Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Ежегодно только таких пород перемещали в отвалы более 800 млн. м', а общий объем отвалов горных предприятий СССР оценивали величиной, превосходящей 2,5 млрд. м'. В угольной промышленности, например, из более чем 2 млрд. т добываемой горной массы собственно на уголь приходилось лишь около 20%, остальная масса поступала в отвалы, степень утилизации которых не превышала 4 %. Подобные отвалы занимают многие десятки тысяч гектаров земель и неблагоприятно влияют на окружающую среду. Между тем отвалы открытой и шахтной разработок полезных ископаемых, как правило, являются ценным сырьем для производства ряда материалов (в основном строительных), так как содержат различного вида глины, каменные и песчаные материалы, мел и другие компоненты.
Еще более ценными являются отвалы обогатительных предприятий ряда отраслей промышленности, содержащие гамму ценных компонентов. Так, на обогатительных фабриках цветной металлургии с отвальными хвостами теряется все железо, содержащееся в руде, а также значительные количества серы, окисленных соединений металлов, ряд редких и рассеянных элементов. В настоящее время оба этих вида отходов (отвалы вскрыши и хвосты обогащения)используютнезначительно. Между тем проведенные исследования, производственные испытания и опыт работы ряда промышленных производств показывают, что отходы добычи и обогащения полезных ископаемых служат прекрасным сырьем для производства пористых заполнителей бетонов, строительного кирпича и керамики, штукатурных и кладочных растворов, щебня и других материалов, пользующихся большим спросом, в первую очередь в строительстве. 5.1.
Утилизация отходов углеобогащеиия На территории бывшего СССР свыше 1 млн. т отходов углеобогащения используют в качестве топливной и отощающей добавки (10 — 15 %) 'йеть Л11. Технологические решения по утилизации твердых отходов к шихте для производства кирпича из глины. Перспективно их использование и в качестве основного сырья для формоваиия изделий эффективной пустотелой строительной керамики. При этом за счет экономии технологического топлива (в результате.использования горючих, содержащихся в отходах) и исключения затрат на добычу глинистого сырья значительно снижается себестоимость продукции.
Анализ химического состава технологических отходов 80 углеобогатитсльных фабрик основных угольных бассейнов СССР показал достаточно стабильное содержание в них А1,0, и ЯО„ что позволяет использовать их как сырье для производства керамических изделий. В исходном состоянии эти отходы не размокают в воде,. но после дробления и помола их глинистая составляющая высвобождается и отходы приобретают способность образовывать с водой пластичную массу, из которой может быть сформован кирпич-сырец, превосходящий по некоторым свойствам аналогичные изделия из обычной глины.
Производство глиняного (красного) кирпича заключается в обжиге формованной глиняной массы, в которую добавляют опилки, некоторые органические отходы, просеянный уголь в качестве топливного (выгорающего) компонента. 'Для.уменьшения усадки при сушке и обжиге, а также для предотвращения деформации и трещин изготовляемых керамических изделий в жирные пластические глины вводят природные (кварцевые пески) или искусственные (дегидрагированная глина, шамот) отощающие материапы. Обжиг изделий из таких отходов обычно проводят в условиях, обес-. печивающих завершение процесса выгорания углерода к моменту начала интенсивного спскания черепка, Производство аглоиорита.
Уголь, содержащийся в отходах углеобогащения, может быть использован как топливо при их термической переработке (в смеси с глинистыми породами) в кирпич, керамику и в другие строительные материалы. Таким способом получают, например, аглопорит — искусственный легкий пористый заполнитель для бетонов, производство которого налажено в ряде зарубежных стран и развивается в России.
Технология производства аглопорита может быть различной. На ряде заводов она заключается в термической обработке методом агломерации гранулированной шихты из глинистых пород или отходов добычи, обогащения и сжигания углей с последующим дроблением получающегося в результате спекания «коржа» и выделением при рассеве требуемых фракций заполнителя. Аналогично можно перерабатывать отходы обогащения горючих сланцев. Производство диоксида серы. Производимое с целью уменьшения содержания серы в угле обогащение сопровождается образованием угли- стого колчедана, содержащего 42— 46 % серы и 5 — 8% углерода.
Его запасы только в Подмосковном угольном бассейне достигают 60 млн. т. Углистый колчедан является потенциальным сырьем для производства серной кислоты, однако непосредственная его переработка в 80, путем обжига приводит к получению низкоконцентрированных газов (в результате их разбавления образую- 315 Глава 5. Уньилизация отходов горнодобывающей промышленности шимся СО,) и.связана с техническими трудностями ввиду необходимости отвода избыточного тепла экзотермических реакций. Высокотемпературная переработка углистого колчедана совместно с гипсом (40— 45%) в механических печах не обеспечивает разложения последнего больше, чем на 20%, и приводит к образованию высокосернистого (1О— 15% Б) огарка.
В промышленной практике нашел использование способ производства БО, путем термической переработки флотационного колчедана совместно с сульфатами железа, являющимися отходами процессов травления металлов в черной металлургии и метизной промышленности, при получении пигментного Т1О,. Выход сульфатов железа в этих производствах составляет примерно 500 тыс. т/год в виде РеБО47Н,О. Целесообразно в этом процессе флотационный колчедан заменить на углистый.
На практике соотношение Б,, :Б„„~ „,„берут, исходя из теплового баланса, обеспечивающего автотермичность экзотермичсской реакции обжига углистого колчедана и процесса эндотермического разложения сульфатов железа. Обжиговые газы, максимальная концентрация БО, в которых не превышает 18,3%, направляют в промывное отделение сернокислотного производства. 5.2.
Утилизация сопутствующих пород Вскрышные и попутно извлекаемые породы при добыче полезных ископаемых содержат разнообразные компоненты, являюшиеся ценным сырьем для промышленности строительных материалов. Так, мел может 31б быть использован для производства белого цемента и воздушной строительной извести, а также в производстве минеральной ваты, стекла и резиновых изделий. Глинистые сланцы являются хорошим сырьем для производства портландцемента. Из песчаных пород можно производить тарное стекло, а песчано-глинистые породы можно использовать в производстве кирпича.
На основе таких отходов можно получать заполнители для бетонов, штукатурные и кладочные растворы. Основой для производства почти всех известных видов строительных материалов могут служить горелые породы — пустые породы, сопровождаюшие залежи каменных углей, обожженные при подземных пожарах (они получаются и при самовозгорании терриконов), Ряд горнорудных отходов можно использовать в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Вскрьпипые породы — как сырье для производства керамзита. Среди попутно извлекаемых и вскрышных пород значительное место занимают пластичные глины. Так, в Никопольском бассейне их запасы оцениваются в 430 млн. м', а ежегодный выход составляет 9,5 млн. м'.
Такие глины являются хорошим сырьем для производства керамзита, служащего искусственным пористым наполнителем для легких бетонов и хорошим теплозвукоизоляционным материалом. Обычно керамзит получают путем обжига легкоплавких (< 1350 'С) глинистых пород с добавками порообразуюших материалов (соляровое масло, торф, сульфитно-спиртовая барда и др.).
В большинстве случаев керамзит получают в виде гравия с размером зерен 5 — 40 мм или щебня. Часть И!1. Технологические решения по утилизации твердых отходов Рис. 5.!. Схема производства керамзитового гравия: 1 — глинорыхлитсльная машина; 2 — пластинчатый питатель; 3 — конвейер; 4 — камневыделигсльные вальцы; 5 — глиномешалка; 6 — вальцы тонкого помола; 7 — конвейер; 8 — башни гомогснизации; 9 — агрегат формования сырцовых гранул; 10 — тарсльчатый питатсль; 11 — барабан тепловой подготовки; 12 — перегрузочная камера; 13 — обжиговый барабан; 14— зункер опудриванлцсго порошка; 15 — устройство для опудривания; 16 — измеритель плотносги; 17 — холодильник; 18, 21 — меринки керамзита; 19 — грохот; 20 — силос готового продукта Для опудривания отформованных гранул с целью предотвращения их :пекания предусмотрено специальное устройство для введения в зону вспу- чивания печи огнеупорного порош- ка.
Контроль и корректировка процес- 3!7 Плотность керамзитового гравия составляет 150 — 800 кг/мз. В настоящее время разработаны технологические схемы типовых заводов по производству керамзита (средняя насыпная плотность 500 кг/мз) мощностью 200 тыс. мз/год. По одному из вариантов этой схемы (рис. 5.1) исходное глинистое сырье после переработки в камневыделитсльных вальцах, глиномешалке с фильтрующей головкой и вальцах тонкого помола подают в башни-силосы для гомогснизации, откуда усредненная глиномасса поступает в формующий агрегат. Отформованные сырцовые гранулы вводят в двухбарабанную вращающуюся печь, разделенную перегрузочной камерой. В первой части печи происходит подсушка сырцовых гранул, во второй— их обжиг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
