Пеллеты из лузги

Алан-э-Дейл       11.06.2022 г.

Состав шламов

Представленный вид отходов производства содержит полезные компоненты. Поэтому утилизация твердого осадка в перерабатывающем цехе считается экономически целесообразной.

Элементы, содержащиеся в составе:

  • Железо.
  • Фосфор.
  • Кальций.
  • Магний.
  • Алюминий.
  • Кремний.
  • Цинк.
  • Медь.

Концентрация элементов на разных производствах отличается. Крупные фракции обычно состоят из непластичных минеральных компонентов: кварца, кальция. В составе мелкофракционного осадка содержатся глинистые минералы, оксиды железа и алюминия.

Структурная единица шлама состоит из 3 зон:

  • Ядро.
    Это кристаллическая решетка, образованная твердой частицей (кварцевым зерном, солями магния или кальция, шпатом)
  • Адсорбционный слой.
    Образуется за счет выделения из жидкости положительно заряженных частиц металлов (магния, натрия, калия, кальция). Включает в состав воду и окисленные частицы железа и алюминия.
  • Диффузный слой.
    Образуется частицами глинистых минералов и слабосвязанными водами и поддерживает общую электрическую нейтральность.

Металлургия – одна из базовых отраслей экономики

Производственный цикл металлургии включает:

  • добычу исходных руд, угля и других необходимых для дальнейшей переработки минеральных ресурсов;
  • горнообогатительные предприятия, где осуществляется измельчение, обогащение и окускование руд;
  • коксохимическое производство;
  • производство электроэнергии, поставка кислорода, сжатого воздуха для дутья и очистки газов других производств;
  • доменные цехи, где осуществляется выплавка чугуна;
  • предприятия по производству ферросплавов;
  • сталеплавильные производства (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные);
  • прокатные цехи;
  • и др.

По показателю материалоемкости разные отрасли металлургии существенно отличаются. Черная металлургия намного менее материалоемка. — Разнообразие сырья в минералогическом отношении определяет потенциальное разнообразие технологий. Различные условия залегания руд определяют методы их добычи (используется шахтная и открытая разработка). Некоторые разновидности руд имеют весьма сложный состав. Особенно это характерно для полиметаллических руд. Кроме того, они содержат различные неметаллические примеси.
Основные экологические проблемы металлургии

Предприятия, занимающиеся переработкой руд черных и цветных металлов, являются одним из главных факторов загрязнения природной среды во многих промышленных городах России и мира в целом. Наибольший вред объектам окружающей среды в данной отрасли промышленности обеспечивают техногенные выбросы в воздушную и водную среду от работающих предприятий. Большая доля отрицательного воздействия связана также со складированием отходов металлургических производств и сбросом в естественные водоемы отработанных вод.

Постоянное поступление в природную среду металлургических выбросов способствует все большей аккумуляции в почвах прилегающих к металлургическим предприятиям территорий различных тяжелых металлов, а также некоторому закислению или защелачиванию почв в зависимости от баланса постоянного поступления из атмосферы с осадками и пылью различных кислот и карбонатов кальция и магния. Масштабы воздействия на окружающую среду в зоне экологического следа предприятий отрасли зависят как от состава и объемов техногенных металлургических выбросов, так и приуроченности предприятия к определенной природной зоне и подзоне. Металлургическое загрязнение не только оказывает существенное негативное влияние на состояние природных объектов и среды, но и способствует ухудшению здоровья населения. Для людей наиболее опасно загрязнение отходами данной отрасли атмосферного воздуха.

Замечание 1

Объем и специфика воздействия на природные территории предприятий металлургического комплекса зависят от особенностей применяемых технологий, их экологичности, качества и состава производственного сырья, объема и структурного состава продуцируемых отходов, географического расположения предприятий, связанного с особенностями циркуляции атмосферы рассеивания загрязнений и влияния отходов производства на ландшафты, природные сообщества и их отдельные компоненты.

Предприятия по переработке руд черных и цветных металлов способствуют появлениюследующих экологических проблем:

  1. Поступление отходов в атмосферы (основная проблема металлургического производственного комплекса);
  2. Поступление отходов в гидросферу, в том числе поверхностные и подземные воды;
  3. Необходимость утилизации различных твердых отходов;
  4. Деградация земель при образовании карьеров, отвалов и т.д.;
  5. Появление техногенных геохимических аномалий;
  6. Вредное влияние на почвы, растительный и животный мир;
  7. Неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

Опасность для окружающей среды

Красный шлам представляет угрозу для природных сообществ, здоровья людей так как:

  • Утилизация материала — дорогостоящий и сложный процесс. В большинстве хозяйств отходы выкачиваются в водоемы, складируются или закапываются в грунт.
  • Попадание в водную среду влечет за собой повышение уровня кислотности. Это приводит к гибели рыб, разрушению внешних покровов моллюсков, ракообразных. Болезни морских организмов могут вызвать эпидемии инфекционных заболеваний среди людей.
  • Складирование препятствует строительству, развитию сельского хозяйства. Площади, отведенные для отходов, не могут в дальнейшем использоваться людьми.
  • Тактильный контакт с материалом опасен для здоровья. Может вызвать ожоги разной степени, поражает слизистые оболочки, печень, почки. Возможны побочные эффекты в виде головных и мышечных болей, раздражительности, малокровия, снижения памяти.
  • Высушивание — один из перспективных способов утилизации. Но использование ископаемого топлива при данном методе делает его крайне не эффективным и экологически небезопасным.
  • Пораженная отходами производства вода вызывает засоление почв.
  • Аварии на химических заводах и выбросы красного шлама в природную среду являются серьезными техногенными катастрофами.

Чем опасен красный шлам для человека и окружающей среды

Утилизация и переработка

http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>pan itemprop=»image» itemscope itemtype=»https://schema.org/ImageObject»>Как и многие другие отходы, золошлаки можно подвергнуть переработке и получить материалы пригодные для вторичного использования.

В нашей стране эта деятельность практически не развита, однако в действительности она представляет собой довольно выгодный бизнес. В связи с мусорной реформой, принятой в 2019 году, данное направление не будет исключением, и в будущем только будет набирать обороты.

Золошлаковые отходы используются для производства следующих изделий:

  • тяжелый, ячеистый, силикатный бетон;
  • строительные смеси;
  • цементный клинкер;
  • обжиговый глиннозольный керамзит;
  • керамический кирпич;
  • земляное полотно автомобильных дорог;
  • изоляционный материал для полигонов ТБО.

Преимущество использования золошлаков заключается в значительной экономии первичного сырья и ресурсов. Кроме того, конечный продукт обладает улучшенными свойствами. Например, при производстве бетона с применением золошлаков на 15-30% сокращается объем требуемого цемента. Готовый бетон обладает лучшей влагостойкостью, сокращаются теплопотери. Зачастую золошлаки могут полноценно или частично заменять собой песок.

Добавление золошлаков в полотно автомобильных дорог сокращает себестоимость работ и улучшает характеристики грунта.

Полезное видео

Данное видео расскажет о том, как Южная Корея готова поделиться технологией переработки угольной золы.

Данный видео материал ознакомит с оборудованием и техникой для переработки золошлаковых отходов.

Завод по переработке

Золошлаки можно перерабатывать самостоятельно, используя готовое оборудование, предлагаемое некоторыми фирмами. В зависимости от комплектации такой завод обеспечивает производство:

  • кирпича;
  • тротуарной плитки;
  • сухих строительных смесей;
  • товарного бетона и раствора.

Физико-химической основой для технологической линии по переработке золошлаков ТЭС является метод получения новых материалов путем взаимного трения мелкодисперсных химически-активных частиц под высоким давлением, превышающих предел прочности исходного сырья.

Экологическая безопасность производства и продукции обеспечивается технологией активации путем измельчения в мельницах и прессования под давлением 700 кг/см2, при прочности золошлаков менее 400 кг/см2.

Золошлаковые отходы накапливаются в большом количестве. Для правильного хранения требуется соблюдать определенные правила. Помимо этого, такие отходы можно перерабатывать, получая различные продукты для нужд строительной сферы.

( Пока оценок нет )

Что представляют из себя отходы металлургии

Отходы в первую очередь зависят от типа металлургии, которая бывает черной или цветной. К продуктам, образующимся в результате выплавки железа и некоторых других черных металлов, относят:

  1. Шлак – побочные продукты производства металлической продукции, которые отделяются после очищения сырья. Некоторые из них обладают собственной ценностью: титановые, ванадиевые шлаки. Применяется в строительстве в качестве основы для кирпичей, черепицы. Бетон тоже часто изготавливают из шлаков, такая смесь носит название шлакобетон, еще туда включены песок и цемент.
  2. Лом и керамические трубы. Для дальнейшей переработки эти отходы очищаются, а потом переплавляются в другие виды продукции.
  3. Окалина (сухая и замасленная) состоит из смеси оксидов, которые формируются из-за окисления. Чаще всего этот термин применяется к железным и медных окислам. Окалину перерабатывают на металлургических заводах из-за высокого содержания железа. Часто применяется покрытие тонким слоем стали и чугуна.
  4. Шламы — отходы горнодобывающей отрасли, получаемые при промывании рудного сырья. Выглядит как пылевые и мелкие частицы: порошок, илистый осадок, песчаный шлам, стружка металла, твердые осадки.

Особенность таких отходов состоит в том, что они достаточно хорошо подвергаются переработке: из них можно дополнительно извлечь металлические компоненты, а остатки применяются в строительстве.

Отходы цветной металлургии намного более токсичны, поскольку тяжелые металлы представляют большую угрозу для здоровья населения и состояния окружающей среды. Кроме того, цветные металлы способны накапливаться как в природе, так и в организме человека, что рано или поздно приводит к образованию мутаций и развитию тяжелых заболеваний.

Класс опасности по ФККО

Цветные металлы различаются по степени воздействия на живые организмы следующим образом:

  • 1 класс. Высокий уровень токсичности, чаще всего ведущий к смерти, даже при отравлении малыми дозами. К ним относятся мышьяк, свинец, цинк, ртуть;
  • 2 класс. Средний уровень токсичности, чаще всего характеризуется серьезными отклонениями в нервной, мышечной, кровеносной и пищеварительной системах. Входят хром, никель, молибден, кобальт;
  • 3 класс. Невысокий уровень токсичности, в небольших количествах не опасен для организма, при увеличении дозировки приводит к отравлениям. К третьему типу относятся марганец и ванадий.

Отходы черной металлургии также относятся к разным классам опасности в зависимости от своего состава и структуры.

Зачем нужно утилизировать

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что отходы металлургии нуждаются в правильной утилизации и переработке. К сожалению, в России перерабатывается не больше 30% всех отходов, а остальное просто закапываются в землю, складируется на внешних и подземных свалках, занимающих огромные территории, которые могли бы применяться для полезного хозяйствования.

Кроме того, такая пассивная утилизация приводит к загрязнению плодородных земель тяжелыми металлами, попаданию их в реки, озера, водоемы и испарению выделяющихся газов в атмосферу.

Современные технологии

Переработка шлаков металлургического производства состоит из отделения металлических включений из отходов. Первоначальную утилизацию проводит само металлургическое предприятие. Процесс состоит их транспортировки побочных материалов в специальные ямы, где используются грузы для дробления. После этого методом магнитной сепарации выделяется металлическая составляющая, а остальное перерабатывается в щебень.

Для нержавеющих, жаропрочных и подобных шлаков такая технология не подходит, так как металлическая составляющая немагнитна. Современная техника позволяет извлекать до 95% металлов, включая немагнитные.

Технология комплексной переработки отходов состоит из этапов:

  1. Оценка отвалов по количеству и составу, в том числе по содержанию металла и неметаллической составляющей, отбор крупных фрагментов.
  2. Последовательное использование трех дробилок: две щекотовые (первая  до размеров – 150 мм, затем вторая – до 60 мм), третья дробилка — конусная дробит на куски до 30 мм. По окончании каждого этапа дробления выбирается металлический скрап.
  3. Просеивание. Куски более 28 мм отправляются на дробление заново. Результат — получение шлаков 0-5 мм и 5-10 мм.
  4. Полученное сырье отправляется на сепарацию, где ведется отделение металлического сырья.
  5. Результаты комплексной переработки — получение оксидной составляющей (песок и щебень) и металлической (слитки до 1200 кг). Конечный продукт первого сырья — тротуарная плитка, стеновые блоки, бордюрный камень. Металлические сплавы идут на создание рафинированной шихтовой заготовки.

Шлаковые отходы при выплавке чугуна и стали

Шлаки чугунной металлургии имеют следующую структуру классификации:

  1. Доменные. Категория связана с отходами, образующимися при выплавке чугуна, и включает несколько подгрупп. Это шлаки доменные различных видов чугуна: литейного, специального и предельного.
  2. Сталеплавильные. Сюда попадают шлаки, формирующиеся как в процессе выплавки стали, так и при обработке металла. Первая подгруппа объединяет электроплавильные, мартеновские и ваграночные шлаки. Во вторую попадают следующие виды отходов – тигельные и сварочные. Кроме того, отдельно различают шлаки, образующиеся при бессемеровании и томасировании чугуна.

Доменные шлаки металлургического производства образуются одновременно с чугуном при плавлении шихты, компонентами которой выступают: топливо, сама руда и флюс – обычно доломит или известняк. Менее плотный шлаковый состав отделяется от металла, всплывая над ним. Это позволяет легко отделить шлаковые отходы от чугуна. Вторичный продукт выпускается через верхнее, шлаковое отверстие, металл – посредством нижней, чугунной летки. Отходы, сливаемые через летку – верхний шлак, не содержат металлов и составляют от половины до трех четвертей всего количества побочных продуктов. Одновременно с этим, часть шлаковых масс остается внизу. Их выпускают после слива чугуна и направляют на переработку, суть которой выделить металлические включения из отходов.

Металлургическое производство – выплавка стали

Доменные шлаки металлургические отличаются вариативностью состава, определяемого типом компонент шихты: руды, флюса и топлива. В результат, на 95% шлаковые массы состоят  из окислов кальция, кремния и алюминия. Именно соотношение между основными и кислотными окисями формирует три вида шлаков. Продукты, с преобладанием окислов железа, марганцем, магния и кальция – относятся к основным шлакам, те, что содержат преимущественно SiO2 и Al2O3 – кислотным. Отходы, с равномерным присутствием обоих видов окислов – промежуточные шлаки.

Извлечь доходы из отходов

Но шлаки — это ещё не все отходы. Основной проблемой, которая пока не устранена, профессор Загайнов называет цинковые пыли и шламы, которые образуются в большинстве металлургических производств. Объём образования этих весьма опасных отходов, которые почти никто в регионе не перерабатывает, составляет без малого сто тысяч тонн в год.

— Технические решения существуют, — говорит Сергей Александрович. — Но пока мало кто готов инвестировать средства в технологии по переработке цинкосодержащих отходов. Хотя достойные примеры есть. На НТМК действует система, которая улавливает 200 тонн пыли в год. Вся эта пыль возвращается в производство.

Но вот остальным заводам легче заплатить за природопользование, чем потратиться на оборудование, которое позволит не просто переработать отходы, а заработать на этом. Цена вопроса по приблизительным оценкам экспертов — 500 миллионов рублей. Столько стоит завод, который сможет переработать большую часть цинксодержащих отходов и шламов, очистить область от опасных соединений цинка. Но пока такой завод — просто проект без финансирования. Вот и получается, что наша чёрная металлургия уже далеко не так опасна, как прежде, но говорить о полной её экологичности и безопасности пока ещё рано. И руководителям, и экологам есть над чем подумать. Потому что утилизация отходов металлургии, содержащих в том числе и ценные металлы, поможет сделать нашу природу чище, причём расходы на реализацию проекта будут ниже, чем доходы.

124.Методы внедоменной десульфурации чугуна

Получение в дп чистых по сере чугунов
требует больших затрат. При внедоменной
десульфурации создается возможность
для снижения основности доменного
шлака, а следовательно, и улучшений его
свойств, снижение выхода шлака и расхода
кокса. В качестве десульф. используют
в основном соду, карбид кальция, известь,
металлический магний. Для связывания
1 кг Sнеобходимы 0,75кгMg,
1,75кгCaO, 3,31кгNa2CO3
и 2кг СаС2, т.е. при использовании в
качестве десульф. металлического магния
расход реагента наиболее низкий.
Температура плавления магния 651С, кипения
1105С. Испарение магния при вводе его в
чугун обеспечивает хороший контакт
десульф. с металлом, однако требует
применение специальных мер для
предотвращения выбросов металла под
действия давления газа. К преимуществам
магния следует отнести также малое
количество образующегося шлака, легкую
всплываемость (ввиду малого удельного
веса). Кроме того в процессе десульф.
магнием не образуется вредных для
окружающей среды продуктов. Использовать
магний можно в виде слитков и гранул. В
первом случае требуются меры для
предупреждения преждевременного
испарения магния — огнеупорные обмазки
и др. Гранулированный магний, состоящий
из частиц размером 0,5-2 мм и содержащий
90%Mg(остальное соли
щелочноземельных металлов), обладает
хорошей текучестью, легко транспортируется
по пневмопроводу. Гранулированный
магний через специальную фурму вводится
газом-носителем (воздухом) в ковш с
чугуном. При этом обеспечивается глубокая
десульф. чугуна (до 0,003-0,002%S)
при расходе магния 0,7-1,0 кг/т). При
использовании соды наряду с десульф. в
металле снижается содержание газов и
неметаллических включений. Расход 25
кг/т. Степень десульф. такого процесса
может достигать 80-85%. Недостатками
способа является взаимодействие содового
шлака с футеровкой ковша. Наряду с этим
ухудшаются и условия труда. Применение
неплавящихся десульф. приводит к
неудовлетворительному смешиванию их
с чугуном во время его слива. Поэтому
при использовании СаО и СаС2 требуются
специальные мероприятия для улучшения
контакта десульф. и металла (вращающ.
печи, виброковши, мешалки, продувка
ковшей)

Порядок утилизации определенных видов шлама

В связи с резко негативным влиянием на окружающую среду необходимо четко отслеживать деятельность производства со шламами. Проблемой становится безопасное хранение этих отходов, а также методы утилизации шламов из глиноземной, нефтяной и химической промышленности. Одним из возможных решений становится организация хранилищ, полигонов для захоронения. В таких местах должны быть противофильтрационные экраны. Другой же вариант — вторичное потребление шлама после переработки и обеззараживания.

Хранение должно подразумевать отсутствие возможности пропуска опасных веществ в водоемы, особенно грунтовые воды.

Буровой шлам

Особые требования по утилизацию предъявляются буровым шламам. Процесс утилизации проходит в пять этапов:

  1. первым делом необходимо снять с поверхности нефтяную пленку;
  2. после этого жидкую часть шлама отделяют от нефти и ее производных;
  3. жидкую фазу очищают до конца (то, как это будет реализовано, во многом зависит от дальнейших целей по эксплуатации отходов);
  4. буровой шлам подвергают процессу обезвоживания, в дальнейшем воду либо сбрасывают, либо отправляют на повторную эксплуатацию в производство;
  5. буровой шлам обезвреживают и перерабатывают.

Нефтяной шлам

Нефтяной шлам, соответственно, появляется в процессе хранения, перевоза или иной деятельности с нефтью. В состав отходов могут входить нефть, различные углеводороды (алканы, алкены, циклоалканы, диеновые УВ), кислородсодержащие органические соединения (альдегиды, кетоны, спирты, фенолы), соединения, содержащие серу, азот, а также окислы металлов, глина, песок и так далее.

Компоненты нефтяных шламов не растворяются в воде, не подвержены биоразложению. Это мешает экосистеме самостоятельно очистить себя от мусора.

Были разработаны технологические методы, которые отделяют нефть и ее компоненты от отходов на сооружениях: в дальнейшем эта смесь прокаливается в печах и применяется как добавка в дорожно-строительных материалах. Таким образом сохраняется экологичность, а производство становится дешевле.

Гальванический шлам

Гальванические шламы различаются от обычных тем, что имеют в составе тяжелые металлы в виде катионов. Попадание этих солей приводит к тяжелым заболеваниям. Металлы в шламах присутствуют в виде соединений, поэтому для дальнейшего применения необходимо выделять эти элементы в виде простых веществ. Рециркуляция отнимает много энергоресурсов и финансов, поэтому возможно только для большого содержания цветных металлов. Но обычно в гальванических шламах цветные металлы присутствуют в очень малом количестве. В таких условиях лучше отправлять отходы для строительных и дорожных материалов в качестве добавки.

Для подобной эксплуатации шламов нужно предварительно провести санитарно-гигиеническую экспертизу самого шлама, а после и готовой продукции.

Утилизация шлаков

Современная ценность шлаковых пород достаточно высока, чтобы их попросту выбрасывать. Спросом пользуются даже отвальные доменные шлаки – образующиеся при сливе отходов в отвал и его последующей разработке. Такая разновидность вторичных материалов представляет собой кусковые породы с максимальными размерами до 120 мм. Утилизация отвального шлака достаточно условна. Куски необходимо выдержать определенное время на открытом воздухе, позволив природе совершить естественный отбор. Это позволит отсортировать пригодный для переработки материал от распадающихся шлаков или сернистых соединений.

Установка для переработки металургического шлака. На выходе щебень и металл. 1. Вибропитатель на опорной раме; 2. Агрегат сортировки; 3. Галтовочный барабан; 4. Агрегат крупного дробления; 5. Агрегат среднего дробления; 6. Агрегат сортировки; 7. Конвейера на базе (2 шт.); 8. Конвейер; 9. Конвейеры; 10. Конвейеры; 11. Конвейеры; 12. Конвейеры (3 шт.); 13. Железоотделитель на опоре (4 шт.); 14. Агрегат управления

Сфера реализации  отвального шлакового щебня – грунтовка под нижний слой бетонных покрытий, а также применение в дорожном строительстве.

Видео  – переработка и сортировка сталелитейного шлака

https://youtube.com/watch?v=L74K2WQGzWE

Применение вторичного сырья

Продукты переработки шлаков и золошлаковых отходов используют в строительстве. Основным потребителем вторсырья остается дорожное строительство. Из золы и шлака делают песок, щебень, связующие добавки к асфальту. Железобетон из побочного сырья металлургического производства применяют в строительстве плотин и мостовых опор. Тяжелый, ячеистый и силикатный бетон, керамический кирпич, цемент – строительные материалы широкой области применения.

Отвалы шлаков хранятся вблизи металлургических комбинатов. Они занимают территории у промышленных центров, важные для развития дорожной сети. Разработка отвалов улучшает экологическую и социальную обстановку металлургических городов.

Узнайте еще много нового:

Техногенные отходы производства: переработка и утилизация

Переработка и утилизация бетонных отходов

Утилизация и переработка строительного мусора

Способы и оборудование для переработки, утилизации металла

Отходы мебели из разнородных материалов: переработка и утилизация

Переработка лома черных и цветных металлов

Что относится к крупногабаритному мусору и способы его утилизации

Как образуются и вторичная переработка отходов металла

Удельный вес строительного мусора в 1 м3: таблица, расчет плотности

Переработка рубероида: технологии, оборудование, продукция

Утилизация бурового шлама: захоронение, переработка, центрифугирование

Вторичная переработка мусора: что можно переработать вторично?

Что такое шлак

Шлак – неметаллический искусственный силикат, который образуется на поверхностях различных металлов при:

  • плавке сырья;
  • обработке промежуточных продуктов;
  • рафинировании жидких сплавов.

Также, в процессе производства, шлаки строительные образуются при восстановлении руды, в ходе извлечения из сырья флюсов.

Если говорить о химическом составе отходов металлургии, то этот материал бывает нескольких видов:

  • Основным (CaO, MgO и FeO). В этом случае в материале содержится до 50% оксида кальция и порядка 10% глинозема.
  • Кислотным (SiO2 и TiO2) с содержанием оксида кальция не более 42% и глинозема до 15%.
  • Нейтральным (Al2O3 и ZnO) в котором присутствует порядка 45% оксида кальция.

Помимо этого, в отходах содержатся частицы кремния, алюминия, магния, марганца, серы и прочих компонентов. В зависимости от их объема шлак получает разные свойства.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.