Токсичные отходы 1 страница

В городе Хабаровске, так же как и в других городах мира, на свалки выбрасываются также и опасные отходы, в частности, содержащие тяжелые металлы и синтетические средства бытовой химии. Для Хабаровска наиболее реальна для здоровья людей и окружающей среды ртутная и свинцовая опасность, кроме тех, что были ранее упомянуты.

Свинцовый лом. Переработка отработанных автомобильных аккумуляторов. Отработанные аккумуляторы содержат в своем составе:

· отработанный свинец (в виде свинцовых пластин, используемых в качестве электродов);

· электролит (кислоту серную аккумуляторную);

· тару полимерную с остатками токсичных веществ (пластиковые баки или корпус из эбонита, поливинилхлорида или полипропилена).

Все составляющие отработанных аккумуляторов представляют опасность для окружающей среды и здоровья человека.

Переработка лома аккумуляторов в основном касается методов возврата свинца. Свинец по степени воздействия на живые организмы относится к высокотоксичным веществам, а свинцовые пластины отработанных аккумуляторов причисляются к 3 классу опасности. Поэтому организация селективного сбора и переработки отработанных аккумуляторов с последующей утилизацией свинца является важной экологической задачей. Вместе с тем эта проблема имеет также важное экономическое значение. В настоящее время Россия осталась без заводов по производству первичного свинца. 50 % потребляемого в стране свинца используется для производства аккумуляторов. В то же время аккумуляторный свинцовый лом составляет 80 % от общего количества свинцовых отходов. То есть, переработка отработанных аккумуляторов является основной статьей получения свинца из свинецсодержащего лома и отходов. Таким образом, если расширить объемы переработки аккумуляторного лома, то можно значительно снизить дефицит свинца в стране. В настоящее время подлежат утилизации на территории России свыше 1 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах, и эта цифра ежегодно возрастает на 150 – 200 тыс. т. [65, 78].

Подготовка аккумуляторного лома к переработке включает в себя операции дробления, классификации и сепарации. При этом различают следующие технологические линии:

- сухие (процесс воздушной классификации, то есть разделение компонентов отходов под действием гравитационных или инерционных сил, несущей средой при этом является воздух);

- гидравлические (процесс гидравлической сепарации, то есть отстаивания или разделения под действием центробежной силы, несущей средой при этом является жидкость);

- с использованием тяжелых сред (тяжелосредная сепарация), метод получил широкое распространение в зарубежной практике, проводится двумя способами:

- с помощью искусственно создаваемых смесей;

- в самообразующихся суспензиях в процессе работы установки. Такая технология является более совершенной, при этом в качестве утяжелителя используется тонкодисперсный оксидно-сульфатный свинец, выделяющийся из перерабатываемых аккумуляторов. Такая технология позволяет извлекать до 99,4 % свинца, содержащегося в ломе [79].

Технологическая схема переработки аккумуляторного лома включает следующие процессы [62, 63, 77]:

- дробление в молотковой дробилке до размеров, не превышающих 60 мм, при этом в дробилку подводится раствор соды для нейтрализации остатков кислоты;

- классификация на грохоте с ячейками 60 мм, при этом надрешетный продукт вновь возвращается на дробление;

- магнитная сепарация подрешетного материала (отходы пропускаются через магнитный сепаратор с движущейся лентой для отделения магнитных составляющих от немагнитных);

- обесшламливание на грохоте с ситами с размерами ячеек 4 и 1 мм, при этом образуются:

- шламовый продукт класса крупности менее 1 мм;

- продукт класса крупности 1...4 мм и более 4 мм;

- восстановление шламового продукта (сгущение, классификация и обезвреживание);

- гидросепарация продукта класса крупности 1...4 мм и свыше 4 мм с получением в виде конечных продуктов металлического свинца и органических материалов (полимеров поливинилхлорида или полипропилена);

- отмывка готовых продуктов на грохотах для удаления остаточных шламовых продуктов.

Технологическая схема переработки аккумуляторного лома приведена в приложении Б.

Отработанную кислоту серную аккумуляторную относят ко 2 классу опасности. Повсеместно распространен бесконтрольный слив отработанного электролита на свалках, в почву или в канализацию, что недопустимо. Большую проблему в этом плане представляет частный автотранспорт, поскольку аккумуляторы, как правило, не сдаются на переработку, а выбрасываются на свалки. Срок службы одного аккумулятора составляет 2 – 3 года. В Хабаровске частных автомобилей около 270 тыс. Путем деления этого числа на 3 получаем около 100 тыс. отработанных аккумуляторов в год, и практически все они поступают на свалки.

Утилизация отработанного электролита является сложным и дорогостоящим процессом и возможна лишь на химических предприятиях. В России заводы, перерабатывающие свинец (потребители аккумуляторного лома) работают по технологии, исключающей утилизацию отработанного электролита (например, завод в Рязани). Поэтому на переработку принимаются только аккумуляторы со слитым электролитом. Полная промывка аккумулятора от электролита – не простое дело, поскольку электролит глубоко внедряется в межмолекулярное пространство баков.

Обезвреживание отработанной серной кислоты обычно проводят путем нейтрализации растворов гашеной или негашеной известью, при этом в результате нейтрализации образуется шлам сернокислотного электролита, который относится ко второму классу опасности. Возможно использование загрязненных растворов (после их предварительного упаривания) в других технологических процессах. Регенерация отходов с получением товарной серной кислоты осуществляется на химических предприятиях [63, 66].

Касаясь зарубежного опыта утилизации отработанных аккумуляторов, можно отметить, что в Японии, Германии и США организована система стимулирования и контроля за движением аккумуляторов, начиная от производителя. Для новых аккумуляторов устанавливается некоторая залоговая сумма, которая возвращается покупателю при возврате в пункт приема отработанных аккумуляторов после окончания срока их эксплуатации. Производитель собирает с пунктов приема отработанные аккумуляторы и утилизирует их, получая до 90% всего лома свинца [76].

В целях предотвращения загрязнения окружающей среды отходами отработанных аккумуляторных батарей и свинецсодержащих отходов в Хабаровском крае принято постановление губернатора от 28.05.2004 № 135 [27].

Переработка отходов гальванических производств. Гальванические покрытия применяются в технологических циклах машиностроительных, металлообрабатывающих и других предприятий для улучшения коррозионной стойкости, износоустойчивости и внешнего декоративного вида изделий, а также для придания поверхности специальных физических и химических свойств. Гальванические покрытия состоят из водных растворов или расплавов солей металлов. Они представляют собой пленку толщиной от долей микрометров до нескольких десятых миллиметра. Их наносят на поверхность изделий с помощью электрического тока в электролитической ванне. При этом образуются токсичные сточные воды, очистка которых обычными механическими и биохимическими методами невозможна. Поэтому в гальваническом производстве следует применять системы многократного использования воды, обеспечивающие регенерацию воды и рекуперацию ценных компонентов, внедрение бессточных и малоотходных технологий. Бессточные схемы можно применять к процессам хромирования, обезжиривания, никелирования, пиро-фосфатного меднения, щелочного оловянирования и др. Необходимо уменьшение расхода воды на промывку деталей и обеспечение возврата ее в основные ванны. В этом случае приходится осуществлять только подпитку оборотной воды, связанной с ее потерями при периодических чистках ванн [62].

Сточные воды гальванических производств содержат соединения тяжелых металлов (хрома, никеля, свинца, меди, кадмия, цинка и др.), а также кислоты, щелочи, соли, в том числе цианиды (цианистый калий является компонентом электролитов), масла, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие вредные компоненты. Цветные металлы в основном теряются вместе со сточными водами и шламами.

Утилизация отходов гальванических производств имеет важное экологическое и экономическое значение, так как содержание цветных металлов в осадках сточных вод предприятий соизмеримо с их содержанием в природном сырье [92].

Сточные воды гальванических производств подразделяются на два вида:

- отработанные растворы, они образуются периодически при смене отработанных технологических растворов на свежие;

- промывные, образуются при промывке деталей с нанесенным покрытием.

По химическому составу и способу их дальнейшей очистки сточные воды подразделяются на три вида: хромсодержащие, циансодержащие и кислотно-щелочные. Этими тремя потоками они и поступают на очистные сооружения. Методы очистки сточных вод гальванических производств подразделяются на физические, химические и электрохимические. Наиболее перспективными являются электрохимические методы. Технологии очистки сточных вод подробно освещены в специальной литературе. Применяют электрокоагуляцию с последующим отстаиванием и фильтрованием, ионообменный и электролизный методы. Существуют перспективные схемы электрохимической очистки сточных вод гальванических производств с ферритизацией осадков. Метод позволяет получать нетоксичный ферритный осадок с хорошими водоотталкивающими свойствами, повышенной способностью к седиментации, высокой сорбционной способностью. Распространенным методом очистки гальванических стоков является также реагентный. Применяемые при этом способы химического осаждения металлов (обработка стоков щелочью, карбонатами, сульфидами, железным купоросом) обладают рядом достоинств. Для хромсодержащих стоков применяют биохимическую очистку. Циансодержащие сточные воды обезвреживаются предварительно на локальных канализационных очистных сооружениях предприятий, а затем смешиваются с общим потоком промывных вод.

Существующие методы очистки сточных вод гальванических производств хорошо изучены и применяются на практике. Они позволяют достаточно полно очистить воду до концентраций, соответствующих нормам. Однако дальнейшее использование твердых и жидких отходов гальванических производств в промышленности и сельском хозяйстве затруднено, несмотря на значительный опыт утилизации осадков в различных отраслях народного хозяйства.

В отработанных электролитах из ванн покрытий постепенно накапливаются ионы посторонних металлов, а также механические загрязнения, оказывающие неблагоприятное воздействие на качество покрытия. Отработанные растворы практически повсеместно периодически сбрасываются на очистные сооружения по мере их выработки, в то время как они могут быть успешно регенерированы. Регенерацию (восстановление) раствора для дальнейшего многократного его использования осуществляют следующими способами [66, 67]:

· механическими и физическими, к которым относятся фильтрация (непрерывная или периодическая), ультрафильтрация, испарение;

· физико-химическими и химическими (ионный обмен, сорбционное удаление продуктов распада органических веществ или их окисление, реагентная обработка);

· электрохимическими (электролиз).

Целью регенерации отработанных растворов является снижение безвозвратных потерь ценных компонентов путем их селективного выделения и вторичного использования, а также снижение капитальных и эксплуатационных затрат на очистку воды. Технология регенерации должна предусматривать:

- максимально быстрое и стопроцентное извлечение ценных компонентов;

- получение в качестве конечного продукта регенерации концентрированных растворов извлекаемых металлов и технической воды, пригодных для повторного использования в гальванотехнике;

- применение высокопроизводительного оборудования, отвечающего требованиям современного производства;

- включение регенерации в технологический процесс с целью создания безотходной технологии.

Накапливающиеся в ваннах хромирования вредные ионы (в основном это ионы трехвалентного хрома, железа, меди, цинка) удаляют электродиализом, ионным обменом или химическим способом. С использованием этих методов производят корректировку работающих электролитов один раз в три месяца, а полную замену – один раз в три года. Если регенерация экономически не выгодна или не решена технически, то проводят обработку раствора с целью утилизации цветных металлов. Для извлечения цветных металлов из промывных вод применяют методы [66, 67]:

· электрохимические;

· реагентные;

· ионообменные

Отработанные концентрированные электролиты поступают на установку обезвреживания, где из них извлекаются цветные металлы, направляемые затем на утилизацию. При невозможности утилизации ценных веществ растворы нейтрализуются, обезвреживаются и вывозятся на захоронение. При наличии оборудования для регенерации концентрированных электролитов последние используются многократно и на установку обезвреживания поступают только в случае аварийных и ремонтных ситуаций.

К высококонцентрированным сточным водам относятся отработанные технологические растворы, образующиеся в травильных и гальванических отделениях, моющие растворы, эмульсии и т.п. Очистка их сопряжена с необходимостью значительных затрат, появлением сточных вод с повышенной минерализацией, возможностью утилизации ценных компонентов. Необходимость сброса концентрированных растворов в гальванике определяется следующими факторами [66, 67]:

- накоплением в электролитах посторонних органических и неорганических веществ, продуктов деструкции некоторых компонентов (например, блескообразователей), а также механических примесей, шлама или необратимых дисперсий типа эмульсий и суспензий;

- нарушением соотношения основных компонентов гальванических ванн;

- выработкой в растворах электролитов отдельных веществ с одновременным накоплением продуктов реакции, замедляющих скорость основных процессов.

Опыт эксплуатации оборотных систем водоснабжения в гальваническом производстве показывает, что они полностью не исключают загрязнение природных водоисточников, так как имеется частичный сброс отработанных вод и образование осадков. Поэтому необходима разработка безотходных и малоотходных технологических производств. Эта задача стратегическая и должна быть рассчитана на длительный период. Она может быть решена путем разработки эффективных очистных установок для улавливания, обезвоживания и переработки образующихся отходов.

Гальванические шламы образуются при отстаивании сточных вод гальванических производств в шламонакопителях. Отработанные растворы перерабатываются самими предприятиями до состояния гальваношламов. Это чрезвычайно токсичные отходы, содержащие большое количество различных элементов, в том числе гидроксиды железа и цветных металлов. Тяжелые металлы, применяемые в гальванотехнике, относятся к одной из наиболее опасных групп веществ, загрязняющих биосферу. При попадании в организм человека они могут вызывать опасные заболевания. Гальванические производства вносят наибольший вклад (до 80 %) в загрязнение окружающей среды ионами меди, никеля, цинка, хрома, кадмия и других металлов. В то же время гальванические производства полезно используют лишь 70 % потребляемых тяжелых металлов. Согласно Федеральной целевой программе «Отходы», шламы сточных вод гальванических производств относят к первому классу опасности и объединяют в отдельную группу по принципу обязательной утилизации и безопасного захоронения. Кроме того, гальваношламы труднее поддаются переработке по сравнению со сточными водами, поэтому процесс этот весьма дорог.

Сложный качественный состав отходов гальванического производства обусловливает нерентабельность селективного извлечения из них ценных компонентов с последующим возвратом в гальванический процесс. С другой стороны, присутствие в гальваношламах таких токсичных соединений. как соединения кадмия и хрома, не позволяет складировать их на открытых полигонах. В связи с этим их переработка и утилизация является весьма актуальной задачей.

Гальваношламы подразделяют на три группы в зависимости от типа применяемого осадителя [66].

1) Кальцийсодержащие. В качестве осадителя в основном применяется известковое молоко. При этом цветные металлы в виде гидроксидов и солей переходят в шлам. Содержание каждого из них в шламе не превышает 1%. Регенерация цветных металлов из таких шламов сложна и при небольшом количестве шлама на предприятии нерентабельна.

2) Натрийсодержащие. В качестве осадителя применяется щелочь или сода.

3) Железосодержащие. В качестве осадителя применяются железосодержащие агенты.

Перед утилизацией необходимо осуществлять обезвоживание гальванических шламов. Гальванические осадки характеризуются плохими фильтрационными свойствами. Концентрированные жидкие отходы, образующиеся при очистке технологических растворов, представляют собой труднофильтруемые и сильно сжимаемые осадки. Поэтому с целью улучшения их фильтрационных свойств вначале осуществляют подготовку к обезвоживанию. Она включает реагентную обработку солями железа и алюминия, электрокоагуляцию, уплотнение (гравитационное, центробежное, вибрационное), замораживание и оттаивание с целью изменения структуры осадков и форм связи воды, а также для улучшения водоотталкивающих свойств осадков (однако этот метод требует больших затрат электроэнергии). Для обезвоживания осадков используют вакуум-фильтры, фильтр-прессы и осадительные горизонтальные центрифуги.

Подготовка осадков к утилизации включает в себя следующие стадии [67].

1. Уплотнение, производится следующими способами:

- гравитационное (используются отстойники, уплотнители, тонкослойные модули, механическое перемешивание, введение ПАА и извести);

- флотационное (используются напорные флотаторы с введением реагентов или без них);

- сушение в центробежном поле (гидроциклоны, центрифуги, сепараторы);

- фильтрование (барабанные вакуумные фильтры, фильтры-сгустители, работающие под давлением, рукавные фильтры).

2. Кондиционирование, осуществляется следующими способами:

- использование присадочных материалов (введение доменного шлака, золы, перлита, отходов производства соды, отходов обогащения угля, бумаги);

- флокуляция (введение флокулянтов, перемешивание, мокрое гранулирование);

- замораживание и оттаивание (при этом увеличивается скорость осаждения в 1000 раз и скорость фильтрования до 500 раз);

- ультразвуковая обработка с частотой 5- - 3- кГц и интенсивностью 1,0 – 30 Вт/см²);

- термическая обработка (нагревание осадка до 80 – 120^оС);

- применение реагентов (извести, солей железа и алюминия, отходов производства хлора, брома, отработанных травильных, моющих растворов, СОЖ, ПАВ);

- воздействие электрического поля напряженностью до 40 Вт/см.

3. Обезвоживание, производится в условиях:

- естественных (шламонакопители, шламовые площадки);

- искусственных (механическое обезвоживание с использованием вакуум-фильтров, фильтр-прессов, центрифуг).

4. Сушка (термическая, инфракрасным излучением), осуществляется с применением барабанных, низкотемпературных сушилок, а также инфракрасных со шнековыми или ленточными транспортерами.

Важнейшими характеристиками, определяющими возможность утилизации осадков, является химический состав, влажность, гранулометрический состав. Химический состав осадков сточных вод гальванических производств разнообразен. Как правило, в них содержатся механические примеси, гидроксиды и соли тяжелых металлов, нефтепродукты. Содержание цветных металлов в осадках при применении извести, как правило, составляет 5 – 8 %, соединений кальция – 30 – 50 %, а при использовании соды содержание цветных металлов увеличивается до 12 %. Нейтрализация отработанных растворов различными щелочными реагентами позволяет получить осадки с содержанием основного металла до 25% и более. Увеличение содержания металла в осадках достигается их промывкой и сушкой [66, 67].

В настоящее время существует два направления утилизации гальванических шламов:

1) Генеральное направление – внедрение методов переработки шламов, позволяющих селективно извлекать все цветные металлы или их концентраты из гальванических растворов и шламов. При этом следует иметь в виду, что шламы разных металлов могут быть несовместимы между собой (цинк является ядом для никеля, свинец – для цинка и никеля). Разработаны различные методы выделения ценных компонентов из гальванических шламов. В МХТИ им. Д.И.Менделеева разработан метод кислотного выщелачивания с использованием серной и азотной кислот. В процессе переработки гальваношламов образуется нерастворимый осадок, не содержащий тяжелых металлов, который можно использовать в качестве связующей добавки к строительным материалам. Разработкой способов утилизации гальваношламов, образующихся в результате работы гальванических цехов на заводах Приморского края, занимался в 1994 году Институт химии ДВО РАН (г. Владивосток), рекомендации которого актуальны и в настоящее время. Гальваношламы различных предприятий хотя и различаются по химическому составу, в основном содержат хром, железо, медь, кадмий, алюминий, цинк. Однако во многих случаях регенерация металлов из гальванических шламов не производится по причине отсутствия экономически приемлемых технологий. Кроме того, из-за сложности химического состава селективное выделение металлов достаточно трудоемко, поэтому основной упор следует делать на комплексную переработку гальванических шламов.

2) На первом этапе (до разработки соответствующих технологий) целесообразно использование обезвреженных шламов в качестве добавок к сырью для других отраслей промышленности (для получения различных материалов).

Анализ данных по возможным методам утилизации гальваношламов позволяет выделить несколько основных направлений [63, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94].

1) Захоронение. Для этого должны быть созданы спецзахоронения, например, для мышьяксодержащих отходов. Однако хранилища, выполненные из бетона или других водонепроницаемых материалов, стоят очень дорого, и это повлечет за собой значительное повышение себестоимости продукции гальванических цехов. В случае складирования на открытых полигонах токсичные отходы необходимо вначале обезвредить с помощью химической или термической переработки.

2) Выделение чистых компонентов.

а) Сухой хромсодержащий шлам можно перерабатывать в хромат натрия, пригодный для производства пигментов строительной индустрии. Для этого сухие хромсодержащие отходы смешивают с отходами процессов изотермической закалки сталей и подвергают окислительному обжигу при температуре 900-1000^оС. Полученный продукт измельчают, выщелачивают из него хромат натрия.

б) Для шламов, содержащих наряду с солями цветных металлов, соли железа, применяют технологию переработки со степенью извлечения цветных металлов 85 – 90%, которая заключается в селективном выделении цветных металлов из сернокислых растворов в виде комплексных соединений, обладающих хорошей фильтруемостью.

3) Переработка гальваношламов.

а) Хромсодержащие осадки после сушки до влажности 2% и прокаливания используют в качестве красителей при производстве декоративного стекла. В шихту (смесь материалов в определенной пропорции) добавляют 0,5 – 2% гальваношлама. Получаются образцы стекла разного цвета в зависимости от химического состава введенного шлама. Использование осадков в синтезе стекол требует их высушивания до влажности, при которой исключается возможность комкования осадка.

б) Гидроксидные гальванические шламы используются в качестве минеральной добавки к асфальтобетону.

в) Железосодержащие шламы после сушки используются для получения высококачественных ферритов, применяемых в электротехнической, радиотехнической, химической промышленности (в качестве катализаторов). При этом происходит химическая фиксация токсичных соединений шламов путем ферритизации.

г) Обезвоженные железосодержащие шламы могут использоваться для производства красного кирпича, керамзита и строительной керамики (черепицы). Интересен опыт Литвы. При вводе в керамическую смесь тяжелых металлов происходит их надежное обезвреживание и захоронение. В результате обжига цветные металлы переходят в нерастворимую форму, безопасную для окружающей среды. При этом улучшаются прочностные свойства черепицы, она приобретает более яркую окраску. Осадки, используемые в производстве керамических изделий, не должны содержать цианидов и шестивалентного хрома, содержание ионов кальция не должно превышать 20 %. Ценность осадка с точки зрения утилизации в строительной керамике возрастает с увеличением содержания в нем железа. При производстве керамических изделий осадки гальванического производства вводятся в различных агрегатных состояниях в зависимости от схемы подготовки глинистого сырья. При подготовке сырья по сухому способу осадок вводится как жидкая добавка. При пластическом способе переработки сырья добавка используется в твердом состоянии в виде порошка влажностью 9 %. При использовании гальваношламов в качестве добавок к строительным материалам достигается сокращение себестоимости продукции за счет снижения затрат на добычу и транспортировку глины [63, 66].

д) Получение пигментов для цветных глазурей для покрытия облицовочных плиток с использованием гальванических шламов. Шламы, прошедшие сушку, вводят в состав шихты при варке фритт в количестве 20 – 50 %. Использование гальванических шламов дает возможность полностью исключить из состава глазурей дефицитные красящие пигменты, а также оксиды цинка и цирконовый концентрат. При использовании осадков для получения пигментов (коричневых), а также в производстве облицовочных плиток, содержание оксидов железа в осадке должно составлять 60 – 70%. Осадок, используемый в качестве пигментов или в качестве пигментирующей добавки при производстве облицовочных плиток, должен быть высушен и прокален [63, 66, 67].

е) Представляет интерес переработка гальваношламов, содержащих токсичные соединения тяжелых металлов, в нетоксичные высокостойкие неорганические пигменты для красок, глазурей, колеровочных паст, эмалей. Процесс переработки основан на термосинтезе сложных окислов типа шпинелей, рутила, в кристаллическую решетку которых при высоких температурах встраиваются соединения тяжелых металлов. Технологический процесс включает стадии: подготовка компонентов, смешивание, термосинтез, измельчение и упаковка.

ж) Обработка осадков реагентной очистки гальванических цехов, включающих гидроксиды тяжелых металлов, позволяет получить кислые неорганические клеи, которые могут служить основой неорганических полимеров для широкого использования в металлургической, электротехнической, строительной отраслях промышленности.

з) Несомненные преимущества имеет технология комплексной переработки гальваношламов без ограничений по их составу. Опытно-промышленная установка, на которой осуществлялась эта технология, была внедрена на серийном оборудовании завода «Калибр» (г. Москва). Технологический процесс включает прием гальваношламов, их обезвреживание и сушку, переплавку образующихся порошкообразных металлических концентратов с получением чистых металлических сплавов и шлака, очистку отходящих газов и их утилизацию с целью получения побочных продуктов – гипса, серы, кислоты.

и) Силикатизация отвержденных шламов с использованием вяжущих материалов (портландцемента). Обработка шламов отвердителями позволяет получить материал, безопасный для окружающей среды (без риска загрязнения почвы и грунтовых вод тяжелыми металлами). Получаются нерастворимые отвержденные блоки для строительства. Введение осадков в состав бетонных и растворных смесей производится в виде суспензии влажностью 86 – 92 %.

к) Осадки, содержащие значительное количество фтора (более 25 %) или алюминия, могут использоваться в производстве фторсодержащего или алюмосодержащего сырья при производстве стекла.

л) Утилизация гальванических шламов на металлургических предприятиях (цинковых заводах, медеплавильных и никелевых комбинатах, сталеплавильных производствах) в качестве легирующих добавок. При использовании осадков в металлургических производствах их влажность не должна превышать 10 – 15%, что достигается термической сушкой [67].

м) Установлено, что содержание цветных металлов в гальваношламах значительно выше их минимального содержания в промышленных металлургических рудах. Имеются интересные технологии пирометаллургической переработки, позволяющие вернуть в металлургию цветные металлы. Технология включает следующие стадии [67]:

- усреднение осадков различных предприятий;

- обезвоживание с введением в качестве флюса кварцевого песка;

- окатывание с добавкой сульфатно-щелочной барды;

- грануляцию;

- сушку;

- электроплавку.

При этом из сухого осадка получают чугун, шлак и пыли. Чугун используется в дальнейшем в литье, шлаки – как заполнитель в бетон и железобетон, пыль является сырьем для цветной металлургии. Предлагаемая технологическая схема позволяет утилизировать отходы гальванических производств более чем на 90%.

Гранулометрический состав осадков зависит от области их утилизации. Размер частиц высушенного осадка, мм, составляет:

- в производстве стекла – 0,063 – 1,0;

- в производстве пигментов – не более 0,05;

- в производстве кирпича – не более 1,0.

Выбор направления утилизации осадков обусловливается техническими возможностями и экономической целесообразностью. Оценка технической возможности производится на основе анализа химического и гранулометрического состава, агрегатного состояния и других показателей. Экономическая целесообразность утилизации определяется рациональным распределением осадков среди потребителей и минимизацией возникающих при этом затрат. Также должны учитываться эксплуатационные затраты, удельные капитальные вложения, ущерб от загрязнения окружающей среды, затраты на кондиционирование сырья, объем продукции, полученной с применением отходов, транспортные расходы и т.д.

Дата добавления: 2014-12-23