Cu)

Bakar (Copper,Cuivre,Kupfer,Medb)je metal specifične crvene boje, žilav i vrlo rastegljiv i odličan provodnik elektriciteta i toplote. Hemijski sibmol bakra je Cu. Bakar je poluplemeniti metal što znači da je mnogo otporniji od gvožđa prema atmosferskim uticajima i hemikalijama.U sastavu zemljine kore bakar učestvuje sa 0,01%, a po zastupljenosti dolazi na dvadeset i šesto mesto među elementima. Bakar se javlja u obliku sulfidnih, oksidnih, karbonatnih i silikathih minerala.Među mineralima bakra preovlađuju sulfidi, pa oko 85% svetske proizvodnje ovog metala dolazi iz ovih ruda. [5]

1.2.1. Rezerve, proizvodnja i potrošnja bakra u svetu

Bakar je jedan od prvih eksploatisanih metala a i danas je jedan od najznačajnijih metala i koristi se u skoro svim granama industije. Za proizvodnju bakra su stalno istraživana i pronalažena nova nalazišta ruda. Količine proizvedenog bakra i pronađenih rezervi su se stalno povećavale ali su eksploatisane rude sve siromašnije. Devedesetih godina se rezerve bakra u rudama, zbog eksploatacije i gubitaka u otkopavanju umanjuju za oko 10 mil. tona godišnje. Istovremeno se zahvaljujući novim geološkom istraživanjima, otkrivaju nova nalazišta, pa se zapravo rezerve stalno povećavaju. Tako su 1976 god. poznate rezerve bakra u rudama u svetu bile nešto ispod 500 mil. tona, a 1990 oko milijardu tona, a iako je u tom vremenu otkopano oko 120 mil. tona ovog metala. Najveće učešće u rezervama bakra ima Čile, oko 20% a zatim slede: SAD – 18%; Rusija, Zambija Peru, Zair, Kanada, Australija, Iran, Poljska (sa oko 5 – 10%).

Bakar se proizvodi u pedesetak zemalja. Ekonomski, tehnološki i socijalni faktori utiču na proizvodnju i potražnju bakra. Najveći proizvođači su: Čile, a zatim slede: SAD , Rusija, Zambija Peru, Zair, Kanada, Australija, Iran, Poljska. Na slici 2 dat je histogramski prikaz svetske proizvodnje bakra po kontinentima. [5]

Slika 2. Učešće kontinenata u ukupnoj svetskoj proizvodnji[5]

6

Oko 70% bakra dobija se flotiranjem rude i pirometalurškom preradom, a ostalih 30% luženjem i nekim vidom ekstrakcije iz rastvora.

Proizvodnja bakra je oduvek imala tendenciju rasta, tako je na primer 1900 god. Svetska proizvodnja iznosila 495 000 tona a 2004 god. 14 500 000 tona.U zadnjih dvadeset godina stopa rasta proizvodnje iznosi 3,2%. Na slici 3 dati su podaci o proizvodnji bakra. [5]

Slika 3. Proizvodnja bakra u Svetu od 1900 do 2009 godine[5]

Potrošnja bakra u svetu ima u poslednjih stotinak godina intenzivan rast koji je vezan za širenje njegove primene razvojem nauke i tehnike. Sadašnja potrošnja prelazi 10 mil. tona godišnje. Najveći deo bakra, oko polovine ukupne proizvodnje, troši se u elektroindustriji u najširem smislu (proizvodnja, prenos i korišćenje el. energije). Na proizvodnju legura koje su poluproizvod za dalju proizvodnju u mašinstvu i drugim granama tehnike troši se oko 40 % proizvedenog bakra. Ostalih 10-ak posto troši se u različitim oblastima industrije.Cena bakra je tokom godina varirala, ali je globalno gledano imala tendenciju rasta, koja je danas prisutna. [5]

1.2.2. Domaća prooizvodnja bakra

Kod nas se ležišta bakara nalaze u okolini Bora i sastoje se iz više rudnih tela: Čoka Dulkan, Tilva mika sa rudnim telima ``A``,``C`` i ``D``, Tilva Roš, Brezonik, kao i manja rudna tela: Tilva Ronton, Šistek, rudno telo ``I``, rudno telo ``G`` i rudno telo ``E`` i ``H``.Rudarenje u Boru ima dugu tradiciju ali je masovna eksploatacija krenula s`početka prošlog veka.Na početku eksploatije ruda je bila veoma bogata ( i do 7% bakra u rudi) dok se danas sadržaj smanjio na oko 0,4%. Najveće učešće u svetskoj proizvodnji Borski bakar je imao tridesetih godina, kada je učestvovao sa oko 2% u ukupnoj proizvodnji.U godinama posle II sv. rata Bor je učestvovao sa 1,2÷1,5% , a devedesetih godina sa 1% kada je ostvario i najveću proizvodnju od nastanka basena -1991 godine. Do 1993 godine Bor je proizveo ukupno 3 625 000 tona bakra u vrednosti od 11,05 milijardi dolara gde je uračunata i vrednost zlata, srebra platine i ostalih metala koji su bili pratioci bakra. [5]

7

1.2.3. Karakteristike ležišta

Borsko rudno ležište čini sastavni deo Timočkog andezitskog masiva. Nalazi se u jednoj od hidrotermalno izmenjenih zona timočkog andezitskog masiva, tzv. »borskoj hidrotermalno izmenjenoj zoni«.

Borska hidrotermalno izmenjena zona nalazi se u povlati moćne serije konglomerata i peščara. Neposrednu granicu predstavlja borski rased, pored koga leži i kriveljska hidrotermalno izmenjena zona.

Teren u kome je formirano borsko ležište čine sledeći stenski materijali: razni varijeteti bakronosnih ruda, sveži i hidrotermalni izmenjeni andeziti, andezitski, dacitski i dacito andezitski piroklastiti, konglomerati i peščari, kvartalni aluvijalni nanosi.

U borskom ležištu se mogu izdvojiti tri osnovna varijeteta bakarnih ruda: masivna, mrežasta i impregnaciona ruda. Masivna ruda se nalazi u centralnim delovima rudnih tela, gde je tektonika bila najintenzivnija, a dalje od ovih centralnih delova nalazi se mahom mrežasta ruda.Sav andezit borskog ležišta pripada najvećim delom hornblenda-biotitskom tipu, tzv. timocitu. Timocit ima izrazito porfirsku strukturu sa fenokristalima hornblende i biotita.Mineraloškim ispitivanjima su utvrdjeni sledeci minerali: enargit, kovelin, halkozin, halkopirit, bornit,pirit,kvarc,barit,gips. [3]

1.2.4. Mineralizacija jamske rude

Mineralizacija varira od jednog do drugog rudnog tela.Ipak se može reći da su kovelin i halkozin preovlađujući minerali bakra. Osnovna stena je svuda andenzit. Kao karakterističan sastav otkopane rude uzima se sledeći :

-bakarniminerali 1,5%- pirit 23,5%- kvarc 35%- silikati, gline 40%

96% bakra vezano je u obliku sulfidnih minerala a ostatak u obliku oksidnih minerala. [3]

8

1.3. RTB Bor Grupa

RTB Bor Grupa je, kao jedini domaći proizvođač bakra i plemenitih metala, najznačajnija karika u bakarnom lancu Srbije i kompanija koja je u svetu poznata po visokokvalitetnom katodnom bakru.

Kao osnova industrije i ekonomije u zemlji, biznis s bakrom državi donosi nekoliko stotina miliona dolara godišnje, a RTB Bor Grupa, kao jedinstven sistem, proizvodi rudu bakra i svojom aktivnošću podstiče razvoj čitavog regiona. Otuda je kombinat bakra, sa svojim potencijalima i obilnim prirodnim resursima, strateški veoma važno preduzeće za razvoj celokupne srpske privrede, a kao veliki potencijal za ekonomski prosperitet vide ga i zemlje u okruženju. Organizaciona šema RTB Bor Grupe prikazana je na slici 8. [5]

Slika 8. Organizaciona šema RTB Bor Grupe[5]

9

1.3.1. Istorija i vlasništvo

Jedan od najstarijih tragova rudarstva u Evropi koji datiraju od 4500 godine pre nove ere je pronađen i u oblasti Bora i Majdanpeka.Prvo geološko istraživanje rude bakra u Boru sprovedeno je još 1897 god. i pokrivalo je oblast Tilva Roš. Kada je reč o vodećim imenima u oblasti istraživanja i otkrivanja borskog rudnika, onda je to u naučnoj oblasti Feliks Hofman, u tehničkoj Franja Šistek i u finansijskoj Đorđe Vajfert, što je zabeleženo i na freski iz borske crkve, koja se nalazi u borskom muzeju rudarstva i metalurgije. Đorđe Vajfert je kasnije obezbedio priliv francuskog kapitala i osnovao preduzeće pod nazivom "Francusko društvo borskih rudnika, koncesija Sveti Đorđe". Preduzeće sa središtem u Parizu, počelo je sa radom 1. juna 1904 god.Francuski kapital zadržao se u Boru sve do Drugog svetskog rata i do 1951 god., rudnici bakra u Boru se nalaze u državnom vlasništvu. Tokom tog perioda došlo je do velikih ulaganja.4.avgusta 1961. dotadašnji "Rudnik Bor" preimenovan je u Rudarsko-topioničarski basen Bor i kao takav sa određenim izmenama posluje do 30.jula 1981. kada se reorganizuje u SOUR RTB Bor, koji se sa više SOUR-a udružuje u Poslovnu Zajednicu za proizvodnju i preradu bakra, plemenitih metala i drugih pratećih minerala, hemijskih proizvoda i opreme "BASEN BOR", sa sedištem u Beogradu, Kasnijom reorganizacijom RTB se preimenjuje u RTB GrupuU periodu pre i tokom 1993 godine, kompanija je sprovela različita investiranja koja su inicirala otvaranje novih rudnika i flotacija, kao što je površinski kop "Cerovo", te flotacije Bora, Majdanpeka i Velikog Krivelja.U cilju harmonizacije poslovanja sa tadašnjim zakonskim propisima, 1999 god. kompanija je promenila svoju organizacionu strukturu i nastavila da posluje preko mreže nekoliko preduzeća organizovanih kao društva sa ograničenom odgovornošću koja neformalno sačinjavaju RTB Bor Grupu. U tabeli 1 dat je pregled ukupnih resursa kojim raspolaže RTB Bor Group. [5]

Tabela 1. Pregled ukupnih resursa [5]

Naziv rudnog tela Kategorija * t Cu (%)

Au (g/t)

Ag (g/t)

Donji granični sadržaj Cu (%)

RBBVeliki Krivelj A 91,713,587 0.33 0.07 0.39 0.2Veliki Krivelj B 333,306,825 0.35 0.07 0.39 0.2Veliki Krivelj C1 135,439,825 0.29 0.07 0.39 0.2Ukupno 560,460,237 0.33 0.07 0.39 0.2

RBB

Jama - Tilva Ros B 3,889,738 0.76 0.13 0.94 0.4Jama - P2A B+C1 8,508,893 0.71 0.33 1.96 0.4Jama - Brezanic A 1,972,350 1.28 0.27 1.93 0.4Jama - Borska reka A+B+C1+C2 1,007,832,732 0.53 0.16 1.69 0.3

RBBCerovo kompleks - Cementacija 2

26,580,420 0.31 0.07 1.08

Cerovo kompleks - Cementacija 3

9,143,820 0.33 0.07 1.06

Cerovo kompleks - Cementacija 4

4,027,930 0.28 0.07 1.06

Cerovo kompleks - Cerovo - Primarni

238,358,600 0.31 0.108 0.77

10

Cerovo kompleks - Drenovo

45,777,880 0.28 0.062 1.38

Cerovo kompleks - Kraku Bukaresku

1,600,000 0.62 0.62 2.21

Ukupno 325,488,650

RBM

Majdanpek - Severni Revi

231,381,814 0.30 0.26 2.07 0.1-0.2

Majdanpek - Južni Revir

388,125,680 0.36 0.16 1.24 0.1

Majdanpek - Čoka Marin

B 249,350 19.88

5.44 36.41

Majdanpek - Čoka Marin

C1 21,436 26.22

4.2 43.76

*Rezerve rudnih ležišta se računaju koristeći ruski sistem klasifikacije. Bazirano na tom sistemu, Borski rudnici i nerazvijena ležišta koriste sledeću nomenklaturu:

1. Prva grupa: Porfirna ležišta bakra, velikih dimenzija, gde je bakar ravnomerno i neravnomerno rasprostranjen.

2. Druga grupa: Masivni, grupsani i urasli tipovi rezervi, promenljivih dimenzija, od veoma malih do veoma velikih, koje se pojavljuju kao žičane ili sočivaste rezerve sa neravnomerno zastupljenim bakrom.

Kategorija A: Definisana sa visokim stepenom pouzdanosti sa količinom, kvalitetom, dubinom koji su ispitivani bušotinama raspoređenim u mreži veličine 100x100m.Kategorija B: Definisane kao istražene "rezerve" i srednjeg stepena pouzdanosti, a kvalitet i osobine ležišta su dovoljno detaljno poznate na osnovu mreže dimenzija 150x150m da bi se obezbedila osnovna pouzdanost projekta.

Kategorija C1: Zahteva dodatne radove u cilju boljeg određivanja njihovih parametara i kvaliteta, kao i daljih radova na istraživanju.

Kategorija C2: Slično kao pod C1, ali se ove rezerve obično definišu na osnovu široko razmaknutih bušotina ili na osnovu površinskog pojavljivanja...

Nakon dekomponovanja holdinga RTB Bor Grupa i privatizacije zavisnih preduzeća, kompanija funkcioniše kao jedinstven sistem sa četiri glavna proizvodno zavisna preduzeća - RBB, RBM i TIR i matično preduzeće. Osnovnom delatnošću, eksploatacijom rude i preradom, bave se RBB, RBM i TIR.

Osnovne delatnosti:- RBB - Rudnici bakra Bor d.o.o.- RBM - Rudnik bakra Majdanpek d.o.o.- TIR - Topionica i rafinacija d.o.o.

11

1.3.2. RBB

RBB čine sledeće celine:- Veliki Krivelj- Flotacija Veliki Krivelj- Jama- Flotacija Bor- Jama - Borska Reka- Cerovo

Površinski kop Veliki Krivelj

Slika 4. Površinski kop Veliki Krivelj[5]

Rudnik bakra „Veliki Krivelj“ otvoren je 1979. godine. Raskrivanje je trajalo do 1982., a godinu dana kasnije ležište počelo je da se eksploatiše. Od 1983. godine do danas otkopano je oko 194,6 miliona tona rude sa prosečnim sadržajem bakra od 0,342 %, što ukupno iznosi  oko 665.000 t bakra u rudi. Da bi se dobio ovaj bakar bilo je neophodno da se otkopa oko 178,8 miliona tona jalovine (koeficijent raskrivke 0,92).

Preostale overene geološke rudne rezerve iznose preko 617 miliona tona rude sa srednjim sadržajem bakra od 0,32 %, dok su bilansne 474,3 miliona tona, sa prosečnim sadržajem 0,323 %. Ukupno, dakle, ležište „Veliki Krivelj“ sa 1.533.821 tona bakra u rudi i predviđenim povećanjem kapaciteta na 10,6 miliona tona rude godišnje, predstavlja potencijal za eksploataciju u narednih 45 godina.

Krajem 2010. godine produžena je strela na odlagaču za 45 metara radi direktnog odlaganja jalovine sa kopa „Veliki Krivelj“ u otkopani prostor starog Borskog kopa.U narednih 10-15 godina kapacitet otkopavanja biće 10,6 miliona tona rude godišnje, sa srednjim sadržajem bakra od 0,28 % do 0,38 %. Godišnje će se, u narednih pet godina, sklanjati i oko 20 miliona tona jalovine, a nakon toga će koeficijent raskrivke biti  povoljniji. [5]

12

Slika 5. Praoizvodnja u pogonu Veliki Krivelj od 1995-2012 god[5]

Flotacija Veliki Krivelj

Slika 6. Flotacija Veliki Krivelj[5]

Flotacija u Velikom Krivelju je, kao i tamošnji površinski kop, puštena u probni rad decembra 1982. godine. Projektovana je i izgrađena za godišnji kapacitet od osam miliona tona rude, sa trostepenim drobljenjem rude i dvostadijalnim mlevenjem u tri identične mlinske sekcije. Tri godine kasnije, Institut za bakar iz Bora izvršio je reprojektovanje, pa se u kriveljskoj flotaciji 1985. godine sa selektivnog flotiranja rude prešlo na kolektivno.

Od početka proizvodnje 1983. godine do danas, Flotacija je proizvela 2.765.063 tona suvog koncentrata bakra sa prosečnim kvalitetom od 19,68% Cu i iskorišćenjem od 81,6%, što ukupno iznosi 544.112 tona bakra u koncentratu. [5]

Jama

Podzemni rudnik u Boru, poznat po nazivu „Jama“, kontinuirano radi od 1902. godine. Rekordni proizvodni rezultati zabeleženi su u periodu od 1996. do 1998. godine  kada se godišnje otkopavalo i do 1,9 miliona tona rude.

U Jami se trenutno otkopavaju rudna tela „Brezonik“ i „T“.  Preostale rudne rezerve u rudnom telu „Brezonik“ iznose 475.000 tona, sa srednjim sadržajem bakra od 1,25%. Overene

13

geološke rezerve u rudnom telu „T“ iznose 239.000 tona, sa srednjim sadržajem bakra od 5,095%  i srednjim sadržajem zlata od 2,621 g/t rude.

Otkopavanje u ovim rudnim telima planira se tokom 2011. i 2012. godine. U toku su pripremni radovi za eksploataciju rudnog tela „T1“ u kojem ima oko 350.000 t rude sa srednjim sadržajem bakra od 1,897%  i zlata od 0,822 g/t rude. [5]

Slika 7. Proizvodnja Jame Bor od 1902 - 2010. god. [5]

Flotacija Bor

U Boru rade Stara i Nova flotacija. Stara flotacija je instalirana 1942. godine. a 1933. godine je puštena u rad prva industrijska flotacija za preradu rude bakra borskog orudjenja. Nova flotacija je puštana u rad sledećim rasporedom : 26.12.1969. godine, "C" sekcija, 15.05.1970. godine "B" sekcija i 27.07.1973. godine "A" sekcija.U radnom pogonu postojale su tri mlinske sekcije, odnosno sekcije za mlevenje rude. Sekcija A je imala projektovani kapacitet 2,0 Mt, a sekcije B i C imaju projektovani kapacitet po 1,25 Mt godišnje.Pošto je sekcija A dislocirana na rudnik Cerovo, u ovoj flotaciji postoje sekcije B i C, koje se koriste za usitnjavanje i flotiranje jamske rude i šljake. [5]

Jama - Borska Reka

Najveći potencijal jamske eksploatacije u kompaniji RTB Bor je ležište „Borska reka“. Postojeća infrastruktura pogona Jama (prostorije i objekti, izvozna postrojenja, sistem transporta i drobljenja, sistem odvodnjavanja i ventilacije sa energetskim kapacitetima) povećava vrednost potencijalnih rudnih rezervi.

U ležištu „Borska reka“ proračun ukupnih geoloških rezervi zahvaćenih blok-modelom u konturi graničnih sadržaja 0,3% Cu koji pripadaju A, B, C1 i C2 kategorijama između etaža k+25 m i   k-995 m iznosi preko milijardu tona rude i više od 5,5 miliona tona bakra, a u kategorijama A, B i C1 iznosi 556,9 miliona tona rude i 3,15 miliona tona bakra sa pratećim elementima (zlato, srebro, molibden i dr.).

Bilansne rezerve overene su na osnovu podataka istraživanja  i tehno-ekonomske ocene u delu ležišta iznad k-455 m. Do ovog nivoa obračunato je ukupno oko 319,9 miliona tona rude sa 0,50 % Cu; zlata 0,204 g/t rude i molibdena 35,89 g/t rude.

14

Pored rudnog ležišta na XVII horizontu izgrađeno je postrojenje primarnog drobljenja sa tehnološkom linijom transporta i izvoza rude. Ležište je otvoreno i dobrim delom razrađeno za otkopavanje iznad XVII horizonta, tako da su potrebna određena investiciona sredstva i optimalan vremenski period za izradu dodatnih prostorija i objekata. Studijom koju je izradio Rudarsko geološki fakultet u Beogradu utvrđeno je da je tehnički moguće otkopavati rudu u zahvatu iznad XVII horizonta, otkopnom metodom sa očuvanjem površine i sa ekonomski prihvatljivim efektima. Zaključkom Studije konstatovano je da otkopavanje rude iznad XVII horizonta ni u kom slučaju ne ugrožava i ne umanjuje efekat otkopavanja ležišta „Borska reka“ ispod XVII horizonta i ne isključuje primenu metode sa zarušavanjem.

Rezerve rude iznad XVII horizonta k-155 m iznose preko 20.000.000 t rude sa sadržajem bakra od 0,5%; zlata 0,187 g/t rude; srebra 1,66 g/t rude; molibdena 40,7 g/t rude.Vertikalni profil kroz rudno telo "Borska Reka" sa istražnim bušotinama. [5]

Cerovo

Ležište „Cerovo“ nalazi se u rudnom polju Mali Krivelj – Cerovo, 15 kilometara severozapadno od Bora. Na ovom lokalitetu otkrivena su rudna tela „Cerovo – Cementacija 1“, „Cerovo – Cementacija 2“, „Cerovo – Cementacija 3“, „Cerovo – Cementacija 4“, ležište „Drenova“ i „Cerovo – primarno“.

Ovaj površinski  kop pripada porfirskom tipu ležišta, sa osnovnom mineralizacijom nastalom u  hidrotermalno izmenjenim andezitskim stenama.

Glavni nosilac bakronosnog orudnjenja je mineral halkopirit praćen bornitom, dok je pirit najzastupljeniji mineral u orudnjenju. U manjoj meri zastupljeni su halkozin, kovalin i azurit. Ležište „Cerovo - Cementacija 1“ otkopavano je u periodu od 1993. do 2002. godine. Tada je eksploatacija obustavljena i to nakon otkopavanja blizu 20 miliona tona rude i proizvodnje 97,5 hiljada tona bakra u koncentratu, 1,2 tone zlata i 8,3 tone srebra.Povoljniji poslovni ambijent i tržišni uslovi, u dobroj meri diktirani dobrom cenom bakra na Londonskoj berzi metala, otvorili su 2011. godine kombinatu bakra mogućnost za obnavljanje proizvodnje u zapostavljenom rudniku „Cerovo – Cementacija 1“, gde je ostalo da se otkopa još 14 miliona tona rude srednjeg sadržaja 0,31%. Nova sagledavanja pokazala su da proizvodnja u njemu, ali i u ostalim ležištima koja pripadaju kompleksu „Cerovo“, i imaju ukupno 320 miliona tona rude, može biti rentabilna i sa prosečnom godišnjom cenom bakra od šest hiljada dolara za tonu. [5]

Sporedne delatnosti koje ne pripadaju baznoj proizvodnji rudarstva i metalurgije su:

U okviru RBB-a:

Fabrika kreča Zagradje i Istražni radovi

15

1.3.3. RBM

RBM čine sledeće celine:- Površinski kop "Majdanpek" i Flotacija "Majdanpek"- Rudnik sa podzemnom eksploatacijom "Čoka Marin".-

Površinski kop "Majdanpek"

Prve rezerve rude bakra u Majdanpeku, u „Južnom reviru“, utvrđene su krajem 1953. godine i tada su iznosile 85 miliona tona rude sa prosečnim sadržajem bakra od 0,83 odsto. Na osnovu njih, a uz pretpostavku daljeg istraživanja, Savezno izvršno veće SFRJ donelo je 16. aprila 1954. godine Rešenje o osnivanju preduzeća „Rudnik bakra Majdanpek“.

Tri godine kasnije, u julu 1957., odobrena su sredstva za izgradnju Rudnika, a tada su počeli i prvi radovi, odnosno pripremanje prve etaže za površinski kop „Južni revir“ i terena za izgradnju primarnog drobljenja. Krajem 1958. godine, na koti +620 m brda „Švajs“, počeli su prvi radovi „na jalovini“, a za te poslove u Majdanpek su stigla četiri kamiona marke „EUKLID“.Prve tone koncentrata bakra isporučene su u Bor 25. juna 1961. godine, a tada je svečano obeležen i početak proizvodnje u Rudniku bakra Majdanpek. Istog dana u borskoj Topionici su izlivene prve anode od majdanpečkog koncentrata.

Eksploatacija drugog površinskog kopa u Majdanpeku, „Severnog revira“, nakon probne proizvodnje i „uhodavanja“ ležišta,  počela je 14. decembra 1983. godine, po dobijanju Rešenja za izvođenje radova. Do 1993. godine tamo je otkopavana samo ruda bakra, a te godine počelo je i otkopavanje rude cinka i olova. Na površinskom kopu „Severni revir“ radilo se na tri radilišta. Prva ruda data je sa ležišta „Centralni deo“ 1989. godine. Radovi na polimetaličnoj rudi, na radilištu „Tenka“, počeli su u maju 1993. godine i trajali su samo dva meseca. Proizvodnja je tamo obnovljena 1999. godine i ponovo obustavljena dve godine kasnije zbog niske cene cinka i olova u to vreme. Na radilištu „Dolovi“ eksploatacija porfirske rude počela je jula 1996. godine, a prve količine  bakra odatle date su 1999. godine.

Rudnik zlata „Čoka Marin“ počeo je da radi u maju 2003. godine, a prva ruda odatle u Majdanpek je stigla tri meseca kasnije. [5]

U Rudniku bakra Majdanpek od početka eksploatacije do kraja 2010. godine, ostvarena je sledeća proizvodnja:

Ruda bakra .................................................. 369.055.198 tRuda cinka i olova (polimetalična) ........................ 575.800 tJalovina ........................................................ 918.480.819 tUkupna proizvodnja .................................. 1.288.111.817 tKoncentrat bakra (suvi) .................................... 7.857.572 tBakar u koncentratu ......................................... 1.696.746 tZlato u koncentratu ............................................... 84.325 kgSrebro u koncentratu .......................................... 438.119 kgKoncentrat cinka i olova (polimetalični) ................. 25.383 tCink ....................................................................... 9.145 tOlovo ..................................................................... 2.199 t

16

Površinski kopa "Južni revir"

Površinski kop "Južni revir" (kop u užem smislu - bez odlagališta) je eliptičnog oblika približne dužine po većoj osi od 2.450 m i po manjoj od 1.600 m. Najviša tačka kopa je približno na nivou +588m. Najniža tačka do koje se stiglo na kopu je 120,4 m. Eksploatacija je etažna, sa visinom etaže od 15m . Do nivoa +350 m površinski kop je visinskog tipa, ispod nivoa +350 m kop prelazi u dubinski tip.

Zaključno sa 2010. godinom sa Južnog revira je data sledeća proizvodnja:Ruda bakra ...................................................331.108.859 tJalovina ........................................................ 776.697.772 tUkupna proizvodnja ...................................1.107.806.631 tKoncentrat bakra a samim tim i metali u njemu nisu vodjeni posebno za Južni revir. [5]

"Severni revir"

Površinski kop "Severni revir" (kop u užem smislu - bez odlagališta) je eliptičnog oblika približne dužine po većoj osi od 1.900 m i po manjoj od 1.100 m. Najviša tačka kopa je približno na nivou +675 m. Najniža tačka do koje je kop stigao jeste 360,6 m. Eksploatiše se etažno, sa visinom etaže od 15 metara (od novembra 1983. godine, pa do sredine 1991. godine, etaže prilikom otkopavanja bile su po 25 metara). Do nivoa +452 m površinski kop je visinskog tipa, ispod nivoa +452 m kop prelazi u dubinski tip.

Zaključno sa 2010. godinom sa "Severnog revira" je data sledeća proizvodnja:Ruda bakra ..................................................... 37.946.339 tRuda cinka i olova (polimetalična) ......................... 575.800 tJalovina ......................................................... 141.783.047 tUkupna proizvodnja ...................................... 180.305.186 tKoncentrat cinka i olova (polimetalični) ................... 25.383 tCink ......................................................................... 9.145 tOlovo ...................................................................... 2.199 tKoncentrat bakra a samim tim i metali u njemu nisu vodjeni posebno za "Severni revir".[5]

Flotacija

Flotacija bakra  "1" u rudniku bakra Majdanpek, puštena je u probnu proizvodnju 25.06. 1961. godine, a 25.06.1961. godine isporučene su prve tone koncentrata bakra topionici u Boru. Flotacija do 1.01.1962. godine radi sa probnom proizvodnjom, i taj datum se uzima kao dan  početka rada flotacije  sa instaliranim kapacitetom od 3.500.000 tona rude godišnje, koja je prerađivana u  četiri identične sekcije mlevenja (I,II,III i IV) koje egzistiraju sve do danas.Dana 24.11.1968. završena je flotacija "2" sa tri nove sekcije (V,VI i VII), jediničnog kapaciteta 170 t/h, odnosno ukupnog 3.750.000 t/godišnje, dok je VII sekcija puštena u rad 23.07.1969., a 27.11.1971. godine puštena je u rad i flotacija "3" sa sekcijama VIII,IX i X, identičnog kapaciteta kao i flotacija "2".

Ugradnjom XI sekcije 1975. godine, uvećan je godišnji kapacitet prerade rude za novih 1.350.000 tona, čime je kapacitet prerade rude zaokružen na 12.350.000 tona godišnje.U svim flotacijama projektovan je ciklus trostadijalnog drobljenja rude sa prosejavanjem, ciklus dvostadijalnog mlevenja i ciklusi flotiranja minerala bakra sa Au i Ag. [5]

17

1.4. Metalurgija bakra

Metalurgija je grana nauke o materijalima koji proučava fizičko i hemijsko ponašanje metalna, jedinjenja metala i njihovih jedinjenja, koje se zovu legure.Metalurgija podrazumeva niz operacija neophodnih da se iz sirovine (rude ili koncentrata) dobije čist metal ili legura pogodni za korišćenje u raznim granama tehnike. [6]

Metalurgija se može podeliti na više načina u zavisnoti od procesa: prema tehnološkom procesu:

- pirometalurgija (topljenje pri visokim temperaturama) - hidrometalurgija (izvlačenje metala iz sirovina pomoću vodenih rastvora) -elektromelaturgija (elektrometalurška prerada rude)

elektortermička (crni metali) elektohemijska (obojeni metali)

Najpoznatija i najčešća podela metalurgije je na: • crnu metalurgiju i • obojenu metalurgiju

Prapočetci topljenja bakra, datiraju od pre oko 10000 godina. Prvo topljenje bakra vršeno je iz bogatih, ručno odabranih komada oksidne rude stavljene na užareni ugalj.Usavršavanje “topionica” bakra se dalje odvijalo preko topljenja u jami sa spoljašnjim uduvavanjem vazduha, preko šahtnih peći, do plamenih peći. Plamene peći su prvi agregati za topljenje koncentrata bakra, uz dobijanje rastvora sulfida bakra i željeza (kamenca).Dalja prerada kamenca u cilju dobijanja bakra vrši u se u koncentratima, pri čemu se dobija sirovi bakar sa oko 98,5-99,9% bakra.Bakar dobijen u koncentratima nema potreban kvalitet, pa se zato vrši njegova rafinacija – plamena I elektrolitička, pri čemu se kao definitvni proizvod dobija anodno, odnosno katodni, visokokvalitetni bakar, sa preko 99,99% Cu. [6]

18

2. TIR Bor

2.1. Topionica

Delovi TIR-a su:- Topionica- Elektroliza- Fabrika sumporne kiseline- Livnica- Fabrika bakarne žice- Transport- Energana-

Topionica i rafinacija sastoje se iz dve linije. Prva linija za topljenje je puštena u rad 1961. god. a druga 1971. god. Trenutno je u toku postupak demontaže linije 2 na mestu koje će biti isprojektovana i ugrađena nova linija za topljenje. Ukupni godišnji projektovani kapacitet je 600,000 tona koncentrata dok je tekući kapacitet procenjen na 540,000 tona na dve linije topljenja. Trenutno radi linija br.1 sa kapacitetom 270,000 tona koncentrata godišnje.TIR je nekada imao tri pogona sumporne kiseline od kojih sada radi samo jedan, dok su ostala dva demontirana.Godišnji projektovani kapacitet Elektrolize je 120,000 tona.Dodatna postrojenja uključuju pogon plemenitih metala i pogon za proizvodnju bakar sulfata kapaciteta 1.200t/god. [5]

Slika 8. Podaci o radu TIR-a[5]

19

Slika 9. Maketa TIR-a[5]

1. Skladište2. Beding3. Skladište uglja4. Reaktor br.15. Reaktor br.26. Plamena peć br.17. Plamena peć br.28. Električni filter za Reaktor br.19. Električni filter za Reaktor br.210. Električni filter za plamenu peć11. Konvertori12. Plamena rafinacija13. Električni filter za konvertore14. Betonski dimnjak (150m)15. Dimnjak od opeke (110m)16. Rezervoar za vodu17. Kompresorska stanica18. Transformatorska stanica19. Kantina

20. Skladište nafte21. Rezervoar za vodu22. Kontrolna soba prženja i

topljenja23. Upravna zgrada topionice24. Ventilator reaktora25. Gasni ventilator plamene peći26. Transformatorska stanica

plamene peći27. Gasni ventilator konvertora28. Toranj za mešanje D-10729. Toranj za mešanje D-10830. Ventilatori betonskog dimnjaka31. Gasni ventilator Reaktora br.132. Gasni ventilator Reaktora br.233. Ulazni magacin uglja za

plamenu peć br.134. Istovarna stanica za ugalj35. Dnevni rezervoar nafte

20

Tabela 2. Podaci o radu TIR-a[5]

u hiljadama tona 2006 2007 2007 2007

Bor 16 25 25 25Veliki Krivelj 45 53 53 53Majdanpek 27 37 37 37G.MilanovacUvoz 117 55 55 55Ukupno 108 170 170 170

2002 2002 2002 2002

Anode 000t 42 42 42 42H2SO4 000t 68 68 68 68Katode 000t 36 36 36 36CuSO4 000t 0.9 0.9 0.9 0.9Zlato kg 758 758 758 758

Srebro kg 6,838 6,838 6,838 6,838Selen kg 17,390 17,390 17,390 17,390

Platina kg 6 6 6 6Paladijum kg 43 43 43 43

Tabela 3. Podaci o radu TIR-a[5]

Elektroliza

Pogon elektrolitičke rafinacije (elektroliza) je građen u dve faze. 1933. god. kada je sagrađena prva hala i 1969. god. kada je sagrađena druga, trenutno proizvodno aktivna hala. U pogonu je trenutno aktivno 1140 elektro-rafininacionih ćelija i godišnje se proizvodi 120.000t katodnog bakra.Elektroliza dobija bakarne anode, koje sadrže 99% bakra i određeni procenat zlata i srebra, iz Topionice sa linije livenja anoda, i one se potapaju u bakarno-sumporni kiselinski elektrolit. Na kraju procesa, svaka katoda teži od 80 do 100 kg, a nerastvoreni ostatak anoda se vraća u topionicu na ponovno topljenje. Elementi koji se pored bakra nalaze u anodi (zlato, srebro i ostali plemeniti metali) tokom procesa rafinacije padaju na dno ćelija u vidu mulja, koji se skuplja, filtrira i šalje na preradu u Fabriku plemenitih metala - zlataru. [5]

Fabrika plemenitih metala

Ova proizvodna jedinica, koja je počela sa radom 1969. godine, koristi anodni mulj iz procesa rafinacije kao polaznu sirovinu za proizvodnju zlata, srebra, platine, paladijuma i selena i projektovana je da godišnje preradi 200 tona vlažnog anodnog mulja. [5]

Fabrika bakar-sulfata (plavog kamena)

Ova fabrika je počela sa radom 1982. godine i sadrži opremu za uparavanje elektrolita, kristalizaciju, filtraciju i pakovanje plavog kamena. Finalni proizvod sadrži kristal bakar II sulfata koji se koristi u poljoprivredi i industriji. Godišnja proizvodnja je 1200 tona. [5]

21

Sporedne delatnosti koje ne pripadaju baznoj proizvodnji rudarstva i metalurgije u okviru TIR-a su:

Fabrika bakarne žice Livnica Transport Energana Fabraka armatura Fabrika odlivaka Žagubica Fabrika soli plemenitih metala

2.2. Postupak dobijanja bakra

Najveće količine bakra u svetu se dobijaju prženjem koncentrata koji sadrži oko 20% Cu, a zatim topljenjem dobijenog prženca. Šematski prikaz pirometalurškog postupka dobijanja bakra, koji se primenjuje i u Boru je prikazana na slici 10. [6]

Faze pirometalurškog postupka dobijanja bakra: priprema, przenje, topljenje, konvertovanje[7]

2.2.1. Priprema

Priprema sadrži sledeće faze:- privatanje koncentrata, - skladištenje, - mešanje šarže (bedding). -

Prijem – donošenje koncentrata vrši se putem kamiona i vagona. Vagon se dovozi do mašine ‘’viper’’ koja ga hvata za bočne strane, okreće za 180 stepeni i istresa sadržaj vagona u bunker gde se trakama odvozi koncentrat u skladište. Funkcija rešetke u bunkeru je da spreči velike komade da oštete traku. GGK je 30-50cm. Skladištenje - Spreman koncentrat se skladišti u boksove kojih ima sa dve strane po 6. Koncentrati se mešaju, isto kao i topitelji (kvarc i krečnjak). Topitelji su sastojci koji pomazu da se neželjeni elementi (minerali) otklone i ostane bakar, kao i sa ciljem dobre homogenizacije šarže pre prženja. Hala ima dva polja, koja sadrže svaki oko 10.000 tona koncentrata. Izmedju bunkera se nalazi kanal sa pokretnim trakama.Mešanje šarze – Iznad bunkera se nalazi traka sa sitom sa koje sirovina pada u bunker. Šarža je mešavina koncentrata i topitelja i koristi se kao polazna sirovina za dalju preradu. U zavisnosti od koncentracije elemenata u koncentratu, dodaje se odredjen procenat topitelja. Mešanje šarže se vrši dodavanjem sloja koncentrata, pa sloja topitelja, pa koncentrata.Dnevno se proizvede 735t koncentrata i 175t topitelja. Prosečan sadržaj bakra u koncentratu prilikom topljenja je 20%. Kvalitet domaćeg koncentrata: Cu= 9-19%, Fe = 21,5-38,6%, S=24,4-43,1%, SiO2=6-19,5, Al2O3=1,6-5,5%Kvalitet uvoznog koncentrata: Cu= 21,5-30,1%, Fe = 28,2-30,9%, S=28,6-33,3%, SiO2=3,3-10,8, Al2O3=1,4-2,8%. [7]

22

2.2.2. Prženje

Oksidaciono prženje sulfidnih koncentrata bakra se vrši radi delimičnog odstranjenja sumpora, jer gu šarži mora ostati toliko da bude vezan u obliku sulfida. Ponekad se može topiti i nepržena ruda i koncentrat, ukoliko je sadržaj sumpora u polaznoj sirovini takva da se pri topljenju dobije kamenac zadovoljavajućeg sastava. [6]

Prženje se vrši u fluo-solid rekatoru u lebdećem stanju. Sadržaj sumpora je 8-9%, a gasovi u količini od 30.000-40.000 Nm3/h. Ciklon sadrži 2 elektrostatička filtera. Sadržaj čvrstih čestica u prašini je 37-39mg/m3, a SO2 nakon prečišćavanja 220-285g/m3 Reaktor ima izgled kao bure, u donjem delu je kupast. Njime se upravlja iz prostorije tzv. ‘’Huston’’. U njemu ide šarža odozdo, kao i vazduh, a voda odozgo. Kod prženja se odstranjuje samo 50% sumpora, ostatak je potreban zbog dizanja temperature. Regulacija toplote se vrsi dovodjenjem šarže (koncentracijom sumpora u šarži) i vodom. Dobija se prženac (sitni kamenčići temperature oko 500 stepeni). Oko 1 – 1.20 m je posteljica reaktora. Utrošak energije se vrši samo prilikom zagrevanja reaktora, jer se posle posteljica dovoljno ugreje i akumulira toplotu. Zagadjenje je u vidu prašine i gasova. Što se prasine tiče, dobar deo se zadržava. Vrši se mehaničko odstranjivanje čestica prašine, vodeno, pa elektrostatičko. Gasovi idu u fabriku sumporne kiseline. [7]

Produkti prženja:- Prženac (Cu2S; FeS: CuO; Fe2O3; Fe3O4; SiO2)- Gasovi prženja ( SO2; SO3; CO2; višak kiseonika i azota)- Prašina ( oko 10% mase šarže predstavlja prašina)

Iskorišćenje bakra u fazi prženja ≈99,5% Proizvodnja sumpora (50t dnevno za peć 250 m2) Koncentracija sumpora u gasu min 5%[6]

2.2.3 Topljenje

Osnovni cilj procesa topljenja u metalurgiji bakra je odvajanje sulfida od oksida, pri čemu se bakar koncentiše u sulfidnom obliku u kamenac – bakrenac (Cu2S + FeS), a svi oksidi u trosku. [6]

Ulazne komponente pri šaržiranju plamene peći pri topljenju bakrenih šarži su:- prženac (ređe koncentrat),- topitelj,- konvertorska troska,- goriva koja obezbeđuju potrebnu temperaturu u peći.

Proizvodi topljenja koji se dobijaju u plamenoj peći su:- bakrenac,- troska,- gasovi.

Plamena peć prevodi prženac u rastop. Postoje dve plamene peći od kojih je samo jedna u funkciji. Dimenzije su 30x10x5m oblika kvadra i izgradjena je od vatrostalne opeke. Sadrži magnetit koji služi da ne procure plamena peć i mnoge cevi sa vodom koje sluze za hladjenje. Ulaz pored prženca su hladni materijali i gorivo. Temperatura peći je oko 600°C. Kao gorivo se koristi visokokaloričan ugalj. Dobija se oko 332t bakrenca dnevno (sumpor, bakar, željezo) sa prosečnim sadržajem bakra od 40-45%. Temperatura bakrenca je od 1100-1200°C koji se u loncima zapremine 6m3 transoprtuje do konvertora. Ispust za bakrenac je niži i ide u

23

konvertor. Jedan od proizvoda je i topionička šljaka sa sadržajem Cu oko 0,6-0,7% i deponuje se u vidu rastopa. Gasovi iz peci koji sadrže 8-27g/m3 sumpora idu u atmosferu. Dimnjak plamene peci je visok 100m. [7]

2.2.4. Konvertovanje

Dobijeni bakrenac iz plamene peći sa procesa topljenja, odlazi na dalju preradu uoči dobijanja sirovog metala. Sirovi metal se dobija procesom konvertovanja, cilj i zadatak ovog procesa je: izdvajanje primesa i dobijanje čistog metala.Konvertori su cilindričnog oblika, uređaji napravljeni od čeličnog lima, a sa unutrašnje strane je obložen vatrostalnim materijalom. Na obodu konvertora nalaze se dva glatka prstena i jedan nazubljeni prsten. Glatki prstenovi služe za oslanjanje konvertora na betonske blokove, a nazubljeni prsten služi za pokretanje konvertora oko svoje osovine. Na prednjem delu konvertora nalaze se usta konvertora, koja služe za sva moguća šaržiranja, ulivanja i izlivanja. Iznad usta konvertora nalazi se tzv. hauba ili dimohvatač, na kome se nalaze vrata koja su za vreme rada konvertora spuštena i za vreme šaržiranja otvorena. Hauba ima za zadatak da primi sve gasove koji nastalu u toku procesa i da ih usmeri prema rashladnoj komori.Sa druge strane nalaze se duvnice preko kojih se uduvava vazduh u konvertor, iznad konvertora nalazi se bunker za kvarc i bunker za hladan materijal. Pored svakog konvertora nalazi se kabina iz koje radnik upravlja konvertorom i u kojoj se nalaze instrumenti za merenje pritiska i temperature. [7]

Proces se deli na dva perioda:Prvi period – Oksidacija FeS-a i šljakovanje nastalog FeO-a (duvanje na šljaku). Za vreme prvog perioda u konvertoru se uliva bakrenac, šaržira topitelj (kvarc) i uduvava vazduh. Posle prvog perioda dobili smo fajelitnu šljaku koja se zbog većeg sadržaja bakra vraća na proces topljenja i gasovi koji odlaze na otprašivanje i hlađenje a zatim u fabriku sumporne kiseline. U konvertor ostaje rastvor sulfida bakra koji se zove beli mat Cu2S.Drugi period - prerada belog mata u konvertorski bakar koji se zove blister bakar. Ovaj period procesa se sastoji u produvavanju dobijenog belog mata do dobijanja blister bakra pri čemu se u konvertoru odvijaju dve osnovne reakcije:

Oksidacija Cu2S do kupro oksida2 Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2

I reakcija dobijenog Cu2O sa preostalim količinama Cu2SCu2S + Cu2O = Cu + SO2

Prilikom mešanja dva tečna rastopa Cu2S i Cu2O nastaje gas SO2 pod velikim pritiskom. Ovaj gas na visokoj temperaturi koja vlada u konvertoru zauzima veliku zampreminu što bi izazvalo eksploziju. Iz tog razloga se Cu2O unosi u hladnom stanju ili se uliva u prvom periodu rada. Najpoželjnija primesa u procesu produvavanja belog mata je Fe. Blister bakar ide u proces anodne rafinacije. Pored njega se dodaje vazduh i reducenti (bukova gradja). Krajnji proizvod je anodni bakar sa 99,5% Cu pa se takav prosledjuje na livenje u kokile. Masa anode je 235kg. [7]

24

Ruda bakra Bogata ruda bakrom

Obogaćivanje Jalovina

Topljenje u

Koncentrat Aglomeracija šahtnoj peći

Prženje

Prženac

Topljenje Troska

Konvertorska troska Bakrenac

Konvertovanje

Blister bakar

Plamena rafinacija

Plameno rafinisani bakar

Elektrolitička rafinacija

Elekrolitičko rafinisani bakar

Slika 10. Pirometalurški postupak dobijanja bakra[6]

25

2.3. Fabrika sumporne kiseline

Proizvodnja tehničke sumporne kiseline, sa koncentracijom od 93.0 - 98.4% se odvija u dve fabričke jedinice K2 i K3 (od kojih jedna - K3 nije u radu od 1999. godine) i sa totalnim proizvodnim kapacitetom od 475 000 tona godišnje. Takođe, kao dodatna proizvodna jedinica, postoji i fabrika akumulatorske kiseline, sa koncentracijom od 66 i 32 Nomea.

Proizvodnja sumporne kiseline, u obe fabrike, odvija se kontaktnim postupkom ili jednostrukom katalizom. Prva fabrika koje je otvorena 1971. godine opremljena je nemačkim programom Chemiebau, a druga, otvorena 1981., japanskom opremom Ebarra korporacije. [5]

2.3.1. Postupak dobijanja H2SO4

Ideja proizvodnje sumporne kiseline kontaktnim postupkom se javlja 30-tih godina 19 veka. Flips je 1831. godine predložio oksidaciju SO2 kiselinom iz vazduha, propuštanjem gasne smeše preko užarenog platinskog katalizatora.Sa razvojem industrije eksploziva i sintetičkih boja, kada se pojavila i potreba za koncentrovanom H2SO4 i oleumom sredinom druge polovine 19 veka, započeta su i istraživanja na razvoju kontaktnog postupka za proizvodnju H2SO4.70-tih godina 19 veka se ustanovilo da su primese koje se nalaze u gasu uzrok smanjenja aktivnosti platinskog katalizatora. Iz tih razloga je preuzeto da se gas prethodno prečisti i to je bilo od presudnog značaja za dalji razvoj proizvodnje sumporne kiseline kontaktnim postupkom.Katalitička aktivnost vanadijum-pentoksida V2O5 je otkrivena 80-tih godina 19 veka, ali je industrijska primena počela tek 20-tih godina prošlog veka. Čistom vanadijum pentoksidu su dodavani razni aktivatori nosači i promotori, kako bi povećali njegovu katalitičku aktivnost. Pod tim se podrazumeva veća brzina reakcije, viša temperatura reakcije i mnogo manja osetljivost na primese u gasu. Od tada počinje šira primena kontaktnog postupka za proizvodnju sumporne kiseline .Otkrivanje novih materjala otpornih na sumpornu kiselinu je takođe imalo uticaj na razvoj tehnologije kontaktnog postupka za proizvodnju sumporne kiseline.Po kontaktnom postupku u Boru su u prošlom veku izgrađene tri fabrike za proizvodnju sumporne kiseline. U Boru se kao polazna sirovina za proizvodnju sumporne kiseline uzima SO2 gas koji se dobija isključivo kao otpadni gas iz metalurških procesa dobijanja bakra, tačnije iz Topionice bakra.Pri preradi flotacijskog koncentrata bakra u proizvodnji bakra oslobađaju se velike količine SO2 gasa, koji je različite koncentracije u zavisnosti u kojoj fazi procesa se izdvaja.Za proizvodnju sumporne kiseline u Boru koriste se gasovi fluosolid reaktora za prženje koncentrata bakra i gasovi konvertovanja bakra. Ovi gasovi se mešaju u mešnoj kuli i razvode se, ranije u tri, a sada u jednu fabriku za proizvodnju sumporne kiseline. Zbirni otpadni topionički gasovi, s'obzirom na njihov način dobijanja, imaju visoku temperaturu, oko 250-300 0C i primese prašine. Gasovi iz plamenih peći se za sada ne koriste zbog niskog sadržaja SO2 gasa u otpadnom gasu, pa se izbacuju putem dimnjaka u atmosferu. [6]

Kod kontaktnog postupka za proizvodnju sumporne kiseline, uzimajući SO2 gas kao polaznu sirovinu, razlikujemo četiri faze:

a) Prečišćavanje gasab) Sušenje gasac) Oksidaciju SO2 u SO3

d) Apsorpciju SO3 gasa. [7]

26

3. TIR Bor kao zagađivač životne sredine

3.1. Zagađenje vazduha

Jedna od glavnoih direktnih/indirektnih zagađivača u metalurgiji bakra je svakako pirit - FeS2. Pirit je jedan od najzastupljenijih sulfidnih minerala i jedan od najzastupljenijih minerala u celini. Prisutan je u mnogim vrednim mineralnim sirovinama uglavnom kao nečistoća koja remeti njihovu mineralnu obradu i tretman. Pritom, FeS2 je neizbežno prisutan u sulfidnom mineralu bakra kao i u koncentratu bakra.

Međutim, pored zagađenja zemljišta i vode oksidacijom minerala bakra i FeS2 u toku metalurškog procesa, javlja se i zagađenje vazduha gasom SO2, ako se ne pretvori adekvatno u sumpornu kiselinom ili sumpor.

Prisutni emisije su najznačajnije za degradacije zemljišta. Najznačajniji izvor zagađenja vazduha je sigurno pola veka stara tehnologija pirometalurške proizvodnje bakra u RTB Bor.

Naime, sagorevanjem FeS2 i CuFeS2 izdanja se SO2 koji je delimično ili u potpunosti emitovana u atmosferu. SO2 je , zajedno sa NOx, glavni sastojak kiselih kiša, koja je globalni problem, jer takođe zagađuje zemljište i vodu. SO2 gas emitovan iz topionice uglavnom potiče iz FeS2.

Pored SO2, građani Bora su takođe izloženi visokoj koncentraciji As u obliku sitnih čestica. Koji se prirodno javlja u preko 200 različitih mineralnih formi. Ali, to je uobičajeno u FeS2, PbS, CuFeS2 a ređe u ZnS. Najzastupljeniji mineral As je FeAsS. U reakciji topljenja koncentrata dobijem najzastupljenije arseno-piritne rude bakra AS2O3 se izdvaja po sl. reakcijama:

3FeAsS + 7.25O2 → Fe3O4 +1.5 As2O3 +3SO2 4Cu3AsS4 +13 O2 → 6Cu2S + 10SO2 +2 As2O3

Glavni izvori emisije arsena su topljenje bakra, sagorevanje uglja, upotreba herbicida i Pb-Zn topionica. 60% antropogenih emisija As se može objasniti iz samo dva izvora: Cu-topljenje i sagorevanje uglja. Na žalost, oba izvora su prisutni u Boru.Prema Pravilniku o kvalitetu vazduha u urbanim sredinama (Službeni glasnik Republike Srbije, br 54/92, 30/99, 19/2006) prosečna godišnja koncentracija SO2 gasa je 50 g/m3. To znači da je koncentracija SO2 gasa bila četiri do pet puta iznad dozvoljenih granica. Pored toga, građani Bor su povremeno izloženi retko visokom koncentracijom SO2 (5000-8000 g/m3). Može se imati u vidu da ta zagađenja traje 1 h, a može se ponoviti u toku meseca, ponekad i tokom dana.Udaljenost između centra grada i prvog dimnjaka topionice koja emituje SO2 gas je oko 500m. Ovo je veoma nepovoljno za stanovnike Bora, jer stari centar grada ima najveću populaciju. Takođe je administrativni, trgovački i poslovni centar, sa četiri osnovne škole, dva vrtića i obdaništa i gradskom pijacom, univerzitetom i bolnicom. [8]

27

Slika11. Prosečne mesečne vrednosti SO2 emisije tokom 2007 mereno na lokaciju "Gradski park".[8]

Glavni razlog kvaliteta vazduha u Boru je sigurno pola veka stara tehnologija topljenja bakra. Svi gasoviti proizvodi (i do 1% SO2) plamenih peći kroz dimnjak (H 120 M, D 3.0m) se oslobađaju u atmosferu zajedno sa česticama prašine koji se ne sakupe u elektro-filter. Gasoviti proizvodi iz procesa prženja i konvertovanja se prikupljaju u miks kuli, rafiniraju i šalju u fabriku sumporne kiseline ili u dimnjak 150m visok (D 3,5m), ako fabrika sumporne kiseline ne radi ili ako je protok veći maksimalnog mogućeg kapaciteta fabrike. Fabrika sumporne kiseline ne radi vrlo često zbog nemogućnosti da prodaju sumporne kiseline na tržištu i zbog punih kapaciteta rezervoara (mak. 30.000 t H2SO4). Kao posledica toga, višak koncentrisane SO2 (oko 5-6%), emituje se kroz visok dimnjak II u atmosferu. [8]

Tabela 4. Podaci o proizvodnji bakra u 2007.godini[8]

MesecMasa koncentrata (t)

% Cu u koncentratu

%S u koncentratu

Masa proizvedene anode (t)

SO2 emisija (t/dan)

January 18,429 19.54 31.89 3953.24 346February 15,356 17.82 34.75 3231.58 346March 20,900 22.61 32.31 5009.84 415April 19,656 22.11 32.95 4806.56 360May 12,306 19.77 33.93 3001.84 318June 18,379 20.05 34.57 4073.34 339July 18,533 18.97 31.90 4080.38 419August 16,492 20.33 32.60 4037.42 499September 14,387 20.16 33.48 3464.48 438October 18,069 20.00 33.82 4165.28 432November 17,293 18.67 32.81 3524.52 287December 15,403 19.16 36.02 3421.38 284

28

Pored zagađenja vazduha u Boru i njegovom okruženju, takođe se može prouzrokovati međunarodni ili prekogranični problem aerozagađenja, ako vetrovi nose emisiju do obližnje Bugarske i Rumunije, a možda čak i dalje. Ukupna emisija SO2 iz topionice u Boru je 2007.godine bila 370 t SO2 dnevno, odnosno oko 140.000 t godišnje, koji odgovara prosečnoj vrednosti od nekoliko godina 170-250,000t. U nekim modernim topionica, na primer u Harjavalt topionici bakra (Finska), tokom 2006 samo 3300t SO2 gasa su emitovana od ukupne godišnje proizvodnje od 160.000 tona anode bakra. Jedan od prvih 10 svetskih zagađivača je Rudarska i Metalurška kompanija Norilsk Nikl (Rusija). Njihova prosečna godišnja koncentracija SO2 gasa u atmosferi 2005 – 2006 je bila na maksimalnom nivou od dozvoljenog nivo od 500 g/m3 u naseljenom mestu. Ipak, činjenica je da je topionica bakra glavni izvor emisije SO2 gasa. Oporavak sumpora (oko 60% u 2007) je veoma nizak u odnosu na standarde u modernim topionicama, čiji je cilj povratak preko 95% sumpora. Emisija SO2 zavisi od količine sadržaja rafinisanog bakra, kao i proizvedene sumporne kiseline u istoimenoj fabrici gde se deo otpadog gasovitog proizvoda iz topionice koristi zaproizvodnju H2SO4. Kao što je ranije istaknuto, Fabrika sumporne kiseline nalazi teškoće u poslovanju zbog male potražnje na tržištu za H2SO4. Tako da, gasovi iz peći konvertora i iz peći prženja ide direktno na emisije u dimnjak II.Štaviše, prosečne vrednosti sadržaja čestica u gasovima iz plamene peći i iz peći konvertora su visoke peći pokazuju da elektro filteri ne rade kao što bi trebalo. Efikasnost uklanjanja prašine u elektro filtera je 61% na delu za topljenje, i 80% na delu za kovertovanje. Umesto toga, izduvni gasovi iz elektrofiltera na pećima za konvertovanje i peći za topljenje sadrže veće vrednosti čestica, kao i isparljive metale kao što su As, Pb, Cd, Hg, Se i fluorida. [8]

Svaka tona obrađenog materijala emituje oko 2,25 kg čestica. Svake godine, emituje se 4.86 do 7.99 kg cinka, 6.27 do 25.11 kg olova i 5,3 do 19,6 kg arsena po stanovniku, što zavisi od emisije obima proizvodnje i sadržaj ovih metala u sirovinama. [9]

U modernoj topionici ovo će biti uklonjeno u delu za pranje gasa i sekciju za hlađenje Fabrike sumporne kiseline. U TIR-u Bor ovo se vrlo često izbacuje u atmosferu. Rafinisan koncentrat bakra pored visokog sadržaja sumpora se često sastoji i od As i Cd šta je ozbiljan problem za građanine Bora. Tabela 5 prikazuje prosečna godišnja koncentraciju čestica teških metala u vazduhu koji se prikupljaju iz nekoliko mernih stanica u gradu i okolini.

Tabela 5. Prosečna godišnja koncentracija čestica teških metala u vazduhu[8]

Merna stanica Br.uzorka Pb ( g/m3 ) Cd (g/m3 ) Cu (g/m3 ) Ni (ng/m3) As (ng/m3)

Bolnica 9 0.2 0.006 0.4 – 59.3Gradski park 8 0.2 0.003 0.3 – 38.9Jugopetrol 10 0.2 0.005 0.4 – 41.3Institut 10 0.01 0.003 0.2 – 15.5Ostrelj 5 0.0 0.002 0.2 0.2 20.6Krivelj 1 0.0 0.001 0.1 – 7.0Brezonik 6 0.0 0.002 0.1 – 4.7Slatina 2 0.2 0.007 0.2 – 5.3

Dozvoljene granice 1.0 0.01 0.2 2.5 6.0

29

Oba ( i SO2 i As ) imaju negativan efekat na ljudsko zdravlje, posebno za zdravlje dece i starijih osoba. Najviše prisutno u centru grada. Može se videti da je 55% stanovništva bilo izloženo od strane tih zagađivača gotovo svakodnevno.

Uticaji SO2 gasa na zdravlje su iritacije oči i respiratornog sistema, smanjenje funkcije pluća i povećanje bolesti disajnih organa kao što su astma, hronični bronhitis i emfizema.Pored toga što je otrovan za ljudsko zdarvlje, on se takođe smatra i kancerogenim. Trasande i Thurston navode sledeće efekate PM10 na populaciju dece: povećanje alergija; smrt odojčadi, uglavnom od respiratornih bolesti, sindrom iznenadne smrti odojčadi, leukemije i tumora centralnog nervnog sistema; učestalost limfoma. [8]

Tabela 6. Uticaj teških metala na ljudsko zdravlje[9]

Element Težina Uticaj na ljudsko zdravljePb 0.25 Druga kategotija, ostaje u ljudski organizam i kancerogen je.Cd 0.25 Prva kategorija, ostaje u ljudski organizam i kancerogen je.Ni 0.10 Druga kategotija, ostaje u ljudski organizam i kancerogen je.Cu 0.10 Opasan za ljudsko zdravlje ali se moze odbacitiAs 0.20 Druga kategorija, lako se gubi iz organizma nakon 3-5 danaΣ= 1.00

Tokom 1970-ih topionica je delimično modernizovana sa izgradnjom nove tehnologije za prženje, topljenje obogaćeno kiseonikom i novi sistem kontrole emisije. Međutim, od tada je došlo do minimalne investicije i životna sredina je sada daleko ispod onog koji se očekuje u modernim topionicama. [8]

3.2. Topionička šljaka

Od početka topljenja rude i koncentrata bakra početkom 20. veka, kao otpadna tehnogena sirovina nastaje topionička šljaka.Deponije topioničke šljake, od oko 16.500.000 tona, sa sadržajem od 0,7-0,8 %, zlata oko 0,4 g/t i srebra oko 7,5 g/t, kao osnovnih korisnih komponenti, je veliki zagađivač životne sredine, zagađujući podzemne vode, zemljište i atmosferu.Sadržaj osnovnih korisnih komponenti u šljaci, koji je oko 2 puta veći nego isti u primamim rudnim sirovinama RTB-a Bor, kao i dostupnost ovog tehnogenog otpada, čine ga značajnim sirovinskim potencijalom.Količina topioničke šljake od 16.500.000 tona, i visoka cena bakra i plemenitih metala na svetskom tržištu, određuju vrednost osnovnih korisnih komponenti u ovom tehnogenom otpadu od oko 1.000.000.000 US $.Od 2001. godine, na repariranom starom postrojenju drobljenja i improvizovanoj flotacijii u Boru, vrši se prerada topioničke šljake.Sa ostvarenim pogonskim iskorišćenjem bakra, srebra i zlata od oko 56 %; 46 % i 30 %, respektivno, preradom ukupne količine topioničke šljake, može se dobiti koncentrat sa vrednošću ovih korisnih komponenti od oko 560.000.000 US $.Rezultati obimnih, kako laboratorijskih, tako i industrijskih istraživanja, ukazuju da se iz ove kompleksne tehnogene sirovine, znatno uspešnije mogu valorizovati bakar i plemeniti metali primenom kombinovanog procesa, flotacijske koncentracije i hidrometalurškog tretmana otoka (jalovine) procesa flotiranja.

30

Optimalnom tehnologijom prerade topioničke šljake, ukupno iskorišćenje bakra se može povećati na oko 86 %, zlata na 56 %, a srebra na oko 40 %. Navedeni podaci ukazuju da se postojećom preradom uz primenu neadekvatne tehnologije, iz raspoložive količine šljake trajno mogu izgubiti osnovne korisne komponente, vrednosti oko 280.000.000 US $ u koncentratu. [6]

3.3. Piritne ogoretine

Poseban izazov za istraživače je tehnogena otpadna sirovina fabrike sumporne kiseline, takozvana piritna ogoretina.Zbog finozne granulacije, hemijskih, fizičkih i mineraloških karakteristika, ovaj tehnogeni otpad predstavlja zagađivača vode, zemljišta i vazduha.Istovremeno zbog sadržaja bakra, plemenitih metala, gvožđa i drugih komponenata ovaj tehnogeni otpad predstavlja i značajan sirovinski potencijal.Piritne ogoretine nastaju kao nus proizvod fabrike sumporne kiseline, pri proizvodnji sumporne kiseline u procesu prženja koncentrata pirita.Zbog specifične, skoro proporcionalne raspodele plemenitih metala u kristalnoj rešetci i finom srastanju sa piritom, mineralima bakra i silikatima, kao i finoj sraslosti pirita i halkopirita, nakon prženja koncentrata pirita, u piritnim ogoretinama su sadržane značajne količine kako bakra i plemenitih metala, tako i oksidnog gvožđa.Do sada se u našoj zemlji piritne ogoretine nisu prerađivale, već su se prodavale razvijenim evropskim zemljama, Švajcarskoj, Italiji, Nemačkoj.Procena ukupnih zaliha piritnih ogoretina na deponijama u Boru i Prahovu je oko 1.350.000 tona.Hemijski sastav ovog tehnogenog otpada izuzetog u pojedinim fazama procesa dat je utabeli. [6]

Tabela 7. Hemijski sastav piritnih ogoretina izuzetih u pojedinim fazama procesa[6]

Elemenat ili jedinjenje Uzorak br. 1 Uzorak br.2 Uzorak br.3 Uzorak br.4

Cu, % 0,75 0,61 1,17 0,87Fe203, % 55,51 71,20 64,83 67,47Fe304,% 8,70 0,70 0,84 1,44S-ukupni, % 0,20 7,31 6,20 2,59S-sulfidni, % 0,10 0,07 0,06 0,02S-sulfatni, % 0,10 7,24 6,14 2,57As, % 0,034 0,395 0,420 0,380Ag, g/t 7,2 6,0 12,20 6,80Au, g/t 2,6 1,0 1,4 1,2

Rezultati obimnih laboratorijskih istraživanja mogućnosti primene pojedinih metoda koncentracije za valorizaciju korisnih komponenti iz piritnih ogoretina, pokazuju da se primenom hidrometalurških procesa koncentracije mogu ostvariti visoka iskorišćenja istih.Preliminarnom ekonomskom analizom vrednosti osnovnih korisnih komponenti u postojećim zalihama piritnih ogoretina, može se zaključiti da iste sadrže oko 11.500 tona bakra, 2.700 kg zlata i 13.500 kg srebra.Ovome treba dodati mogućnost korišćenja gvožđa i drugih korisnih komponenti iz piritnih ogoretina. [6]

31

4. ZaključakBor, predstavlja jedno od mesta sa najvećim zagađenja vazduha u Srbiji, zbog rada RTB Bor, kako je identifikovano u izveštaju o stanju životne sredine za 2000.godinu.Na osnovu raspoloženim informacijama možemo zaključiti da je kvalitet vazduha u opštini Bor jako loš. Građani Bora su svakodnevno izloženi visokim koncentracijama SO2 gasa i As (dvostuko više od dozvoljene granice) kao posledica meteoroloških uslova, loše lokacije TIR-a kao i stare tehnologije topljenja bakra. Zagađenje vazduha, zemljišta i vode tokom svih ovih godina je dovelo do konstantnog povećanja bolesti, posebno, raka pluća. Rešenje ovim višestrukim ekološkim problemima je izgradnja nove topionice koja prati ekološke standarde Evropske Unije.Trenutni projekat modernizacije Topionica i obim planiranih investicija se odnosi isključivo na one oblasti topionice i koncentracije od dana prijema koncentrata do proizvodnje primarnog proizvoda blister bakra i sumporne kiseline i pare koje se kao nus proizvodi javljaju na izlazu. Projekat je planiran da se gradi na mestu postojećeg postrojenja TIR-a i katastarskim parcelama u industrijskom kompleksu. Svi radovi će se odvijati u okviru industrijskog kompleksa bez proširenja postojećih granica i bez privremenog angažovanja područja koja ne pripadaju topionici.

Projekat nove topionice će uključivati zatvaranje stare plamene peći i ugradnju novog osnovnog topljenja FSF tehnologije. Postojeća Topionica bakra treba da bude modifikovana za tretman do 400.000tpa koncentrata bakra korišćenjem Outotec FSF tehnologije. Novi kapacitet proizvodnje će biti ekvivalent na oko 80.000tpa finog bakra. Modernizacija će takođe inkorporirati postavljanje novog modernog kolektora gasa za FSF i jednog operativnog PSC, sa gasom sumpor-dioksida u pretvorenim u sumpornu kiselinu u novoj fabrici sumporne kiseline. Nova fabrika sumporne kiseline će tretirati gasove iz novog FSF i modernizovanim PSC operacijama rukovanja gasa. Završetak izgradnje ovih postrojenja je predviđen za 2013.godinu.Takođe je u planu izgradnja postrojenja za preradu otpadnih voda.

Pored ovih preduzetih koraka u rešavanju ekološke slike Bora treba dodati da je potrebna i rekultivacija svih jalovišta rudarske raskrivke i flotacijskih jalovišta kako bi se sanirale skoro sve posledice stogodišnjeg rudarenja u Boru.

32

Literatura:

1. http://tobor.rs/o-boru

2. http://www.paunpress.com/user/tur.php?id=953

3. Stamenković, Đ.: Borski bakar - prošlost, sadašnjost, budućnost, Štampa, radio i film, Bor,1997

4. http://www.icsg.org/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=26

5. http://www.rtb.rs/group.php?lang=Serbian

6. Stanojlović, R.: Tehnologije i održivi razvoj – autorizovana predavanja, Bor, 2007

7. Stručna praksa, Tehnički fakultet u Boru, Bor, 2011

8. Dimitrijevic´, M., Kostov A, Tasic´ V, Milosevic´ N; Influence of pyrometallurgical

copper production on the environment, 2008

9. Ilić I, Bogdanović D., Živković D.,Milošević N., Todorović B; Optimatization of heavy metals total emission, case study : Bor (Serbia), 2011

33