استفاده از ضایعات خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی در ساخت و ساز. استفاده از خاکستر و ضایعات سرباره نیروگاه های حرارتی تجهیزات تولید خاکستر چوب

شرکت های انرژی در قلمرو کراسنویارسک و جمهوری خاکاسیا، اعضای گروه شرکت تولید سیبری، فروخته و وارد گردش اقتصادی شدند. 662,023 هزاران تن زباله خاکستر و سرباره (ASW).

در طول سال، شعبه کراسنویارسک SGK حجم مشارکت زباله های آمونیاک در گردش اقتصادی را 4٪ افزایش داد - از 637.848 هزار تن در سال 2012 به 662.023 هزار تن در سال 2013.

رشد گردش اقتصادی ضایعات خاکستر و سرباره (محصول جانبی احتراق زغال سنگ در نیروگاه های حرارتی) امکان پذیر است. بار را کاهش دهیدبر محیطدر شهرهایی که شرکت در آن فعالیت می کند. شایان ذکر است که حجم اصلی ضایعات خاکستر و سرباره (625.5 هزار تن) در سال گذشته به اجرای یک پروژه بزرگ زیست محیطی برای احیای زباله های خاکستر شماره 2 نیروگاه دولتی منطقه نازاروو هدایت شد. احیای زباله دانی به مساحت 160 هکتار در محدوده رودخانه چولیم امکان بازگرداندن این اراضی به کاربری اقتصادی را فراهم می کند. به عنوان مثال، پس از چند ممکن است ظاهر شود فضاهای سبز.

علاوه بر این، شعبه کراسنویارسک SGK همچنان به فروش زباله های خاکستر و سرباره به شرکت ها ادامه می دهد. صنعت ساخت و ساز. این شرکت اولین بار فروش خاکستر و سرباره خشک را در سال 2007 آغاز کرد. در آن زمان تنها 7 هزار تن زباله فروخته شد. در سال 2013، حجم فروش 36.525 هزار تن خاکستر و ضایعات سرباره بوده است. بنابراین میانگین حجم فروش سالانه خاکستر و ضایعات سرباره طی 6 سال فعالیت در این بازار افزایش یافته است. بیش از پنج بار تیاین افزایش تقاضا نشان می دهد که سازندگان ارزش زیادی برای این نوع مواد اولیه قائل هستند. در عین حال، زباله های خاکستر و سرباره نه تنها توسط شرکت های منطقه کراسنویارسک، بلکه از سایر مناطق روسیه نیز خریداری می شود.

به لطف فعالیت فعال SGK در این راستا، سال گذشته حجم زباله های خاکستر فروخته شده و درگیر در گردش اقتصادی (662023 هزار تن) 34 درصد بیشتر از میزان زباله های خاکستر و سرباره تولید شده توسط شرکت های انرژی بود. شاخه (495 هزار تن).

در سال 2014، شعبه کراسنویارسک SGK به کار بر روی وارد کردن ضایعات خاکستر و سرباره در گردش اقتصادی ادامه خواهد داد و در نتیجه انباشت آن را کاهش می دهد و کاهش بارروی محیط زیست کار بر روی احیای زباله های خاکستر شماره 2 نیروگاه ایالتی نازاروفسکایا ادامه خواهد داشت. علاوه بر این، این شرکت در حال بررسی فرصت ها و گسترش بازاربازاریابی خاکستر و سرباره خشک و برای نیازهای نه تنها صنعت ساختمان، بلکه سایر صنایع.

استفاده از ضایعات خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی در ساخت و ساز

در طول فعالیت شرکت های برق، زباله های خاکستر و سرباره زیادی تولید می شود. عرضه سالانه خاکستر به زباله های خاکستر در منطقه پریمورسکی از 2.5 تا 3.0 میلیون تن در سال است، در قلمرو خاباروفسک - تا 1.0 میلیون تن (شکل 1). تنها در داخل شهر خاباروفسک، بیش از 16 میلیون تن خاکستر در زباله دانی های خاکستر ذخیره می شود.

خاکستر و ضایعات سرباره (ASW) را می توان در تولید انواع بتن، ملات، سرامیک، مواد عایق حرارتی و عایق رطوبتی و راهسازی استفاده کرد که در آن به جای شن و ماسه و سیمان می توان از آنها استفاده کرد.
خاکستر بادی خشک از رسوب دهنده های الکتریکی در CHPP-3 بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. اما استفاده از چنین زباله هایی برای مقاصد اقتصادی، از جمله به دلیل سمی بودن، همچنان محدود است. انباشته می شوند مقدار قابل توجهیعناصر خطرناک
زباله ها دائما گرد و غبار هستند، اشکال متحرک عناصر به طور فعال توسط بارش شسته می شوند و هوا، آب و خاک را آلوده می کنند.
استفاده از این گونه زباله ها یکی از مبرم ترین مشکلات است. این امر با حذف یا استخراج اجزای مضر و ارزشمند از خاکستر و استفاده از توده خاکستر باقی مانده در صنعت ساختمان و تولید کود امکان پذیر است.

مشخصات مختصر ضایعات خاکستر و سرباره

در نیروگاه های حرارتی مورد بررسی، احتراق زغال سنگ در دمای 1100-1600 درجه سانتیگراد رخ می دهد.
هنگامی که بخش آلی زغال سنگ سوزانده می شود، ترکیبات فرار به شکل دود و بخار تشکیل می شود و بخش معدنی غیر قابل احتراق سوخت به شکل پسماندهای کانونی جامد آزاد می شود و توده غبارآلود (خاکستر) را تشکیل می دهد. و همچنین سرباره کلوخه.
مقدار باقیمانده جامد برای زغال سنگ سخت و قهوه ای بین 15 تا 40 درصد است.

زغال سنگ قبل از احتراق خرد می شود و برای احتراق بهتر، معمولاً به مقدار کمی 0.1-2٪ به آن روغن کوره اضافه می شود.
هنگامی که سوخت پودر شده سوزانده می شود، ذرات خاکستر کوچک و سبک توسط گازهای دودکش منتقل می شوند و به آنها خاکستر بادی می گویند. اندازه ذرات خاکستر بادی از 3-5 تا 100-150 میکرون متغیر است. مقدار ذرات بزرگتر معمولاً از 10-15٪ تجاوز نمی کند.

خاکستر بادی توسط جمع کننده های خاکستر جمع آوری می شود.
در CHPP-1 در Khabarovsk و Birobidzhan CHPP، جمع آوری خاکستر با استفاده از اسکرابر با لوله های Venturi مرطوب می شود؛ در CHPP-3 و CHPP-2 در ولادی وستوک، با استفاده از رسوب دهنده های الکتریکی خشک می شود.
ذرات خاکستر سنگین‌تر در زیر جریان می‌نشینند و به سرباره‌های توده‌ای تبدیل می‌شوند که ذرات خاکستر انباشته و ذوب شده در اندازه‌های 0.15 تا 30 میلی‌متر هستند.
سرباره خرد شده و با آب خارج می شود. خاکستر بادی و سرباره خرد شده ابتدا به طور جداگانه جدا می شوند، سپس مخلوط می شوند تا مخلوط خاکستر و سرباره ایجاد شود.

علاوه بر خاکستر و سرباره، ترکیب خاکستر و سرباره به طور مداوم حاوی ذرات سوخت نسوخته (زیر سوز) است که مقدار آن 10-25٪ است. مقدار خاکستر بادی بسته به نوع دیگ بخار، نوع سوخت و حالت احتراق آن، می تواند 70-85٪ جرم مخلوط، سرباره 10-20٪ باشد.
خمیر خاکستر و سرباره از طریق خطوط لوله به محل تخلیه خاکستر منتقل می شود.
در طول حمل و نقل هیدرولیکی و در محل تخلیه خاکستر و سرباره، خاکستر و سرباره با آب و دی اکسید کربن موجود در هوا برهم کنش دارند.
فرآیندهای مشابه دیاژنز و لیتیفیکاسیون در آنها رخ می دهد. آنها به سرعت فرسایش می یابند و وقتی با سرعت باد 3 متر بر ثانیه خشک می شوند، شروع به تولید گرد و غبار می کنند.
رنگ ZShO به دلیل تناوب پفک های با دانه های مختلف و همچنین رسوب کف سفید متشکل از میکروسفرهای توخالی آلومینوسیلیکات، خاکستری تیره، لایه لایه در مقطع است.
میانگین ترکیب شیمیایی خاکستر نیروگاه های حرارتی مورد بررسی در جدول 1 در زیر آورده شده است.

جدول 1. حدود میانگین محتوای اجزای اصلی خاکستر

محتوای Ni، Co، V، Cr، Cu، Zn بیش از 0.05٪ از هر عنصر نیست.
به دلیل شکل کروی منظم و چگالی کم، میکروسفرها دارای خواص پرکننده عالی در طیف گسترده ای از محصولات هستند. مسیرهای امیدوار کنندهکاربردهای صنعتی میکروسفرهای آلومینوسیلیکات عبارتند از تولید کروی پلاستیک، ترموپلاستیک علامت گذاری جاده، سیالات تزریق و حفاری، سرامیک های ساختمانی شفاف و سبک عایق حرارتی، مواد غیر آتش عایق حرارتی و بتن مقاوم در برابر حرارت.

در خارج از کشور، میکروسفرها به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شوند. در کشور ما استفاده از میکروکره های توخالی بسیار محدود است و همراه با خاکستر در محل های خاکستر دفع می شوند.
برای نیروگاه های حرارتی، میکروسفرها "مواد مضر" هستند که لوله های تامین آب بازیافت را مسدود می کنند. به همین دلیل، لازم است که لوله ها را در 3-4 سال به طور کامل تعویض کنید یا کارهای تمیزکاری پیچیده و گران قیمت را انجام دهید.

جرم بی اثر ترکیب آلومینوسیلیکات که 60 تا 70 درصد جرم آلومینا را تشکیل می دهد، پس از حذف (استخراج) از خاکستر تمام کنسانتره ها و اجزای مفید فوق و کسر سنگین به دست می آید. از نظر ترکیب به ترکیب کلی خاکستر نزدیک است، اما حاوی مقداری آهن کمتر و همچنین مضر و سمی است.
ترکیب آن عمدتا آلومینوسیلیکات است. برخلاف خاکستر، به دلیل قبل از آسیاب کردن هنگام استخراج کسر سنگین، ترکیب گرانولومتری ریزتر و یکنواختی خواهد داشت.
در مورد محیط زیست و خواص فیزیکی و شیمیاییمی تواند به طور گسترده ای در تولید مصالح ساختمانی، ساخت و ساز و به عنوان یک کود - جایگزینی برای آرد آهک (ملیورانت) استفاده شود.

زغال سنگ سوزانده شده در نیروگاه های حرارتی، به عنوان جاذب طبیعی، حاوی ناخالصی های بسیاری از عناصر ارزشمند است (جدول 2). خاک های کمیابو فلزات گرانبها هنگام سوزاندن، محتوای آنها در خاکستر 5-6 برابر افزایش می یابد و می تواند مورد توجه صنعتی باشد.
کسر سنگین استخراج شده توسط گرانش با استفاده از کارخانه های غنی سازی پیشرفته حاوی فلزات سنگین از جمله فلزات گرانبها است. با تکمیل، فلزات گرانبها و با تجمع آنها، سایر اجزای ارزشمند (مس، کمیاب و غیره) از کسر سنگین استخراج می شوند.
بازده طلا از زباله های خاکستر مورد مطالعه 200-600 میلی گرم در هر تن خاکستر است.
طلا نازک است و با روش های معمولی قابل بازیابی نیست. فناوری مورد استفاده برای استخراج آن دانش فنی است.

بسیاری از مردم درگیر بازیافت زباله هستند. بیش از 300 فناوری برای پردازش و استفاده از آنها شناخته شده است، اما آنها عمدتاً به استفاده از خاکستر در ساخت و ساز و تولید مصالح ساختمانی اختصاص داده شده اند، بدون اینکه بر استخراج اجزای سمی و مضر و همچنین مواد مفید و ارزشمند تأثیر بگذارند.

ما یک طرح اساسی برای پردازش ASW و دفع کامل آن در شرایط آزمایشگاهی و نیمه صنعتی ایجاد و آزمایش کرده ایم.
هنگام پردازش 100 هزار تن ASW می توانید به دست آورید:
- زغال سنگ ثانویه - 10-12 هزار تن.
کنسانتره سنگ آهن - 1.5-2 هزار تن.
- طلا - 20-60 کیلوگرم؛
- مصالح ساختمانی (جرم بی اثر) - 60-80 هزار تن.

در ولادی وستوک و نووسیبیرسک، فناوری های مشابهی برای پردازش ASW توسعه یافته است، هزینه های احتمالی محاسبه شده و تجهیزات لازم تهیه شده است.
استخراج اجزای مفید و بازیافت کامل زباله های خاکستر و سرباره از طریق استفاده از خواص مفیدو تولید مصالح ساختمانی باعث آزادسازی فضای اشغال شده و کاهش اثرات منفی بر محیط زیست می شود. سود یک عامل مطلوب اما تعیین کننده نیست.
هزینه های فرآوری مواد خام تکنولوژیک برای به دست آوردن محصولات و خنثی سازی همزمان ضایعات ممکن است بیشتر از هزینه محصول باشد، اما ضرر در این مورد نباید از هزینه های کاهش بیشتر شود. تاثیر منفیزباله به محیط زیست و برای شرکت های انرژی، بازیافت زباله های خاکستر و سرباره به معنای کاهش هزینه های تکنولوژیکی برای تولید اصلی است.

ادبیات

1. Bakulin Yu.I.، Cherepanov A.A. طلا و پلاتین در زباله های خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی در خاباروفسک // سنگ معدن و فلزات، 2002، شماره 3، ص 60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. چشم انداز استفاده از خاکستر از نیروگاه های حرارتی زغال سنگ./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 p.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. اجزای خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی. M.: Energoatomizdat، 1995، 176 ص.
4. اجزای خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی. م.: Energoatomizdat، 1995، 249 ص.
5. ترکیب و خواص خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی. راهنمای مرجع، ویرایش. Melentyeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 p.
6. Tselykovsky Yu.K. برخی از مشکلات استفاده از خاکستر و زباله های سرباره از نیروگاه های حرارتی در روسیه. پر انرژی. 1377، شماره 7، صص 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. تجربه استفاده صنعتی از زباله های خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی // جدید در انرژی روسیه. انرژیزدات، 1379، شماره 2، صص 22-31.
8. عناصر با ارزش و سمی در زغال سنگ تجاری روسیه: فهرست. م.: ندرا، 1996، 238 ص.
9. Cherepanov A.A. مواد خاکستر و سرباره// مشکلات اصلی مطالعه و استخراج مواد خام معدنی در خاور دور منطقه اقتصادی. مجموعه منابع معدنی DVER در آغاز قرن. بخش 2.4.5. خاباروفسک: انتشارات DVIM-Sa, 1999, p.128-120.
10. Cherepanov A.A. فلزات نجیب در ضایعات خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی خاور دور // زمین شناسی اقیانوس آرام، 2008. جلد 27، شماره 2، صفحات 16-28.

V.V. سالوماتوف، دکترای علوم فنی موسسه ترموفیزیک SB RAS، نووسیبیرسک

زباله های خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی با استفاده از زغال سنگ کوزنتسک و راه های بازیافت در مقیاس بزرگ آنها

محدوده پردازش مواد زائد جامدنیروگاه های حرارتی زغال سنگ امروزه بسیار کم هستند که باعث انباشته شدن مقادیر زیادی خاکستر و سرباره در زباله های خاکستر می شود که مستلزم خروج مناطق قابل توجهی از گردش است.

در همین حال، خاکستر و سرباره زغال سنگ کوزنتسک (KU) حاوی اجزای ارزشمندی مانند آل، آهن و فلزات کمیاب است که مواد اولیه سایر صنایع هستند. با این حال، با روش‌های سنتی سوزاندن این زغال‌سنگ‌ها، نمی‌توان از خاکستر و سرباره زغال‌سنگ در مقیاس وسیع استفاده کرد، زیرا به دلیل تشکیل مولایت، بسیار ساینده هستند و از نظر شیمیایی نسبت به بسیاری از معرف‌ها بی‌اثر هستند. تلاش برای استفاده از خاکستر و سرباره چنین ترکیب کانی شناسی در تولید مصالح ساختمانی منجر به سایش و پارگی شدید می شود. تجهیزات تکنولوژیکیو کاهش بهره وری به دلیل کاهش سرعت در فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی تعامل بین اجزای خاکستر و معرف ها.

می توان با تغییر شرایط دمایی احتراق آنها از تکثیر خاکستر زغال سنگ کوزنتسک جلوگیری کرد. بنابراین، استفاده از بستر سیال برای سوزاندن زغال سنگ در دمای 800...900 درجه سانتیگراد به فرد اجازه می دهد تا خاکستر ساینده کمتری به دست آورد و فازهای اصلی کانی شناسی آن متاکائولینیت، ?Al2O3 خواهد بود. کوارتز، فاز شیشه ای.

استفاده از ضایعات خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی در هنگام احتراق در دمای پایین HRSG

میزان ضایعات خاکستر و سرباره معمولی ترین نیروگاه حرارتی با توان الکتریکی 1295/1540 مگاوات و توان حرارتی 3500 Gcal/h حدود 1.6...1.7 میلیون تن در سال است.

ترکیب شیمیایی خاکستر زغال سنگ کوزنتسک:

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٪.

استفاده از خاکستر زغال سنگ کوزنتسک در تولید سولفات آلومینیوم و آلومینا با استفاده از فناوری های موسسه پلی تکنیک قزاقستان بیشترین تاثیر را دارد. بر اساس ترکیب مواد خاکستر HRSG و مقدار آن، طرح بازیافت در شکل 1 ارائه شده است.

در روسیه، تنها 6 نوع خاص آلومینا تولید می شود، در حالی که تنها در آلمان حدود 80 نوع وجود دارد. دامنه کاربرد آنها بسیار گسترده است - از صنایع دفاعی گرفته تا تولید کاتالیزور برای صنایع شیمیایی، تایر، سبک و سایر صنایع. نیاز به آلومینا در کشور ما توسط منابع خودمان تامین نمی شود، در نتیجه بخشی از بوکسیت (مواد اولیه تولید آلومینا) از جامائیکا، گینه، یوگسلاوی، مجارستان و سایر کشورها وارد می شود.

استفاده از خاکستر زغال سنگ کوزنتسک تا حدودی وضعیت کمبود سولفات آلومینیوم را بهبود می بخشد که وسیله ای برای تصفیه ضایعات و آب آشامیدنیو همچنین در مقادیر زیادی در خمیر و کاغذ، نجاری، سبک، شیمیایی و سایر بخش های صنعت استفاده می شود. کمبود سولفات آلومینیوم فقط در منطقه سیبری غربی 77...78 هزار تن است.

علاوه بر این، ترکیب پراکنده آلومینا که پس از فرآوری اسید سولفوریک به دست می آید، دستیابی به آن را ممکن می سازد انواع مختلفآلومینای ویژه که با تولید 240 هزار تنی نیاز آن تا حدودی برطرف خواهد شد.

ضایعات حاصل از تولید سولفات آلومینیوم و آلومینا جزء مواد اولیه برای تولید شیشه مایع، سیمان سفید، بایندرها برای پر کردن مناطق معدنی استخراج شده، ظروف و شیشه پنجره است.

نیاز به این مواد در حال افزایش است و تقاضا برای آنها در حال حاضر به طور قابل توجهی از حجم تولید آنها بیشتر است. شاخص های فنی و اقتصادی تقریبی این تولیدات در جدول 1 ارائه شده است.

جدول 1. شاخص های فنی و اقتصادی اصلی برای پردازش خاکستر زغال سنگ کوزنتسک

نام تولیدات	قدرت، هزار تن	قیمت USD/t	خود، USD/t	کلاه لبه دار. پیوست ها، میلیون دلار	اک اثر، میلیون دلار	مدت، اصطلاح ما پس می دهیم سال ها
تولید انواع خاص آلومینا	240	33	16	20	4	5
تولید سولفات آلومینیوم	50	12	7	1	0,25	4
تولید فروآلیاژها	100	27	16	5	1	5
تولید مایع شیشه	500	11	8	6	2	3
تولید سفید سیمان	1000	5	4	3	0.65	4,6
تولید کلاسور مواد	600	3	2	3	0,6	5
تولید شیشه	300	18	15	5	1	5
جمع				42	9	4,7

علاوه بر این، تولید فلزات کمیاب و کمیاب از خاکستر HRH، عمدتاً گالیم، ژرمانیوم، وانادیوم و اسکاندیم توصیه می شود.

با توجه به اینکه نیروگاه حرارتی طبق برنامه زمانبندی خود با بار متغیر در طول سال کار می کند، خروجی خاکستر ناهموار است. کارخانه های فرآوری خاکستر باید به صورت ریتمیک کار کنند. نگهداری خاکستر خشک مشکلات خاصی را به همراه دارد. در این راستا پیشنهاد می شود که زمان زمستانبخشی از خاکستر با استفاده از گندله سازهای تولیدی اورالماش برای دانه بندی فرستاده می شود. پس از گلوله سازی و خشک شدن، گرانول ها در کوره دیگ پخته می شوند و سپس با حمل و نقل پنوماتیک برای نگهداری موقت در انبار خشک فرستاده می شوند. گرانول خاکستر بعداً می تواند به عنوان پایه مواد اولیه برای صنعت ساخت و ساز استفاده شود یا در راه سازی استفاده شود.

نگهداری گرانول ها در انبار خشک باز نیازی به اقدامات حفاظتی خاصی ندارد و خطر گرد و غبار ایجاد نمی کند. ظرفیت چنین تخلیه خاکستر تقریباً 350 ... 450 هزار تن است، مساحت آن حدود 300-300 متر مربع است. بنابراین، ممکن است در نزدیکی سایت CHP قرار گیرد.

بهترین شاخص های بهره برداری پس از احتراق HRSG در واحدهای دیگ با بستر سیال در گردش (CFB) که روسیه هنوز تولید نمی کند، خاکستر و ضایعات سرباره به دست می آید. بویلرهای دارای CFB نه تنها باعث کاهش شدید انتشار اکسیدهای نیتروژن و گوگرد می شوند، بلکه خاکستر و ضایعات سرباره تولید می کنند که می توانند با موفقیت در صنعت برای تولید آلومینا و مصالح ساختمانی استفاده شوند. این امر باعث می شود تا با کاهش شدید مناطق مورد نیاز برای ذخیره سازی خاکستر و کاهش آلودگی های زیست محیطی، هزینه های نیروگاه کاهش یابد. کاهش گرد و غبار در نیروگاه های حرارتی با دیگ های CFB، اولاً به دلیل کاهش مساحت محل تخلیه خاکستر و ثانیاً به دلیل این واقعیت است که خاکستر حاصل از سوزاندن زغال سنگ کوزنتسک در CFB حاوی گچ و خاصیت قابض دارد با مقداری خیس شدن چنین خاکستری سفت می شود که حتی اگر خاکستر خشک شود گرد و غبار از بین می رود.

از آنجایی که خاکستر با حمل و نقل پنوماتیک به کارخانه های صنعتی منتقل می شود، مصرف آب نیز اندکی کاهش می یابد. علاوه بر این، وجود ندارد فاضلاباز زباله دانی که در نیروگاه های حرارتی با دیگ های سنتی زغال سنگ پودر شده حاوی نمک های فلزات سنگین و سایر مواد مضر است.

تولید سولفات آلومینیوم و آلومینا

فناوری تولید سولفات آلومینیوم و آلومینا بر اساس خاکستر احتراق در دمای پایین در شکل 2 ارائه شده است.

شرایط بهینه برای اجرای این فناوری به شرح زیر است:

• سوزاندن زغال سنگ ( رژیم دما 800 ... 900 درجه سانتیگراد)؛
• سنگ زنی (ظرافت آسیاب - 0.4 میلی متر (نه کمتر از 90٪)؛
• دهانه اسید سولفوریک (درجه حرارت 95...105 oC، مدت زمان 1.5...2 ساعت، غلظت اسید سولفوریک 16...20%);
• جداسازی فازهای مایع و جامد (مقاله پارچه فیلتر L-136، خلاء 400...450 میلی متر جیوه، فیلتر ناچ 0.37...0.42 m3/m2? h);
• شستشوی لجن دو مرحله ای;
• تجزیه هیدرولیتیک (دمای 230 درجه سانتیگراد، زمان 2 ساعت).
• تجزیه حرارتی (دمای 760...800 oC).

محصول حاصل از سولفات آلومینیوم (50 هزار تن در سال)، پس از دانه بندی و بسته بندی در کیسه های پلاستیکی، برای مصرف کنندگان ارسال می شود. ارزیابی فنی و اقتصادی تکمیل شده امکان سنجی تولید سولفات آلومینیوم بر پایه خاکستر احتراق در دمای پایین را نشان می دهد.

سولفات آلومینیوم که از خاکستر به دست می آید، منعقد کننده خوبی برای تصفیه فاضلاب صنعتی است.

سیشتف پس از تیمار اسید سولفوریک به دلیل کم بودن اکسیدهای آهن (کمتر از 0.5...0.7%)، جایگزین ماسه در تولید سیمان سفید و وجود 4.6% گچ در آن می باشد. امکان تشدید فرآیندهای تولید سیمان را فراهم می کند.

تولید فروآلیاژها و مصالح ساختمانی

تولید فروآلیاژها بر اساس بخش معدنی زغال سنگ به طور کامل توسعه یافته است. فن‌آوری‌های صنعتی برای تولید فروسیلیکوآلومینیوم و فروسیلیس از پسماندهای خاکستر و سرباره که از نظر ترکیب مشابه خاکستر زغال سنگ کوزنتسک و جزء مغناطیسی آن‌ها است که می‌توان با روش‌های جداسازی مغناطیسی جداسازی کرد، آزمایش شده است. آلیاژهای به دست آمده در مقیاس صنعتی در کارخانه های متالورژی کشور برای اکسید زدایی فولاد و فولاد آزمایش شدند. نتایج مثبت.

تهیه مصالح ساختمانی بر پایه سیشتوف نیازی به تغییر فناوری های موجود در این صنایع ندارد. سیشتوف به عنوان یک جزء مواد اولیه و جایگزین کوارتز و همچنین سایر محصولات حاوی سیلیکون مورد استفاده در تولید مصالح ساختمانی استفاده می شود. علاوه بر این، اکسید سیلیکون که محتوای آن در سیستوف 75...85 درصد است، عمدتاً به شکل سیلیس آمورف با فعالیت شیمیایی بالا ارائه می شود که امکان پیش بینی بهبود عملکرد و کیفیت سیمان و کلاسورها حداقل مقدار آهن و سایر ترکیبات رنگی در سیشتف، امکان تهیه سیمان سفید بر اساس آن را فراهم می کند که تقاضا برای آن بسیار زیاد است.

فن آوری هایی برای تولید سیمان، چسباننده و شیشه مایع نیز در صنعت توسعه یافته است.

نتیجه

زباله های خاکستر و سرباره تولید شده از سوزاندن زغال سنگ کوزنتسک در ژنراتورهای بخار برق با استفاده از فناوری بستر سیال در گردش، جدید برای روسیه، برای بازیافت در مقیاس بزرگ مورد تقاضا است. تولید از آنها با استفاده از فن آوری هایی که قبلاً در صنعت تسلط یافته اند، فروآلیاژهای بسیار کمیاب، سولفات آلومینیوم، انواع خاصی از آلومینا، شیشه مایع، سیمان سفید و مواد اتصال دهنده از نظر اقتصادی کارآمد است.

کتابشناسی V.V. Salomatov فن آوری های زیست محیطی در حرارت و نیروگاه های هسته ای: مونوگراف / V.V. سالوماتوف. - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، - 2006. - 853 ص.

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

همانطور که اغلب اتفاق می افتد، این ما نبودیم که ایده استفاده از خاکستر را برای تولید مصالح ساختمانی به ذهن متبادر کردیم، بلکه از روش های کاربردی غرب - خاکستر و مواد سرباره به طور گسترده در ساخت و ساز و مسکن و خدمات عمومی استفاده می شود. ارزش اصلیروشی جدید برای تولید مصالح ساختمانی از خاکستر - حفاظت از طبیعت.

شاد باشید، دوستداران محیط زیست و صلح سبز: خطر بلایای زیست محیطیهمراه با خطر فرسایش خاکسترها و آلودگی محیط زیست با خاکستر، به حداقل می رسد. صرفه جویی در هزینه های عظیم وجود دارد - از این گذشته ، پول زیادی برای نگهداری از تجهیزات ذخیره سازی خاکستر صرف می شود. مزایای باقی مانده بازیافت خاکستر در مزایای اقتصادی استفاده از این ماده قابل بازیافت نهفته است.

آجرهای ساخته شده از خاکستر برای ساخت یک ساختمان مسکونی، یک ساختمان صنعتی یا یک حصار مناسب هستند. حتی می توان از آن به عنوان روکش استفاده کرد. دستور تهیه چنین آجری بسیار ساده است: 5٪ آب، 10٪ آهک، بقیه خاکستر (نمک و فلفل به طعم).

قیمت فعلی چنین آجرهایی که به عنوان مثال در کارخانه Omsk (SibEK LLC - Siberian Effective Brick) تولید می شود 5-6 روبل است که این "محصول" را بسیار رقابتی می کند.

آزمایشات آجر کیفیت بالای آن را ثابت می کند و فرصت های فراواندر کاربرد استحکام، جذب آب و مقاومت در برابر یخ زدگی نسبت به آجر ماسه آهکی کمتر نیست. شاخص هدایت حرارتی نزدیک به چوب است. و ظاهر با شکل تقریباً عالی آن خوشحال می شود - تحمل اندازه چنین آجری بیش از 0.5 میلی متر نیست و این ، اگر به آن فکر کنید ، دوباره باعث صرفه جویی می شود - این بار در مقدار ملات دوغاب. علاوه بر این، آجر خاکستر سبک تر است، برای گذاشتن راحت تر است و به آن اجازه می دهد کاملاً تراز شود. برای بهبود ظاهرآجر، می توانید رنگ ها را به ترکیب آن اضافه کنید.

زندگی شما را به جستجوی ایده ها و راه حل های جدید سوق می دهد. استفاده از خاکستر به عنوان ماده اولیه آجر و سایر مصالح ساختمانی واقعاً یک کشف موفق و بسیار به موقع است. تعداد "پرنده های کشته شده با یک سنگ" در این مورد بسیار بیشتر از دو مورد بدنام است. و بار دیگر این ضرب المثل تایید می شود که هر چیزی با ارزش زیر پای ماست.

در حین احتراق سوخت زباله تولید می شود که به آن خاکستر بادی می گویند. در کنار فایرباکس ها نصب می شود دستگاه های خاصکه این ذرات را جذب می کند. آنها یک ماده پراکنده با اجزای کمتر از 0.3 میلی متر در اندازه هستند.

خاکستر بادی چیست؟

خاکستر بادی یک ماده ریز پراکنده با کوچک در اندازهذرات. هنگام سوختن تشکیل می شود سوخت جامددر شرایط دمای بالا (800+ درجه). تا 6 درصد مواد نسوخته و آهن دارد.

خاکستر بادی زمانی تشکیل می شود که ناخالصی های معدنی موجود در سوخت سوزانده شود. محتوای آن برای مواد مختلف متفاوت است. به عنوان مثال، در هیزم، محتوای خاکستر بادی تنها 0.5-2٪، در ذغال سنگ نارس سوخت 2-30٪، و در قهوه ای و زغال سنگ سخت 1-45٪ است.

اعلام وصول

خاکستر بادی در طی احتراق سوخت تشکیل می شود. خواص ماده به دست آمده در بویلرها با خواصی که در آزمایشگاه ایجاد می شود متفاوت است. این تفاوت ها بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و ترکیب تأثیر می گذارد. به ویژه، در حین احتراق در کوره، مواد معدنی سوخت ذوب می شود که منجر به ظاهر شدن اجزای یک کامپوزیت نسوخته می شود. این فرآیند که زیرسوختگی مکانیکی نامیده می شود، با افزایش دما در جعبه آتش تا 800 درجه و بالاتر همراه است.

برای گرفتن خاکستر بادی به دستگاه های خاصی نیاز است که می توانند بر دو نوع مکانیکی و الکتریکی باشند. هنگام بهره برداری از GZU، هزینه می شود تعداد زیادی ازآب (10-50 متر مکعب آب در هر تن خاکستر و سرباره). این یک نقص قابل توجه است. برای رهایی از این وضعیت، استفاده کنید سیستم برگشت پذیر: آب پس از پاک شدن از ذرات خاکستر دوباره وارد مکانیسم اصلی می شود.

ویژگی های اصلی

• امر عملی. هرچه ذرات کوچکتر باشند، تأثیر خاکستر بادی بیشتر می شود. افزودن خاکستر باعث افزایش یکنواختی مخلوط بتن و چگالی آن، بهبود مکان یابی و همچنین کاهش مصرف آب اختلاط با کارایی یکسان می شود.
• کاهش گرمای هیدراتاسیون که به ویژه در فصل گرما اهمیت دارد. محتوای خاکستر در محلول با کاهش گرمای هیدراتاسیون متناسب است.
• جذب مویرگی. با افزودن 10 درصد خاکستر بادی به سیمان، جذب مویرگی آب 10-20 درصد افزایش می یابد. این به نوبه خود مقاومت در برابر سرما را کاهش می دهد. برای از بین بردن این عیب، لازم است از طریق افزودنی های ویژه، هوای ورودی کمی افزایش یابد.
• مقاومت در آب تهاجمی سیمان هایی که از 20 درصد خاکستر تشکیل شده اند در برابر غوطه ور شدن در آب تهاجمی مقاومت بیشتری دارند.

مزایا و معایب استفاده از خاکستر بادی

افزودن خاکستر بادی به مخلوط دارای چندین مزیت است:

• مصرف کلینکر کاهش می یابد.
• آسیاب کردن بهبود می یابد.
• قدرت افزایش می یابد.
• کارایی بهبود می یابد و حذف قالب ها آسان تر می شود.
• انقباض کاهش می یابد.
• تولید گرما در طول هیدراتاسیون را کاهش می دهد.
• زمان ظاهر شدن ترک ها افزایش می یابد.
• مقاومت در برابر آب (هم تمیز و هم تهاجمی) را بهبود می بخشد.
• جرم محلول کاهش می یابد.
• مقاومت در برابر آتش افزایش می یابد.

در کنار مزایا، معایبی نیز وجود دارد:

• اضافه کردن خاکستر از محتوای بالازیرسوختگی رنگ محلول سیمان را تغییر می دهد.
• استحکام اولیه را در دماهای پایین کاهش می دهد.
• مقاومت در برابر سرما را کاهش می دهد.
• تعداد اجزای مخلوطی که باید کنترل شوند افزایش می یابد.

انواع خاکستر بادی

چندین طبقه بندی وجود دارد که می توان خاکستر بادی را بر اساس آنها تقسیم کرد.

بسته به نوع سوختی که سوزانده می شود، خاکستر می تواند:

• آنتراسیت.
• کربنیفر.
• زغال سنگ.

با توجه به ترکیب آنها، خاکستر عبارت است از:

• اسیدی (با محتوای اکسید کلسیم تا 10٪).
• پایه (محتوای بالای 10 درصد).

بسته به کیفیت و استفاده بیشتر، 4 نوع خاکستر متمایز می شود - از I تا IV. علاوه بر این، خاکستر نوع اخیر برای سازه های بتنی که در شرایط سخت استفاده می شوند استفاده می شود.

پردازش خاکستر بادی

برای مقاصد صنعتی، بیشتر از خاکستر بادی فرآوری نشده (بدون آسیاب، الک و غیره) استفاده می شود.

هنگامی که سوخت می سوزد، خاکستر تشکیل می شود. ذرات نور و ریز به دلیل حرکت گازهای دودکش از کوره دور می شوند و توسط فیلترهای مخصوص در جمع کننده های خاکستر جذب می شوند. این ذرات خاکستر بادی هستند. قسمت باقیمانده خاکستر انتخاب خشک نامیده می شود.

نسبت بین این کسرها به نوع سوخت و ویژگی های طراحیخود جعبه آتش:

• با حذف جامد، 10-20٪ خاکستر در سرباره باقی می ماند.
• با حذف سرباره مایع - 20-40٪؛
• در کوره های سیکلون - تا 90٪.

در طی فرآوری، ذرات سرباره، دوده و خاکستر ممکن است وارد هوا شوند.

خاکستر بادی خشک همیشه تحت تأثیر میدان های الکتریکی که در فیلترها ایجاد می شود به کسری طبقه بندی می شود. بنابراین، برای استفاده بسیار مناسب است.

برای کاهش از دست دادن ماده در طول کلسینه کردن (تا 5٪)، خاکستر بادی باید همگن شده و به کسری طبقه بندی شود. خاکستری که پس از احتراق زغال‌سنگ‌های با واکنش کم تشکیل می‌شود، تا ۲۵ درصد از مخلوط قابل احتراق را در خود دارد. بنابراین، بیشتر غنی شده و به عنوان سوخت انرژی استفاده می شود.

خاکستر بادی در کجا استفاده می شود؟

خاکستر به طور گسترده ای استفاده می شود زمینههای مختلفزندگی این می تواند ساخت و ساز، کشاورزی، صنعت، بهداشت باشد

در تولید گونه های منفردخاکستر بادی برای بتن استفاده می شود. کاربرد بستگی به نوع آن دارد. خاکستر دانه بندی شده در ساخت و ساز جاده ها برای پایه پارکینگ ها، مکان های ذخیره زباله جامد، مسیرهای دوچرخه سواری و خاکریزها استفاده می شود.

خاکستر بادی خشک برای تقویت خاک به عنوان یک ماده چسبنده مستقل و سریع سفت کننده استفاده می شود. همچنین می توان از آن برای ساخت سدها، سدها و غیره استفاده کرد

برای تولید، خاکستر به عنوان جایگزین سیمان (تا 25٪) استفاده می شود. خاکستر به عنوان پرکننده (ریز و درشت)، در فرآیند تولید بتن سرباره و بلوک های مورد استفاده در ساخت دیوارها قرار می گیرد.

به طور گسترده در تولید فوم بتن استفاده می شود. افزودن خاکستر به مخلوط فوم بتن، پایداری سنگدانه آن را افزایش می دهد.

خاکستر در کشاورزی به عنوان کود پتاس استفاده می شود. آنها حاوی پتاسیم به شکل پتاس هستند که به راحتی در آب حل می شود و در دسترس گیاهان است. علاوه بر این، خاکستر غنی از دیگر است مواد مفید: فسفر، منیزیم، گوگرد، کلسیم، منگنز، بور، عناصر میکرو و ماکرو. وجود کربنات کلسیم امکان استفاده از خاکستر را برای کاهش اسیدیته خاک فراهم می کند. خاکستر را می توان پس از شخم زدن به محصولات مختلف باغچه زد، دایره تنه درختان و درختچه ها را با آن کود داد و همچنین مراتع و مراتع را اضافه کرد. استفاده همزمان خاکستر با سایر کودهای آلی یا معدنی (به ویژه فسفر) توصیه نمی شود.

خاکستر در شرایطی که آب وجود ندارد برای بهداشت استفاده می شود. سطح pH را افزایش می دهد و میکروارگانیسم ها را از بین می برد. از آن در توالت ها و همچنین در مکان هایی که لجن های فاضلاب در آنها وجود دارد استفاده می شود.

از مجموع موارد فوق می توان نتیجه گرفت که ماده ای مانند خاکستر بادی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. قیمت آن از 500 روبل متغیر است. در هر تن (برای عمده فروشی بزرگ) تا 850 روبل. لازم به ذکر است که هنگام استفاده از وانت خود از مناطق دور، هزینه ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

استانداردهای GOST

اسنادی که تولید و فرآوری خاکستر بادی را کنترل می‌کنند، ایجاد شده و در حال اجرا هستند:

• GOST 25818-91 "خاکستر بادی برای بتن".
• GOST 25592-91 "مخلوط TPP خاکستر و سرباره برای بتن."

برای کنترل کیفیت خاکستر تولیدی و مخلوط با استفاده از آن از استانداردهای اضافی دیگری استفاده می شود. در عین حال، نمونه برداری و انواع اندازه گیری ها نیز مطابق با الزامات GOST ها انجام می شود.

همه می دانند که یکی از جهانی ترین و قدیمی ترین کودها خاکستر چوب است. این نه تنها خاک را بارور و قلیایی می کند، بلکه شرایط مساعدی را برای زندگی ایجاد می کند میکروارگانیسم های خاکبه خصوص باکتری های تثبیت کننده نیتروژن. همچنین باعث افزایش شادابی گیاهان می شود. این کود نسبت به کودهای پتاس صنعتی تأثیر مطلوب تری بر برداشت و کیفیت آن دارد زیرا تقریباً کلر ندارد.

شرکت تکنوسرویس توانست تولید بازیافت عمیق پوست و ضایعات چوب را سازماندهی کند و در نتیجه یک کود پیچیده سازگار با محیط زیست با عملکرد طولانی مدت - خاکستر چوب دانه بندی شده (GWA) دریافت کرد.

مزایای اصلی DZG:

• از ویژگی های جذاب این محصول فرمت گرانول جدید آن است. اندازه گرانول ها از 2 تا 4 میلی متر است، برای بسته بندی و حمل و نقل مناسب است، حمل و نقل آن با هر نوع حمل و نقل در ظروف یا کیسه آسان است و به راحتی می توان آن را با هر نوع تجهیزاتی روی خاک اعمال کرد. فرمت دانه ای به موارد بیشتری کمک می کند شرایط مساعدکار پرسنل
• مدیریت و استفاده از خاکستر پودر شده یک فرآیند بسیار پیچیده است. برای کاهش سطح گرد و غبار هنگام استفاده از کودهای کشاورزی، استفاده از خاکستر دانه بندی شده موثرتر است. دانه بندی فرآیند افزودن خاکستر را تسهیل می کند و همچنین روند حل شدن خاکستر در خاک را کند می کند. حلالیت آهسته یک مزیت است زیرا زمین های زراعی در معرض شوک ناشی از تغییرات اسیدیته و شرایط غذایی قرار نمی گیرند.
• افزودن خاکستر چوب دانه بندی شده موثرترین راه برای مبارزه با اسیدی شدن خاک است. علاوه بر این، ساختار خاک بازسازی می شود - سست می شود.
• خاکستر چوب دانه بندی شده حاوی همه چیز به جز نیتروژن است که برای گیاهان ضروری است. DZG عملاً حاوی کلر نیست، بنابراین برای گیاهانی که واکنش منفی به این عنصر شیمیایی نشان می دهند خوب است.
• خاکستر چوب دانه بندی شده به مدت نامحدود در انبارهای خشک استاندارد برای نگهداری کودهای معدنی با رطوبت طبیعی و تهویه هوا ذخیره و نگهداری می شود.

سرمایه گذاری در زمین

کودهای خاکستر تکنوسرویس بهترین سرمایه گذاری در زمین شماست. خاکستر چوب دانه بندی شده یک عنصر موثر، سازگار با محیط زیست و درآمدزا برای یک کشاورز مسئول است.

با معرفی DZG، افزایش ارزش زمین خود و حفظ آن برای نسل های آینده را تضمین می کنید. به این ترتیب می توانید از خاک خود به عنوان یک سرمایه گذاری بلند مدت بهره مند شوید. به لطف انتخاب موفق شیء، حتی زمین های بی سود نیز به بخشی از دارایی مزرعه تبدیل می شود که کاملاً با محصولات زراعی پوشانده شده است. نسبت های طبیعی مواد مغذی، مدت زمان طولانی قرار گرفتن در معرض، حلالیت آهسته و توزیع یکنواخت DZG Tekhnoservice LLC را به یک راه حل عالی برای هر دو تبدیل کرده است. کشاورزی، و از دیدگاه زیست محیطی!

DZG - برای افزایش بهره وری!

در طول تحقیقات میدانی، مطابق با توسعه یافته است منطقه لنینگرادبرنامه در سال 2008-2011 انجام شد. بر روی خاک اسیدی سدی-پودزولیک، که حدود 5 سال قبل از کاربرد کشاورزی خارج شده بود، نتایج زیر حاصل شد:

• خاکستر چوب دیگ بخار برای افزایش باروری و حذف مناسب است افزایش اسیدیتهخاکهای سودولیکی
• افزایش کل عملکرد محصول 25 تا 64 درصد در طی 3 سال تناوب زراعی به دلیل تنها یک معیار به دست آمد: آهک کردن خاک سدی-پودزولیک کمی اسیدی با خاکستر چوب از دیگ‌خانه‌ها.
• با کشت پیچیده خاک همراه با کودهای معدنی و آلی، می توان به میزان قابل توجهی عملکرد بالاتری را به دست آورد.
• استفاده از خاکستر چوب دیگ‌خانه‌ها به‌عنوان یک تقویت‌کننده شیمیایی هنگام آهک‌سازی دوره‌ای و نگهداری خاک‌های اسیدی سودولیکی توصیه می‌شود.

به گفته مؤسسه تحقیقات علمی روسی آگروشیمی D.N. Pryanishnikov، DZG را می توان به عنوان یک کود معدنی با خواص بهبود بخش برای کاربرد اصلی در محصولات کشاورزی و کاشت های زینتی در خاک های اسیدی و کمی اسیدی در زمین های باز و حفاظت شده استفاده کرد.

هنجارهای تقریبی و زمان کاربرد در تولیدات کشاورزی:

• همه محصولات - کاربرد اصلی یا قبل از کاشت به میزان 1.0-2.0 تن در هکتار.
• همه محصولات - کاربرد اصلی (به عنوان یک بهبود دهنده برای کاهش اسیدیته خاک) به میزان 7.0-15.0 تن در هکتار با فرکانس 1 بار در 5 سال.

دوزهای تقریبی، زمان و روش های استفاده از مواد شیمیایی کشاورزی در مزارع خصوصی:

• محصولات سبزی، گل و زینتی، میوه و توت - در هنگام کشت خاک در پاییز یا بهار یا در هنگام کاشت (کاشت) به میزان 100-200 گرم در متر مربع استفاده می شود.
• محصولات سبزی، گل و زینتی، میوه و توت - در هنگام کشت خاک در پاییز یا بهار (به عنوان یک بهبود دهنده برای کاهش اسیدیته خاک) به میزان 0.7-1.5 کیلوگرم بر متر مربع با فرکانس 1 بار در 5 سال استفاده می شود.

G. Khabarovsk



در طول فعالیت شرکت های صنعت برق، بسیاری از زباله های خاکستر. عرضه سالانه خاکستر به زباله های خاکستر در منطقه پریمورسکی از 2.5 تا 3.0 میلیون تن در سال است، در قلمرو خاباروفسک - تا 1.0 میلیون تن (شکل 1). تنها در داخل شهر خاباروفسک، بیش از 16 میلیون تن خاکستر در زباله دانی های خاکستر ذخیره می شود.

خاکستر و ضایعات سرباره (ASW) را می توان در تولید بتن ها و ملات های مختلف استفاده کرد. سرامیک، مواد عایق حرارتی و عایق رطوبتی، راه سازی، جایی که می توان از آنها به جای ماسه و سیمان استفاده کرد. خاکستر بادی خشک از رسوب دهنده های الکتریکی در CHPP-3 بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. اما استفاده از چنین زباله هایی برای مقاصد اقتصادی، از جمله به دلیل سمی بودن، همچنان محدود است. آنها مقدار قابل توجهی از عناصر خطرناک را جمع می کنند. زباله ها دائما گرد و غبار هستند، اشکال متحرک عناصر به طور فعال توسط بارش شسته می شوند و هوا، آب و خاک را آلوده می کنند. استفاده از این گونه زباله ها یکی از مبرم ترین مشکلات است. این امر با حذف یا استخراج اجزای مضر و ارزشمند از خاکستر و استفاده از توده خاکستر باقی مانده در صنعت ساختمان و تولید کود امکان پذیر است.

مشخصات مختصر ضایعات خاکستر و سرباره

در نیروگاه های حرارتی مورد بررسی، احتراق زغال سنگ در دمای 1100-1600 درجه سانتیگراد رخ می دهد. هنگامی که قسمت آلی زغال سنگ می سوزد، ترکیبات فرار به شکل دود و بخار تشکیل می شود و بخش معدنی غیر قابل احتراق از زغال سنگ تشکیل می شود. سوخت به شکل پسماندهای کانونی جامد آزاد می شود و یک توده گرد و غبار (خاکستر) و همچنین سرباره های توده تشکیل می دهد. مقدار باقیمانده جامد برای زغال سنگ سخت و قهوه ای بین 15 تا 40 درصد است. زغال سنگ قبل از احتراق خرد می شود و برای احتراق بهتر، اغلب مقدار کمی (0.1-2٪) نفت کوره به آن اضافه می شود.
هنگامی که سوخت پودر شده سوزانده می شود، ذرات خاکستر کوچک و سبک توسط گازهای دودکش منتقل می شوند و به آنها خاکستر بادی می گویند. اندازه ذرات خاکستر بادی از 3-5 تا 100-150 میکرون متغیر است. مقدار ذرات بزرگتر معمولاً از 10-15٪ تجاوز نمی کند. خاکستر بادی توسط جمع کننده های خاکستر جمع آوری می شود. در CHPP-1 در Khabarovsk و Birobidzhan CHPP، جمع آوری خاکستر با استفاده از اسکرابر با لوله های Venturi مرطوب می شود؛ در CHPP-3 و CHPP-2 در ولادی وستوک، خاکستر با استفاده از رسوب دهنده های الکتریکی به صورت خشک جمع آوری می شود.
ذرات خاکستر سنگین‌تر در زیر جریان می‌نشینند و به سرباره‌های توده‌ای تبدیل می‌شوند که ذرات خاکستر انباشته و ذوب شده در اندازه‌های 0.15 تا 30 میلی‌متر هستند. سرباره خرد شده و با آب خارج می شود. خاکستر بادی و سرباره خرد شده ابتدا به طور جداگانه جدا می شوند، سپس مخلوط می شوند تا مخلوط خاکستر و سرباره ایجاد شود.
علاوه بر خاکستر و سرباره، ترکیب خاکستر و سرباره به طور مداوم حاوی ذرات سوخت نسوخته (زیر سوز) است که مقدار آن 10-25٪ است. مقدار خاکستر بادی بسته به نوع دیگ بخار، نوع سوخت و حالت احتراق آن، می تواند 70-85٪ جرم مخلوط، سرباره 10-20٪ باشد. خمیر خاکستر و سرباره از طریق خطوط لوله به محل تخلیه خاکستر منتقل می شود.
در طول حمل و نقل هیدرولیکی و در محل تخلیه خاکستر و سرباره، خاکستر و سرباره با آب و دی اکسید کربن موجود در هوا برهم کنش دارند. فرآیندهای مشابه دیاژنز و لیتیفیکاسیون در آنها رخ می دهد. آنها به سرعت فرسایش می یابند و وقتی با سرعت باد 3 متر بر ثانیه خشک می شوند، شروع به تولید گرد و غبار می کنند. رنگ ZShO به دلیل تناوب پفک های با دانه های مختلف و همچنین رسوب کف سفید متشکل از میکروسفرهای توخالی آلومینوسیلیکات، خاکستری تیره، لایه لایه در مقطع است.
میانگین ترکیب شیمیایی خاکستر نیروگاه های حرارتی مورد بررسی در جدول 1 در زیر آورده شده است.

میز 1

محدودیت های میانگین محتوای اجزای اصلی ASH

جزء			جزء
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

خاکستر از نیروگاه های حرارتی با استفاده از زغال سنگ، در مقایسه با خاکستر نیروگاه های حرارتی با استفاده از زغال سنگ قهوه ای، متفاوت است افزایش محتوا SO3 و p.p.p. کاهش یافته - اکسیدهای سیلیکون، تیتانیوم، آهن، منیزیم، سدیم. سرباره - محتوای بالای اکسیدهای سیلیکون، آهن، منیزیم، سدیم و محتوای کم اکسیدهای گوگرد، فسفر، p.p.p. به طور کلی، خاکستر بسیار سیلیسی است و محتوای نسبتاً بالایی از آلومینات دارد.
محتوای عناصر ناخالص در خاکستر بر اساس تجزیه و تحلیل نیمه کمی طیفی نمونه های معمولی و گروهی در جدول 2 نشان داده شده است. ارزش صنعتی طبق کتاب مرجع طلا و پلاتین است. حداکثر مقادیر Yb و Li به این نزدیک می شوند. محتوای عناصر مضر و سمی تجاوز نمی کند ارزش های قابل قبول، اگرچه حداکثر محتوای منگنز، نیکل، V، کروم نزدیک به "آستانه" سمیت است.

جدول 2

عنصر	CHPP-1		CHPP-3			CHPP-1			CHPP-3
	میانگین	حداکثر	میانگین			میانگین	حداکثر		میانگین
نی	40-80			60-80	با	1000	2000-3000		800-1000
شرکت		60- 1 00			بودن
Ti	3000	6000	3000	6000	Y	10-80
V	60-100				Yb
Cr		300- 2000	40-80	100-600	لا
مو					پدر		600-800				300-1000
دبلیو					Ce
Nb					Sc
Zr	100-300	400-600		600-800	لی
مس	30-80			80-100	ب
سرب	10-30	60-100	30-60		ک	8000		10000-30000		6000-8000		10000
روی		80-200		1 00
Sn		3-40			طلا	0,07	0,5-25,0		0,07		0,5-6,0
GA	10-20				Pt mg/t	10-50	300-500

ترکیب ASH شامل اجزای کریستالی، شیشه ای و آلی است.

ماده کریستالی توسط هر دو مواد معدنی اولیه ماده معدنی سوخت و تشکیلات جدید به دست آمده در طی فرآیند احتراق و در طول هیدراتاسیون و هوازدگی در تخلیه خاکستر نشان داده می شود. در مجموع، تا 150 ماده معدنی در جزء کریستالی خاکستر یافت می شود. کانی‌های غالب متا و ارتوسیلیکات‌ها و همچنین آلومینات‌ها، فریت‌ها، آلومینوفریت‌ها، اسپینل‌ها، کانی‌های رس دندریتیک، اکسیدها: کوارتز، تری‌دیمیت، کریستوبالیت، کوراندوم، آلومینا، اکسیدهای کلسیم، منیزیم و غیره هستند. مواد معدنی سنگ معدن - کاسیتریت، ولفرامیت، استنین و دیگران - اغلب ذکر شده است، اما در مقادیر کم. سولفیدها - پیریت، پیروتیت، آرسنوپیریت و دیگران؛ سولفات ها، کلریدها، به ندرت فلوراید. در نتیجه فرآیندهای هیدروشیمیایی و هوازدگی، مواد معدنی ثانویه در زباله های خاکستر ظاهر می شوند - کلسیت، پورتلندیت، هیدروکسیدهای آهن، زئولیت ها و غیره. عناصر بومی و ترکیبات بین فلزی مورد توجه زیادی هستند که در میان آنها یافت می شود: سرب، نقره، طلا، پلاتین، آلومینیوم، مس، جیوه، آهن، آهن نیکل، فریدهای کروم، طلای مس، آلیاژهای مختلف مس، نیکل، کروم با سیلیکون و دیگران.

پیدا کردن قطرات مایع جیوه، با وجود درجه حرارت بالااحتراق زغال سنگ یک اتفاق نسبتاً رایج است، به ویژه در بخش سنگین محصولات غنی سازی. این احتمالاً آلودگی خاک ها با جیوه را هنگام استفاده از ASW به عنوان کود بدون تصفیه خاص توضیح می دهد.

ماده شیشه ای، محصول تبدیل ناقص در طی احتراق، بخش قابل توجهی از خاکستر را تشکیل می دهد. با رنگ‌های متفاوت شیشه‌ای عمدتاً سیاه و سفید با درخشش فلزی، ریزکره‌های کروی مختلف، ریزکره‌های مادر از مروارید و دانه‌های آن‌ها نشان داده می‌شود. آنها بخش عمده سرباره خاکستر را تشکیل می دهند. در ترکیب آنها اکسیدهای آلومینیوم، پتاسیم، سدیم و به میزان کمتری کلسیم هستند. اینها همچنین شامل برخی از محصولات عملیات حرارتی مواد معدنی رسی است. اغلب ریزکره ها در داخل توخالی هستند و تشکیلات کف آلود را روی سطح خاکسترها و حوضچه های ته نشینی تشکیل می دهند.

ماده آلی توسط ذرات سوخت نسوخته (زیر سوختن) نشان داده می شود. در فایرباکس تبدیل شد مواد آلیبسیار متفاوت از اصل و به صورت کک و نیمه کک با رطوبت بسیار کم و رهایش فرار می باشد. میزان زیرسوختگی در خاکسترهای مورد مطالعه 15-10 درصد بود.

اجزای ارزشمند و مفید AShO

در میان اجزای آلومینوسیلیکات، موارد مورد توجه عملی در خاکستر عبارتند از کنسانتره مغناطیسی حاوی آهن، زغال سنگ ثانویه، میکروسفرهای توخالی آلومینوسیلیکات و توده ای بی اثر از ترکیب آلومینوسیلیکات، کسر سنگین حاوی مخلوطی از فلزات نجیب، عناصر کمیاب و کمیاب.

در نتیجه تحقیقات چندین ساله، نتایج مثبتی برای استخراج اجزای ارزشمند از زباله های خاکستر و سرباره (ASW) و بازیافت کامل آنها به دست آمده است (شکل 2).

با ایجاد زنجیره تکنولوژیکی متوالی از ابزار و تجهیزات مختلف، زغال سنگ ثانویه، کنسانتره مغناطیسی حاوی آهن، کسر معدنی سنگین و جرم بی اثر را می توان از ASW به دست آورد.

کربن ثانویه طی یک مطالعه تکنولوژیک با استفاده از روش فلوتاسیون، کنسانتره زغال سنگی جدا شد که آن را زغال سنگ ثانویه نامیدیم. از ذرات زغال سنگ نسوخته و محصولات حاصل از پردازش حرارتی آن - کک و نیمه کک تشکیل شده است و با افزایش مشخص می شود. ارزش حرارتی(>5600 کیلو کالری) و میزان خاکستر (تا 50-65٪). پس از افزودن نفت کوره، زغال سنگ بازیافتی را می توان در نیروگاه حرارتی سوزاند و یا با ساختن بریکت از آن، به عنوان سوخت به مردم فروخت. از AShO توسط شناورسازی استخراج می شود. عملکرد تا 10-15٪ وزنی ASW فرآوری شده. اندازه ذرات زغال سنگ 0-2 میلی متر است و کمتر به 10 میلی متر می رسد.

کنسانتره مغناطیسی حاوی آهن به دست آمده از ضایعات خاکستر و سرباره از 70 تا 95 درصد سنگدانه ها و مقیاس مغناطیسی کروی تشکیل شده است. مواد معدنی باقیمانده (پیروتیت، لیمونیت، هماتیت، پیروکسن، کلریت، اپیدوت) در مقادیری از تک دانه تا 5-1 درصد وزن کنسانتره وجود دارد. علاوه بر این، دانه های کمیاب فلزات گروه پلاتین و همچنین آلیاژهای ترکیب آهن-کروم-نیکل به طور پراکنده در کنسانتره مشاهده می شود.

از نظر خارجی، یک توده پودری ریز دانه به رنگ سیاه و خاکستری تیره با اندازه ذرات غالب 0.1-0.5 میلی متر است. ذرات بزرگتر از 1 میلی متر بیشتر از 10-15٪ نیستند.

میزان آهن موجود در کنسانتره بین 50 تا 58 درصد است. ترکیب کنسانتره مغناطیسی از خاکستر و زباله های سرباره از زباله های خاکستر CHPP-1: Fe - 53.34٪، منگنز - 0.96٪، Ti - 0.32٪، S - 0.23٪، P - 0.16٪. بر اساس تجزیه و تحلیل طیفی، کنسانتره حاوی منگنز تا 1٪، نیکل یک دهم درصد، Co تا 0.01-0.1٪، Ti -0.3-0.4٪، V - 0.005-0.01٪، کروم - 0.005-0.1 ( به ندرت تا 1٪، W - از بعدی. تا 0.1٪. ترکیبش خوبه سنگ آهنبا افزودنی های بستن

بازده کسر مغناطیسی با توجه به داده های جداسازی مغناطیسی در شرایط آزمایشگاهی از 0.3 تا 2-4٪ از جرم خاکستر متغیر است. بر اساس داده های ادبیات، هنگام پردازش خاکستر و زباله های سرباره با جداسازی مغناطیسی در شرایط صنعتی، بازده کنسانتره مغناطیسی به 10-20٪ جرم خاکستر می رسد، با استخراج 80-88٪ Fe2O3 و محتوای آهن 40-46. ٪.

کنسانتره مغناطیسی حاصل از ضایعات خاکستر و سرباره را می توان برای تولید فروسیلیس، چدن و ​​فولاد استفاده کرد. همچنین می تواند به عنوان ماده اولیه برای متالورژی پودر عمل کند.

میکروسفرهای توخالی آلومینوسیلیکات یک ماده پراکنده متشکل از میکروکره های توخالی با اندازه های 10 تا 500 میکرون هستند (شکل 3). چگالی ظاهری مواد 350-500 کیلوگرم بر متر مکعب، چگالی ویژه 500-600 کیلوگرم بر متر مکعب است. اجزای اصلی ترکیب فاز- معدنی میکروسفرها فاز شیشه آلومینوسیلیکات، مولیت و کوارتز است. هماتیت، فلدسپات، مگنتیت، هیدرومیکا و اکسید کلسیم به صورت ناخالصی وجود دارند. اجزای غالب آنها ترکیب شیمیاییسیلیکون، آلومینیوم، آهن هستند (جدول 3). ریز ناخالصی اجزای مختلف در مقادیر کمتر از آستانه سمیت یا اهمیت صنعتی امکان پذیر است. محتوای رادیونوکلئیدهای طبیعی از حد مجاز تجاوز نمی کند. حداکثر فعالیت موثر ویژه 350-450 Vk/kg است و مربوط به مصالح ساختمانی درجه دو (تا 740 Vk/kg) است.

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

SO 3

بیش از 0.3 نیست

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

رطوبت

بیش از 10 نیست

شناوری

کمتر از 90 نیست

محتوای Ni، Co، V، Cr، Cu، Zn بیش از 0.05٪ از هر عنصر نباشد.
به دلیل شکل کروی منظم و چگالی کم، میکروسفرها دارای خواص پرکننده عالی در طیف گسترده ای از محصولات هستند. مناطق امیدوار کننده برای استفاده صنعتی از میکروفرهای آلومینوسیلیکات تولید کروی پلاستیک، ترموپلاستیک علامت گذاری جاده، سیالات تزریق و حفاری، سرامیک های ساختمانی شفاف و سبک عایق حرارتی، مواد غیر آتش عایق حرارتی و بتن مقاوم در برابر حرارت است.
در خارج از کشور، میکروسفرها به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شوند. در کشور ما استفاده از میکروکره های توخالی بسیار محدود است و همراه با خاکستر در محل های خاکستر دفع می شوند. برای نیروگاه های حرارتی، میکروسفرها "مواد مضر" هستند که لوله های تامین آب در گردش را مسدود می کنند. به همین دلیل، در 3-4 سال لازم است که لوله ها به طور کامل تعویض شوند یا کارهای تمیزکاری پیچیده و گران قیمت انجام شود.
جرم بی اثر ترکیب آلومینوسیلیکات که 60 تا 70 درصد جرم آلومینا را تشکیل می دهد، پس از حذف (استخراج) از خاکستر تمام کنسانتره ها و اجزای مفید فوق و کسر سنگین به دست می آید. از نظر ترکیب به ترکیب کلی خاکستر نزدیک است، اما حاوی مقداری آهن کمتر و همچنین مضر و سمی است. ترکیب آن عمدتا آلومینوسیلیکات است. برخلاف خاکستر، ترکیب گرانولومتری ریزتر و یکنواختی خواهد داشت (به دلیل قبل از آسیاب کردن هنگام استخراج کسر سنگین). با توجه به خواص زیست محیطی و فیزیکی و شیمیایی آن، می توان آن را به طور گسترده ای در تولید مصالح ساختمانی، ساخت و ساز و به عنوان یک کود - جایگزین آرد آهک (ملیورانت) استفاده کرد.
زغال سنگ سوزانده شده در نیروگاه های حرارتی، به عنوان جاذب طبیعی، حاوی ناخالصی های بسیاری از عناصر ارزشمند است (جدول 2)، از جمله خاک های کمیاب و فلزات گرانبها. هنگام سوزاندن، محتوای آنها در خاکستر 5-6 برابر افزایش می یابد و می تواند مورد توجه صنعتی باشد.
کسر سنگین استخراج شده توسط گرانش با استفاده از کارخانه های غنی سازی پیشرفته حاوی فلزات سنگین از جمله فلزات گرانبها است. با تکمیل، فلزات گرانبها و با تجمع آنها، سایر اجزای ارزشمند (مس، کمیاب و غیره) از کسر سنگین استخراج می شوند. بازده طلا از زباله های خاکستر مورد مطالعه 200-600 میلی گرم در هر تن خاکستر است. طلا نازک است و با روش های معمولی قابل بازیابی نیست. فناوری مورد استفاده برای استخراج آن دانش فنی است.
بسیاری از مردم درگیر بازیافت زباله هستند. بیش از 300 فناوری برای پردازش و استفاده از آنها شناخته شده است، اما آنها عمدتاً به استفاده از خاکستر در ساخت و ساز و تولید مصالح ساختمانی اختصاص داده شده اند، بدون اینکه بر استخراج اجزای سمی و مضر و همچنین مواد مفید و ارزشمند تأثیر بگذارند.
ما یک طرح اساسی برای پردازش ASW و دفع کامل آن در شرایط آزمایشگاهی و نیمه صنعتی ایجاد و آزمایش کرده‌ایم (شکل).
هنگام پردازش 100 هزار تن ASW می توانید به دست آورید:
- زغال سنگ ثانویه - 10-12 هزار تن.
کنسانتره سنگ آهن - 1.5-2 هزار تن.
- طلا - 20-60 کیلوگرم؛
- مصالح ساختمانی (جرم بی اثر) - 60-80 هزار تن.
در ولادی وستوک و نووسیبیرسک، انواع مشابهی از فناوری های پردازش ASW توسعه یافته، هزینه های احتمالی محاسبه شده و تجهیزات لازم تهیه شده است.
استخراج اجزای مفید و استفاده کامل از پسماندهای خاکستر و سرباره با استفاده از خواص مفید آنها و تولید مصالح ساختمانی باعث آزادسازی فضای اشغال شده و کاهش اثرات منفی بر محیط زیست می شود. سود یک عامل مطلوب اما تعیین کننده نیست. هزینه های فرآوری مواد خام تکنولوژیک برای تولید محصولات و خنثی سازی همزمان ضایعات ممکن است بیشتر از قیمت تمام شده محصول باشد، اما ضرر در این حالت نباید از هزینه های کاهش اثرات منفی زباله بر محیط زیست بیشتر شود. و برای شرکت های انرژی، بازیافت زباله های خاکستر و سرباره به معنای کاهش هزینه های تکنولوژیکی برای تولید اصلی است.

ادبیات

1. Bakulin Yu.I.، Cherepanov A.A. طلا و پلاتین در زباله های خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی در خاباروفسک // سنگ معدن و فلزات، 2002، شماره 3، ص 60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. چشم انداز استفاده از خاکستر از نیروگاه های حرارتی زغال سنگ./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 p.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. اجزای خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی. M.: Energoatomizdat، 1995، 176 ص.
4. اجزای خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی. م.: Energoatomizdat، 1995، 249 ص.
5. ترکیب و خواص خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی. راهنمای مرجع، ویرایش. Melentyeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 p.
6. Tselykovsky Yu.K. برخی از مشکلات استفاده از خاکستر و زباله های سرباره از نیروگاه های حرارتی در روسیه. پر انرژی. 1377، شماره 7، صص 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. تجربه استفاده صنعتی از زباله های خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی // جدید در انرژی روسیه. انرژیزدات، 1379، شماره 2، صص 22-31.
8. عناصر با ارزش و سمی در زغال سنگ تجاری روسیه: فهرست. م.: ندرا، 1996، 238 ص.
9. Cherepanov A.A. مواد خاکستر و سرباره // مشکلات اصلی مطالعه و استخراج مواد خام معدنی منطقه اقتصادی خاور دور. مجموعه منابع معدنی DVER در آغاز قرن. بخش 2.4.5. خاباروفسک: انتشارات DVIM-Sa, 1999, p.128-120.
10. Cherepanov A.A. فلزات نجیب در ضایعات خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی خاور دور // زمین شناسی اقیانوس آرام، 2008. جلد 27، شماره 2، صفحات 16-28.

لیست نقشه ها
به مقاله A.A. Cherepanov
استفاده از ضایعات خاکستر و سرباره نیروگاه های حرارتی در ساخت و ساز

عکس. 1. پر کردن محل تخلیه خاکستر CHPP-1، خاباروفسک
شکل 2. نمودار شماتیک پردازش پیچیدهپسماند خاکستر و سرباره از نیروگاه های حرارتی.
شکل 3. میکروسفرهای توخالی آلومینوسیلیکات ZShO.