Железосодержащие брикеты для металлургической отрасли из золошлаковых отходов угольных электростанций
ВВЕДЕНИЕ
В России прогнозные ресурсы энергетических углей составляют 3,9 - 4,9 трлн. т (4-е место в мире), и около 36% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, большая часть которых использует полезные ископаемые в качестве топлива - угли, сланцы, торф, в результате чего ежегодно образуется от 20 до 30 млн. тонн золошлаковых отходов (ЗШО). Как итог, золоотвалы разрастаются, становясь угрозой для экологии городов, находящихся в их непосредственной близости. В России под ЗШО ТЭЦ отчуждено около 20 тыс. км2 земельных участков (территория Израиля или Словении), на которых хранится 1,7-1,9 млрд. тонн отходов сжигания угля. Большинство полигонов переполнено, многие ТЭЦ по существующим нормам находятся под угрозой закрытия [1]. Количество накопившихся отходов на Урале составляет 540 млн т, в Сибири – 420 млн т, в Забайкалье и на Дальнем Востоке – 225 млн т. [2], а всего в настоящее время на российских золоотвалах накоплено около 1,9 млрд т. ЗШО.
В то же время, уровень их утилизации составляет не более 10%. Поэтому разработка технологий утилизации отходов от сжигания твердого топлива является актуальной задачей [3, 4]
По данным многочисленных исследований ЗШО могут найти применение при производстве строительных материалов (включая бетоны, растворы, цементы, керамические изделия), в сельском хозяйстве (в качестве добавок, улучшающих структуру почвы), в качестве техногенного источника ценных компонентов (алюмосиликатные микросферы, концентраты драгоценных металлов и редкоземельных элементов и т.д.), а также как источник железосодержащего концентрата для металлургической отрасли.
В данной работе рассматривается область крупнотоннажного применения золошлаковых отходов – производство сырья для металлургической отрасли, а конкретно – изготовление железосодержащих брикетов (окатышей), на основе извлеченного из ЗШО магнитного материала т.к это продукт, объемы потребления которого очень велики как в России, так и в других странах. Дополнительную экологическую ценность окатышам придает тот факт, что они изготавливаются с использованием алюмосиликатного вяжущего произведенного на основе компонентов, извлечённых из ЗШО.
Снижение издержек производства стоит в ряду приоритетных задач металлургического производства. Один из путей решения проблемы - использование промышленных отходов в качестве сырья для производства чугуна и стали. Вопрос утилизации отходов стоит на стыке проблем ресурсосбережения, экологической безопасности и совершенствования технологий производства [3].
Оглавление
Введение5
1 аналитическая часть8
1.1 технологические схемы работы угольных энергоустановок8
1.2 типы топочных процессов и их особенности15
1.3 пневматическое и гидравлическое золоудаление18
2. Зшо как минеральное техногенное сырье.21
2.1 влияние золошлаковых отходов на окружающую среду28
2.2 аварии золоотвалов.30
3 мировой опыт переработки золошлаковых отходов32
3.1 технологии обогащения железосодержащих руд35
4 методы извлечения железа из золошлаковых отходов предприятий энергетики38
5 проведения эксперимента40
5.1 подготовка к эксперименту40
5.2 изготовление жидкого алюмосиликатного вяжущего41
5.3 проведение эксперимента по изготовлению железосодержащих брикетов43
5.4 анализ результатов эксперимента44
6 заключение46
Список литературы47
Список литературы
Проблемы и перспективы использования золошлаковых отходов / [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-i-perspektivy-ispolzovaniya-zoloshlakovyh-othodov
Независима газета / Опасные, но полезные золоотвалы / [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://www.ng.ru/ng_energiya/2020-10-12/16_7987_waste.htmlНекрасов А.С., Синяк Ю.В. Перспективы развития топливно-энергетического комплекса России на период до 2030 года// Проблемы прогнозирования. - 2007, № 4, С. 21 - 52.
Долгосрочный прогноз развития экономики России на 2007-2030 гг.// Проблемы прогнозирования. - 2007. - № 6. - С. 21 - 37
Бирюков В.В. и др. Российская экономика: проблемы формирования ресурсосберегающей модели развития и подходы к их решению. Под общ. ред. В.В. Бирюкова. -Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. - 178 с.
ИХТЦ химические технологии / Опыт зарубежной буржуазии / [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://ect-center.com/blog/zoloshlakovie-othody-2
Политехнический журнал / металлы в автмоилях / [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://www.metaljournal.com.ua/metals-in-electric-cars/А.А. Андреев, Р.И. Крайденко. Выделение ильменитового концентрата методом магнитной сепарации Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» для студентов III курса, обучающихся по направлению 240600 «Химическая технология материалов современной энергетики», специальности 240601 «Химическая технология материалов современной энергетики» Издательство Томского политехнического университета 2009
Кольский научный центр / Инновационные процессы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья / [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ksc.ru/90years/plaksinskie-chtenia2020/include/files/material.pdfЗелинская, Е.В. К вопросу рециклинга золы уноса теплоэлектростанций Е.В. Зелинская, Н.А. Толмачева, В.В. Барахтенко, А.Е. Бурдонов, А.В. Головни- на. Современные проблемы науки и об
Для побуждения движения на поворотах- и в местах соединения каналов устанавливают дополнительные побудительные сопла, вода к которым подводится под давлением около 5 атм.. При наличии таких побудительных сопел по каналам можно транспортировать куски весом до 5 кг. Очень высокая надежность низконапорного гидрозолоудаления позволяет выполнять каналы одиночными.
Высоконапорная система. При высоконапорном гидрозолоудалении зола и шлаки транспортируются по трубам, работающим полным сечением за счет напора, создаваемого насосом. Существуют две основные системы высоконапорного гидрозолоудаления: с последовательным включением аппаратов и с параллельным включением аппаратов.
Система с последовательным включением аппаратов имеет передвижную каретку, при установке которой в рабочем положении по оси трубопровода размещается напорное сопло и диффузор смешения. В холостом положении по оси трубы размещается транзитный цилиндрический участок с внутренним диаметром