Методы утилизации отходов в металлургической промышленности

Методы утилизации отходов в металлургической промышленности

12 апреля 2016
Нуякшина Е.В.
ООО ПФ «ЭДТОН»
начальник отдела экспертизы промышленной безопасности
e-mail: nuyakshina@yandex.ru



Основными факторами, которые определяют наличие возможности провести утилизацию отходов, не предоставляющую опасности в плане экологии, стали их физическое состояние и химический состав. На это наложены технические возможности имеющихся технологий и целесообразность при учете перспективы в экологии. Отходы утилизируют с помощью с трех подходов: непосредственным применением, переработкой при извлечении веществ, приносящих пользу, ликвидацией. Более рациональными являются первые два, однако не каждый вид отходов подлежит переработке. Не обращая внимания на наличие полезных составляющих, на данном этапе может не быть эффектных технологий их извлечения.

Эти виды отходов более дешевые и их можно уничтожать. Далее рассказано о направлениях утилизации отходов в цветной металлургии, ставшей их потребителем.


Непосредственное назначение отходов

Конкретное применение отходов является более простым и эффективным методом утилизации их. Он предполагает несущественные расходы для их переработки. Это реально осуществимо и является рациональным, когда отходы являются безопасными в отношении экологии, в них нет извлекаемых компонентов.

Или, противоположно, они содержат много полезного компонента, как скрап. Без подготовительного этапа, помимо сортировки по составу, он применяется во время выплавки стали. По аналогичному способу проводят утилизацию отходов области машинного строения, технических средств для армии, разного металлического лома. То есть подвергают переработке несобственные отходы металлургии. Под иным примером непосредственного применения отходов подразумевают окалину, представляющую собой добавку во время выплавки стали, выпуске агломерата. В качестве типичного примера отходов первого типа относится шлак, образующийся в домнах. В нем отсутствуют извлекаемые компоненты. Он не предоставляет опасности в экологическом плане. Его производят больше ста пятидесяти миллионов тон в год. Но, имеющиеся технологические процессы переработки дают возможность утверждать, что шлак из домны является не отходом, а сырьем промышленности, которое на территории стран с развитой индустрией применяют почти полностью. Он потребляется цементной промышленностью (в Японии – семьдесят процентов шлака из домны, во Франции - пятьдесят пять процентов), в строительстве дорог (в Японии – двадцать процентов, Франция потребляет сорок процентов). Использование шлака во время выпуска цемента способно давать дополнительно экологический эффект по отношению к ресурсам, ибо уменьшает расходы энергии на сорок процентов, снижает выбросы угарного газа.

В основе шлака оксид кальция и кремния. Используя кристаллизацию расплава, получают двухкальциевый силикат, который при охлаждении подвергается полиморфному превращению, сопровождающееся возрастанием количества. Это способствует появлению того, что шлака сам по себе начинает рассыпаться. Предотвратить это можно, увеличив скорость в процессе охлаждения расплава во время грануляции, к примеру, распыляя его в воду.

Шлак в виде гранул обладает многими достоинствами, его производство постоянно возрастает (в странах Европейского Союза грануляции подвергают семьдесят процентов шлака). При определенных составах и увеличенной скорости во время охлаждения, шлак становится твердым без кристаллизации, со стекловидной аморфной структурой.

Из шлака можно делать отливки, используя каменное литье, выпускать техническое стекло и стеклянную вату. Значительное количество железа в шлаках, получающихся при плавлении стали (около двадцати процентов) осложняет их использование в цементной промышленности. Главным назначением является применение щебня для дорог. Шлак необходимо подвергать стабилизации, для связывания избытка оксида кальция и перевода железа в состояние с тремя валентностями.

Как увеличить химическую устойчивость и уменьшить количество щелочи.
Шлаки, имеющие высокое содержание фосфора и оксида кальция применяют в качестве удобрения, во время известкования почвы. Однако, если железа в нем много, это не принесет эффекта, и часть шлака подвергается вторичной металлургической переработке (в Японии и Франции до двадцати процентов).
Переработке с извлечением веществ, приносящих пользу, можно подвергать разные виды отходов, но их состав, дисперсность, процент влажности осложняют использование имеющихся технологий.

Стоит рассмотреть отходы, регулярно накапливающиеся и нуждающиеся в новых площадях для хранения. Они представлены шлаками цветной металлургии. Содержание железа в таких шлаках может достигать двадцати пяти процентов и больше. Однако, в каждом из них есть примеси летучих металлов, в первую очередь цинк. В отвалах цветной металлургии есть медь, кобальт, серебро. Большие запасы отходов способствуют образованию техногенных месторождений.

Появляется закономерный вопрос - по какой причине не воспользоваться отходами, заменив уменьшившиеся запасы руд? Каким образом, можно было решить и задачи сбережения ресурсов. Ответ простой - отсутствуют промышленные технологии переработки отходов. Их применение осложняет дисперсность и присутствие летучих металлов.


Список используемой литературы:

Пирометаллургическая переработка комплексных руд. Леонтьев Л.И.
Производство цветных металлов и сплавов. Д.Ш. Бабаханов, Г.Х. Халикулов, Ташкент, 2001 г.
Ромелт - полностью жидкофазный процесс получения металла. В.А. Роменец, Изв. Вузов, Черная металлургия, 1999 г.
Экология и ресурсосбережение в черной металлургии. Статья А.К.Зайцев и Ю.В.Похвиснев.
Экология и утилизация отходов в производстве алюминия. Г.В. Галевский, Н.М. Кулагин, М.Я. Минцис, Новосибирск: Наука, 1997 г.
Подготовка и комплексная переработка металлургического сырья, ответственный редактор Л.И. Леонтьев, Свердловск, 1970 г.
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~XTPKw