Utilisation des cendres et des scories des centrales thermiques dans la construction. Utilisation des cendres et scories des centrales thermiques Équipement de production de cendre de bois

Entreprises énergétiques du territoire de Krasnoïarsk et de la République de Khakassie, membres du groupe Sibérie Generating Company, vendues et mises en circulation économique 662,023 des milliers de tonnes de déchets de cendres et de scories (ASW).

Au cours de l'année, la succursale de Krasnoïarsk de SGK a augmenté de 4 % le volume des déchets d'ammoniac dans le chiffre d'affaires économique - de 637 848 milliers de tonnes en 2012 à 662 023 milliers de tonnes en 2013.

La croissance du chiffre d'affaires économique des déchets de cendres et de scories (un sous-produit de la combustion du charbon dans les centrales thermiques) permet réduire la charge sur environnement dans les villes où l'entreprise opère. Il convient de noter que l'année dernière, le principal volume de déchets de cendres et de scories (625 500 tonnes) a été consacré à la mise en œuvre d'un grand projet environnemental visant à remettre en état la décharge de cendres n° 2 de la centrale électrique du district d'État de Nazarovo. La remise en état d'une décharge de cendres d'une superficie de 160 hectares, située dans la zone de la rivière Chulym, permettra de redonner ces terres à un usage économique. Par exemple, après quelques instants, il peut apparaître espaces verts.

En outre, la succursale de Krasnoïarsk de SGK continue de vendre des déchets de cendres et de scories aux entreprises industrie de construction. L’entreprise a commencé à vendre des cendres sèches et des scories en 2007. A cette époque, seules 7 000 tonnes de déchets étaient vendues. En 2013, les volumes de ventes s'élevaient à 36 525 milliers de tonnes de déchets de cendres et de scories. Ainsi, les volumes annuels moyens de vente de déchets de cendres et de scories ont augmenté au cours des 6 années d'activité sur ce marché. plus de cinq fois. T Cette augmentation de la demande indique que les constructeurs accordent une grande valeur à ce type de matière première. Dans le même temps, les déchets de cendres et de scories sont achetés non seulement par des entreprises du territoire de Krasnoïarsk, mais également par d'autres régions de Russie.

Grâce au travail actif de SGK dans ce sens, l'année dernière, le volume de déchets de cendres vendus et impliqués dans le chiffre d'affaires économique (662 023 milliers de tonnes) s'est avéré supérieur de 34 % à la quantité de déchets de cendres et de scories générés par les entreprises énergétiques de la branche (495 mille tonnes).

En 2014, la succursale de Krasnoïarsk de SGK poursuivra ses efforts pour intégrer les déchets de cendres et de scories dans la circulation économique, réduisant ainsi leur accumulation et réduire la charge sur l'environnement. Les travaux de remise en état de la décharge de cendres n°2 de la centrale électrique du district d'État de Nazarovskaya se poursuivront. De plus, l'entreprise étudie les opportunités et l'expansion du marché commercialisation de cendres sèches et de scories et pour les besoins non seulement de l'industrie de la construction, mais également d'autres industries.

Utilisation des cendres et des scories des centrales thermiques dans la construction

Pendant les activités des entreprises d’énergie électrique, de grandes quantités de cendres et de scories sont générées. L'approvisionnement annuel en cendres des décharges de cendres du territoire de Primorsky est de 2,5 à 3,0 millions de tonnes par an, dans le territoire de Khabarovsk - jusqu'à 1,0 million de tonnes (Fig. 1). Rien que dans la ville de Khabarovsk, plus de 16 millions de tonnes de cendres sont stockées dans des décharges.

Les déchets de cendres et de scories (ASW) peuvent être utilisés dans la production de divers bétons, mortiers, céramiques, matériaux thermiques et imperméabilisants, ainsi que dans la construction de routes, où ils peuvent être utilisés à la place du sable et du ciment.
Les cendres volantes sèches provenant des précipitateurs électriques du CHPP-3 sont plus largement utilisées. Mais l’utilisation de ces déchets à des fins économiques reste encore limitée, notamment en raison de leur toxicité. Ils accumulent un montant significatiféléments dangereux.
Les décharges sont constamment poussiéreuses, les formes mobiles des éléments sont activement emportées par les précipitations, polluant l'air, l'eau et le sol.
L’utilisation de ces déchets constitue l’un des problèmes les plus urgents. Cela est possible en éliminant ou en extrayant les composants nocifs et précieux des cendres et en utilisant la masse de cendres restante dans l'industrie de la construction et la production d'engrais.

Brèves caractéristiques des déchets de cendres et de scories

Dans les centrales thermiques examinées, la combustion du charbon se produit à une température de 1 100 à 1 600 °C.
Lorsque la partie organique du charbon est brûlée, des composés volatils se forment sous forme de fumée et de vapeur, et la partie minérale non combustible du combustible est libérée sous forme de résidus focaux solides, formant une masse poussiéreuse (cendres), comme ainsi que des scories en morceaux.
La quantité de résidus solides de houille et de lignite varie de 15 à 40 %.

Le charbon est broyé avant la combustion et, pour une meilleure combustion, du fioul y est souvent ajouté en petite quantité de 0,1 à 2 %.
Lorsque du combustible pulvérisé est brûlé, des particules de cendres petites et légères sont emportées par les gaz de combustion et sont appelées cendres volantes. La taille des particules de cendres volantes varie de 3 à 5 à 100 à 150 microns. La quantité de particules plus grosses ne dépasse généralement pas 10 à 15 %.

Les cendres volantes sont collectées par des collecteurs de cendres.
Aux CHPP-1 de Khabarovsk et Birobidzhan, la collecte des cendres s'effectue par voie humide à l'aide d'épurateurs équipés de tuyaux Venturi ; aux CHPP-3 et CHPP-2 de Vladivostok, la collecte est sèche à l'aide de précipitateurs électriques.
Les particules de cendres plus lourdes se déposent sur le sous-verse et fusionnent en scories en morceaux, qui sont des particules de cendres agrégées et fondues dont la taille varie de 0,15 à 30 mm.
Les scories sont broyées et éliminées avec de l'eau. Les cendres volantes et les scories broyées sont d'abord éliminées séparément, puis mélangées pour former un mélange de cendres et de scories.

En plus des cendres et des scories, la composition du mélange de cendres et de scories contient constamment des particules de combustible non brûlé (sous-combustion), dont la quantité est de 10 à 25 %. La quantité de cendres volantes, selon le type de chaudière, le type de combustible et son mode de combustion, peut représenter 70 à 85 % de la masse du mélange, les scories 10 à 20 %.
Les cendres et la pulpe de scories sont évacuées vers la décharge de cendres par des pipelines.
Lors du transport hydraulique et au niveau de la décharge de cendres et de scories, les cendres et les scories interagissent avec l'eau et le dioxyde de carbone présents dans l'air.
Des processus similaires à la diagenèse et à la lithification s'y produisent. Ils s'érodent rapidement et, lorsqu'ils sont séchés à une vitesse de vent de 3 m/sec, commencent à générer de la poussière.
La couleur du ZShO est gris foncé, en couches en coupe transversale, en raison de l'alternance de bouffées de grains différents, ainsi que du dépôt de mousse blanche constituée de microsphères creuses d'aluminosilicate.
La composition chimique moyenne des cendres des centrales thermiques étudiées est donnée dans le tableau 1 ci-dessous.

Tableau 1. Limites de la teneur moyenne des principaux composants des cendres

La teneur en Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn ne dépasse pas 0,05 % de chaque élément.
En raison de leur forme sphérique régulière et de leur faible densité, les microsphères possèdent les propriétés d’une excellente charge dans une grande variété de produits. Des orientations prometteuses Les utilisations industrielles des microsphères d'aluminosilicate sont la production de sphéroplastiques, de thermoplastiques pour le marquage routier, de fluides de coulis et de forage, de céramiques de construction radio-transparentes et légères calorifuges, de matériaux calorifuges non combustibles et de béton résistant à la chaleur.

À l'étranger, les microsphères sont largement utilisées dans diverses industries. Dans notre pays, l'utilisation de microsphères creuses est extrêmement limitée et elles sont éliminées avec les cendres dans des décharges de cendres.
Pour les centrales thermiques, les microsphères sont des « matières nocives » qui bouchent les canalisations d’alimentation en eau de recyclage. De ce fait, il est nécessaire de remplacer complètement les canalisations dans 3 à 4 ans ou d'effectuer des travaux de nettoyage complexes et coûteux.

La masse inerte de la composition d'aluminosilicate, constituant 60 à 70 % de la masse de l'alumine, est obtenue après avoir éliminé (extrait) des cendres tous les concentrés et composants utiles ci-dessus et la fraction lourde. Sa composition est proche de la composition générale des cendres, mais elle contiendra un ordre de grandeur en moins de fer, ainsi que du fer nocif et toxique.
Sa composition est principalement aluminosilicate. Contrairement aux cendres, elles auront une composition granulométrique plus fine et uniforme grâce à l'extraction de la fraction lourde avant le broyage.
Sur l'environnement et proprietes physiques et chimiques peut être largement utilisé dans la production de matériaux de construction, de construction et comme engrais - substitut à la farine de chaux (méliorant).

Les charbons brûlés dans les centrales thermiques, étant des absorbants naturels, contiennent des impuretés de nombreux éléments précieux (tableau 2), notamment terres rares et métaux précieux. Lorsqu'elles sont brûlées, leur teneur dans les cendres augmente de 5 à 6 fois et peut présenter un intérêt industriel.
La fraction lourde extraite par gravité à l’aide d’usines d’enrichissement avancées contient des métaux lourds, dont des métaux précieux. Par finition, les métaux précieux et, au fur et à mesure de leur accumulation, d'autres composants précieux (Cu, rares, etc.) sont extraits de la fraction lourde.
Le rendement en or des décharges de cendres individuelles étudiées est de 200 à 600 mg par tonne de cendres.
L’or est mince et ne peut être récupéré par les méthodes conventionnelles. La technologie utilisée pour l’extraire est un savoir-faire.

De nombreuses personnes participent au recyclage des déchets. Plus de 300 technologies sont connues pour leur traitement et leur utilisation, mais elles sont principalement consacrées à l'utilisation des cendres dans la construction et à la production de matériaux de construction, sans affecter l'extraction des composants toxiques et nocifs, ainsi que des composants utiles et précieux.

Nous avons développé et testé en laboratoire et dans des conditions semi-industrielles un schéma de base pour le traitement des ASW et leur élimination complète.
En traitant 100 000 tonnes d'ASW, vous pouvez obtenir :
- charbon secondaire – 10 à 12 mille tonnes ;
- concentré de minerai de fer – 1,5 à 2 mille tonnes ;
- or – 20-60 kg;
- matériaux de construction (masse inerte) – 60 à 80 mille tonnes.

À Vladivostok et Novossibirsk, des technologies similaires de traitement des armes légères ont été développées, les coûts possibles ont été calculés et l'équipement nécessaire a été fourni.
Extraction des composants utiles et recyclage complet des déchets de cendres et de scories grâce à l'utilisation de propriétés utiles et la production de matériaux de construction libérera de l'espace occupé et réduira l'impact négatif sur l'environnement. Le profit est un facteur souhaitable mais non décisif.
Les coûts de transformation des matières premières technogènes pour obtenir des produits et la neutralisation simultanée des déchets peuvent être supérieurs au coût du produit, mais la perte dans ce cas ne doit pas dépasser les coûts de réduction impact négatif déchets pour l’environnement. Et pour les entreprises énergétiques, le recyclage des cendres et des scories signifie réduire les coûts technologiques de la production principale.

Littérature

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V.V. Salomatov, docteur en sciences techniques Institut de thermophysique SB RAS, Novossibirsk

Déchets de cendres et de scories des centrales thermiques utilisant le charbon de Kuznetsk et moyens de leur recyclage à grande échelle

Portée du traitement déchets solides les centrales thermiques au charbon sont aujourd'hui extrêmement faibles, ce qui provoque l'accumulation d'énormes quantités de cendres et de scories dans les décharges de cendres, nécessitant le retrait de zones importantes de la circulation.

Pendant ce temps, les cendres et les scories du charbon de Kouznetsk (KU) contiennent des composants précieux, tels que l'Al, le Fe et des métaux rares, qui sont des matières premières pour d'autres industries. Cependant, avec les méthodes traditionnelles de combustion de ces charbons, il n'est pas possible d'utiliser les cendres et les scories de charbon à grande échelle, car en raison de la formation de mullite, elles sont très abrasives et chimiquement inertes vis-à-vis de nombreux réactifs. Les tentatives d'utilisation de cendres et de scories d'une telle composition minéralogique dans la production de matériaux de construction entraînent une usure intense. équipement technologique et une diminution de la productivité due à un ralentissement des processus physiques et chimiques d'interaction entre les composants des cendres et les réactifs.

Il est possible d'éviter la mullitation des cendres de charbon de Kuznetsk en modifiant les conditions de température de leur combustion. Ainsi, l'utilisation d'un lit fluidisé pour brûler du charbon à 800...900 oC permet d'obtenir des cendres moins abrasives, et ses principales phases minéralogiques seront la métakaolinite, ?Al2O3 ; quartz, phase vitreuse.

Utilisation des cendres et des scories des centrales thermiques lors de la combustion à basse température des HRSG

La quantité de cendres et de scories provenant d'une centrale thermique la plus typique avec une puissance électrique de 1 295/1 540 MW et une puissance thermique de 3 500 Gcal/h est d'environ 1,6 à 1,7 millions de tonnes par an.

Composition chimique des cendres de charbon de Kuznetsk :

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 %.

L'utilisation des cendres de charbon de Kuznetsk est la plus efficace dans la production de sulfate d'aluminium et d'alumine en utilisant les technologies de l'Institut polytechnique kazakh. Basé sur la composition matérielle des cendres de HRSG et leur quantité, le schéma de recyclage est présenté dans la figure 1.

En Russie, seuls 6 types spéciaux d'alumine sont produits, alors qu'en Allemagne seulement, il y en a environ 80. Leur gamme d'applications est très large - de l'industrie de la défense à la production de catalyseurs pour les industries chimiques, pneumatiques, légères et autres. Les besoins en alumine de notre pays ne sont pas couverts par nos propres ressources, de sorte qu'une partie de la bauxite (matière première pour la production d'alumine) est importée de Jamaïque, de Guinée, de Yougoslavie, de Hongrie et d'autres pays.

L'utilisation des cendres de charbon de Kuznetsk améliorera quelque peu la situation de carence en sulfate d'aluminium, qui est un moyen de traitement des déchets et boire de l'eau, et également utilisé en grande quantité dans les secteurs des pâtes et papiers, du travail du bois, de la lumière, de la chimie et autres. Carence en sulfate d'aluminium uniquement dans la région Sibérie occidentale est de 77...78 mille tonnes.

De plus, la composition dispersée d'alumine obtenue après traitement à l'acide sulfurique permet d'obtenir différentes sortes alumine spéciale, dont le besoin sera satisfait dans une certaine mesure en les produisant à hauteur de 240 000 tonnes.

Les déchets issus de la production de sulfate d'aluminium et d'alumine constituent une matière première pour la production de verre liquide, de ciment blanc, de liants pour le remblayage des zones minières exploitées, de verre d'emballage et de vitres.

Le besoin de ces matériaux augmente et la demande dépasse actuellement largement leurs volumes de production. Des indicateurs techniques et économiques approximatifs de ces productions sont présentés dans le tableau 1.

Tableau 1. Principaux indicateurs techniques et économiques pour le traitement des cendres de charbon de Kuznetsk

De plus, il est conseillé de produire des métaux rares et traces à partir des cendres HRH, principalement le gallium, le germanium, le vanadium et le scandium.

Du fait que la centrale thermique, selon son planning, fonctionne avec une charge variable tout au long de l'année, la production de cendres est inégale. Les usines de traitement des cendres doivent fonctionner de manière rythmée. Le stockage des cendres sèches présente certaines difficultés. A cet égard, il est proposé que heure d'hiver Une partie des cendres est envoyée à la granulation à l'aide de granulateurs produits par Uralmash. Après pelletisation et séchage, les granulés sont cuits dans le four de la chaudière, puis envoyés par transport pneumatique pour un stockage temporaire dans un entrepôt sec. Les granulés de cendres peuvent ensuite être utilisés comme matière première pour l'industrie de la construction ou dans la construction de routes.

Le stockage des granulés dans un entrepôt sec et ouvert ne nécessite pas de mesures de protection particulières et ne crée pas de risque de poussière. La capacité d'une telle décharge de cendres est d'environ 350 à 450 000 tonnes, la superficie est d'environ 300 à 300 m2. Il peut donc être situé à proximité du site de cogénération.

Les meilleurs indicateurs d'utilisation seront les déchets de cendres et de scories obtenus après la combustion des HRSG dans des chaudières à lit fluidisé circulant (CFB), que la Russie ne produit pas encore. Les chaudières équipées de CFB permettent non seulement de réduire considérablement les émissions d'oxydes d'azote et de soufre, mais produisent également des déchets de cendres et de scories, qui peuvent être utilisés avec succès dans l'industrie pour produire de l'alumine et des matériaux de construction. Cela permet de réduire le coût de la centrale électrique en réduisant fortement les surfaces nécessaires au stockage des cendres et en réduisant la pollution de l'environnement. La réduction des poussières dans les centrales thermiques équipées de chaudières CFB se produit, d'une part, en raison d'une réduction de la superficie du dépotoir de cendres, et d'autre part, du fait que les cendres obtenues lors de la combustion du charbon de Kuznetsk dans le CFB contiennent du gypse et a des propriétés astringentes. Avec un peu de mouillage, ces cendres durciront, ce qui éliminera la poussière même si la décharge de cendres sèche.

Étant donné que les cendres sont transportées jusqu'aux installations industrielles par transport pneumatique, la consommation d'eau est également légèrement réduite. De plus, il n'y a pas Eaux usées provenant d'une décharge de cendres qui, dans les centrales thermiques équipées de chaudières à charbon pulvérisé traditionnelles, contiennent des sels de métaux lourds et d'autres substances nocives.

Production de sulfate d'aluminium et d'alumine

La technologie de production de sulfate d'aluminium et d'alumine à base de cendres de combustion à basse température est présentée à la figure 2.

Les conditions optimales pour mettre en œuvre cette technologie sont les suivantes :

• charbon brûlant ( régime de température 800...900°C);
• broyage (finesse de broyage – 0,4 mm (pas moins de 90%));
• ouverture d'acide sulfurique (température 95...105 oC, durée 1,5...2 heures, concentration d'acide sulfurique 16...20 %) ;
• séparation des phases liquide et solide (article en tissu filtrant L-136, vide 400...450 mm Hg, filtre nutsch 0,37...0,42 m3/m2? h) ;
• lavage des boues en deux étapes ;
• décomposition hydrolytique (température 230 °C, durée 2 heures) ;
• décomposition thermique (température 760...800 oC).

Le produit obtenu, le sulfate d'aluminium (50 000 tonnes par an), après granulation et conditionnement dans des sacs en plastique, est envoyé aux consommateurs. L'évaluation technique et économique réalisée montre la faisabilité de produire du sulfate d'aluminium à base de cendres de combustion à basse température.

Le sulfate d'aluminium, obtenu à partir de cendres, est un bon coagulant pour le traitement des eaux usées industrielles.

Le Sishtof après traitement à l'acide sulfurique, en raison de la faible teneur en oxydes de fer (moins de 0,5...0,7 %), remplace le sable dans la production de ciment blanc et de la présence de 4...6 % de gypse. permettra d'intensifier les processus de production de ciment.

Production de ferroalliages et de matériaux de construction

La production de ferroalliages à base de la partie minérale du charbon s'est largement développée. Des technologies industrielles ont été testées pour produire du ferrosilicoaluminium et du ferrosilicium à partir de déchets de cendres et de scories, dont la composition est similaire aux cendres de charbon de Kuznetsk et leur composant magnétique, qui peut être isolé par des méthodes de séparation magnétique. Les alliages obtenus ont été testés à l'échelle industrielle dans les usines métallurgiques du pays pour la désoxydation de l'acier et de l'acier. résultats positifs.

L'obtention de matériaux de construction basés sur le syshtof ne nécessite pas de modifier les technologies existantes de ces industries. Le Sishtof est utilisé comme matière première et remplace le quartz, ainsi que d'autres produits contenant du silicium utilisés dans la production de matériaux de construction. De plus, l'oxyde de silicium, dont la teneur en systof est de 75...85%, se présente principalement sous forme de silice amorphe à haute activité chimique, ce qui permet de prédire une amélioration des performances et de la qualité du ciment et classeurs. La quantité minimale de composés ferreux et autres colorants contenus dans le sishtof permet d'obtenir du ciment blanc à base de celui-ci, dont la demande est très forte.

Des technologies de production de ciment, de liants et de verre liquide ont également été développées dans l'industrie.

Conclusion

Les déchets de cendres et de scories produits par la combustion du charbon de Kouznetsk dans des générateurs de vapeur utilisant la technologie à lit fluidisé circulant, nouvelle en Russie, sont demandés pour un recyclage à grande échelle. Il est économiquement efficace d'en produire, en utilisant des technologies déjà maîtrisées dans l'industrie, des ferroalliages très rares, du sulfate d'aluminium, des alumines spéciales, du verre liquide, du ciment blanc et des liants.

Bibliographie V.V. Salomatov Technologies environnementales sur le thermique et centrales nucléaires: monographie / V.V. Salomatov. – Novossibirsk : maison d'édition NSTU, – 2006. – 853 p.

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

Comme cela arrive souvent, ce n'est pas nous qui avons eu l'idée d'utiliser des cendres pour produire des matériaux de construction, mais les matériaux pratiques de l'Occident - les cendres et les scories y sont depuis longtemps largement utilisés dans la construction, l'habitation et les services communaux. Valeur principale une nouvelle méthode de production de matériaux de construction à partir de cendres - conservation de la nature.

Réjouissez-vous, écologistes et Greenpeace : danger catastrophes environnementales associé au danger d'érosion des décharges de cendres et de pollution de l'environnement par les cendres, est minimisé. Les économies sont colossales - après tout, beaucoup d'argent est dépensé pour entretenir les installations de stockage des cendres. Les autres avantages du recyclage des cendres résident dans les avantages économiques liés à l’utilisation de ce matériau recyclable.

Les briques en frêne conviennent à la construction d’un immeuble résidentiel, d’un bâtiment industriel ou d’une clôture. Il peut même être utilisé comme revêtement. La recette pour réaliser une telle brique est extrêmement simple : 5% d'eau, 10% de chaux, le reste est de la cendre (sel et poivre au goût).

Le prix actuel de ces briques, produites par exemple à l'usine d'Omsk (SibEK LLC - Siberian Effective Brick), est de 5 à 6 roubles, ce qui rend ce « produit » très compétitif.

Les tests de briques prouvent sa haute qualité et de nombreuses opportunités en application. La résistance, l'absorption de l'eau et la résistance au gel ne sont pas inférieures à la brique silico-calcaire. L'indice de conductivité thermique est proche de celui du bois. Et l'apparence plaît par sa forme presque parfaite - les tolérances dimensionnelles d'une telle brique ne dépassent pas 0,5 millimètres, et cela, si vous y réfléchissez, permet encore une fois d'économiser - cette fois sur la quantité de mortier de coulis. De plus, la brique de frêne est plus légère, plus pratique à poser et permet d'être parfaitement nivelée. Pour l'amélioration apparence briques, vous pouvez ajouter des colorants à sa composition.

La vie vous pousse à rechercher de nouvelles idées et solutions. L'utilisation de cendres comme matière première pour la fabrication de briques et d'autres matériaux de construction est une découverte vraiment réussie et très opportune. Le nombre de « d’une pierre deux coups » dans cette affaire est bien supérieur aux deux fameux deux. Et une fois de plus, le dicton selon lequel tout ce qui a de la valeur est sous nos pieds se confirme.

Lors de la combustion du carburant, des déchets sont générés, appelés cendres volantes. Installé à côté des foyers appareils spéciaux qui captent ces particules. Il s’agit d’un matériau dispersif dont les composants mesurent moins de 0,3 mm.

Qu’est-ce que les cendres volantes ?

Les cendres volantes sont un matériau finement dispersé avec de petite taille particules. Il se forme lorsqu'il est brûlé combustible solide dans des conditions de températures élevées (+800 degrés). Il contient jusqu'à 6% d'imbrûlés et de fer.

Les cendres volantes se forment lorsque les impuretés minérales contenues dans le carburant sont brûlées. Son contenu est différent selon les substances. Par exemple, dans le bois de chauffage, la teneur en cendres volantes n'est que de 0,5 à 2 %, dans la tourbe combustible de 2 à 30 % et dans la houille et la houille de 1 à 45 %.

Reçu

Les cendres volantes se forment lors de la combustion du carburant. Les propriétés de la substance obtenue dans les chaudières diffèrent de celles créées en laboratoire. Ces différences affectent les caractéristiques physico-chimiques et la composition. En particulier, lors de la combustion dans le four, les substances minérales du combustible fondent, ce qui conduit à l'apparition de composants d'un composite imbrûlé. Ce processus, appelé sous-combustion mécanique, est associé à une augmentation de la température dans la chambre de combustion jusqu'à 800 degrés et plus.

Pour capter les cendres volantes, des dispositifs spéciaux sont nécessaires, qui peuvent être de deux types : mécaniques et électriques. Lors du fonctionnement du GZU, il est dépensé un grand nombre de eau (10-50 m 3 d'eau pour 1 tonne de cendres et de scories). C'est un inconvénient important. Pour sortir de cette situation, utilisez système réversible: l'eau, après avoir été nettoyée des particules de cendres, rentre dans le mécanisme principal.

Caractéristiques principales

• Maniabilité. Plus les particules sont petites, plus l’impact des cendres volantes est important. L'ajout de cendres augmente l'homogénéité du mélange de béton et sa densité, améliore la mise en place et réduit également la consommation d'eau de gâchage avec la même maniabilité.
• Réduire la chaleur de l'hydratation, ce qui est particulièrement important pendant la saison chaude. La teneur en cendres de la solution est proportionnelle à la diminution de la chaleur d'hydratation.
• Absorption capillaire. Lors de l'ajout de 10 % de cendres volantes au ciment, l'absorption capillaire de l'eau augmente de 10 à 20 %. Cela réduit à son tour la résistance au gel. Pour éliminer cet inconvénient, il est nécessaire d'augmenter légèrement l'entraînement de l'air grâce à des additifs spéciaux.
• Résistance aux eaux agressives. Les ciments composés de 20 % de cendres sont plus résistants à l'immersion dans des eaux agressives.

Avantages et inconvénients de l'utilisation des cendres volantes

L'ajout de cendres volantes au mélange présente de nombreux avantages :

• La consommation de clinker est réduite.
• Le broyage s'améliore.
• La force augmente.
• La maniabilité s'améliore, rendant le coffrage plus facile à retirer.
• Le retrait est réduit.
• Réduit la génération de chaleur pendant l'hydratation.
• Le temps jusqu'à l'apparition des fissures augmente.
• Améliore la résistance à l'eau (à la fois propre et agressive).
• La masse de la solution diminue.
• La résistance au feu augmente.

Outre les avantages, il existe également quelques inconvénients :

• Ajout de cendres de contenu élevé la sous-combustion change la couleur du mortier de ciment.
• Réduit la résistance initiale à basse température.
• Réduit la résistance au gel.
• Le nombre de composants du mélange à contrôler augmente.

Types de cendres volantes

Il existe plusieurs classifications selon lesquelles les cendres volantes peuvent être divisées.

Selon le type de combustible brûlé, les cendres peuvent être :

• Anthracite.
• Carbonifère.
• Lignite.

Selon leur composition, les cendres sont :

• Acide (avec une teneur en oxyde de calcium jusqu'à 10 %).
• Basique (contenu supérieur à 10%).

Selon la qualité et l'utilisation ultérieure, on distingue 4 types de cendres - de I à IV. De plus, ce dernier type de cendre est utilisé pour les structures en béton utilisées dans des conditions difficiles.

Traitement des cendres volantes

À des fins industrielles, les cendres volantes non transformées sont le plus souvent utilisées (sans broyage, ni tamisage, etc.).

Lorsque le carburant brûle, des cendres se forment. Les particules légères et petites sont évacuées du four en raison du mouvement des gaz de combustion et sont capturées par des filtres spéciaux dans les collecteurs de cendres. Ces particules sont des cendres volantes. La partie restante est appelée cendre de sélection sèche.

Le rapport entre ces fractions dépend du type de carburant et caractéristiques de conception le foyer lui-même :

• avec élimination solide, 10 à 20 % des cendres restent dans les scories ;
• avec élimination des scories liquides - 20-40%;
• dans les fours de type cyclone - jusqu'à 90 %.

Pendant le traitement, des particules de scories, de suie et de cendres peuvent pénétrer dans l'air.

Les cendres volantes sèches sont toujours triées en fractions sous l'influence des champs électriques créés dans les filtres. C’est donc son utilisation la plus appropriée.

Pour réduire la perte de substance lors de la calcination (jusqu'à 5 %), les cendres volantes doivent être homogénéisées et triées en fractions. Les cendres, formées après la combustion de charbons à faible réaction, contiennent jusqu'à 25 % du mélange combustible. Par conséquent, il est encore enrichi et utilisé comme combustible énergétique.

Où sont utilisées les cendres volantes ?

Les cendres sont largement utilisées dans champs variés vie. Cela peut être la construction, l'agriculture, l'industrie, l'assainissement.

En production espèce individuelle les cendres volantes sont utilisées pour le béton. L'application dépend de son type. Les cendres granulées sont utilisées dans la construction de routes pour la fondation de parkings, de zones de stockage de déchets solides, de pistes cyclables et de remblais.

Les cendres volantes sèches sont utilisées pour renforcer les sols en tant que liant indépendant et substance à durcissement rapide. Il peut également être utilisé pour la construction de barrages, barrages et autres

Pour la production, les cendres sont utilisées comme substitut du ciment (jusqu'à 25 %). En tant que charge (fine et grossière), la cendre est incluse dans le processus de production du béton de laitier et des blocs utilisés dans la construction des murs.

Largement utilisé dans la production de béton mousse. L'ajout de cendres au mélange de béton mousse augmente sa stabilité d'agrégation.

Les cendres en agriculture sont utilisées comme engrais potassiques. Ils contiennent du potassium sous forme de potasse, facilement soluble dans l’eau et disponible pour les plantes. De plus, les cendres sont riches en autres substances utiles: phosphore, magnésium, soufre, calcium, manganèse, bore, micro et macroéléments. La présence de carbonate de calcium permet d'utiliser les cendres pour réduire l'acidité du sol. Les cendres peuvent être appliquées sur diverses cultures du jardin après le labour, fertiliser les cercles du tronc des arbres et des arbustes, et également ajouter des prairies et des pâturages. Il n'est pas recommandé d'utiliser des cendres simultanément avec d'autres engrais organiques ou minéraux (notamment le phosphore).

Les cendres sont utilisées pour l’assainissement dans des conditions où il n’y a pas d’eau. Il augmente le niveau de pH et tue les micro-organismes. Il est utilisé dans les latrines, ainsi que dans les endroits où les boues d'épuration sont rejetées.

De tout ce qui précède, nous pouvons conclure qu'une substance telle que les cendres volantes est largement utilisée. Le prix varie de 500 roubles. par tonne (pour les gros grossistes) jusqu'à 850 roubles. Il convient de noter que lors de l'utilisation de l'auto-ramassage depuis des régions éloignées, le coût peut varier considérablement.

Normes GOST

Des documents ont été élaborés et sont en vigueur pour contrôler la production et le traitement des cendres volantes :

• GOST 25818-91 « Cendres volantes pour béton ».
• GOST 25592-91 « Mélanges de cendres et de scories TPP pour le béton. »

Pour contrôler la qualité des cendres produites et des mélanges qui les utilisent, d'autres normes supplémentaires sont utilisées. Dans le même temps, l'échantillonnage et tous types de mesures sont également effectués conformément aux exigences des GOST.

Tout le monde sait que l’un des engrais les plus universels et les plus anciens est la cendre de bois. Non seulement il fertilise et alcalinise le sol, mais il crée également des conditions favorables à la vie. micro-organismes du sol en particulier les bactéries fixatrices d'azote. Cela augmente également la vitalité des plantes. Il a un effet plus favorable sur la récolte et sa qualité que les engrais potassiques industriels, puisqu'il ne contient quasiment pas de chlore.

La société Technoservice a pu organiser la production d'un recyclage en profondeur des déchets d'écorce et de bois et a ainsi reçu un engrais complexe respectueux de l'environnement à action prolongée - la cendre de bois granulée (GWA).

Principaux avantages du DZG :

• Une caractéristique intéressante de ce produit est son nouveau format granulaire. La taille des granulés varie de 2 à 4 mm, pratique pour l'emballage et le transport, il est facile à transporter par tout type de transport dans des conteneurs ou des sacs, et il est pratique à appliquer sur le sol par tout type d'équipement. Le format granulaire contribue à plus Conditions favorables travail du personnel.
• La manipulation et l’application de cendres pulvérisées sont un processus très complexe. Pour réduire les niveaux de poussière lors de l’application d’engrais agricoles, il est plus efficace d’utiliser des cendres granulées. La granulation facilite le processus d'ajout de cendres et ralentit également le processus de dissolution des cendres dans le sol. Une solubilité lente est un avantage car les terres cultivées ne sont pas soumises aux chocs associés aux changements d’acidité et de conditions nutritives.
• L’ajout de cendres de bois granulées constitue le moyen le plus efficace pour lutter contre l’acidification des sols. De plus, la structure du sol est restaurée - elle devient meuble.
• La cendre de bois granulée contient tout ce qui est essentiel aux plantes, à l'exception de l'azote. Le DZG ne contient pratiquement pas de chlore, il est donc bon de l'utiliser pour les plantes qui réagissent négativement à cet élément chimique.
• Les cendres de bois granulées sont stockées et stockées indéfiniment dans des entrepôts secs standards pour le stockage des engrais minéraux avec humidité naturelle et ventilation de l'air.

Investissement foncier

Les engrais à base de cendres de Technoservice sont le meilleur investissement pour votre terrain. La cendre de bois granulée est un élément efficace, respectueux de l'environnement et générateur de revenus pour un agriculteur responsable.

En introduisant DZG, vous garantissez une augmentation de la valeur de votre terrain et sa préservation pour les générations futures. De cette façon, vous pouvez profiter de votre sol comme investissement à long terme. Grâce à un choix d'objet réussi, même les terres non rentables se transformeront en une partie du domaine agricole entièrement recouverte de cultures. Proportions naturelles nutriments, la longue durée d'exposition, la solubilité lente et la distribution uniforme font de DZG Tekhnoservice LLC une excellente solution pour les deux Agriculture, et d'un point de vue environnemental !

DZG - pour augmenter la productivité !

Lors des recherches sur le terrain, conformément aux Région de Léningrad programme réalisé en 2008-2011. sur des sols gazeux-podzoliques acides, mis hors d'usage agricole environ 5 ans plus tôt, les conclusions suivantes ont été tirées :

• Les cendres de bois des chaufferies conviennent pour augmenter la fertilité et éliminer acidité accrue sols gazeux-podzoliques.
• Une augmentation totale du rendement des cultures de 25 à 64 % sur 3 ans de rotation des cultures a été obtenue grâce à une seule mesure : le chaulage des sols gazeux-podzoliques légèrement acides avec de la cendre de bois provenant des chaufferies.
• Un travail du sol complexe associé à des engrais minéraux et organiques permet d'obtenir des rendements nettement plus élevés.
• Il est recommandé d'utiliser la cendre de bois des chaufferies comme amendement chimique lors du chaulage périodique et d'entretien des sols gazeux-podzoliques acides.

Selon l'Institut panrusse de recherche scientifique en agrochimie D.N. Pryanishnikov, le DZG peut être utilisé comme engrais minéral aux propriétés améliorantes pour l'application principale aux cultures agricoles et aux plantations ornementales sur des sols acides et légèrement acides en terrain découvert et protégé.

Normes approximatives et calendrier d'application dans la production agricole :

• toutes les cultures - application principale ou avant le semis à raison de 1,0 à 2,0 t/ha ;
• toutes les cultures - l'application principale (comme amendement pour réduire l'acidité du sol) à raison de 7,0-15,0 t/ha avec une fréquence de 1 fois tous les 5 ans.

Doses approximatives, calendrier et méthodes d'application des produits agrochimiques dans les fermes privées :

• cultures maraîchères, florales et ornementales, fruitières et baies - appliquées lors du travail du sol en automne ou au printemps ou lors du semis (plantation) à raison de 100-200 g/m2 ;
• cultures de légumes, de fleurs et d'ornements, de fruits et de baies - appliqué pendant le travail du sol en automne ou au printemps (comme amendement pour réduire l'acidité du sol) à raison de 0,7 à 1,5 kg/m2 avec une fréquence de 1 fois tous les 5 ans.

G. Khabarovsk



Au cours des activités des entreprises de l'industrie de l'énergie électrique, de nombreux déchets de cendres. L'approvisionnement annuel en cendres des décharges de cendres du territoire de Primorsky est de 2,5 à 3,0 millions de tonnes par an, dans le territoire de Khabarovsk - jusqu'à 1,0 million de tonnes (Fig. 1). Rien que dans la ville de Khabarovsk, plus de 16 millions de tonnes de cendres sont stockées dans des décharges.

Les déchets de cendres et de scories (ASW) peuvent être utilisés dans la production de divers bétons et mortiers. Céramiques, matériaux thermiques et imperméabilisants, construction de routes, où ils peuvent être utilisés à la place du sable et du ciment. Les cendres volantes sèches provenant des précipitateurs électriques du CHPP-3 sont plus largement utilisées. Mais l’utilisation de ces déchets à des fins économiques reste encore limitée, notamment en raison de leur toxicité. Ils accumulent une quantité importante d’éléments dangereux. Les décharges sont constamment poussiéreuses, les formes mobiles des éléments sont activement emportées par les précipitations, polluant l'air, l'eau et le sol. L’utilisation de ces déchets constitue l’un des problèmes les plus urgents. Cela est possible en éliminant ou en extrayant les composants nocifs et précieux des cendres et en utilisant la masse de cendres restante dans l'industrie de la construction et la production d'engrais.

Brèves caractéristiques des déchets de cendres et de scories

Dans les centrales thermiques examinées, la combustion du charbon se produit à une température de 1 100 à 1 600  C. Lorsque la partie organique du charbon est brûlée, des composés volatils se forment sous forme de fumée et de vapeur, et la partie minérale non combustible du le carburant est libéré sous forme de résidus focaux solides, formant une masse poussiéreuse (cendres), ainsi que des scories en morceaux La quantité de résidus solides de houille et de lignite varie de 15 à 40 %. Le charbon est broyé avant la combustion et, pour une meilleure combustion, une petite quantité (0,1 à 2 %) de fioul y est souvent ajoutée.
Lorsque du combustible pulvérisé est brûlé, des particules de cendres petites et légères sont emportées par les gaz de combustion et sont appelées cendres volantes. La taille des particules de cendres volantes varie de 3 à 5 à 100 à 150 microns. La quantité de particules plus grosses ne dépasse généralement pas 10 à 15 %. Les cendres volantes sont collectées par des collecteurs de cendres. Aux CHPP-1 de Khabarovsk et Birobidzhan, la collecte des cendres est effectuée par voie humide à l'aide d'épurateurs équipés de tuyaux Venturi ; aux CHPP-3 et CHPP-2 de Vladivostok, les cendres sont collectées à sec à l'aide de précipitateurs électriques.
Les particules de cendres plus lourdes se déposent sur le sous-verse et fusionnent en scories en morceaux, qui sont des particules de cendres agrégées et fondues dont la taille varie de 0,15 à 30 mm. Les scories sont broyées et éliminées avec de l'eau. Les cendres volantes et les scories broyées sont d'abord éliminées séparément, puis mélangées pour former un mélange de cendres et de scories.
En plus des cendres et des scories, la composition du mélange de cendres et de scories contient constamment des particules de combustible non brûlé (sous-combustion), dont la quantité est de 10 à 25 %. La quantité de cendres volantes, selon le type de chaudière, le type de combustible et son mode de combustion, peut représenter 70 à 85 % de la masse du mélange, les scories 10 à 20 %. Les cendres et la pulpe de scories sont évacuées vers la décharge de cendres par des pipelines.
Lors du transport hydraulique et au niveau de la décharge de cendres et de scories, les cendres et les scories interagissent avec l'eau et le dioxyde de carbone présents dans l'air. Des processus similaires à la diagenèse et à la lithification s'y produisent. Ils s'érodent rapidement et, lorsqu'ils sont séchés à une vitesse de vent de 3 m/sec, commencent à générer de la poussière. La couleur du ZShO est gris foncé, en couches en coupe transversale, en raison de l'alternance de bouffées de grains différents, ainsi que du dépôt de mousse blanche constituée de microsphères creuses d'aluminosilicate.
La composition chimique moyenne des cendres des centrales thermiques étudiées est donnée dans le tableau 1 ci-dessous.

Tableau 1

Limites de la teneur moyenne des principaux composants des CENDRES

Cendres de centrales thermiques utilisant charbon, par rapport aux cendres des centrales thermiques utilisant du lignite, diffèrent contenu accru SO3 et p.p.p., réduits - oxydes de silicium, titane, fer, magnésium, sodium. Scories – teneur élevée en oxydes de silicium, fer, magnésium, sodium et faible teneur en oxydes de soufre, phosphore, p.p.p. En général, les cendres sont très siliceuses, avec une teneur en aluminates assez élevée.
La teneur en éléments d'impuretés dans les cendres selon l'analyse spectrale semi-quantitative d'échantillons ordinaires et de groupe est présentée dans le tableau 2. La valeur industrielle, selon l'ouvrage de référence, est l'or et le platine, selon valeurs maximales Yb et Li s’en rapprochent. La teneur en éléments nocifs et toxiques ne dépasse pas valeurs acceptables, bien que les teneurs maximales en Mn, Ni, V, Cr soient proches du « seuil » de toxicité.

Tableau 2

La composition des CENDRES comprend des composants cristallins, vitreux et organiques.

La matière cristalline est représentée à la fois par les minéraux primaires de la substance minérale du combustible et par les nouvelles formations obtenues lors du processus de combustion et lors de l'hydratation et de l'altération dans la décharge de cendres. Au total, jusqu’à 150 minéraux se trouvent dans la composante cristalline des cendres. Les minéraux prédominants sont les méta- et orthosilicates, ainsi que les aluminates, ferrites, aluminoferrites, spinelles, minéraux argileux dendritiques, oxydes : quartz, tridymite, cristobalite, corindon, -alumine, oxydes de calcium, magnésium et autres. Les minerais - cassitérite, wolframite, stanine et autres - sont souvent notés, mais en petites quantités ; sulfures - pyrite, pyrrhotite, arsénopyrite et autres ; sulfates, chlorures, très rarement fluorures. À la suite de processus hydrochimiques et de l'altération, des minéraux secondaires apparaissent dans les décharges de cendres - calcite, portlandite, hydroxydes de fer, zéolites et autres. Les éléments natifs et les composés intermétalliques sont d'un grand intérêt, parmi lesquels on trouve : le plomb, l'argent, l'or, le platine, l'aluminium, le cuivre, le mercure, le fer, le nickel-fer, les ferrures de chrome, l'or cuivreux, divers alliages de cuivre, de nickel, de chrome avec du silicium. et d'autres.

Trouver du mercure liquide en gouttelettes, malgré haute température la combustion du charbon est un phénomène assez courant, notamment dans la fraction lourde des produits d'enrichissement. Cela explique probablement la contamination des sols par le mercure lors de l’utilisation d’ASW comme engrais sans purification particulière.

La substance vitreuse, produit de transformations incomplètes lors de la combustion, constitue une part importante des cendres. Il est représenté par du verre de différentes couleurs, à prédominance noire avec un éclat métallique, diverses microsphères (boules) sphériques vitreuses et en nacre et leurs agrégats. Ils constituent la majeure partie des scories des cendres. Dans leur composition, ce sont des oxydes d'aluminium, de potassium, de sodium et, dans une moindre mesure, de calcium. Ceux-ci comprennent également certains produits de traitement thermique des minéraux argileux. Les microsphères sont souvent creuses à l’intérieur et forment des formations mousseuses à la surface des décharges de cendres et des bassins de décantation.

La matière organique est représentée par les particules de combustible non brûlées (sous-combustion). Transformé dans le foyer matière organique très différent de l'original et se présente sous forme de coke et de semi-coke avec une très faible hygroscopique et un dégagement volatil. Le taux de sous-combustion dans les cendres étudiées était de 10 à 15 %.

Composants précieux et utiles d’ASHO

Parmi les composants de l'aluminosilicate, ceux qui présentent un intérêt pratique dans les cendres sont le concentré magnétique contenant du fer, le charbon secondaire, les microsphères creuses d'aluminosilicate et une masse inerte de composition d'aluminosilicate, une fraction lourde contenant un mélange de métaux nobles, d'éléments rares et d'oligo-éléments.

Grâce à de nombreuses années de recherche, des résultats positifs ont été obtenus pour l'extraction de composants précieux des déchets de cendres et de scories (ASW) et leur recyclage complet (Fig. 2).

En créant une chaîne technologique séquentielle de divers instruments et équipements, du charbon secondaire, du concentré magnétique contenant du fer, de la fraction minérale lourde et de la masse inerte peuvent être obtenus à partir d'ASW.

Carbone secondaire. Lors d'une étude technologique utilisant la méthode de flottation, un concentré de charbon a été isolé, que nous avons appelé charbon secondaire. Il se compose de particules de charbon imbrûlé et de produits de son traitement thermique - coke et semi-coke, et se caractérise par une augmentation Valeur calorifique(>5600 kcal) et teneur en cendres (jusqu'à 50-65%). Après avoir ajouté du fioul, le charbon recyclé peut être brûlé dans une centrale thermique ou, en en faisant des briquettes, il peut être vendu à la population comme combustible. Il est extrait de l'ASHO par flottation. Rendement jusqu'à 10 à 15 % en poids d'ASW traité. La taille des particules de charbon est de 0 à 2 mm, moins souvent jusqu'à 10 mm.

Le concentré magnétique contenant du fer obtenu à partir de déchets de cendres et de scories est constitué de 70 à 95 % d'agrégats magnétiques sphériques et de tartre. Les minéraux restants (pyrrhotite, limonite, hématite, pyroxènes, chlorite, épidote) sont présents en quantités allant de grains simples jusqu'à 1 à 5 % du poids du concentré. De plus, des grains rares de métaux du groupe du platine, ainsi que des alliages de composition fer-chrome-nickel, sont sporadiquement observés dans le concentré.

Extérieurement, il s'agit d'une masse poudreuse à grains fins de couleur noire et gris foncé avec une granulométrie prédominante de 0,1 à 0,5 mm. Les particules de plus de 1 mm ne représentent pas plus de 10 à 15 %.

La teneur en fer du concentré varie de 50 à 58 %. Composition du concentré magnétique de cendres et de déchets de scories de la décharge de cendres de CHPP-1 : Fe - 53,34 %, Mn - 0,96 %, Ti - 0,32 %, S - 0,23 %, P - 0,16 %. Selon l'analyse spectrale, le concentré contient Mn jusqu'à 1%, Ni les premiers dixièmes de pour cent, Co jusqu'à 0,01-0,1%, Ti -0,3-0,4%, V - 0,005-0,01% , Cr – 0,005-0,1 ( rarement jusqu'à 1%), W – du suivant. jusqu'à 0,1%. La composition est bonne minerai de fer avec des additifs de ligature.

Le rendement de la fraction magnétique selon les données de séparation magnétique dans des conditions de laboratoire varie de 0,3 à 2 à 4 % de la masse de cendres. Selon les données de la littérature, lors du traitement des déchets de cendres et de scories par séparation magnétique dans des conditions industrielles, le rendement en concentré magnétique atteint 10 à 20 % de la masse de cendres, avec une extraction de 80 à 88 % de Fe2O3 et une teneur en fer de 40 à 46 %.

Le concentré magnétique provenant des déchets de cendres et de scories peut être utilisé pour la production de ferrosilicium, de fonte et d'acier. Il peut également servir de matière première pour la métallurgie des poudres.

Les microsphères creuses d'aluminosilicate sont un matériau dispersé composé de microsphères creuses dont la taille varie de 10 à 500 microns (Fig. 3). La densité apparente du matériau est de 350 à 500 kg/m3, la densité spécifique est de 500 à 600 kg/m3. Les principaux composants de la composition phase-minérale des microsphères sont la phase vitreuse aluminosilicate, la mullite et le quartz. L'hématite, le feldspath, la magnétite, l'hydromica et l'oxyde de calcium sont présents comme impuretés. Leurs composants prédominants composition chimique sont le silicium, l'aluminium, le fer (tableau 3). Des micro-impuretés de divers composants sont possibles en quantités inférieures au seuil de toxicité ou d'importance industrielle. La teneur en radionucléides naturels ne dépasse pas les limites admissibles. L'activité efficace spécifique maximale est de 350-450 Vk/kg et correspond à des matériaux de construction de deuxième classe (jusqu'à 740 Vk/kg).

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

SỐ 3

pas plus de 0,3

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

Humidité

Pas plus de 10

Flottabilité

Pas moins de 90

Teneur en Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn pas plus de 0,05 % de chaque élément
En raison de leur forme sphérique régulière et de leur faible densité, les microsphères possèdent les propriétés d’une excellente charge dans une grande variété de produits. Les domaines prometteurs pour l'utilisation industrielle des microsphères d'aluminosilicate sont la production de sphéroplastiques, de thermoplastiques pour le marquage routier, de fluides de coulis et de forage, de céramiques de construction radio-transparentes et légères calorifuges, de matériaux calorifuges non combustibles et de béton résistant à la chaleur.
À l'étranger, les microsphères sont largement utilisées dans diverses industries. Dans notre pays, l'utilisation de microsphères creuses est extrêmement limitée et elles sont éliminées avec les cendres dans des décharges de cendres. Pour les centrales thermiques, les microsphères sont des « matériaux nocifs » qui obstruent les canalisations d’alimentation en eau en circulation. Pour cette raison, dans 3-4 ans, il sera nécessaire de remplacer complètement les canalisations ou d'effectuer des travaux de nettoyage complexes et coûteux.
La masse inerte de la composition d'aluminosilicate, constituant 60 à 70 % de la masse de l'alumine, est obtenue après avoir éliminé (extrait) des cendres tous les concentrés et composants utiles ci-dessus et la fraction lourde. Sa composition est proche de la composition générale des cendres, mais elle contiendra un ordre de grandeur en moins de fer, ainsi que du fer nocif et toxique. Sa composition est principalement aluminosilicate. Contrairement aux cendres, elles auront une composition granulométrique plus fine et uniforme (du fait du broyage avant lors de l'extraction de la fraction lourde). En raison de ses propriétés environnementales et physico-chimiques, il peut être largement utilisé dans la production de matériaux de construction, de construction et comme engrais - substitut à la farine de chaux (méliorant).
Les charbons brûlés dans les centrales thermiques, étant des absorbants naturels, contiennent des impuretés de nombreux éléments précieux (tableau 2), notamment des terres rares et des métaux précieux. Lorsqu'elles sont brûlées, leur teneur dans les cendres augmente de 5 à 6 fois et peut présenter un intérêt industriel.
La fraction lourde extraite par gravité à l’aide d’usines d’enrichissement avancées contient des métaux lourds, dont des métaux précieux. Par finition, les métaux précieux et, au fur et à mesure de leur accumulation, d'autres composants précieux (Cu, rares, etc.) sont extraits de la fraction lourde. Le rendement en or des décharges de cendres individuelles étudiées est de 200 à 600 mg par tonne de cendres. L’or est mince et ne peut être récupéré par les méthodes conventionnelles. La technologie utilisée pour l’extraire est un savoir-faire.
De nombreuses personnes participent au recyclage des déchets. Plus de 300 technologies sont connues pour leur traitement et leur utilisation, mais elles sont principalement consacrées à l'utilisation des cendres dans la construction et à la production de matériaux de construction, sans affecter l'extraction des composants toxiques et nocifs, ainsi que des composants utiles et précieux.
Nous avons développé et testé en laboratoire et dans des conditions semi-industrielles un schéma de base pour le traitement des ASW et leur élimination complète (Fig.).
En traitant 100 000 tonnes d'ASW, vous pouvez obtenir :
- charbon secondaire – 10 à 12 mille tonnes ;
- concentré de minerai de fer – 1,5 à 2 mille tonnes ;
- or – 20-60 kg;
- matériaux de construction (masse inerte) – 60 à 80 mille tonnes.
À Vladivostok et Novossibirsk, des types similaires de technologies de traitement des armes légères ont été développés, les coûts possibles ont été calculés et l'équipement nécessaire a été fourni.
L'extraction des composants utiles et l'utilisation complète des déchets de cendres et de scories grâce à l'utilisation de leurs propriétés bénéfiques et à la production de matériaux de construction libéreront l'espace occupé et réduiront l'impact négatif sur l'environnement. Le profit est un facteur souhaitable mais non décisif. Les coûts de transformation des matières premières technogènes pour fabriquer des produits et de neutralisation simultanée des déchets peuvent être supérieurs au coût du produit, mais la perte dans ce cas ne doit pas dépasser les coûts de réduction de l'impact négatif des déchets sur l'environnement. Et pour les entreprises énergétiques, le recyclage des cendres et des scories signifie réduire les coûts technologiques de la production principale.

Littérature

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Liste des dessins
à l'article de A.A. Cherepanov
Utilisation des cendres et des scories des centrales thermiques dans la construction

Fig. 1. Remplissage de la décharge de cendres du CHPP-1, Khabarovsk
Fig.2. Diagramme schématique traitement complexe cendres et scories des centrales thermiques.
Figure 3. Microsphères creuses d'aluminosilicate ZShO.