Переработка отходов цветной металлургии

Переработка отходов цветной металлургии

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



Еще тридцать - сорок лет назад были предположения, соответственно которым количество выпущенных к завершению двадцатого века металлов (металлического фонда) было в полной мере достаточно для существования в будущем и развития цивилизации. Потому задача металлургии сводилась бы к бесконечному применению в виде переплава существующего фонда металлов. При таком развитии большинство экологических и сырьевых сложностей в металлургической области исчезли бы. Но доказана несостоятельность таких предположений.

Выпуск чугуна и стали в мире на границе веков смог достичь приблизительно пятьсот пятьдесят миллионов и около восьмисот тонн соответственно, то есть лишь третью часть выпуска стали можно обеспечить, перерабатывая ресурсы, имеющие вторичное назначение. Хотя применение фонда металлов увеличилось, это не вызвало значительного уменьшения производства металлов из руд, считающихся первородными, что обусловливает наличие двух причина. Главной является возрастание потребности в металлах. Помимо этого, опыт бесконечного переплава металлического лома определил существенные сложности: потребность в сортировке, увеличение содержания вредных примесей, сложности при переработке изделий с крупными габаритами. Не уменьшающиеся объемы производства нуждаются в решении трудностей в сфере экологии, в первую очередь утилизацию отходов.

Уменьшение расходов на выпуск материалов имеет связь с отходами иных сфер промышленности, что дает возможность получить значительную экономию естественного сырья и улучшать обстановку экологии на территории регионов, где копятся техногенные отходы.

Решение трудностей во время переработки отходов приобрело в течение последнего времени значение, носящее первостепенный характер. Помимо этого, по причине того, что ожидается постепенное истощение ресурсов природы, таких как нефть, каменный уголь, руды цветных металлов, для каждой отрасли в народном хозяйстве большое значение имеет применение каждого вида отходов от промышленного производства и бытовых нужд. Много развитых стран, в первую очередь Япония, Америка, Германия, государства Прибалтики, с большим успехом справляются с решением этих задач.

Большую перспективу имеет направление применения шлаков цветной металлургии - процесс их переработки комплексным методом, включающий предварительный этап извлечения цветных металлов; процесс выделения железа; использование остатка из силиката для выпуска материалов в области строительства.

Процесс Ромелт представляет собой непрерывный метод получения чугуна из сырья, содержащего железо, и отходов с применением не очень дефицитных и дорогих марок углей, не поддающихся коксованию. Печь с расплавом шлака по фурмам снизу вдувают смесь, состоящую из кислорода и воздуха, которая начинает с интенсивностью выполнять перемешивание шлака.

Печь футеруют лишь до уровня фурм снизу. Оставшаяся часть сделана из элементов, охлаждаемых водой - кессонов. На охлажденной поверхности кессонов с помощью шлака получается твердая корка, называемая гарнисажем. Таким образом, решают проблему устойчивости футеровки вместе со шлаковым расплавом. Шихту, представляющую собой руду или отходы, в которых есть железо, в виде шламов, окалина с углем без перерыва загружают с верхней части на поверхность расплава при температуре тысяча четыреста - тысяча пятьсот градусов Цельсия. Предварительно подготавливать сырье пылевидного состава или уголь не нужно.

Уголь может выполнять две функции. Его процесс горения одновременно с дожиганием газов станет поддерживать температуру в печи. Помимо этого, он обеспечит осуществление процесса, при котором восстанавливаются оксиды железа, формируется чугун, осаждающийся в форме капель на поверхность дна печи. Металл со шлаком выходят по отверстиям, сделанным на различных уровнях.

Для того чтобы дожечь выделяющиеся газы оксид углерода, водород, летучие углеводороды угля и возвратить тепло внутрь ванны по фурмам сверху, подают кислород. Внутри установки для опыта газы, выходящие из печи, поступают внутрь котла, в котором происходит охлаждение и проходят окончательный процесс дожига благодаря естественному подсасыванию воздуха, их охлаждают и подают на стадию очистки газов. Внутри промышленного агрегата их применят для выработки электрической энергии.

Процесс в печи Ромелт способен расширять возможности непосредственного применения отходов. На период использования печи имеется много опыта по переработке разных материалов со шламами от реакции, которая проходила в домнах или промышленных условиях, окалины, шлака от комбината, где перерабатывают свинец и цинк. Из них можно извлекать основное составляющее в виде железа, получать чугун, который применяли для выпуска стали.

Другие составляющие доводятся до компактного состояния в виде шлака, который по составу подобен на тот, что получают из домны. Так решают экологическую задачу по запасам ресурсов. Процесс переработки шлаков цветной металлургии является еще одним способом при утилизации несобственных отходов в черной металлургии. Но на этом не заканчиваются возможности процесса.

В печи Ромелт происходит распределение компонентов между чугуном, шлаком и газом. На опыте доказано, что нелетучие элементы типа меди и никеля, легко поддающиеся восстановлению, могут переходить в чугун.


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/~6j9PR