Техногенных отходов в Белгородской области

Некоторые рекомендации по переработке и использованию

Общие рекомендации по оптимизации технологий переработки и использования техногенных отходов в полной мере относится к Центрально-Черноземному региону и Белгородской обл., в которой общее количество образующихся промышленных отходов, включая и вскрышные породы, достигает десятков миллионов тонн в год. Наиболее крупнотоннажными в этом случае являются механогенные отходы. В основном, это вскрышные породы, а также отходы обогащения железистых кварцитов (ООЖК). В данной работе практически не рассмотрены вопросы использования механогенных отходов, поскольку уже проведены многочисленные исследования в этом направлении и, в том числе, в БГТУ им. В.Г. Шухова под руководством проф. В.С. Лесовика [18].

Для увеличения выхода железа из отходов обогащения железистых кварцитов возможно использование магнетизирующего обжига, который позволяет термоактивировать кварц, роговую обманку и т.д. Результатом такой термообработки является перевод оксидов железа в магнитные формы и дополнительное получение (после магнитной сепарации) 10-20% железного концентрата [9]. Активированные кварциты будут в этом случае дополнительным продуктом. Поскольку основная часть железосодержащих фаз переводится в железный концентрат, в остатке остается, в основном, кремнезем, разрыхленный оксидами железа. К их использованию при производстве строительных материалов могут быть применены те же рекомендации, что и для пирогенных отходов. В случае производства силикатных бетонов применение кварцитов (после обжига и магнитной сепарации) позволит уменьшить энергозатраты на помол и повысить качество выпускаемой продукции. При производстве строительной керамики они могут заменить традиционно используемый отощитель – инертный в условиях обжига кварцевый песок. При этом также будет обеспечен рост физико-механических характеристик выпускаемой продукции.

Использование термоактивированных кварцитов при получении растворов и бетонов, твердеющих в нормальных условиях или при пропарке, недопустимо. Это связано с тем, что активность, структурная нестабильность заполнителя не будет в полной мере реализована в условиях этой технологии и снизит прочность и долговечность композита.

Решение о внедрении магнетизирующего обжига и дополнительной сепарации ООЖК возможно только после проведения соответствующих технико-экономических расчетов с учетом того, что основным и наиболее дорогим продуктом будет являться железный концентрат.

Из пирогенных отходов наиболее крупнотоннажным отходом являются электросталеплавильные шлаки ОАО ОЭМК (до 400 тыс. тонн в год). Для этих отходов разработана высокоэффективная, экологически чистая технология воздушно-сухой первичной переработки шлаков, позволяющая получать шлаковую продукцию в виде дисперсного порошка, который найдет свое применение при получении портландцемента, силикатных бетонов, керамики и т.д. При этом увеличится и выход металла, возвращаемого в металлургический цикл. Металлургические шлаки ряда машиностроительных заводов Белгородской области (ОАО «Белгородский завод энергетического машиностроения», ОАО «Старооскольский завод металлургического машиностроения»), несмотря на относительную малотоннажность (около 10 тыс. тонн в год), также могут найти применение. Основное направление их применения – производство керамических материалов. При этом шлаки, содержащие повышенное количество оксидов марганца, могут быть использованы для производства окрашенного в темные тона керамического кирпича, а остальная часть может быть реализована в качестве активной добавки при производстве технической керамики или керамического кирпича светлых тонов.

Шлаки электросталеплавильных печей машиностроительных заводов относятся к группе основных шлаков, не склонных к силикатному распаду. Их камневидная структура после кристаллизации содержит значительное количество металлического железа. Это вызывает необходимость создания технологической цепочки, включающей дробление, помол и магнитную сепарацию продукта, которую целесообразно размещать на самих заводах, запретив вывоз образующихся шлаков в отвалы.

Металлосодержащие отходы - пыли и шламы металлургических производств, шламы и осадки гальванических цехов, а также завозимые в наш регион (на цементные заводы) пиритные огарки. Характерной особенностью этой группы отходов является наличие значительного количества оксидов, гидроксидов и солей металлов (железа, цинка, свинца, марганца, никеля, хрома и т.д.) и, как следствие, возможно объединение этих отходов в единой технологии кондиционирования и переработки. Конечной целью может быть разделение основных компонентов и возвращение их или в металлургический цикл, или получение на их основе пигментов и реактивов. Частично эти материалы могут найти применение в производстве строительных материалов.

Наиболее заметными в группе хемогенных отходов являются гальваношламы, асбестит – отход производства асбестоцеметных изделий, шламы систем водоочистки. В качестве примера переработки и использования хемогенных отходов в разд. 1.3 приведены некоторые наиболее эффективные направления использования асбестита и шламов систем водоочистки керамических производств.

Заключение

Многообразие твердых отходов, значительные различия состава усложняет задачи их утилизации, вызывая в ряде случаев необходимость изыскания своеобразных путей их решения, учитывающих не только химический и минералогический составы, но и их активность. Подобные подходы к комплексной утилизации промышленных отходов позволяют организовать их широкомасштабную переработку и использование крупнотоннажного и различающегося по химическому составу и свойствам техногенного сырья. Имеется возможность получения различной продукции при применении достаточно простых, но специально подобранных для данного материала методов кондиционирования и переработки. В этом случае появляется возможность прогнозировать свойства не только самих отходов, но и материалов на их основе. Организация централизованной переработки, особенно привязанной к крупному потребителю отхода, будет способствовать повышению рентабельности процесса.

Данное учебно-практическое пособие позволит найти некоторые пути утилизации отходов. Каждая лабораторная работа – небольшое научное исследование, которое поможет студентам в будущем включиться в процесс получения новых результатов, модифицировать методики, использовать новые технологические процессы для получения продуктов с определенными заданными свойствами.

Литература

1. Кокунько В.К. Создание и развитие новой сырьевой базы строительно-рудных предприятий./ Строительные материалы.- 1994.- № 4.- С. 4-6.

2. Кухарь В.П., Зайцев И.Д., Сухоруков Г.А. Экотехнология. Оптимизация технологии производства и природопользования. - Киев: Наукова думка, 1989.- 264 с.

3. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов.- М.: Стройиздат, 1990.- 352 с.

4. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. – М.: Химия, 1989.- 512 с.

5. Проблемы развития безотходных производств / Ласкорин Б.Н., Громов Б.В., Цыганков А.П., Сепин В.Н. — М.: Стройиздат, 1981.- 207 с.

6. Киевский М.И., Евстратов В.И., Патманов А.Г. Безотходные технологические схемы химических производств.- Киев: Техника, 1987.- 121 с.

7. Вторичные материальные ресурсы черной металлургии: Справоч 2‑х т./ Бондаренко О.Л., Васильев И.М., Волобуев В.Ф. и др. - М.: Экономика, 1986.

8. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных технологических производств. - М.: Химия, 1982. —288 с.

9. Чистые технологии — жизнь. //Тезисы докладов научно-технической конференции. Белгород, 1995.-С. 39 - 45.

10..Доклад о состоянии окружающей природной среды Белгородской области в 2002 году./Государственный комитет по охране окружающей среды.- Белгород, 2003.- с.

11. Евтушенко Е.И. Комплексная переработка металлосодержащих отходов. - Белгород: Изд. БелГТАСМ, 1996.- 63 с.

12. Лесовик В.С. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии. - М. - Белгород: Изд-во АСВ, 1996.- 155 с.

13. Щукин Е.Д., Перцев А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия.- М.: Изд-во Мос. ун-та, 1982. – 348 с.

14. Волженский А.В. и др. Минеральные вяжущие вещества.-М.: Стройиздат, 1979.-476 с.

15. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов.-М.: Высш. шк., 1973.

16. Практикум по технологии керамики и огнеупоров/ Под ред. Д.Н. Полубояринова, Р.Я. Попильского – М.: Стройиздат,1972.- 352 с.

17. Химическая технология керамики и огнеупоров/ Под ред. П.П. Будникова, Д.Н. Полубояринова.- М.: Стройиздат, 1972.

18. Стрелов К.К., Кащеев И.Д., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров.- М.: Металлургия, 1988.- 528с.

19. Химическая технология стекла и ситаллов / Под ред. Павлушкина Н.М.-М.: Стройиздат, 1983.

20. Строительная керамика/ Под ред.Е.Л. Рохваргера.-М.: Стройиздат, 1976.- 493 с.

21. Колышкин Д.А., Михайлова К.К. Активные угли. Свойства и методы испытаний. Справочник.-Л; Химия, 1972. – 57 с.

22. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. ‑М.: Химия, 1976. - с.

23. Евтушенко Е.И. Активационные процессы в технологии строительных материалов.– Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003.- 209 с.

24. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология.- М.: Изд-во АСВ, 1994.- 264 с.

25. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции.- М.: Химия, 1978. – 360 с.

26. Чеботин В.Н. Физическая химия твердого тела. - М.: Химия, 1982.- 319 с.

27. Молчанов В.И., Селезнева О.Г., Жирнов Е.И. Активация минералов при измельчении.- М.: Недра, 1988.- 208 с.

28. Гегузин Я.Е. Физика спекания.- М.: Наука, 1967.- 360 с.

29. Рогинский С.З. Электронные явления в гетерогенном катализе.- М.: Наука, 1975.- 269 с.

30. Третьяков Ю.Д., Олейников Н.Н., Граник В.А. Физико-химические основы термической обработки ферритов.- М.: Изд-во МГУ, 1973.- 201 с.

31. Переработка шлаков и безотходная технология в металлургии./ Панфилов М.И., Школьник Я.Ш., Орининский Н.В., и др.- М.: Металлургия, 1987.- 238 с.

32. Горшков В.С., Александров С.Е., Иващенко С.И., Горшкова И.В. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве.- М.: Стройиздат, 1985.- 272 с.

32.

32.

Дата добавления: 2014-11-07