Предприятия металлургии внедряют новые технологии переработки отходов

Разновидности шлака

Металлургические

Подразделяются на шлаки цветной и чёрной металлургии. К шлакам чёрной металлургии относятся:

Доменный шлак, получаемый путём выплавки чугуна из железных руд. Его свойства зависят от режимов плавки, применяемого для получения расплавов топлива и флюсов-присадок.
Сталеплавильные. Их получают в мартеновском, конвертерном или электросталеплавильном производстве.
Ферросплавные, Виды ферросплавных шлаков подразделяются на подвиды с преобладанием того элемента, который добавлялся в расплав стали для получения ферросплава, а это может быть кобальт, хром, марганец молибден, кремний и т. д.

Шлаки цветной металлургии к ним относятся отходы медеплавильного, никелевого, свинцового и цинкового производства.

Фосфорные

Получаются как отходы производства фосфорных удобрений. Используются в производстве пемзы или минеральной ваты. В качестве присадки к цементам добавляют, только если бетонные изделия из такого цемента проходят стадию высокотемпературного пропаривания.

Зольные

Представляют собой остаток от сжигания твёрдого угля и горючих сланцев. В жилищном строительстве практического применения не находят из-за высокого содержания в них радионуклидов, но могут применяться при производстве тротуарной плитки или если применяются как наполнители для асфальтовых смесей, где возможное образования пыли будет связываться смолистыми фракциями. Имеет значение ещё и метод охлаждения этих шлаков сразу после их образования: если охлаждение происходило водой, то есть быстро, образуется стекловидная структура, которая более стойкая, чем микрозернистая, получаемая при медленном, естественном остывании.

Технология утилизации

Технология переработки металлургических шлаков включает операции:

Первичное дробление крупной фракции (&lt, 350 мм).
Первичная магнитная сепарация.
Вторичное дробление немагнитной фракции (&lt, 80 мм).
Грохочение магнитной фракции.
Доочистка магнитной фракции.
Вторичная магнитная сепарация исходной продукции по группам.

В черной металлургии остро стоит проблема использования кокса. Поэтому активно ведется разработка бескоксовых технологий производства железа. Доступным источником энергии для черной металлургии остаются некоксующиеся угли, а сырьем бедные железные руды (из отвалов). Старое оборудование, например, доменная печь, с этой функцией не справятся. Альтернативой выступают агрегаты и процессы бескоксовой металлургии. Перспективными с экономической точки зрения считаются процессы с использованием дешевых энергоносителей некоксующегося угля, дутья с небольшим добавлением кислорода. Среди способов извлечения железа из отработанных шлаковых отходов широкой распространение получили дробление, размол и металлическая сепарация.

Для переработки шлаков используется техника:

Дробилки роторные относятся основное оборудование для переработки, позволяют получать разные фракции продукта (щебень, мука, крошка). Станок с максимальной площадью может перерабатывать до 70 тонн в час.
Инерционные и вибрационные грохоты используются для фракционирования. Современные агрегаты позволяют получать нужный размер, безопасны, надежны и удобны.
Магнитные сепараторы разделяют продукт при движении на конвейерной ленте.
Конвейеры.

Технологическая инструкция запрещает работнику:

Загораживать, захламлять подходы к агрегатам.
Вставать на станок, класть на него какие-либо предметы.
Разрешать эксплуатацию аппарата посторонним, оставлять оборудование без присмотра.

В ходе производственного процесса запрещено:

Изменять положение деталей на аппарате (пружины, болты)..
Изменять размер разгрузочной щели.
Перемещать ограждения.
Смазывать оборудование вручную.
С помощью случайных предметов проталкивать застрявшие камни.

Технические характеристики

Все свойства и параметры шлакобетона определяются ГОСТ 10178-85 и зависят от используемых в производстве компонентов (их качества и объема).

Компоненты и свойства смеси:

В клинкере должно содержаться магния максимум 5-6%, в противном случае понижается качество бетона
Шлаки в гранулах, произведенные электротермометаморфическим или доменным путем, входят в состав в объеме 20-80% и определяют плотность, прочность и другие характеристики
Чистый гипс, полученный естественным путем с добавлением фтора и фосфора, включается в состав в объеме максимум 5%
Чем больше в составе шлака, тем дольше затвердевает смесь и тем меньше тепла продуцируется реакцией гидратации
Усадка шлакового цемента такая же, как и у обычного
Жаропрочность находится в пределах +600-800 градусов
При условии отсутствия плотной молекулярной консистенции, а также использующихся для активации веществ после застывания шлак не станет реагировать с водой, поэтому смесь часто используют в создании конструкций в условиях повышенной влажности

Шлакопортландцемент бывает быстротвердеющим и с нормальными параметрами твердения. Для активизации процесса в материал добавляют присадки – это специальные ускорители вулканического или минерального происхождения (это могут быть пемза, пепел). Произведенный из шлака бетон готовят в таком соотношении: 4-5 частей шлака, по 2 части песка и цемента.

Конструкции/здания достигают прочности уже в течение 7-14 дней. В прохладных условиях материал твердеет медленно, поэтому для ускорения процесса используются обработка теплом, добавка специальных присадок.

Нужно помнить, что срок годности шлакоцемента намного ниже в сравнении с обычным. Материал можно использовать 45 дней после отгрузки с производства, так как по прошествии этого времени он теряет характеристики водонепроницаемости и прочности.

Как образуется шлам?

Отходы образуются при разнообразных технологических процессах, при которых на комбинате обрабатываются сырьевые материалы. Основными источниками выступают нефтеперерабатывающие, металлургические, горно-обогатительные, химические предприятия. Помимо этого, пыль формируется при буровых работах.

Варианты образования:

Субстанция в виде порошка, который выпадает в осадок при электролизе меди, цинка или иных металлов.
Мягкие и твердые отложения в виде ила в емкостях паровых котлов, удаляющиеся путем продувки или термосифонных процессов.
Ил от обогащения при помощи руды и каменного угля.
Отход, состоящий из мельчайших частиц выделяющихся при отстаивании либо фильтрации жидкостей.
Песчаный шлам (остаточный продукт при производстве кварцевого песка).
Частицы породы, которые выносятся из скважин на поверхность.

На металлургическом предприятии основная часть пыли формируется при улавливании и осаждении выбросов пыли. На заводах нефтепереработки количество пыли не превышает 1% от объема переработанного продукта.

При обработке фосфора процент отходов достигает 30. На многих предприятиях остаточная пыль содержит ценные компоненты. На предприятиях химической промышленности производится откачка шлама, содержащего цинк, железо, медь и другие полезные металлы.

Формированием осадка сопровождается анодный процесс. Объем отходов достигает 5% от массы растворившихся анодов. В анодный шлам переходит до 1% железа, никеля, кобальта и до 20% меди, содержащихся в аноде.

Советуем почитать: Проблемы экологии и мировые катастрофы. Как вы считаете сможет ли человечество преодолеть глобальный экологический кризис?

Состав шламов

Представленный вид отходов производства содержит полезные компоненты. Поэтому утилизация твердого осадка в перерабатывающем цехе считается экономически целесообразной.

Элементы, содержащиеся в составе:

Железо.
Фосфор.
Кальций.
Магний.
Алюминий.
Кремний.
Цинк.
Медь.

Концентрация элементов на разных производствах отличается. Крупные фракции обычно состоят из непластичных минеральных компонентов: кварца, кальция. В составе мелкофракционного осадка содержатся глинистые минералы, оксиды железа и алюминия.

Структурная единица шлама состоит из 3 зон:

Ядро. Это кристаллическая решетка, образованная твердой частицей (кварцевым зерном, солями магния или кальция, шпатом)
Адсорбционный слой. Образуется за счет выделения из жидкости положительно заряженных частиц металлов (магния, натрия, калия, кальция). Включает в состав воду и окисленные частицы железа и алюминия.
Диффузный слой. Образуется частицами глинистых минералов и слабосвязанными водами и поддерживает общую электрическую нейтральность.

Уральская база

Наиболее масштабное и старейшее сообщество предприятий по добыче металлов в Российской Федерации и большинстве стран СНГ.

Импорт сырья производится с Курской аномалии, раскопок в Карелии, из казахстанского Соколовско-Сарбайского местонахождения.

Масштабные местонахождения Уральской базы: титаномагнетитов, сидеритов в Челябинской области. Центры переработки металлургии располагаются в Златоусте, Нижнем Тагиле, Оренбурге и Магнитогорске, Екатеринбурге.

Специализация Уральской базы — создание труб из стали, предназначенных для транспортировки нефти и газа, добыча и выплавка стали и чугуна. Перспективы дальнейшего развития основаны на поиске новых источников сырья.

Виды

Основная классификация металлургического шлака осуществляется исходя из способов его производства и состава. Именно они определяют, каким будет дальнейшее применение материала. Базовое деление разграничивает отходы черной и цветной металлургии. Вторая группа не слишком многочисленна, содержит значительное количество оксидов железа с примесями кальция и магния, также в составе присутствуют более ценные примеси.

Группы шлаков, получаемые при производстве черных металлов, более разнообразны. Они делятся на 4 вида.

Ферросплавные. Образуются в процессе изготовления соответствующих сплавов. Помимо железа, в таких шлаках встречаются кремний, марганец, хром, другие типы примесей.
Ваграночные. Получаются при выплавке чугуна в вагранках — особых печах. Состоят из образовавшегося флюса, кокса, пригара, золы и продуктов окисления металлов. Доля оксидов в них достигает 90%. Полученный продукт имеет кислотность выше 3%, выделяет минералы, алюмокремниевые стекловидные частицы.
Сталеплавильные. Их получают при открытой выплавке стали вне зависимости от типа агрегата. Это оксиды с низкой плотностью, не содержащие летучих соединений, часто имеющие значительную долю загрязнений. Для шлаков этого типа характерно высокое содержание продуктов окисления железа и марганца.
Доменные. Самый распространенный тип, имеет силикатную или алюмосиликатную структуру. В зависимости от химического состава при остывании шлак приобретает каменистую структуру, из которой в дальнейшем получают щебень или другой строительный материал, но может и рассыпаться в порошок. Для определения последующего назначения материала используют специальную систему контроля качества.

По своему составу шлаки черной металлургии после остывания делятся на распадающиеся и нераспадающиеся породы. Вторая группа приобретает вид каменистых образований. Распадающиеся варианты принято делить на категории согласно их минеральному составу.

Чаще всего встречаются следующие варианты:

силикатные – при утилизации они распадаются на мелкодисперсные порошкообразные частицы;
известковые – дробящиеся в крошку разного размера;
марганцевые – растворяющиеся во влажной среде;
железистые – подверженные растрескиванию под воздействием влаги.

Шлаки, не распадающиеся под влиянием внешней среды, применяются в качестве основы для производства щебня и других видов строительного камня. В зависимости от способа обработки их охлаждают и дробят полусухим методом в специальных барабанах либо подвергают «мокрому» воздействию сильной струи воды.

Что такое?

Золошлаковые отходы образуются в процессе сжигания угля или торфа, как правило, в процессе деятельности тепловых электростанций или котельных. Физически они представляют собой мелкую смесь частиц кварца и других элементов серого цвета.

Источники образования

Как было сказано, образуются эти отходы на объектах, производящих электрическую или тепловую энергию. В качестве сырья для такого производства выступает уголь, который смешивается с мазутом для лучшей горючести. Кстати, отработанный мазут также требует правильной утилизации, о том, как она должна выполняться, читайте здесь.

В процессе сжигания угля из его минеральных компонентов образуется зола и шлак. Зола в данном случае является легкой пылеобразной массой.

Такие отходы удаляются из сжигающих установок. Как правило, на трубах стоят специальные золоуловители, а более тяжелые элементы золы оседают в печи. Шлаки, образовавшиеся в топке, измельчают. Время от времени установку очищают от скопившейся золы и шлака, помещая эти отходы на специальные площадки – шлакоотвалы.

Класс опасности по ФККО

По федеральному классификационному каталогу отходов, золошлаковые, имеют 5 класс опасности, следовательно, считаются практически неопасными отходами, которые не угрожают состоянию окружающей среды.

Вред для здоровья человека

Оценивая золошлаки с точки зрения вреда для здоровья человека, можно столкнуться с разными выводами. Так, за рубежом такие отходы считаются неопасными, а в России их относят к 4 классу опасности, т.е. к малоопасным. В любом случае золошлаки нуждаются в правильной утилизации и переработке.

Щебень шлаковый: производство для строительства

Главная > Блоги > Щебень шлаковый: производство для строительства

Многие организации, изготавливающие большие объемы бетона для строительных нужд, часто заказывают крупные партии щебня. Для этих целей чаще всего используется именно шлаковый щебень. Его добыча идет путем дробления шлаков различных металлургических производств. Но не только шлак отвального типа используется при производстве – также нередко находят применение при производстве этого материала шлаковые расплавы. Обработка таких расплавов на огненно-жидкой основе также нередка.

При производстве бетона именно шлаковый щебень предлагает лучшие физико-химические свойства, он является наиболее подходящим материалом не только благодаря вяжущим качествам, но и потому что он представляет собой наиболее приемлемый заполнитель для бетона. Фракции шлакового щебня разнятся. Используются, в зависимости от требований к составу, щебень фракция 40, 70.

Зерновые качества щебня – залог минимальной пустотности получающегося бетона. А полезные функции будущего материала обеспечиваются свойствами сырья – щебня, в котором пластинчатые и игловатые зерна находятся в количестве, не превышающем существующих стандартов. Но не менее важным является и соблюдение при использовании шлакового щебня для производства бетона содержание в сырье не более 3% различных частиц (пылевидных и глинистых). При этом данный показатель касается неактивных шлаков, а для активных примесей может быть неограниченное количество.

Входящая в щебень глина – один из серьезных количественных показателей, подлежащих тщательному анализу. Ее не должно быть более 0,25% от общей массы. Второй по значимости параметр – сера в щебне. Ее содержание допустимо в шлаковом щебне, но в количестве, не превышающем 2,5 от всей массы.

Превышение указанных параметров – верный путь к быстрой коррозии различных конструкций. Железобетон наиболее подвержен коррозирующему воздействию серы и глин, поэтому их присутствие в подобных конструкциях допустимо только после исследований и выданного в результате проведенных анализов заключения о пригодности такого состава.

Применение шлакового щебня шире, чем строительная отрасль. Щебень используют, кроме заполнителя бетона, еще и в различных дорожных работах. Он применяется для укрепления устройств и нанесения в качестве отдельного слоя — основания для асфальтобетона.

Часто задаваемые вопросы про утилизацию и переработку шлаков

️Где в Москве переработка шлаков?

Сдать шлаки на переработку в Москве по лучшей цене можно в АО «Петромакс». Мы осуществляем прием и утилизацию шлака на выгодных условиях, а также предоставляем все необходимые лицензии.

️ Какая стоимость переработки шлаков?

Стоимость переработки шлаков зависит от многих факторов, в том числе от расстояния между компанией и заказчиком.

️ Как сдать шлак на утилизацию в Москве?

Чтобы сдать шлак на переработку в Москве Вы можете связаться с нами с помощью формы обратной связи, расположенной на странице. Мы перезвоним Вам в удобное для Вас время и ответим на все вопросы по переработке шлака. Также Вы можете обратиться по номеру телефону +8 (495) 995-47-54

Помимо утилизации шлаков АО «Петромакс» также предоставляет такие услуги:

Прием нержавейки
Прием латуни
Прием свинца

Какие отходы получаются при плавлении стали с чугуном?

Шлаки из чугуна бывают 2-ух типов:

Доменные. В данную категорию относятся разные виды, производимых при выплавке литейного, предельного и специального чугуна. То есть по сути – это смесь нескольких сплавов чугуна разного типа.
Сталеплавильные. Здесь уже речь идет о сплаве из нескольких металлов, полученном при их обработке. В состав могут входить ваграночные, электроплавильные, мартеновские и т. д.

Производство доменных товаров происходит в процессе плавления шихты из руды, флюса и топлива. Благодаря процессу плавления металл отделяется от менее плотного состава и всплывает. За счет такой процедуры, получается, быстро отделить отходы от чистого чугуна. Все отходы сливаются, остается только чугун, который отправляется на вторичную переработку под категорией металлических.

Наша компания осуществляет прием любых металлургических и зоошлаковых отходов по самой высокой цене. Вся продукция поддается вторичной переработке и в дальнейшем используется в различных сферах металлургии, промышленности в производстве продукции, электроники и т. д. Наши оценщики произведут точный и честный расчет стоимости, согласно химическому анализу состава. К приему допускаются все категории товара. Оплата происходит сразу, после оценки продукции нашим специалистом. Работаем официально, имеем все необходимые лицензии и разрешения. Пункты приема открыты ежедневно и ждут новых клиентов. Оказываем необходимые дополнительные услуги по вывозу, погрузке и доставке продукции. Также производим разбор металлоконструкций. Обращаясь к нам, вы получаете обслуживание высшего класса.

Что такое ТКО?

ТКО — это твёрдые коммунальные отходы. Это мусор, который жители многоквартирных домов Красноярска и других помещений ежедневно выбрасывают в мусорные баки.

К ТКО относятся крупногабаритные отходы (КГО). Ответственность за их вывоз и транспортировку несёт выбранный в регионе оператор по обращению с ТКО. Это зафиксировано и в п. 7.1 ГОСТ Р 56195-2014. Крупногабаритные отходы — отходы производства и потребления, являющиеся предметами, утратившими свои потребительские свойства (мебель, бытовая техника, велосипеды и другие крупные предметы), размеры которых превышают 0,5 метра в высоту, ширину или длину. Стоимость вывоза крупногабаритного мусора должна быть включена в норматив, установленный в регионе для оплаты услуг регионального оператора по обращению с твёрдыми коммунальными отходами. Дополнительная оплата за вывоз КГО взиматься не должна.

Способы грануляции

Необходимо знать, что для грануляции отходов производства, то есть шлака, имеются несколько способов, а также устройств, осуществляющих эту операцию. В зависимости от того, какая влажность шлака получается в конечном итоге, и разделяют установки на типы. Бывают установки для мокрой, а также для полусухой грануляции.

Если осуществляется метод мокрой грануляции, то шлак, загружаемый в шлаковозные ковши в раскаленном виде, подается к железобетонным бассейнам, наполненным водой. После этого из ковшей он сливается в эти бассейны по специальным желобам. Небольшое преимущество метода заключается в том, что бассейны разделены на несколько секций. Это позволяет вести процесс охлаждения практически непрерывно. Когда в одну секцию сливается раскаленное вещество, из другой в это же время можно выгружать уже охлажденный доменный шлак. Для отгрузки сырья на заводах имеются грейферные краны, которые подают его сразу в железнодорожные вагоны открытого типа. После этого осуществляется доставка шлака либо на склад, либо сразу к потребителю.

Переработка и утилизация шлаков металлургического производства

В современных печах металлургических комбинатов образуется намного меньше шлаков, чем в их предшественницах полувековой давности. Но полигоны отходов выплавки металлов разрастаются вширь. Утилизация золы и шлака улучшает экологическую обстановку, дает финансовую выгоду и экономит сырье дополнительных производств.

Утилизация шлаков

Значительная часть шлаков содержит металлические включения. Такие отходы сложно обрабатывать. Основной способ переработки – грохочение с последующей магнитной сепарацией металлических элементов.

У этого метода есть недостатки: низкое качество разделения металла и шлака, повышенный износ оборудования, низкая рентабельность. Появляются новые технологии, которые осуществляют более точное разделение, а также извлечение немагнитных металлов.

Удается извлечь 15% металлического железа.

Освобожденный от металлических примесей шлак пригоден для дальнейшего промышленного применения. Шлаки пористой структуры используют как добавку к бетону. Существуют технологии удаления воздуха (дегазации) из металлургических отходов, что позволяет получить плотный строительный щебень.

Определенную сложность представляет переработка рафинированных шлаков от плавки сурьмянистых концентратов. Из отходов необходимо выделить сурьму и мышьяк, чтобы они не попадали в окружающую среду. В последнее время эти примеси отделяют методом водного выщелачивания.

Большую часть отходов металлургического производства перерабатывают в твердом виде, но переработка расплавов более эффективна.

Шлаковые отходы при выплавке чугуна и стали

К шлакам черной металлургии относятся доменные и сталеплавильные. Доменные шлаковые отходы появляются при выплавке чугуна. Для каждого из видов чугуна – литейного, предельного или специального – характерен свой тип шлака.

Сталеплавильные образуются при выплавке стали. Они делятся на мартеновские, вагральные и электроплавильные – по типу печей. К этой же группе относят шлаки, которые образуются в процессе обработки металла: тигельные и сварочные.

Доменные шлаки образуются одновременно с выплавкой чугуна. Шлаковые массы имеют меньшую плотность, поэтому всплывают на поверхность. Легкую фракцию сливают через верхнее отверстие доменной печи.

В ней нет металлических включений. Затем через нижнее технологическое отверстие сливают чугун. В печи остается средняя фракция – шлак, содержащий металл.

Его направляют на дальнейшую переработку с целью выделения остатков металла.

Советуем почитать: Порядок утилизации алкогольной продукции

Состав доменных шлаков зависит от типа руды, флюса и топлива. Около 95% их массы – это окислы кальция, кремния и алюминия. Металлургические отходы относят к одной из категорий в зависимости от преобладающего минерала:

кислотные – шлаки с преобладанием кремния и алюминия;
основные – с высоким содержанием магния, кальция марганца;
промежуточные – с равнозначным содержанием кислотных и основных соединений.

При переработке шлаков металлургического производства учитывают вид распада шлакового монолита. Так, при силикатном распаде кальциевый силикат трансформируется из бета в гамма форму с увеличением объема.

Кусок шлака покрывается трещинами, затем рассыпается в порошок. Известковый распад – результат гидратации извести. Характерен для мартеновских шлаков. Шлаковый камень растрескивается и разваливается на части.

Сталеплавильные шлаки

Отходы сталеплавильной отрасли в 2 раза меньше доменных по объему, но значительная часть сталеплавильных шлаков все еще попадает в отвалы. Этот вид применяют:

в производстве щебня;
в домнах и вагранках в качестве флюса;
в сельском хозяйстве для известкования почв.

Образование и использование золошлаковых отходов

Золошлаковые отходы образуются преимущественно на ТЭЦ. При горении измельченного угля, смешанного с мазутом, микрочастицы золы улетают с дымовыми газами. Органическая составляющая топлива превращается в дым и пар, минеральные компоненты превращаются в золу и шлак. Зольный остаток спекается в крупные куски. При перемешивании со шлаком формируются золошлаковые отходы.

Отходы ТЭЦ при хранении в отвалах занимают огромные площади. ТЭС мощностью 1 ГВт в сутки образует 1000 тонн шлака и золы. Такая масса отходов при захоронении слоем 8 м требует отчуждения более гектара земель в год

При таких объемах переработка золошлаковых отходом имеет важное экономическое и экологическое значение

Стоимость отходов

Существует два способа определить расценки на вторичный продукт металлургического производства. Первый вариант прямое обращение к государственным сметным нормативам, в частности ТСЦ – территориальный сборник цен. К сожалению, данная нормативная база обновляется нерегулярно и под шлак металлургический, цена может не соответствовать актуальной стоимости.

Второй подход – ввод в поисковую систему фразы куплю шлак металлургический. Варианты ответа доступны по разным регионам РФ. Стоимость шлака металлургического указываются с учетом фракции (более мелкие куски обходятся дороже в среднем на 300 рублей за тонну).Так, актуальные расценки металлургических шлаков фракции 20-40 начинаются с 1300 рублей за тону, цена для размеров 40-70 – 1000.

Образование и использование золошлаковых отходов

Рассмотрим подробно процесс на примере теплоэлектростанций, где сырьем выступает измельченный уголь, смешиваемый с мазутом. Выбор основан тем фактом, что основной источник, формирующий золошлаковые отходы – ТЭЦ. Процесс горения сопровождается отделением микрочастиц золы, который уносятся тягой вместе с дымом. При этом, дым и пар образуются органикой, тогда как минеральные компоненты сгорающего топлива оседают в шлак и золу. Не улетевший, тяжелый зольный остаток, оседает на подтопки, сплавляясь между собой, что приводит к формирования отдельных кусков. Далее зола перемешивается со шлаком, образуя золошлаковые отходы, которые транспортируются на хранение в специальные отвалы. При этом, золошлаки сортируются отдельно от недожога – частиц несгоревшего угля.