Upotreba otpada od pepela i šljake iz termoelektrana u građevinarstvu. Upotreba otpada od pepela i šljake iz termoelektrana Oprema za proizvodnju drvnog pepela

Energetska preduzeća Krasnojarskog kraja i Republike Hakasije, članovi grupe Sibirske proizvodne kompanije, prodata i puštena u privredni promet 662,023 hiljade tona otpada od pepela i šljake (ASW).

Tokom godine, ogranak SGK u Krasnojarsku povećao je obim uključivanja otpada amonijaka u privredni promet za 4% - sa 637,848 hiljada tona u 2012. na 662,023 hiljade tona u 2013. godini.

Rast ekonomskog prometa otpada od pepela i šljake (nusproizvoda sagorevanja uglja u termoelektranama) omogućava smanjiti opterećenje on okruženje u gradovima u kojima kompanija posluje. Vrijedi napomenuti da je glavna količina otpada od pepela i šljake (625,5 hiljada tona) prošle godine bila usmjerena na realizaciju velikog ekološkog projekta rekultivacije deponije pepela br. 2 Državne elektrane Nazarovo. Rekultivacija deponije pepela površine 160 hektara, koja se nalazi na području rijeke Chulym, omogućit će vraćanje ovih zemljišta u privrednu upotrebu. Na primjer, nakon nekoliko se mogu pojaviti zelene površine.

Osim toga, ogranak SGK u Krasnojarsku nastavlja s prodajom otpada od pepela i šljake preduzećima građevinska industrija. Kompanija je prvi put počela sa prodajom suhog pepela i šljake 2007. godine. Tada je prodato samo 7 hiljada tona otpada. U 2013. godini obim prodaje iznosio je 36,525 hiljada tona otpada od pepela i šljake. Dakle, prosječni godišnji obim prodaje otpada od pepela i šljake povećan je tokom 6 godina poslovanja na ovom tržištu više od pet puta. T Ovo povećanje potražnje ukazuje da građevinari visoko cijene ovu vrstu sirovina. Istovremeno, otpad od pepela i šljake kupuju ne samo preduzeća sa Krasnojarskog teritorija, već i iz drugih regiona Rusije.

Zahvaljujući aktivnom radu SGK-a u ovom pravcu, prošle godine se pokazalo da je obim pepelnog otpada koji je prodat i uključen u privredni promet (662.023 hiljade tona) bio 34% veći od količine otpada pepela i šljake koju su proizvela energetska preduzeća grana (495 hiljada tona).

Krasnojarsk ogranak SGK-a će u 2014. godini nastaviti da radi na uključivanju otpada pepela i šljake u privredni promet, čime se smanjuje njegovo nakupljanje i smanjenje opterećenja na životnu sredinu. Nastaviće se radovi na rekultivaciji deponije pepela br. 2 Državne elektrane Nazarovskaya. Osim toga, kompanija razmatra mogućnosti i širenje tržišta marketing suhog pepela i šljake i za potrebe ne samo građevinske, već i drugih industrija.

Upotreba otpada od pepela i šljake iz termoelektrana u građevinarstvu

Tokom rada elektroprivrednih preduzeća nastaje mnogo otpada od pepela i šljake. Godišnja isporuka pepela na deponije pepela u Primorskom teritoriju je od 2,5 do 3,0 miliona tona godišnje, na teritoriji Habarovsk - do 1,0 miliona tona (slika 1). Samo u gradu Habarovsku, više od 16 miliona tona pepela se skladišti na deponijama pepela.

Otpad od pepela i šljake (ASW) se može koristiti u proizvodnji raznih betona, maltera, keramike, termo i hidroizolacionih materijala, kao iu izgradnji puteva, gde se mogu koristiti umesto peska i cementa.
Suvi elektrofilterski pepeo iz električnih taložnika u TE-3 ima širu upotrebu. Ali korištenje takvog otpada u ekonomske svrhe još uvijek je ograničeno, uključujući i zbog njegove toksičnosti. Oni se akumuliraju značajan iznos opasnih elemenata.
Deponije su stalno prašnjave, pokretni oblici elemenata aktivno se ispiru padavinama, zagađujući zrak, vodu i tlo.
Upotreba takvog otpada jedan je od najhitnijih problema. To je moguće uklanjanjem ili izdvajanjem štetnih i vrijednih komponenti iz pepela i korištenjem preostale mase pepela u građevinskoj industriji i proizvodnji gnojiva.

Kratke karakteristike otpada od pepela i šljake

U ispitivanim termoelektranama sagorevanje uglja se odvija na temperaturi od 1100-1600o C.
Kada se sagorijeva organski dio uglja, nastaju isparljiva jedinjenja u obliku dima i pare, a negorivi mineralni dio goriva se oslobađa u obliku čvrstih žarišnih ostataka, formirajući prašnjavu masu (pepeo), kao kao i grudvasta šljaka.
Količina čvrstih ostataka za kameni i mrki ugalj kreće se od 15 do 40%.

Ugalj se drobi prije sagorijevanja, a za bolje sagorijevanje često mu se dodaje lož ulje u maloj količini od 0,1-2%.
Prilikom sagorijevanja goriva u prahu, male i lagane čestice pepela odnose se dimnim plinovima i nazivaju se letećim pepelom. Veličina čestica elektrofilterskog pepela kreće se od 3-5 do 100-150 mikrona. Količina većih čestica obično ne prelazi 10-15%.

Leteći pepeo sakupljaju sakupljači pepela.
U CHPP-1 u Khabarovsku i CHPP u Birobidžanu, sakupljanje pepela se vrši mokro pomoću prečistača sa Venturijevim cijevima, u CHPP-3 i CHPP-2 u Vladivostoku se suši pomoću električnih taložnika.
Teže čestice pepela se talože na donjem toku i spajaju u grudvaste šljake, koje su agregirane i stopljene čestice pepela veličine od 0,15 do 30 mm.
Šljaka se drobi i uklanja vodom. Leteći pepeo i drobljena šljaka se prvo uklanjaju odvojeno, a zatim se mešaju da bi se formirala mešavina pepela i šljake.

Osim pepela i šljake, sastav mješavine pepela i šljake konstantno sadrži čestice neizgorjelog goriva (pregorevanje), čija je količina 10-25%. Količina elektrofilterskog pepela, u zavisnosti od vrste kotla, vrste goriva i načina sagorevanja, može biti 70-85% mase smeše, šljake 10-20%.
Pulpa pepela i šljake se cevovodima odvodi na deponiju pepela.
Tokom hidrauličkog transporta i na deponiji pepela i šljake, pepeo i šljaka stupaju u interakciju sa vodom i ugljičnim dioksidom u zraku.
U njima se javljaju procesi slični dijagenezi i litizaciji. Oni brzo erodiraju i, kada se osuše pri brzini vjetra od 3 m/s, počinju stvarati prašinu.
Boja ZShO je tamno siva, slojevita u poprečnom presjeku, zbog smjenjivanja raznozrnatih pufova, kao i taloženja bijele pjene koja se sastoji od šupljih aluminosilikatnih mikrosfera.
Prosječni hemijski sastav pepela ispitivanih termoelektrana dat je u tabeli 1. ispod.

Tabela 1. Granice prosječnog sadržaja glavnih komponenti pepela

Sadržaj Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn nije veći od 0,05% svakog elementa.
Zbog svog pravilnog sfernog oblika i male gustine, mikrosfere imaju svojstva odličnog punila u širokom spektru proizvoda. Obećavajući pravci Industrijska upotreba aluminosilikatnih mikrosfera je proizvodnja sferoplastike, termoplasta za obeležavanje puteva, tečnosti za injektovanje i bušenje, toplotnoizolacione radio-transparentne i lagane građevinske keramike, toplotnoizolacionih materijala koji ne peče i betona otpornog na toplotu.

U inostranstvu, mikrosfere se široko koriste u raznim industrijama. U našoj zemlji upotreba šupljih mikrosfera je izuzetno ograničena i one se zajedno sa pepelom odlažu na deponije pepela.
Za termoelektrane, mikrosfere su “štetni materijal” koji začepljuje cijevi za dovod vode za reciklažu. Zbog toga je potrebno potpuno zamijeniti cijevi za 3-4 godine ili izvršiti složene i skupe radove čišćenja.

Inertna masa aluminosilikatnog sastava, koja čini 60-70% mase glinice, dobija se nakon uklanjanja (ekstrahovanja) iz pepela svih navedenih koncentrata i korisnih komponenti i teške frakcije. Po sastavu je blizak općem sastavu pepela, ali će sadržavati red veličine manje željeza, kao i štetnih i toksičnih.
Sastav mu je uglavnom aluminosilikat. Za razliku od pepela, on će imati finiji, ujednačeniji granulometrijski sastav zbog prije mljevenja prilikom ekstrakcije teške frakcije.
O okolišu i fizička i hemijska svojstva može se široko koristiti u proizvodnji građevinskog materijala, građevinarstvu i kao gnojivo - zamjena za krečno brašno (meliorant).

Ugljevi koji se sagorevaju u termoelektranama, kao prirodni sorbenti, sadrže nečistoće mnogih vrijednih elemenata (tabela 2), uključujući rijetke zemlje i plemenitih metala. Kada se spale, njihov sadržaj u pepelu se povećava 5-6 puta i može biti od industrijskog interesa.
Teška frakcija ekstrahirana gravitacijom pomoću naprednih postrojenja za obogaćivanje sadrži teške metale, uključujući plemenite metale. Završnom obradom iz teške frakcije se izdvajaju plemeniti metali i, kako se akumuliraju, druge vredne komponente (Cu, retke itd.).
Prinos zlata iz pojedinačnih proučavanih deponija pepela je 200-600 mg po toni pepela.
Zlato je tanko i ne može se povratiti konvencionalnim metodama. Tehnologija koja se koristi za ekstrakciju je know-how.

Mnogi ljudi su uključeni u reciklažu otpada. Poznato je više od 300 tehnologija za njihovu preradu i upotrebu, ali su one uglavnom posvećene upotrebi pepela u građevinarstvu i proizvodnji građevinskog materijala, bez uticaja na ekstrakciju kako toksičnih i štetnih komponenti, tako i korisnih i vrednih.

Razvili smo i testirali u laboratorijskim i poluindustrijskim uslovima osnovnu šemu za preradu ASW i njegovo potpuno odlaganje.
Prilikom prerade 100 hiljada tona ASW možete dobiti:
- sekundarni ugalj – 10-12 hiljada tona;
- koncentrat željezne rude – 1,5-2 hiljade tona;
- zlato – 20-60 kg;
- građevinski materijal (inertna masa) – 60-80 hiljada tona.

U Vladivostoku i Novosibirsku su razvijene slične tehnologije za preradu ASW, izračunati su mogući troškovi i obezbeđena neophodna oprema.
Ekstrakcija korisnih komponenti i potpuna reciklaža otpada od pepela i šljake korištenjem korisna svojstva i proizvodnja građevinskog materijala će osloboditi zauzeti prostor i smanjiti negativan uticaj na životnu sredinu. Profit je poželjan, ali ne i odlučujući faktor.
Troškovi prerade tehnogenih sirovina za dobijanje proizvoda i istovremene neutralizacije otpada mogu biti veći od cijene proizvoda, ali gubitak u ovom slučaju ne bi trebao premašiti troškove smanjenja negativan uticaj otpada u životnu sredinu. A za energetska preduzeća, reciklaža otpada od pepela i šljake znači smanjenje tehnoloških troškova glavne proizvodnje.

Književnost

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Zlato i platina u otpadu od pepela i šljake iz termoelektrana u Habarovsku // Rude i metali, 2002, br.3, str.60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Izgledi za korištenje pepela iz termoelektrana na ugalj./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 str.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Komponente pepela i šljake termoelektrana. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 str.
4. Komponente pepela i šljake termoelektrana. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 str.
5. Sastav i svojstva pepela i šljake iz termoelektrana. Referentni priručnik, ur. Melentjeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 str.
6. Tselykovsky Yu.K. Neki problemi korištenja otpada od pepela i šljake iz termoelektrana u Rusiji. Energičan. 1998, br. 7, str. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Iskustvo industrijske upotrebe otpada od pepela i šljake iz termoelektrana // Novo u ruskoj energiji. Energoizdat, 2000, br. 2, str. 22-31.
8. Vrijedni i toksični elementi u komercijalnom uglju Rusije: Imenik. M.: Nedra, 1996, 238 str.
9. Čerepanov A.A. Materijali od pepela i šljake// Glavni problemi proučavanja i eksploatacije mineralnih sirovina na Dalekom istoku ekonomska regija. Kompleks mineralnih sirovina DVER na prijelazu stoljeća. Odjeljak 2.4.5. Habarovsk: Izdavačka kuća DVIM-Sa, 1999, str.128-120.
10. Čerepanov A.A. Plemeniti metali u otpadu od pepela i troske iz termoelektrana Dalekog istoka // Pacific Geology, 2008. Vol.27, No.2, str.16-28.

V.V. Salomatov, doktor tehničkih nauka Institut za termofiziku SB RAS, Novosibirsk

Otpad od pepela i šljake iz termoelektrana na ugalj Kuznjeck i načini njihove masovne reciklaže

Obim obrade čvrsti otpad Termoelektrane na ugalj danas su izuzetno niske, što uzrokuje nakupljanje ogromnih količina pepela i šljake na deponijama pepela, što zahtijeva povlačenje značajnih površina iz prometa.

U međuvremenu, pepeo i šljaka Kuznjeckog uglja (KU) sadrži vrijedne komponente, kao što su Al, Fe i rijetki metali, koji su sirovine za druge industrije. Međutim, tradicionalnim metodama sagorijevanja ovih ugljeva nije moguće masovnije koristiti ugljeni pepeo i šljaku, jer su zbog stvaranja mulita vrlo abrazivni i kemijski inertni na mnoge reagense. Pokušaji upotrebe pepela i šljake takvog mineraloškog sastava u proizvodnji građevinskih materijala dovode do intenzivnog habanja tehnološke opreme i smanjenje produktivnosti zbog usporavanja fizičkih i hemijskih procesa interakcije između komponenti pepela i reagensa.

Moguće je izbjeći mulitaciju pepela iz Kuznjeckog uglja promjenom temperaturnih uslova njihovog sagorijevanja. Dakle, upotreba fluidizovanog sloja za sagorevanje uglja na 800...900 oC omogućava dobijanje manje abrazivnog pepela, a njegove glavne mineraloške faze biće metakaolinit, ?Al2O3; kvarc, staklena faza.

Korišćenje otpada od pepela i šljake iz termoelektrana pri niskotemperaturnom sagorevanju HRSG-a

Količina otpada pepela i šljake iz najtipičnije termoelektrane električne snage 1295/1540 MW i toplotne snage 3500 Gcal/h iznosi oko 1,6...1,7 miliona tona godišnje.

Hemijski sastav pepela od uglja Kuznjeck:

SiO2 = 59%; Al2O3 = 22%; Fe2O3 = 8%; CaO = 2,5%; MgO = 0,8%; K2O = 1,4%; Na2O = 1,0%; TiO2 = 0,8%; CaSO4 = 3,5%; C = 1,0%.

Upotreba pepela od uglja Kuznjeck je najefikasnija u proizvodnji aluminijum sulfata i glinice koristeći tehnologije Kazahstanskog politehničkog instituta. Na osnovu materijalnog sastava HRSG pepela i njegove količine, shema recikliranja je prikazana na slici 1.

U Rusiji se proizvodi samo 6 specijalnih vrsta glinice, dok ih samo u Nemačkoj ima oko 80. Njihova primena je veoma široka - od odbrambene industrije do proizvodnje katalizatora za hemijsku, gumasku, laku i druge industrije. Potrebe za glinicom u našoj zemlji ne pokrivamo sopstvenim sredstvima, usled čega se deo boksita (sirovine za proizvodnju glinice) uvozi sa Jamajke, Gvineje, Jugoslavije, Mađarske i drugih zemalja.

Upotreba pepela od uglja Kuznjeck donekle će poboljšati situaciju s nedostatkom aluminijevog sulfata, koji je sredstvo za tretiranje otpada i pije vodu, a takođe se koristi u velikim količinama u celulozno-papirnoj, drvoprerađivačkoj, lakoj, hemijskoj i drugim sektorima industrije. Nedostatak aluminijum sulfata samo u regionu Zapadni Sibir iznosi 77...78 hiljada tona.

Osim toga, dispergirani sastav glinice dobiven nakon obrade sumpornom kiselinom omogućava dobivanje različite vrste specijalne glinice, potrebe za kojima će se u određenoj mjeri zadovoljiti proizvodnjom u količini od 240 hiljada tona.

Otpad od proizvodnje aluminijum sulfata i glinice je komponenta sirovine za proizvodnju tečnog stakla, belog cementa, veziva za zatrpavanje miniranih rudarskih površina, kontejnerskog i prozorskog stakla.

Potreba za ovim materijalima je sve veća, a potražnja za njima trenutno značajno premašuje obim njihove proizvodnje. Približni tehničko-ekonomski pokazatelji ovih proizvodnja prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1. Glavni tehnički i ekonomski pokazatelji za preradu pepela iz Kuznjecka

Ime produkcije	snaga, hiljada tona	Cijena USD/t	sebe, USD/t	Kapa. prilozi, miliona dolara	Ek efekat, miliona dolara	Termin mi vraćamo godine
Proizvodnja specijalnih tipova glinice	240	33	16	20	4	5
Proizvodnja sulfata aluminijum	50	12	7	1	0,25	4
Proizvodnja ferolegura	100	27	16	5	1	5
Proizvodnja tečnosti staklo	500	11	8	6	2	3
Bijela proizvodnja cement	1000	5	4	3	0.65	4,6
Proizvodnja veziva materijala	600	3	2	3	0,6	5
Proizvodnja stakla	300	18	15	5	1	5
TOTAL				42	9	4,7

Osim toga, preporučljivo je proizvoditi rijetke metale i metale u tragovima iz pepela HRH, prvenstveno galij, germanij, vanadijum i skandij.

Zbog činjenice da termoelektrana, prema svom rasporedu, radi sa promjenjivim opterećenjem tokom cijele godine, proizvodnja pepela je neujednačena. Postrojenja za preradu pepela moraju raditi ritmično. Čuvanje suhog pepela predstavlja određene poteškoće. S tim u vezi, predlaže se da zimsko vrijeme Dio pepela se šalje na granulaciju pomoću peletizatora proizvođača Uralmash. Nakon peletiranja i sušenja, granule se peku u kotlovskoj peći, a zatim pneumatskim transportom šalju na privremeno skladištenje u suvo skladište. Granule pepela se kasnije mogu koristiti kao sirovinska baza za građevinsku industriju ili koristiti u cestogradnji.

Skladištenje granula u otvorenom suhom skladištu ne zahtijeva posebne zaštitne mjere i ne stvara opasnost od prašine. Kapacitet takve deponije pepela je oko 350...450 hiljada tona, površina je oko 300-300 m2. Stoga se može nalaziti u neposrednoj blizini lokacije CHP.

Najbolji pokazatelji iskorištenosti imat će otpad pepela i šljake dobiven nakon sagorijevanja HRSG-a u kotlovskim jedinicama s cirkulirajućim fluidiziranim slojem (CFB), koji Rusija još ne proizvodi. Kotlovi sa CFB ne samo da obezbeđuju naglo smanjenje emisije azotnih i sumpornih oksida, već proizvode i otpad od pepela i šljake, koji se može uspešno koristiti u industriji za proizvodnju glinice i građevinskog materijala. Ovo omogućava smanjenje troškova elektrane naglim smanjenjem površina potrebnih za skladištenje pepela i smanjenjem zagađenja životne sredine. Smanjenje prašine u termoelektranama sa CFB kotlovima nastaje, prvo, zbog smanjenja površine deponije pepela, a drugo, zbog činjenice da pepeo dobijen sagorevanjem uglja Kuznjeck u CFB sadrži gips i ima adstringentna svojstva. Uz malo vlaženja takvog pepela, on će se stvrdnuti, što će eliminirati prašenje čak i ako se deponija pepela osuši.

Kako se pepeo do industrijskih postrojenja transportuje pneumatskim transportom, potrošnja vode je također neznatno smanjena. Osim toga, nema otpadne vode sa deponije pepela, koje u termoelektranama sa tradicionalnim kotlovima na prah uglja sadrže soli teških metala i druge štetne materije.

Proizvodnja aluminijum sulfata i glinice

Tehnologija proizvodnje aluminijum sulfata i glinice na bazi niskotemperaturnog pepela sagorevanja prikazana je na slici 2.

Optimalni uslovi za implementaciju ove tehnologije su sledeći:

• ugalj ( temperaturni režim 800...900 oC);
• mljevenje (finoća mljevenja – 0,4 mm (ne manje od 90%));
• otvaranje sumporne kiseline (temperatura 95...105 oC, trajanje 1,5...2 sata, koncentracija sumporne kiseline 16...20%);
• razdvajanje tečne i čvrste faze (filter tkanina artikl L-136, vakuum 400...450 mm Hg, nutsch filter 0,37...0,42 m3/m2? h);
• dvostepeno pranje mulja;
• hidrolitička razgradnja (temperatura 230 °C, vrijeme 2 sata);
• termička razgradnja (temperatura 760...800 oC).

Dobijeni proizvod aluminijum sulfat (50 hiljada tona godišnje), nakon granulacije i pakovanja u plastične kese, šalje se potrošačima. Izvršena tehničko-ekonomska procjena pokazuje izvodljivost proizvodnje aluminijum-sulfata na bazi niskotemperaturnog pepela sagorevanja.

Aluminijum sulfat, dobijen iz pepela, dobar je koagulant za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda.

Sištof nakon tretmana sumpornom kiselinom, zbog niskog sadržaja oksida gvožđa (manje od 0,5...0,7%), predstavlja zamenu za pesak u proizvodnji belog cementa, i prisustvo 4...6% gipsa u njemu. omogućiće intenziviranje procesa proizvodnje cementa.

Proizvodnja ferolegura i građevinskog materijala

Proizvodnja ferolegura na bazi mineralnog dijela uglja je temeljno razvijena. Ispitane su industrijske tehnologije za proizvodnju ferosilikoaluminijuma i ferosilicijuma iz otpada od pepela i šljake, koji su po sastavu slični pepelu od kuznjeckog uglja i njihovoj magnetnoj komponenti, koja se može izolovati metodama magnetne separacije. Dobivene legure testirane su u industrijskim razmjerima u metalurškim postrojenjima u zemlji za deoksidaciju čelika i čelika. pozitivni rezultati.

Dobijanje građevinskih materijala na bazi sištofa ne zahtijeva promjenu postojećih tehnologija ovih industrija. Sištof se koristi kao komponenta sirovine i zamjenjuje kvarc, kao i druge proizvode koji sadrže silicijum koji se koriste u proizvodnji građevinskog materijala. Osim toga, silicijum oksid, čiji je sadržaj u sistofu 75...85%, predstavljen je uglavnom u obliku amorfnog silicijum dioksida visoke hemijske aktivnosti, što omogućava predviđanje poboljšanja performansi i kvaliteta cementa i veziva. Minimalna količina željeza i drugih boja u sištofu omogućava dobijanje bijelog cementa na bazi njega, za kojim je potražnja vrlo velika.

U industriji su razvijene i tehnologije za proizvodnju cementa, veziva i tekućeg stakla.

Zaključak

Otpad od pepela i šljake koji nastaje spaljivanjem uglja Kuznjeck u generatorima pare koji koriste novu tehnologiju cirkulacionog fluidizovanog sloja, koja je nova za Rusiju, zahteva se za masovnu reciklažu. Ekonomski je efikasno proizvoditi od njih, koristeći tehnologije već ovladane u industriji, veoma deficitarne ferolegura, aluminijum sulfat, posebne vrste glinice, tečno staklo, beli cement i vezivne materijale.

Bibliografija V.V. Salomatov Ekološke tehnologije na termalnoj i nuklearne elektrane: monografija / V.V. Salomatov. – Novosibirsk: Izdavačka kuća NSTU, – 2006. – 853 str.

74rif.ru/zolo-kuznezk.html, energyland.info/117948

Kao što se često događa, nismo mi došli na ideju da koristimo pepeo za proizvodnju građevinskog materijala, već praktični Zapad - materijali od pepela i šljake odavno se tamo široko koriste u građevinarstvu i stambeno-komunalnim uslugama. Glavna vrijednost nova metoda za proizvodnju građevinskog materijala od pepela - očuvanje prirode.

Radujte se, ekolozi i Greenpeace: opasnost ekološke katastrofe povezana s opasnošću od erozije deponija pepela i zagađenja okoliša pepelom, minimizirana. Postoje kolosalne uštede - na kraju krajeva, mnogo novca se troši na održavanje skladišta pepela. Preostale prednosti recikliranja pepela leže u ekonomskoj koristi od upotrebe ovog materijala koji se može reciklirati.

Opeke od jasena pogodne su za izgradnju stambene zgrade, industrijske zgrade ili ograde. Može se koristiti čak i kao obloga. Recept za izradu takve cigle je izuzetno jednostavan: 5% vode, 10% vapna, ostatak je pepeo (sol i biber po ukusu).

Trenutna cijena takvih cigli, proizvedenih, na primjer, u fabrici u Omsku (SibEK LLC - Siberian Effective Brick) je 5-6 rubalja, što ovaj "proizvod" čini vrlo konkurentnim.

Ispitivanja opeke dokazuju njen visok kvalitet i obilne mogućnosti u primjeni. Čvrstoća, upijanje vode i otpornost na mraz nisu inferiorni od pješčano-krečnjaka. Indeks toplotne provodljivosti je blizak indeksu drveta. A izgled oduševljava svojim gotovo savršenim oblikom - tolerancije veličine takve cigle nisu veće od 0,5 milimetara, a ovo, ako razmislite, opet štedi - ovaj put na količinu maltera za fugiranje. Osim toga, jasenova cigla je lakša, pogodnija za polaganje i omogućava da bude savršeno ravna. Za poboljšanje izgled cigle, u njegov sastav možete dodati boje.

Život vas tjera da tragate za novim idejama i rješenjima. Upotreba pepela kao sirovine za cigle i druge građevinske materijale zaista je uspješno i vrlo pravovremeno otkriće. Broj "ubijenih ptica jednim udarcem" u ovom slučaju je mnogo veći od ozloglašene dvije. I još jednom se potvrđuje izreka da je sve vrijedno pod našim nogama.

Tokom sagorevanja goriva nastaje otpad koji se naziva leteći pepeo. Postavljeno pored ložišta specijalnih uređaja koji hvataju ove čestice. Oni su disperzivni materijal koji ima komponente veličine manje od 0,3 mm.

Šta je leteći pepeo?

Leteći pepeo je fino raspršen materijal sa male veličinečestice. Nastaje prilikom sagorevanja čvrsto gorivo u uslovima povišenih temperatura (+800 stepeni). Sadrži do 6% nesagorele supstance i gvožđa.

Leteći pepeo nastaje kada se sagorevaju mineralne nečistoće sadržane u gorivu. Njegov sadržaj je različit za različite supstance. Na primjer, u drvu za ogrjev sadržaj elektrofilterskog pepela je samo 0,5-2%, u loživom tresetu 2-30%, au mrkom i kamenom uglju 1-45%.

Potvrda

Leteći pepeo nastaje tokom sagorevanja goriva. Svojstva tvari dobivene u kotlovima razlikuju se od onih stvorenih u laboratoriju. Ove razlike utiču na fizičko-hemijske karakteristike i sastav. Konkretno, tokom sagorevanja u peći, mineralne materije goriva se tope, što dovodi do pojave komponenti neizgorenog kompozita. Ovaj proces, koji se naziva mehaničko nedovoljno sagorevanje, povezan je sa povećanjem temperature u ložištu na 800 stepeni i više.

Za sakupljanje elektrofilterskog pepela potrebni su posebni uređaji, koji mogu biti dvije vrste: mehanički i električni. Prilikom rada GZU-a se troši veliki broj voda (10-50 m 3 vode na 1 tonu pepela i šljake). Ovo je značajan nedostatak. Da biste izašli iz ove situacije, koristite reverzibilni sistem: voda, nakon čišćenja od čestica pepela, ponovo ulazi u glavni mehanizam.

Glavne karakteristike

• Obradivost. Što su čestice manje, to je veći uticaj elektrofilterskog pepela. Dodavanje pepela povećava homogenost betonske mješavine i njenu gustinu, poboljšava polaganje, a također smanjuje potrošnju vode za miješanje uz istu obradivost.
• Smanjenje topline hidratacije, što je posebno važno u vrućoj sezoni. Sadržaj pepela u otopini je proporcionalan smanjenju topline hidratacije.
• Kapilarna apsorpcija. Kada se cementu doda 10% elektrofilterskog pepela, kapilarna apsorpcija vode povećava se za 10-20%. To zauzvrat smanjuje otpornost na mraz. Da biste uklonili ovaj nedostatak, potrebno je malo povećati unos zraka pomoću posebnih aditiva.
• Otpornost na agresivnu vodu. Cementi koji se sastoje od 20% pepela otporniji su na uranjanje u agresivnu vodu.

Prednosti i nedostaci korištenja letećeg pepela

Dodavanje elektrofilterskog pepela u smjesu podrazumijeva niz prednosti:

• Potrošnja klinkera je smanjena.
• Mljevenje se poboljšava.
• Povećava se snaga.
• Poboljšava se obradivost, što olakšava skidanje oplate.
• Skupljanje je smanjeno.
• Smanjuje stvaranje toplote tokom hidratacije.
• Vrijeme do pojave pukotina se povećava.
• Poboljšava otpornost na vodu (i čistu i agresivnu).
• Masa otopine se smanjuje.
• Povećava se otpornost na vatru.

Uz prednosti, postoje i neki nedostaci:

• Dodavanje pepela iz visokog sadržaja pregorevanje menja boju rastvora cementa.
• Smanjuje početnu čvrstoću na niskim temperaturama.
• Smanjuje otpornost na mraz.
• Povećava se broj komponenti mješavine koje treba kontrolisati.

Vrste letećeg pepela

Postoji nekoliko klasifikacija prema kojima se elektrofilterski pepeo može podijeliti.

U zavisnosti od vrste goriva koje se sagoreva, pepeo može biti:

• Antracit.
• Carboniferous.
• Lignit.

Po svom sastavu pepeo je:

• Kisela (sa sadržajem kalcijum oksida do 10%).
• Osnovni (sadržaj iznad 10%).

U zavisnosti od kvaliteta i dalje upotrebe razlikuju se 4 vrste pepela - od I do IV. Štoviše, potonji tip pepela koristi se za betonske konstrukcije koje se koriste u teškim uvjetima.

Obrada letećeg pepela

U industrijske svrhe najčešće se koristi neprerađeni elektrofilterski pepeo (bez mljevenja, prosijavanja i sl.).

Kada gorivo sagorijeva nastaje pepeo. Svjetlost i sitne čestice odvode se iz peći zbog kretanja dimnih plinova i hvataju se posebnim filterima u kolektorima pepela. Ove čestice su leteći pepeo. Preostali dio naziva se suhi selekcijski pepeo.

Odnos između ovih frakcija zavisi od vrste goriva i karakteristike dizajna samo ložište:

• sa čvrstim uklanjanjem, 10-20% pepela ostaje u šljaci;
• sa tečnim uklanjanjem šljake - 20-40%;
• u pećima ciklonskog tipa - do 90%.

Prilikom obrade, čestice šljake, čađi i pepela mogu ući u zrak.

Suhi elektrofilterski pepeo se uvijek razvrstava u frakcije pod utjecajem električnih polja koja se stvaraju u filterima. Stoga je najpogodniji za upotrebu.

Da bi se smanjio gubitak tvari tokom kalcinacije (do 5%), elektrofilterski pepeo mora biti homogeniziran i sortiran u frakcije. Pepeo, koji nastaje nakon sagorijevanja niskoreakcionog uglja, sadrži do 25% zapaljive smjese. Stoga se dodatno obogaćuje i koristi kao energetsko gorivo.

Gdje se koristi elektrofilterski pepeo?

Pepeo se široko koristi u raznim poljimaživot. To može biti građevinarstvo, poljoprivreda, industrija, kanalizacija

U proizvodnji pojedinačne vrste leteći pepeo se koristi za beton. Aplikacija ovisi o njenoj vrsti. Granulirani pepeo se koristi u izgradnji puteva za temeljenje parkinga, skladišta čvrstog otpada, biciklističkih staza i nasipa.

Suhi elektrofilterski pepeo koristi se za jačanje tla kao samostalno vezivo i brzo očvršćavajuća tvar. Može se koristiti i za izgradnju brana, brana i dr

Za proizvodnju se pepeo koristi kao zamjena za cement (do 25%). Kao punilo (fino i krupno), pepeo se uključuje u proces proizvodnje šljaka betona i blokova koji se koriste u izgradnji zidova.

Široko se koristi u proizvodnji pjenastog betona. Dodavanje pepela u mješavinu pjenastog betona povećava njenu agregatnu stabilnost.

Pepeo se u poljoprivredi koristi kao potašno đubrivo. Sadrže kalij u obliku potaše, koji je lako rastvorljiv u vodi i dostupan biljkama. Osim toga, pepeo je bogat i drugim korisne supstance: fosfor, magnezijum, sumpor, kalcijum, mangan, bor, mikro- i makroelementi. Prisutnost kalcijevog karbonata omogućava korištenje pepela za smanjenje kiselosti tla. Pepeo se može nanositi na razne kulture u bašti nakon oranja, gnojiti njime stablo drveća i grmlja, a također dodati livade i pašnjake. Ne preporučuje se upotreba pepela istovremeno sa drugim organskim ili mineralnim đubrivima (posebno fosfornim).

Pepeo se koristi za sanitaciju u uslovima u kojima nema vode. Povećava pH nivo i ubija mikroorganizme. Koristi se u toaletima, kao i na mjestima gdje se otpadne vode muljaju.

Iz svega navedenog možemo zaključiti da je supstanca poput letećeg pepela u širokoj upotrebi. Cijena za njega varira od 500 rubalja. po toni (za veliku veleprodaju) do 850 rubalja. Treba napomenuti da kada koristite samoprevoz iz udaljenih regija, cijena može značajno varirati.

GOST standardi

Izrađeni su i na snazi ​​su dokumenti koji kontrolišu proizvodnju i preradu letećeg pepela:

• GOST 25818-91 “Leteći pepeo za beton”.
• GOST 25592-91 "TPP mješavine pepela i šljake za beton."

Za kontrolu kvaliteta proizvedenog pepela i mješavina koje se koriste, koriste se i drugi dodatni standardi. Istovremeno, uzorkovanje i sve vrste mjerenja također se provode u skladu sa zahtjevima GOST-a.

Svi znaju da je jedno od najuniverzalnijih i najdrevnijih gnojiva drveni pepeo. Ne samo da gnoji i alkalizira tlo, već stvara povoljne uslove za život mikroorganizmi u tlu posebno bakterije koje fiksiraju dušik. Takođe povećava vitalnost biljaka. Povoljnije utiče na žetvu i njen kvalitet od industrijskog kalijevog đubriva, jer skoro da ne sadrži hlor.

Kompanija Technoservice uspjela je organizirati proizvodnju dubinske reciklaže kore i drvnog otpada, te je kao rezultat dobila ekološki kompleksno đubrivo produženog djelovanja - granulirani drveni pepeo (GWA).

Glavne prednosti DZG-a:

• Atraktivna karakteristika ovog proizvoda je njegov novi granulirani format. Veličina granula se kreće od 2 do 4 mm, pogodna za pakovanje i transport, lako se prenosi bilo kojom vrstom transporta u kontejnerima ili vrećama, a pogodna je za nanošenje na tlo bilo kojom vrstom opreme. Granularni format doprinosi više povoljnim uslovima personalni rad.
• Rukovanje i nanošenje pepela u prahu je veoma složen proces. Da bi se smanjila razina prašine pri primjeni poljoprivrednih gnojiva, učinkovitije je koristiti granulirani pepeo. Granulacija olakšava proces dodavanja pepela, a takođe usporava proces rastvaranja pepela u zemljištu. Spora rastvorljivost je prednost jer obradivo zemljište nije podložno šoku povezanim sa promenama u kiselosti i uslovima hranljivih materija.
• Dodavanje granuliranog drvenog pepela je najefikasniji način za borbu protiv zakiseljavanja tla. Osim toga, struktura tla se obnavlja - postaje labav.
• Granulirani drveni pepeo sadrži sve osim dušika, što je neophodno za biljke. DZG praktički ne sadrži hlor, pa ga je dobro koristiti za biljke koje negativno reaguju na ovaj hemijski element.
• Granulirani drveni pepeo se skladišti i neograničeno čuva u standardnim suvim skladištima za skladištenje mineralnih đubriva sa prirodnom vlažnošću i ventilacijom vazduha.

Ulaganje u zemljište

Pepelna gnojiva iz Technoservicea najbolja su investicija u vaše zemljište. Granulirani drveni pepeo je efikasan, ekološki prihvatljiv element koji donosi prihode za odgovornog farmera.

Uvođenjem DZG garantujete povećanje vrijednosti vašeg zemljišta i njegovo očuvanje za buduće generacije. Na ovaj način možete imati koristi od svog tla kao dugoročnu investiciju. Zahvaljujući uspješnom izboru objekta, čak i nerentabilno zemljište će se pretvoriti u dio posjeda gazdinstva potpuno prekriven usjevima. Prirodne proporcije hranljive materije, dugo trajanje izlaganja, spora rastvorljivost i ujednačena distribucija čine DZG Tehnoservice doo odličnim rešenjem za oboje Poljoprivreda, i sa ekološke tačke gledišta!

DZG - za povećanje produktivnosti!

Tokom terenskih istraživanja, u skladu sa razvijenim Lenjingradska oblast Program koji je realizovan u periodu 2008-2011. na kiselom buseno-podzolskom tlu, izbačenom iz poljoprivredne upotrebe oko 5 godina ranije, izvedeni su sljedeći zaključci:

• Drveni pepeo iz kotlarnica pogodan je za povećanje plodnosti i eliminaciju povećana kiselost buseno-podzolska tla.
• Ukupno povećanje prinosa usjeva od 25-64% tokom 3 godine plodoreda postignuto je samo jednom mjerom: vapnenjem blago kiselog buseno-podzolskog tla drvenim pepelom iz kotlarnica.
• Složenom obradom tla zajedno sa mineralnim i organskim đubrivima mogu se postići znatno veći prinosi.
• Preporuča se korištenje drvenog pepela iz kotlarnica kao kemijskog melioranta pri periodičnom i održavajućem vapnenju kiselih borovno-podzolističkih tla.

Prema Sveruskom naučno-istraživačkom institutu za agrohemiju D.N. Pryanishnikov, DZG se može koristiti kao mineralno gnojivo s meliorativnim svojstvima za glavnu primjenu na poljoprivrednim usjevima i ukrasnim zasadima na kiselim i slabo kiselim tlima na otvorenom i zaštićenom tlu.

Približne norme i rokovi primjene u poljoprivrednoj proizvodnji:

• svi usevi - glavna ili predsetvena primena u količini od 1,0-2,0 t/ha;
• svi usjevi - glavna primjena (kao meliorant za smanjenje kiselosti tla) u količini od 7,0-15,0 t/ha s učestalošću 1 put u 5 godina.

Približne doze, vrijeme i metode primjene agrohemikalija na privatnim farmama:

• povrtarske, cvjetne i ukrasne, voćarske i jagodičaste kulture - primjenjuju se tokom obrade tla u jesen ili proljeće ili prilikom sjetve (sadnje) u količini od 100-200 g/m2;
• povrtarske, cvjetne i ukrasne, voćne i bobičaste kulture - primjenjuju se tokom obrade tla u jesen ili proljeće (kao meliorant za smanjenje kiselosti tla) u količini od 0,7-1,5 kg/m2 sa učestalošću 1 put u 5 godina.

G. Khabarovsk



Tokom aktivnosti elektroprivrednih preduzeća, dosta otpad od pepela. Godišnja isporuka pepela na deponije pepela u Primorskom teritoriju je od 2,5 do 3,0 miliona tona godišnje, na teritoriji Habarovsk - do 1,0 miliona tona (slika 1). Samo u gradu Habarovsku, više od 16 miliona tona pepela se skladišti na deponijama pepela.

Otpad od pepela i šljake (ASW) može se koristiti u proizvodnji raznih betona i maltera. Keramika, termo i hidroizolacioni materijali, izgradnja puteva, gde se mogu koristiti umesto peska i cementa. Suvi elektrofilterski pepeo iz električnih taložnika u TE-3 ima širu upotrebu. Ali korištenje takvog otpada u ekonomske svrhe još uvijek je ograničeno, uključujući i zbog njegove toksičnosti. Oni akumuliraju značajnu količinu opasnih elemenata. Deponije su stalno prašnjave, pokretni oblici elemenata aktivno se ispiru padavinama, zagađujući zrak, vodu i tlo. Upotreba takvog otpada jedan je od najhitnijih problema. To je moguće uklanjanjem ili izdvajanjem štetnih i vrijednih komponenti iz pepela i korištenjem preostale mase pepela u građevinskoj industriji i proizvodnji gnojiva.

Kratke karakteristike otpada od pepela i šljake

U ispitivanim termoelektranama sagorevanje uglja se odvija na temperaturi od 1100-1600 C. Sagorevanjem organskog dela uglja nastaju isparljiva jedinjenja u vidu dima i pare, a negorivi mineralni deo uglja. gorivo se oslobađa u obliku čvrstih fokalnih ostataka, formirajući prašnjavu masu (pepeo), kao i grudve šljake Količina čvrstih ostataka za kameni i mrki ugalj kreće se od 15 do 40%. Ugalj se drobi prije sagorijevanja, a za bolje sagorijevanje često mu se dodaje mala (0,1-2%) količina lož ulja.
Prilikom sagorijevanja goriva u prahu, male i lagane čestice pepela odnose se dimnim plinovima i nazivaju se letećim pepelom. Veličina čestica elektrofilterskog pepela kreće se od 3-5 do 100-150 mikrona. Količina većih čestica obično ne prelazi 10-15%. Leteći pepeo sakupljaju sakupljači pepela. U CHPP-1 u Khabarovsku i CHPP u Birobidžanu, sakupljanje pepela se vrši mokro pomoću prečistača sa Venturi cijevima; u CHPP-3 i CHPP-2 u Vladivostoku pepeo se sakuplja na suho pomoću električnih taložnika.
Teže čestice pepela se talože na donjem toku i spajaju u grudvaste šljake, koje su agregirane i stopljene čestice pepela veličine od 0,15 do 30 mm. Šljaka se drobi i uklanja vodom. Leteći pepeo i drobljena šljaka se prvo uklanjaju odvojeno, a zatim se mešaju da bi se formirala mešavina pepela i šljake.
Osim pepela i šljake, sastav mješavine pepela i šljake konstantno sadrži čestice neizgorjelog goriva (pregorevanje), čija je količina 10-25%. Količina elektrofilterskog pepela, u zavisnosti od vrste kotla, vrste goriva i načina sagorevanja, može biti 70-85% mase smeše, šljake 10-20%. Pulpa pepela i šljake se cevovodima odvodi na deponiju pepela.
Tokom hidrauličkog transporta i na deponiji pepela i šljake, pepeo i šljaka stupaju u interakciju sa vodom i ugljičnim dioksidom u zraku. U njima se javljaju procesi slični dijagenezi i litizaciji. Oni brzo erodiraju i, kada se osuše pri brzini vjetra od 3 m/s, počinju stvarati prašinu. Boja ZShO je tamno siva, slojevita u poprečnom presjeku, zbog smjenjivanja raznozrnatih pufova, kao i taloženja bijele pjene koja se sastoji od šupljih aluminosilikatnih mikrosfera.
Prosječni hemijski sastav pepela ispitivanih termoelektrana dat je u tabeli 1. ispod.

Tabela 1

Granice prosječnog sadržaja glavnih komponenti ASH

Komponenta			Komponenta
SiO2	51- 60	54,5		3,0 – 7,3
TiO2	0,5 – 0,9	0,75	Na2O	0,2 – 0,6	0,34
Al2O3	16-22	19,4	K2O	0,7 – 2,2	1,56
Fe2O3	5 -8		SO 3	0,09 – 0,2	0,14
	0,1 – 0,3	0,14	P2O5	0,1-0,4	0,24

Korištenje pepela iz termoelektrana ugalj, u odnosu na pepeo termoelektrana na mrki ugalj, razlikuju se povećan sadržaj SO3 i p.p.p., redukovani - oksidi silicijuma, titana, gvožđa, magnezijuma, natrijuma. Šljake – visok sadržaj oksida silicijuma, gvožđa, magnezijuma, natrijuma i nizak sadržaj oksida sumpora, fosfora, p.p.p. Općenito, pepeo je visoko silicijum, sa prilično visokim sadržajem aluminata.
Sadržaj nečistoće u pepelu prema spektralnoj semikvantitativnoj analizi običnih i grupnih uzoraka prikazan je u tabeli 2. Industrijska vrijednost prema referentnoj knjizi je zlato i platina, prema maksimalne vrijednosti Yb i Li se približavaju ovome. Sadržaj štetnih i toksičnih elemenata ne prelazi prihvatljive vrijednosti, iako su maksimalni sadržaji Mn, Ni, V, Cr blizu “praga” toksičnosti.

tabela 2

Element	CHPP-1		CHPP-3			CHPP-1			CHPP-3
	Avg.	Max.	Avg.			Avg.	Max.		Avg.
Ni	40-80			60-80	Ba	1000	2000-3000		800-1000
Co		60- 1 00			Budi
Ti	3000	6000	3000	6000	Y	10-80
V	60-100				Yb
Cr		300- 2000	40-80	100-600	La
Mo					Sr		600-800				300-1000
W					Ce
Nb					Sc
Zr	100-300	400-600		600-800	Li
Cu	30-80			80-100	B
Pb	10-30	60-100	30-60		K	8000		10000-30000		6000-8000		10000
Zn		80-200		1 00
Sn		3-40			Au	0,07	0,5-25,0		0,07		0,5-6,0
Ga	10-20				Pt mg/t	10-50	300-500

Sastav ASH uključuje kristalne, staklaste i organske komponente.

Kristalnu materiju predstavljaju i primarni minerali mineralne materije goriva i nove formacije nastale tokom procesa sagorevanja i tokom hidratacije i trošenja na deponiji pepela. Ukupno se u kristalnoj komponenti pepela nalazi do 150 minerala. Dominantni minerali su meta- i ortosilikati, kao i aluminati, feriti, aluminoferiti, spineli, minerali dendritske gline, oksidi: kvarc, tridimit, kristobalit, korund, -aluminijum, oksidi kalcijuma, magnezijuma i drugi. Rudni minerali - kasiterit, volframit, stanin i drugi - se često primjećuju, ali u malim količinama; sulfidi - pirit, pirotit, arsenopirit i drugi; sulfati, hloridi, vrlo rijetko fluoridi. Kao rezultat hidrohemijskih procesa i vremenskih uvjeta, na deponijama pepela pojavljuju se sekundarni minerali - kalcit, portlandit, hidroksidi željeza, zeoliti i drugi. Od velikog interesa su samorodni elementi i intermetalna jedinjenja, među kojima se nalaze: olovo, srebro, zlato, platina, aluminijum, bakar, živa, gvožđe, nikl gvožđe, hrom feridi, bakro zlato, razne legure bakra, nikla, hroma sa silicijumom. i drugi.

Pronalaženje kapljice tečne žive, uprkos visoke temperature Sagorijevanje uglja je prilično česta pojava, posebno u teškim frakcijama proizvoda obogaćivanja. Ovo vjerovatno objašnjava kontaminaciju tla živom kada se ASW koristi kao gnojivo bez posebnog pročišćavanja.

Staklasta supstanca, proizvod nepotpunih transformacija tokom sagorevanja, čini značajan deo pepela. Predstavljaju ga različito obojeno, pretežno crno staklo metalnog sjaja, razne sferne staklaste, sedefne mikrosfere (kuglice) i njihovi agregati. Oni čine većinu šljake komponente pepela. Po sastavu su oksidi aluminijuma, kalijuma, natrijuma i, u manjoj meri, kalcijuma. Tu spadaju i neki proizvodi termičke obrade minerala gline. Često su mikrosfere iznutra šuplje i formiraju pjenaste formacije na površini deponija pepela i taložnika.

Organsku materiju predstavljaju neizgorele čestice goriva (nedogorelo). Pretvoreno u ložište organska materija veoma se razlikuje od originala i u obliku je koksa i polukoksa sa vrlo niskom higroskopnošću i isparljivim oslobađanjem. Količina pregorevanja u ispitivanom pepelu iznosila je 10-15%.

Vrijedne i korisne komponente AShO

Među komponentama aluminosilikata, one od praktičnog interesa za pepeo su magnetni koncentrat koji sadrži željezo, sekundarni ugalj, aluminosilikatne šuplje mikrosfere i inertna masa aluminosilikatnog sastava, teška frakcija koja sadrži primjesu plemenitih metala, rijetkih i elemenata u tragovima.

Kao rezultat dugogodišnjeg istraživanja, postignuti su pozitivni rezultati za ekstrakciju vrijednih komponenti iz otpada od pepela i šljake (ASW) i njihovu potpunu reciklažu (slika 2).

Stvaranjem sekvencijalnog tehnološkog lanca različitih instrumenata i opreme, iz ASW se može dobiti sekundarni ugalj, magnetni koncentrat koji sadrži željezo, teška mineralna frakcija i inertna masa.

Sekundarni ugljenik. Prilikom tehnološke studije metodom flotacije izdvojen je koncentrat uglja koji smo nazvali sekundarni ugalj. Sastoji se od čestica neizgorelog uglja i proizvoda njegove termičke obrade - koksa i polukoksa, a karakteriše ga povećana kalorijska vrijednost(>5600 kcal) i sadržaj pepela (do 50-65%). Nakon dodavanja mazuta, reciklirani ugalj se može spaljivati ​​u termoelektrani, ili se izradom briketa od njega može prodavati stanovništvu kao gorivo. Izvlači se iz AShO floatacijom. Prinos do 10-15% po težini prerađenog ASW. Veličine čestica uglja su 0-2 mm, rjeđe do 10 mm.

Magnetni koncentrat koji sadrži gvožđe dobijen od otpada od pepela i šljake sastoji se od 70-95% sfernih magnetnih agregata i kamenca. Preostali minerali (pirotin, limonit, hematit, pirokseni, hlorit, epidot) prisutni su u količinama od pojedinačnih zrna do 1-5% mase koncentrata. Osim toga, u koncentratu se sporadično uočavaju rijetka zrna metala platinske grupe, kao i legure sastava željezo-hrom-nikl.

Spolja je fino zrnasta praškasta masa crne i tamno sive boje sa pretežnom veličinom čestica od 0,1-0,5 mm. Čestice veće od 1 mm nisu više od 10-15%.

Sadržaj gvožđa u koncentratu kreće se od 50 do 58%. Sastav magnetnog koncentrata iz otpada pepela i šljake sa deponije pepela CHPP-1: Fe - 53,34%, Mn - 0,96%, Ti - 0,32%, S - 0,23%, P - 0,16%. Prema spektralnoj analizi, koncentrat sadrži Mn do 1%, Ni prve desetine procenta, Co do 0,01-0,1%, Ti -0,3-0,4%, V - 0,005-0,01%, Cr – 0,005-0,1 ( rijetko do 1%), W – od sljedećeg. do 0,1%. Kompozicija je dobra željezna ruda sa aditivima za ligiranje.

Prinos magnetne frakcije prema podacima magnetne separacije u laboratorijskim uslovima kreće se od 0,3 do 2-4% mase pepela. Prema literaturnim podacima, pri preradi otpada od pepela i šljake magnetnom separacijom u industrijskim uslovima, prinos magnetnog koncentrata dostiže 10-20% mase pepela, uz ekstrakciju 80-88% Fe2O3 i sadržaj gvožđa 40-46%. %.

Magnetski koncentrat iz otpada od pepela i šljake može se koristiti za proizvodnju ferosilicijuma, livenog gvožđa i čelika. Može poslužiti i kao sirovina za metalurgiju praha.

Aluminosilikatne šuplje mikrosfere su dispergovani materijal sastavljen od šupljih mikrosfera veličine od 10 do 500 mikrona (slika 3). Zapreminska gustina materijala je 350-500 kg/m3, specifična gustina je 500-600 kg/m3. Glavne komponente fazno-mineralnog sastava mikrosfera su aluminosilikatna staklena faza, mulit i kvarc. Hematit, feldspat, magnetit, hidromica i kalcijum oksid su prisutni kao nečistoće. Njihove preovlađujuće komponente hemijski sastav su silicijum, aluminijum, gvožđe (tabela 3). Mikronečistoće različitih komponenti moguće su u količinama ispod praga toksičnosti ili industrijskog značaja. Sadržaj prirodnih radionuklida ne prelazi dozvoljene granice. Maksimalna specifična efektivna aktivnost je 350-450 Vk/kg i odgovara građevinskom materijalu druge klase (do 740 Vk/kg).

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

SO 3

ne više od 0,3

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

Vlažnost

Ne više od 10

Uzgona

Ne manje od 90

Sadržaj Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn ne više od 0,05% svakog elementa
Zbog svog pravilnog sfernog oblika i male gustine, mikrosfere imaju svojstva odličnog punila u širokom spektru proizvoda. Obećavajuća područja za industrijsku upotrebu aluminosilikatnih mikrofera su proizvodnja sferoplastike, termoplasta za obeležavanje puteva, tečnosti za injektovanje i bušenje, toplotnoizolacione radio-transparentne i lake građevinske keramike, toplotnoizolacionih materijala koji ne peče i betona otpornog na toplotu.
U inostranstvu, mikrosfere se široko koriste u raznim industrijama. U našoj zemlji upotreba šupljih mikrosfera je izuzetno ograničena i one se zajedno sa pepelom odlažu na deponije pepela. Za termoelektrane, mikrosfere su “štetni materijal” koji začepljuje cirkulirajuće cijevi za dovod vode. Zbog toga je za 3-4 godine potrebno potpuno zamijeniti cijevi ili izvršiti složene i skupe radove čišćenja.
Inertna masa aluminosilikatnog sastava, koja čini 60-70% mase glinice, dobija se nakon uklanjanja (ekstrahovanja) iz pepela svih navedenih koncentrata i korisnih komponenti i teške frakcije. Po sastavu je blizak općem sastavu pepela, ali će sadržavati red veličine manje željeza, kao i štetnih i toksičnih. Sastav mu je uglavnom aluminosilikat. Za razliku od pepela, on će imati finiji, ujednačeniji granulometrijski sastav (zbog prije mljevenja pri ekstrakciji teške frakcije). Zbog svojih ekoloških i fizičko-hemijskih svojstava, može se široko koristiti u proizvodnji građevinskog materijala, građevinarstvu i kao gnojivo – zamjena za krečno brašno (meliorant).
Ugljevi koji se sagorevaju u termoelektranama, kao prirodni sorbenti, sadrže nečistoće mnogih vrijednih elemenata (tabela 2), uključujući rijetke zemlje i plemenite metale. Kada se spale, njihov sadržaj u pepelu se povećava 5-6 puta i može biti od industrijskog interesa.
Teška frakcija ekstrahirana gravitacijom pomoću naprednih postrojenja za obogaćivanje sadrži teške metale, uključujući plemenite metale. Završnom obradom iz teške frakcije se izdvajaju plemeniti metali i, kako se akumuliraju, druge vredne komponente (Cu, retke itd.). Prinos zlata iz pojedinačnih proučavanih deponija pepela je 200-600 mg po toni pepela. Zlato je tanko i ne može se povratiti konvencionalnim metodama. Tehnologija koja se koristi za ekstrakciju je know-how.
Mnogi ljudi su uključeni u reciklažu otpada. Poznato je više od 300 tehnologija za njihovu preradu i upotrebu, ali su one uglavnom posvećene upotrebi pepela u građevinarstvu i proizvodnji građevinskog materijala, bez uticaja na ekstrakciju kako toksičnih i štetnih komponenti, tako i korisnih i vrednih.
Razvili smo i testirali u laboratorijskim i poluindustrijskim uslovima osnovnu šemu za preradu ASW i njegovo potpuno odlaganje (Sl.).
Prilikom prerade 100 hiljada tona ASW možete dobiti:
- sekundarni ugalj – 10-12 hiljada tona;
- koncentrat željezne rude – 1,5-2 hiljade tona;
- zlato – 20-60 kg;
- građevinski materijal (inertna masa) – 60-80 hiljada tona.
U Vladivostoku i Novosibirsku razvijeni su slični tipovi tehnologija za obradu ASW, izračunati su mogući troškovi i obezbeđena neophodna oprema.
Ekstrakcija korisnih komponenti i potpuna iskorišćavanje otpada od pepela i šljake kroz korištenje njihovih korisnih svojstava i proizvodnju građevinskog materijala oslobodit će zauzeti prostor i smanjiti negativan utjecaj na okoliš. Profit je poželjan, ali ne i odlučujući faktor. Troškovi prerade tehnogenih sirovina za proizvodnju proizvoda i istovremene neutralizacije otpada mogu biti veći od cijene proizvoda, ali gubitak u ovom slučaju ne bi trebao biti veći od troškova smanjenja negativnog utjecaja otpada na okoliš. A za energetska preduzeća, reciklaža otpada od pepela i šljake znači smanjenje tehnoloških troškova glavne proizvodnje.

Književnost

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Zlato i platina u otpadu od pepela i šljake iz termoelektrana u Habarovsku // Rude i metali, 2002, br.3, str.60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Izgledi za korištenje pepela iz termoelektrana na ugalj./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 str.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Komponente pepela i šljake termoelektrana. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 str.
4. Komponente pepela i šljake termoelektrana. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 str.
5. Sastav i svojstva pepela i šljake iz termoelektrana. Referentni priručnik, ur. Melentjeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 str.
6. Tselykovsky Yu.K. Neki problemi korištenja otpada od pepela i šljake iz termoelektrana u Rusiji. Energičan. 1998, br. 7, str. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Iskustvo industrijske upotrebe otpada od pepela i šljake iz termoelektrana // Novo u ruskoj energiji. Energoizdat, 2000, br. 2, str. 22-31.
8. Vrijedni i toksični elementi u komercijalnom uglju Rusije: Imenik. M.: Nedra, 1996, 238 str.
9. Čerepanov A.A. Materijali od pepela i šljake // Glavni problemi proučavanja i eksploatacije mineralnih sirovina Dalekoistočne ekonomske regije. Kompleks mineralnih sirovina DVER na prijelazu stoljeća. Odjeljak 2.4.5. Habarovsk: Izdavačka kuća DVIM-Sa, 1999, str.128-120.
10. Čerepanov A.A. Plemeniti metali u otpadu od pepela i troske iz termoelektrana Dalekog istoka // Pacific Geology, 2008. Vol.27, No.2, str.16-28.

Lista crteža
na članak A. A. Čerepanova
Upotreba otpada od pepela i šljake iz termoelektrana u građevinarstvu

Fig.1. Punjenje deponije pepela CHPP-1, Khabarovsk
Fig.2. Shematski dijagram kompleksna obrada otpad pepela i šljake iz termoelektrana.
Fig.3. Aluminosilikatne šuplje mikrosfere ZShO.