Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 17

В одну из них можно объединить шлаки никелевых заводов и определенную часть шлаков медных заводов, отличающихся малым содержанием цветных металлов и железа. Извлечение ценных компонентов из таких шлаков экономически нецелесообразно, поэтому наиболее приемлемым путем их использования является переработка в строительные материалы и изделия. Вторую группу составляют медные шлаки, отличающиеся значительным содержанием железа, малым содержанием меди и присутствием до 5 % цинка и свинца.

Такис шлаки целесообразно перерабатывать лишь при комплексном извлечении из них цинка, свинца и железа с одновременной утилизацией силикатной части. Наконец, в третью группу следует объединить оловянныс и свинцовые шлаки, а также некоторые медные шлаки, отличающиеся Глава 2, Утилизация твердых отходов черной и цветной.четаллургии значительным содержанием цинка, свинца и олова, что делает экономически целесообразным их извлечение из шлаков даже без комплексной переработки последних.

В табл. 2.11 по данным ВНИИ Р приведены значения удельных показателей отходов в цветной металлургии. Особенности утилизации шлаков цветной металлургии. Металлургические шлаки, образующиеся при выплавке цветных металлов, отличаются по химическому составу и свойствам. Объем их образования в десятки раз превышает объем образования шлаков при производстве такого же количества чугуна. Так, если при выплавке 1 т чугуна образуется до 1 т шлака, то при выплавке 1 т меди и никеля образуется до 30 и до 150 т шлака на 1 т металла соответственно. Ежегодно в цветной металлургии образуется до 10 млн. т шлаков, уровень использования которых не превышает 15 %. В значительной мере это объясняется тем, что в шлаках цветной металлургии содержится ценное металлургическое сырье и переработка их на строительные материалы менее эффективна, чем потенциальное его извлечение. Поскольку рациональная технология извлечения ценных металлов из этих шлаков пока не создана, значительная их часть временно сбрасывается в отвал на хранение.

Это относится, в частности, к шлакам свинцового и медного производств, которые частично используются для изготовления медистого чугуна и медноцинкового сплава. В шлаках медной промышленности содержится 0,3 — 1,1% меди, около 5 % цинка, свинец, золото, серебро и другие ценные металлы. 74 Для переработки шлаков цветной металлургии в строительные материалы необходимо вначале извлечь из них цветные и редкие металлы, т.е. переработка шлаков цветной металлургии должна быть комплексной и производиться в три стадии: — извлечение цветных металлов; — извлечение железа; — использование силикатного остатка для производства строительных материалов.

Шлаки медной промышленности, содержащие менее 0,3% меди, считаются отвальными. Все остальные шлаки идут на дополнительную переработку с целью извлечения меди и других цветных металлов. Конвертерные шлаки на всех никелевых заводах подлежат дополнительному обеднению, после чего используются для строительных целей. Значительное обеднение шлаков кислородно-факельной плавки пс меди достигается использованием р качсстве восстановителя алюминий- содержащих отсевов из алюминиевых литейных шлаков и пиритного концентрата. Переработка шлаков осуществляется в электропечах, в которые заливается жидкий шлак и загружается углеродистый восстанови- тель в количестве б — В% от массь шлака, кварцевый флюс и меднони. келевая руда.

Шлаки свинцовоцинкового про изводства также дополнительно пе ре рабаты ва ются. Восстановление цинксодержащи.. шлаков позволяет доизвлскать тяже лые цветные металлы. В результат~ вельцсвания (окислитсльно-восстано вительного процесса) шлаков свин цовой плавки доизвлекают цинк ~ свинец. Отвальный клинкер можн~ Часть гШ. 'Технологические решения по углилизации твердых отходов Таблица 2.11 Значения удельных показателей отходов в цветной металлургии Наименование образующихся отходов и поп ныхп од ктов Значения удельных показателей Технологический процесс или вид производства до пlп Добыча и обогащение руд ветных.нет аллов 80 % от перерабатываемой го ной массы Породы вскрышные и вмещающие Добыча руд цветных мстыьзов П оизводство бокситового глкчюзсма Шлам 1,1 т/т глинозема 7,0 т/т глинозема П оизводство нс слинового глинозема Шлам П оизводство а.

итового глинозема Шлам 4,5 т/т глинозема 60% от массы получаемой руды (усредненный показатель для оценки общей массы отходов при обогащении руд цветных л~сталлов Обогащение руд цветных металлов Хвосты обогащения Металл гичегкое и оизводгн~во Шахтная плавка медных руд (содсржаШлаки нис меди в концепт ации 1 — 2 % 50 — 1 00 т/т металла Шахтная плавка окисленной никелевой Шлаки ды (соде жанне никеля 0„8 — 1,2 % 100 — 200 т~т металла Огарки ртутного п оизводства Ртупюс производство 0,75 т~т ртути 75 использовать каксырьедля производства стройматериалов. Температура в разгрузочной части вельц-печи поддерживается в интервале 1150 — 1250 С, на выходе газов из печи 580 — 650 С. При этом процессе возгоняются в виде оксидов цинк до 95 % и свинец до 92 %.

Клин- Пирометаллургические способы извлечения цветных металлов из шлаков основаны на восстановлении оксидов углем, коксом, карбидом кальция, чугуном, природным газом и другими материалами. При этом расходуется значительное количество энергоресурсов, а аппаратурное оформление процесса сложно и дорого, в результате чего эти способы не всегда эффективны. По теплофизическим и прочностным свойствам, износостойкости, кер, составляющий 75 — 85% от массы шлака, измельчается и подвергается магнитной сепарации в несколько стадий. Магнитный концентрат используют в свинцовом производстве, а немагнитную составляющую — для получения строительных материалов и асфальтобетонов. кислотостойкости шлаки цветной металлургии значительно превосходят доменные шлаки. Из них получают те же строительные материалы (песок, щебень, цемент), что и из доменных шлаков.

В литейном производстве металлургических и машиностроительных предприятий при изготовлении формованных литых металлических деталей используют формовочную землю для изготовления литейных форм и стержней. При этом образуется горе- Глава 2. Утилизация твердых отходов черной и цветной металлургии пая земля, утилизация которой имеет важное экономическое значение. Формовочная земля состоит на 90— 95 % из высококачественного кварцевого песка и небольших количеств различных добавок: бентонита, молотого угля, едкого натра, жидкого стекла, асбеста и др. Регенерация горелой земли состоит в удалении пыли, мелких фракций и глины, потерявшей связующие свойства под воздействием расплавленного металла, имеющего высокую температуру. Существуют три способа регенсрации горелой земли: мокрый, сухой и электрокоронный.

При мокром способе регенерации горелая земля поступает в систему последовательных отстойников с проточной водой. При прохождении отстойников песок оседает на дне бассейна, а мелкие фракции уносятся водой. Песок затем просушивается и возвращается в производство для изготовления литейных форм. Вода поступает на фильтрацию и очистку и также возвращается в производство. Сухой способ регенерации горелой земли состоит из двух последовательных операций. "отделения песка от связующих добавок; что достигается продувкой воздуха в барабан с землей, и удаления пыли и мелких частиц путем отсоса их из барабана вместе с воздухом.

Выходящий из барабана воздух, содержащий пылевидные частицы, очищается с помощью фильтров. Электрокоронный метод регенерации основан на пропускании горелой земли через поле коронного разряда напряжением 100 кВ. При этом мелкие частицы отделяются от песка, ионизируются и оседают на осадительных электродах.

Помимо регенерации горелой земли возможно также ее использование при изготовлении кирпичей. С этой целью формующие элементы предварительно разрушаются, и земля пропускается через магнитный сепаратор, где от нее отделяются частицы металла Очищенная от металлических включений земля полностью заменяет кварцевый песок. Использование горелой земли повышает степень спекания кирпичной массы, так как в ней содержатся жидкие стекло и щелочь. Особое место среди отходов цветной металлургии и машиностроительных отраслей занимают лом и отходы цветных металлов. Правильная организация сбора и утилизации этих отходов позволяет существенно снизить экологическую нагрузку на природу, так как при получении цветных металлов из рудных материалов появляется огромное количество вредных газовых выбросов и жидких стоков, а также твердых отходов с различными характеристиками.

2.2.1. Классификация и характеристика лома и отходов цветиьис металлов Классификация. Лом и отходы цветных металлов и сплавов классифицируют по физическим признакам на классы, по химическому составу— на группы и марки, по показателям качества — на сорта. Лом и отходы цветных металлов подразделяют на следующие классы: — лом и кусковые отходы (класс А); — стружка (класс Б); — порошкообразные отходы вольфрама, кобальта, молибдена и их сплавов, образующиеся в процессе изготовления и обработки деталей (класс В); Часть ИП. Технологические решения по утилизации твердых отходов — отходы белой жести и лом луженой тары (класс АК); — лом и отходы свинцовых аккумуляторов (класс АЛ); — листовая обрезь титана и его сплавов (класс 3); — прочие отходы, к которым относят отходы, не отвечающие по физическим признакам указанным выше классам (класс Г).