Использование отходов предприятий черной металлургии

В настоящее время большое внимание уделяется комплексному использованию сырьевых ресурсов, мобилизации и использованию вторичных ресурсов. За счет вторичных материальных ресурсов покрывается часть потребности народного хозяйства в цветных металлах; растут объемы переработки шлаков черной металлургии. В области использования отходов производства уже имеются существенные научно-техническиедостижения. Как уже отмечалось выше, основные отходы черной металлургии уже широко используются в народном хозяйстве. В таблице 21 указаны материалы, изготавливаемые из доменных и сталеплавильных шлаков.

Таблица 21 - Материалы, изготавливаемые из доменных и сталеплавильных шлаков

Металлургические Материалы из шлаков   Области применения
шлаки      
  Щебень из коржевых Конструкционный бетон
  остатков    
    легкий конструкционный бетон
    1.1 высокопрочный
    теплоизоляционный бетон
    теплоизоляционные материалы
    2.1 битумошлаковые смеси для
  Пемза изоляции трубопроводов
  жаропрочный шлакопемзобетон
   
Доменные   конструкционно-
  теплоизоляционный бетон
   
    4.1 шлакопемзоперлитобетон
    битумно-минеральныесмеси для
    дорог
    конструкционный бетон
    1.1 облегченный бетон
  Литой щебень 2 гидротехнический бетон
    жаропрочный бетон
    бетон для дорожного строительства
  Гранулированный шлак    
  Шлаковый щебень для 1активная тонкомолотая добавка
Сталеплавильные дорожного строительства 1.1 шлакощелочновяжущие
Резкоохлажденный 1 активная тонкомолотая добавка
  (гранулированный) щебень 1.1 конвертерно-
    шлакощелочновяжущие

Кроме шлаков, на металлургических предприятиях образуются твердые отходы в виде пыли; жидкие отходы (сточные воды), содержащие кислоты, щелочи, твердые частицы, масляные эмульсии; газообразные отходы, содержащие соединения серы, углерода, азота, сложные соединения углерода и водорода. Объемы этих отходов составляют сотни тонн.

Образующиеся отходы находят применение, как на самих металлургических предприятиях, так и на предприятиях других отраслей промышленности.

Основные направления использования уловленной пыли в металлургии определяются способом улавливания (сухие и мокрые методы); природой, физико-химическимисвойствами пыли; концентрацией потенциально полезного компонента; токсичностью пыли; пригодностью для последующей переработки и др. Применяются методы рекуперации, ликвидации и изоляции промышленной пыли.

В таблице 22 показаны продукты, получаемые из отходов металлургического производства.

Таблица 22 - Продукты, получаемые из отходов металлургического производства

Производство   Вид отходов   Использование отходов
Добыча руды 1 вскрышные 1.1 заполнение карьеров;
  породы 1.2 строительный материал
Коксохимическое 1 пыль 1.1 использование в аглошихте;
  газы 2.1 топливо
Агломерационное 1 пыль 1.1 использование в аглошихте;
      1.2 окатыши для доменного производства
Доменное 1 шламы 1.1 пигменты в лакокрасочной
      промышленности,
      Производство цветного силикатного кирпича,
      Производство цветного портландцемента;
      1.2 удобрения;
      1.3 добавка к аглошихте;
  скрап 2.1 оксид железа для порошковой металлургии;
      2.2 производство железококса;
  шлак, пыль 3.1 производство удобрений, шлаковаты;
      3.2 производство бетона;
      3.3 производство цемента;
      3.4 строительство дорог
  4графито- 4.1 чугунный лом;
  содержащие 4.2 доменный присад;
  отходы 4.3 шлаковый щебень
Сталеплавильное 1 шлак 1.1 регенерация для извлечения железа и пыли
      1.2 производство цемента;
  шлам 2.1 использование вместо богатой кусковой
      руды;
  пыль 3.1 производство удобрений;
  бой огнеупоров 4.1 строителльствл дорог
Прокатное 1 окалина 1.1 добавка к аглошихте;
  шлам 2.1 производство удобрений;
      2.2 добавка к аглошихте;
      2.3 производство строительных материалов;
  травильные 3.1 наполнители в производстве полимеров и
  стоки пластмасс

Однако нельзя считать, что все вопросы использования отходов черной металлургии уже решены. Число технических решений по использованию отходов в металлургии значительно уступает числу аналогичных решений в строительстве и химии. Необходимы дальнейшие разработки, осуществление организационных мероприятий. Еще огромное количество шлаков находится в отвалах, плохо используются шламы электрометаллургического производства.

Разработки в данном направлении ведутся постоянно. Предложена новая технология получения комплексного металлургического сырья из железо- и углеродосодержащих отходов, разработанная совместно исследователями ООО «ЭкоМашГео» и учеными Московского Государственного института стали и сплавов.

В основе предложенной технологии утилизация и рециклинг отходов промышленных производств через холодное брикетирование методом вибропрессования.

Актуальность данной темы возникла на стыке двух противоречий, возникающих в металлургическом производстве:

С одной стороны:

-запасыкоксующихся углей неуклонно сокращаются, их цена постоянно растет;-уменьшаетсядобыча природного железорудного сырья, увеличиваются затраты на его

обогащение; -практическине осваиваются новые месторождения природных ископаемых;

- постоянно растут тарифы на энергоресурсы и железнодорожные перевозки. С другой стороны:

-накопленныедесятилетиями отходы металлургического, машиностроительного, горнодобывающего и химического производств,топливно-энергетическогокомплекса на сегодняшний день не уменьшаются, а продолжают расти;

-расположеныэти отходы вблизи металлургических и химических производств; - не требуется огромных затрат на их разведку и освоение.

Анализ данных противоречий позволил сформулировать научную задачу с решением по двум направлениям:

Содной стороны: переработка и утилизация отходов, использование их в виде относительно дешевого сырья для металлургического производства дадут значительное снижение затрат на шихту, повышение качества и конкурентоспособности, а главное, снижение себестоимости готовой продукции.

Сдругой стороны: решение экологической проблемы очистки целых регионов, где скопились огромные техногенные месторождения отходов, а так же утилизации текущих накоплений отходов от вышеперечисленных производств.

Существующие технологии вторичного использования отходов различных производств, в первую очередь, металлургических – несовершенны. Например: использование аглодоменного шлама при производстве агломерата имеет технологический предел не выше 250 кг на тонну агломерата.

Пыль установок сухого тушения кокса - ценнейшее топливо с высоким содержанием углерода - в лучшем случае используется как материал для вспенивания сталеплавильного шлака в электродуговых печах или добавляется к шихте для коксования.

Специалисты «ЭкоМашГео», занимаясь разработками в этом направлении с 1997г. и накопив большой научно-техническийпотенциал, на стыке двух отраслей, - металлургии и строительных технологий, - разработали принципиально новый способ подготовки шихтового материала для металлургических переделов.

В результате многолетней работы создан металлургический брикет с использованием нетрадиционного связующего и углеродистого наполнителя для всех видов металлургических переделов, т.е. принципиально новая композиционная шихта, применение которой в металлургии способно вернуть отходы промышленности в металлургический передел в виде железо-углеродо-содержащихбрикетов, как сырья с достаточно высокой рентабельностью.

Производство таких брикетов позволит существенно улучшитьтехнико-экономическиепоказатели переделов металлургических предприятий, улучшив при этом экологическую обстановку регионов.

Наши рекомендации