Получение товарной продукции из металлургических и угольных шламов Днепродзержинских техногенных месторождений
Оценка запасов угле- и железосодержащих шламов в шламонакопителях (техногенных месторождениях) Днепродзержинска. Разработка технических условий на концентрат железосодержащий и угольную фракцию мелкодисперсную. Этапы квалифицированной утилизации шламов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.11.2018 |
| Размер файла | 19,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Получение товарной продукции из металлургических и угольных шламов Днепродзержинских техногенных месторождений
К началу третьего тысячелетия масса накопившихся в Украине отходов превысила 25 млрд. тонн, причем 90% из них - отходы промышленного производства. Днепропетровская область, занимая 5,3% территории Украины, располагает 45% общеукраинских токсичных и около 28% промышленных отходов [1]. Днепродзержинск - один из наиболее неблагополучных в экологическом отношении городов Украины. В черте города расположено несколько потенциально опасных хранилищ радиоактивных отходов, а содержание токсичных элементов в почве города превышает фоновое по кадмию - в 2 раза, свинцу - в 4,5 раза, цинку - в 6 раз и фторидам - в 3,5 раза [1].
В Днепродзержинске складирование в течение десятилетий железосодержащих шламов (отходов деятельности ОАО «Днепровский металлургический комбинат»), а также углесодержащих шламов (отходов флотации обогатительной фабрики ЗАО «Днепродзержинский коксохимзавод») привело к образованию в шламонакопителях трех техногенных месторождений - железо- и углесодержащего, а также высокозольного углесодержащего, общей площадью 52,5 Га.
Предприятие «Экология-Днепр-2000» как одно из ведущих предприятий региона по переработке промышленных отходов (лицензия №1870 от 08.02.2002 г. на геологическое изучение и научно-промышленную разработку шламонакопителей) поставило задачу квалифицированно утилизировать железо- и углесодержащие шламы с целью последующей рекультивации грунта вышеуказанных техногенных месторождений.
Техногенное месторождение железосодержащих шламов в шламонакопителе имеет площадь 28,9 Га при запасах шлама - около 2,6 млн. тонн. Шлам представляет собой многолетнее накопление таких отходов деятельности металлургического комбината как пыль аэрационных установок агломерационного производства, продукты гидросмыва вагоноопрокидывателей с остатками железной руды, железорудного концентрата и доломитизированного известняка, а также колошниковая пыль доменных печей и скрубберов тонкой очистки. Усредненный состав железосодержащего шлама по некоторым компонентам (% мас.): Feобщ -32,0; SiO2 - 29,5; Al2O3 - 1,2; CaO - 6,2; MgO - 1,9.
Железосодержащий шлам из-за высокого содержания мелких фракций (0,025 - 0,05 мм) и значительной доли нерудных компонентов (в основном, SiO2) не может напрямую идти в металлургический передел, однако после обогащения пригоден для последующей агломерации и использования в доменном производстве. Предприятием разработаны технические условия (ТУ У 13.1-30299063-003-2001) на концентрат железосодержащий (КЖС), предназначенный для получения железорудного концентрата для доменного производства [2].
Основные физико-химические показатели концентрата КЖС двух марок в соответствии с ТУ У 13.1-30299063-003-2001 приведены в таблице 1.
Эффективная удельная активность природных радионуклидов в железосодержащем шламе составляет 16 - 198 Бк/кг при норме не более 370 Бк/кг, что позволяет использовать концентрат КЖС в промышленности без ограничений.
С 2002 года более 50 тыс. т добытого концентрата КЖС отправлено потребителям, где на его основе получен железорудный концентрат с содержанием железа более 64% и SiO2 - до 8%. Намечена наработка больших объемов концентрата с целью определения экономической эффективности и целесообразности применения такого продукта в аглошихте вместо основного железорудного сырья.
шлам месторождение мелкодисперсный
Таблица 1. Физико-химические показатели концентрата железосодержащего КЖС
|
Наименование показателя |
Норма |
Метод испытаний |
||
|
КЖС-1 |
КЖС-2 |
|||
|
Массовая доля железа (общего), %, не менее |
40,0 |
60,0 |
ГОСТ 23581.18 |
|
|
Массовая доля влаги, %, не более |
14,0 |
14,0 |
ДСТУ 3201 |
|
|
Отклонение от базового значения массовой доли железа, % абс. |
1,0 |
1,0 |
ДСТУ 3197 |
В настоящее время ООО НПП «Экология-Днепр-2000» проводит работу по патентованию оригинального способа обогащения железосодержащего шлама.
Общая площадь, занимаемая углесодержащими шламами в Днепродзержинске, составляет 23,6 Га при запасах шлама 2,2 млн т.
Техногенное месторождение низкозольных углесодержащих шламов в шламонакопителе имеет площадь 17,8 Га при запасах шлама около 2 млн т.
Коллегией ГКУ Украины (протокол №752 от 29.04.2003 г.) запасы углесодержащих шламов данного месторождения отнесены к классу под кодом 111 в соответствии с классификацией запасов и ресурсов полезных ископаемых государственного фонда недр Украины. Шлам представляет собой отходы флотации обогатительной фабрики ЗАО «Днепродзержинский коксохимзавод» и имеет следующий элементный состав органической части (% мас.): C - 82,0; О - 10,0; H - 5,5; S - 0,8; N - 1,3.
Усредненный технический анализ необогащенного углесодержащего шлама: влага -1,6% мас.; зольность - 44,7% мас.; общая сера - 2,0% мас.; выход летучих веществ (сухое беззольное топливо) - 37,2%; теплотворная способность - 18,23 МДж/кг; плотность - 1,8 г/см3. Минеральные примеси в шламе составляют 22 - 24% мас. и представлены в основном глинистыми материалами (11 - 17%) и кварцем (4 - 9%).
Техногенное месторождение высокозольных угольных шламов имеет площадь 12 Га, из которых 5,8 Га пригодны для разработки и имеют запасы шлама 232 тыс т. Высокозольный угольный шлам используется в настоящее время в цементном производстве как сырьевой компонент при получении клинкера.
Усредненный технический анализ сырого высокозольного угольного шлама (% мас.): влага - 11,6 - 34,7; зольность - 49 - 67; общая сера - 0,93 - 1,8; выход летучих веществ - 31,4 - 38,2.
Эффективная удельная активность углесодержащего шлама составляет 92 - 175 Бк/кг, что ниже допустимой величины 370 Бк/кг и позволяет использовать шлам в промышленности без ограничений.
Предприятием разработаны технические условия (ТУ У 10.1-30299063-002-2001 с изменениями №1) на угольную фракцию мелкодисперсную (УФМ) трех марок: УФМ-1 - для коксохимии и коксового производства в качестве присадки к коксовой шихте, УФМ-2 - в качестве топлива для энергетики и УФМ-3 - для строительной индустрии [3]. Основные физико-химические показатели фракции УФМ разных марок в соответствии с ТУ У 10.1-30299063-002-2001 с изменениями №1 приведены в таблице 2.
С 2002 года предприятием «Экология-Днепр-2000» добыто и отправлено потребителям более 7 тыс. т высокозольной фракции УФМ-3. Известно, что при получении клинкера в производстве портландцемента стоимость топлива составляет более четверти себестоимости готового цемента [4]. Поэтому использование угольных шламов в качестве сырьевого компонента клинкерного производства позволяет не только снизить расход топлива за счет наличия в шламе мелкодисперсного угля, но и скорректировать химический состав сырья за счет присутствия в шламе оксидов кремния, алюминия и железа.
Таблица 2. Основные физико-химические показатели угольной фракции УФМ разных марок
|
Наименование показателя |
Норма для марок |
|||
|
УФМ-1 |
УФМ-2 |
УФМ-3 |
||
|
Крупность 0- 3 мм, %, Не менее |
90 |
90 |
90 |
|
|
Зольность, % мас. |
не более 8,0 |
не более 15,0 |
не менее 50,0 |
|
|
Общая влага, % мас., Не более |
10,0* |
12,0** |
12,0** |
|
|
Выход летучих веществ, % мас. |
30,0-40,0 |
30,0-40,0 |
не менее 15,0 |
|
|
Низшая теплота сгорания, ккал/кг |
не менее 4200 |
не менее 4200 |
2500-3500 |
В настоящее время предприятие проводит работу по подбору оборудования углеобогащения методом гравитации и флотации с целью получения промышленных партий фракций УФМ-1 и УФМ-2.
Учитывая то, что углесодержащий шлам помимо углерода содержит оксиды кремния и железа, а также глинозём, он представляет собой ценное комплексное сырьё для получения кремнистых сплавов в ферросплавном производстве [5]. При этом углерод, кремнезём и оксиды железа могут служить эквивалентным заменителем кокса, кварцита и стальной стружки при выплавке ферросплавов. В настоящее время НПП «Экология-Днепр-2000» проводит технико-экономическую оценку целесообразности использования угольных шламов в ферросплавном производстве.
Анализ химического и фракционного состава шламов позволил выбрать направления их квалифицированной утилизации. Разработаны технические условия на концентрат железосодержащий (двух марок) и угольную фракцию мелкодисперсную (трех марок). С 2002 года потребителям отправлено более 57 тыс. тонн товарной продукции.
Перечень ссылок
шлам месторождение мелкодисперсный
1. Экологические основы природопользования / Под ред. Н.П. Грицан. - Днепропетровск: ИППЭ НАН Украины, 1998. - 258 с.
2. Иващенко Т.Г., Филин В.Н., Григорьев В.Е. Железосодержащий концентрат из шлама металлургических предприятий // Тезисы докладов 4-й Всеукраинской науч.-методической конф. «Екологія та інженерія. Стан, наслідки, шляхи створення єкологічно чистих технологій». - Днепродзержинск, 2002. - С. 126.
3. Иващенко Т.Г., Филин В.Н., Гусев В.И. Получение энергетической и технологической угольной фракции из лежалых отходов флотации // Тезисы докладов 4-й Всеукраинской науч.-методической конф. «Екологія та інженерія. Стан, наслідки, шляхи створення єкологічно чистих технологій». - Днепродзержинск, - С. 127.
4. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. - М.: Стройиздат, 1986. - 161 с.
5. Нуркаев С.С., Коспанов М.М., Ушурбакиев З.В. Получение ферросилиция и шлаков с заданными свойствами на основе минеральной части экибастузских углей // Комплексное использование минерального сырья. - 1990. - №11. - С. 61-63.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проблемы и перспективы производства алкилсалицилатных и других видов присадок, способы утилизации шламов. Анализ возможности вовлечения шламов АСП и ПМС в мазут марки М-100. Расчет балансов и аппаратурного оформления основного оборудования процесса.
дипломная работа [76,3 K], добавлен 29.03.2014Основные способы промывки изделий. Образование сточных вод в гальваническом производстве. Вакуумные выпариватели для их очистки. Переработка шламов с целью их утилизации. Никель из промывных вод гальваностегии. Эксплуатация электролитов никелирования.
курсовая работа [266,6 K], добавлен 11.10.2010Разработка и внедрение принципов и технологий изготовления строительных материалов, изделий и конструкций на основе крупнотоннажных отходов промышленности. Пути повышения заинтересованности инвесторов и производителей в переработке техногенных отходов.
контрольная работа [467,9 K], добавлен 27.02.2016Образование и классификация техногенных месторождений. Установка для сверхкритической флюидной экстракции комплексов урана. Очистка насосно-компрессорных труб от отложений с естественными радионуклидами. Экстракционный способ очистки сточных вод.
реферат [1,2 M], добавлен 14.03.2011Особенности моделирования процессов в природно-техногенных комплексах. Модель передвижения тяжёлых металлов и легких нефтепродуктов. Прогнозирование функционирования природно-техногенных комплексов. Минерализация грунтовых вод на мелиоративных системах.
реферат [85,2 K], добавлен 07.01.2014Понятие и основные принципы обращения с жидкими радиоактивными отходами, содержание данного процесса, предъявляемые требования безопасности и используемые оборудование. Переработка и кондиционирование органических жидкостей, а также пульп и шламов.
презентация [116,5 K], добавлен 24.08.2013Географо-экономическая характеристика района. Основные источники техногенных нагрузок и виды природных опасностей, оценка негативных экологических влияний. Сущность антропогенного воздействия субъектов хозяйственной деятельности на окружающую среду.
курсовая работа [26,4 K], добавлен 17.05.2011Понятие и источники риска. Географо-экономическая характеристика Кирилловского района Вологодской области. Основные источники техногенных нагрузок на окружающую среду в районе. Характеристика техногенных и природных опасностей в исследуемом регионе.
курсовая работа [32,5 K], добавлен 04.06.2011Понятие экологического риска. Географо-экономическая характеристика района. Виды методов исследований. Выявление основных источников техногенных нагрузок в исследуемом районе. Анализ техногенных и природных опасностей, динамика техногенного воздействия.
курсовая работа [355,0 K], добавлен 08.12.2011История создания географических информационных систем, их классификация и функции. Сущность геохимической оценки техногенных аномалий. Применение геоинформационной системы ArcView 9 для оценки загрязнения тяжелыми металлами атмосферного воздуха г. Ялты.
дипломная работа [66,1 K], добавлен 19.12.2012Характеристика загрязнения атмосферы и водоемов, анализ состояния здоровья, заболеваемости и смертности населения Кемеровской области. Проблема рекультивации техногенных земель, утилизации и обезвреживания отходов, растительного и животного мира Кузбаса.
контрольная работа [19,8 K], добавлен 21.01.2010Научное обоснование и реализация комплекса методов интегральной оценки влияния природных и техногенных факторов на формирование экосистем Янаульского района на территории Башкортостана. Характеристика природных условий и хозяйственной деятельности.
курсовая работа [47,0 K], добавлен 04.04.2013Экономико-географическое положение Вологодского муниципального района, его климатические особенности. Источники техногенных нагрузок на природу региона. Обращение с отходами производства и потребления. Оценка качества воды в артезианских скважинах.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 20.03.2017Методы и правила проведения оценки загрязнения территории, с использованием геохимических данных относительно химических элементов в почвах, донных отложениях, в золе растений. Анализ размеров и интенсивности техногенных аномалий урбанизированного района.
курсовая работа [741,5 K], добавлен 06.04.2011Территории и объекты, находящиеся под охраной государства. Последствия техногенных чрезвычайных ситуаций и военных действий для экосистем планеты. Отличия антропоцентризма и эгоцентризма. Причины демографического взрыва. Показатель вредности загрязнителя.
контрольная работа [27,5 K], добавлен 18.08.2014Морфологические изменения растений, используемые для биоиндикации, их оценка и использование для биоиндикации. Физико-географическая и экологическая характеристика г. Владивостока. Фитоиндикация загрязнения атмосферного воздуха г. Владивостока.
курсовая работа [241,4 K], добавлен 07.06.2015Природа, виды и классификация техногенных катастроф, их причины, последствия и влияние на природу. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС: физико-географическая характеристика, техническое заключение. Состояние атомной энергетики в мире, экологические проблемы.
реферат [92,9 K], добавлен 23.01.2011Оценка проблемы утилизации мусора в Казани. Анализ достоинств и недостатков существующих способов утилизации и переработки отходов. Способы утилизации твердых бытовых отходов в европейских странах и в России. Массовое сознание и пути решения проблемы.
контрольная работа [38,1 K], добавлен 21.11.2011Строительство экологического жилья - стратегически важная научно-техническая, социально-экономическая и политическая тенденция. Необходимость замены техногенных урбанистических форм бытия, разрушительных для биосферы; организация здорового образа жизни.
реферат [29,3 K], добавлен 20.12.2011Необходимость защиты окружающей среды от опасных техногенных воздействий промышленности на экосистемы. Радиационная обстановка в России. Воздействие атомных станций на окружающую среду. Современные проблемы радиационной безопасности.
доклад [38,5 K], добавлен 22.09.2003
