4. Источники образования золошлаковых отходов и пути их рационального использования. Золошлаковые отходызолошлаковые отходы - это... Что такое золошлаковые отходы?3.2.11 золошлаковые отходы: Отходы, образуемые в результате сжигания угля, торфа и их смесей в энергетических целях. Примечания 1 Золошлаковые отходы, прошедшие обезвреживание, обработку, переработку и получившие сертификат соответствия природоохранным и санитарно-гигиеническим требованиям, пригодны для получения вторичной продукции. 2 Из золошлаковых отходов, пригодных для получения вторичной продукции, изготовляют золошлаковые материалы, могущие получить сертификат соответствия требованиям технических регламентов, стандартов, сводов правил и международных договоров для целей дальнейшего использования в хозяйственном обороте. Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
Смотреть что такое "золошлаковые отходы" в других словарях:
normative_reference_dictionary.academic.ru Золошлаковые отходы - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Золошлаковые отходыCтраница 1 Золошлаковые отходы используют в дорожном строительстве. Они служат хорошим сырьем для производства минераловатных изделий. Высокое содержание СаО в золе сланцев и торфа позволяет использовать ее для снижения кислотности - известкования почв. [1] Золошлаковые отходы используют в дорожном строительстве. Они служат хорошим сырьем для производства минераловатных изделий. Высокое содержание СаО в золе сланцев и торфа позволяет использовать ее для снижения кислотности - известкования почв. Растительная зола широко используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения в виду значительного содержания калия и фосфора, а также других необходимых растениям макро - и микроэлементов. [2] Золошлаковые отходы, содержащие в своем составе до 25 % шлака, применяются в производстве без предварительного расфракционирования. В случае применения золошлаковой смеси, содержащей шлака более 25 %, производится разделение ее по фракциям, дозировка и подача в производство. [3] Кислые золошлаковые отходы, а также основные с содержанием свободной извести 10 % используют как активную минеральную добавку при производстве цемента. [4] Кислые золошлаковые отходы, а также основные с содержанием свободной извести s: 10 % используют как активную минеральную добавку при производстве цемента. [5] Изучены свойства всех видов золошлаковых отходов большинства крупных электростанций, на которых образуется свыше 50 % золы и шлаков, разработаны технологические процессы получения цемента и производства изделий полной заводской готовности. [6] Для легирования стали ванадием используются золошлаковые отходы от сжигания мазута на тепловых электростанциях. Анализ показывает, что в золе обычно содержится до 30 % пентонида ванадия, около 10 % оксида никеля и до 30 - 40 % сульфатов. Химический состав золы и шлака в топке определяется как характеристиками сжигаемых мазутов, так и типом используемых форсунок, а также термодинамическими и аэродинамическими условиями. [7] Композиционные вяжущие на основе дрменных шлаков и золошлаковых отходов Донецкого региона / / В кн.: Докл. [8] Наиболее эффективно используют в промышленности металлические отходы, хуже золошлаковые отходы ТЭС, шлаки металлургии. [9] Примерно таким же требованиям соответствуют техногенные грунты из золошлаковых отходов. Такие грунты в пределах глубины сжимаемой толщи основания фундаментов также практически однородны и изотропны. [10] Вместе с тем, несмотря на наличие разработанных процессов утилизации топливных золошлаковых отходов, уровень их использования все еще остается низким по сравнению с имеющимися ресурсами. [11] Вместе с тем, несмотря на наличие разработанных процессов утилизации топливных золошлаковых отходов, уровень их использования все еще остается низким. [12] Уменьшение или полное прекращение сброса вод ГЗУ может быть достигнуто изменением технологии удаления золошлаковых отходов ТЭС. Это реализовано в разработанной ВТИ пневмогидравлической системе удаления золы. Транспорт золы в помещении, где находятся золоуловители, производится по аэрожелобам. Между бункерами золоуловителей и аэрожелобами расположены пневмослоевые затворы-переключатели, исключающие присосы воздуха в бункера и позволяющие переключать подачу золы в одну из двух систем аэрожелобов - рабочую или резервную. Аэрожелобами зола собирается из бункеров всех золоуловителей одного или двух энергоблоков в одну точку и направляется либо в бункера, из которых отгружается потребителю, либо в золосмывные аппараты большой производительности, затем в багерные насосы и на золоотвал. [13] Перечисленным требованиям удовлетворяет тампонажный раствор с облегчающей добавкой - алюмосиликатными полыми микросферами, изготавливаемых из золошлаковых отходов ТЭС и обладающих насыпной плотностью 580 - 650 кг / м3 и гидростатической прочностью 8 - 15 МПа. Данный состав исследован и успешно применяется специалистами института ТюменьНИПИгаз. Перед нами стояла задача адаптировать применение указанной добавки к условиям Татарстана. В результате проведенных исследований получено, что добавка микросфер в количестве 20 - 30 % и понизителя водоотдачи полиоксиэтилена ( ПОЭ) снижает плотность, водоотделение и водоотдачу тампонажного раствора, прочность камня при этом остается высокой. [14] В отечественной теплоэнергетике, когда речь идет о золе и шлаке угольных ТЭС, широко распространен термин золошлаковые отходы. Подобная терминология затрудняет понимание возможности практического применения зол и шлаков ТЭС в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве страны и реализации их как товарного продукта. В результате подготовки и высокотемпературной обработки угля на выходе ТЭС образуются золошлаковые материалы ( ЗШМ) - новое минеральное сырье определенного химического, минералогического и гранулометрического состава. [15] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ru Утилизация золошлаковых отходов.Золошлаковые отходы образуются при сжигании твердого топлива в топках тепловых электростанций при температуре в топочной камере 1200-1700° С. Выход золошлаковых отходов зависит от вида топлива и составляет бурых углях 10-15%, в каменных 3-40%, в горючих сланцах 50-80%, мазут с 0,15-0,20%. Топливо сжигают в виде мелких кусков или в пылевидном состоянии, отходы образуются соответственно в виде шлака или золы. Золы улавливают с помощью воды в специальных бункерах и удаляют в виде пульпы гидротранспортом в золоотвалы. Шлаки гранулируют путем быстрого охлаждения водой и удаляют в отвалы сухим или гидравлическим способом помола представляет собой тонкодисперсный материал и состоит из частиц круглостью 0,1-0,005 мм. Крупность частиц шлака 20-30 мм. Химический состав золошлаковых отходов зависит от минеральной ее составляющей топлива и колеблется в зависимости от месторождений угля. Примерное содержание основных оксидов в золошлаковых отходах: SiO2 37-632 А12О3 9-37%, Fe2O3 4-17%, СаО 1-32%, MgO 0,1-5%, SO3 0,05-2,5%. присутствует несгоревшее топливо до 6-7% и более, в шлаках, как пр; вило, оно отсутствует. В золошлаковых отходах также концентрируются радионуклиды. При использовании их для производства строительных материалов необходимо осуществлять контроль за их содержанием. При оценке золошлаковых отходов как сырья для строительных материалов важной характеристикой их химического состава является соотношение основных и кислотных оксидов - модуль основности:М = (СаО + МцО) : (SiO2 + А12О3),при Мо> 1 шлаки относятся к основным, при Мо< 1 - к кислым Большинство золошлаков - кислые. Истинная плотность золошлаков в зависимости от химико-макрологического состава колеблется в пределах 1800-2400 кг/м1, насыпная 600-1100 кг/м3. Зола и шлак являются крупнотоннажными отходами. Так, например, тепловая электростанция мощностью 1 млн кВт за сутки сжигает около 10 000 т угля, при этом образуется около 1000 т золы и шлака. Золошлаковые отвалы занимают тысячи гектаров земель, пригодных для использования в сельском хозяйстве. Ими загрязняются почвы, поверхностные, подземные воды и особенно воздушный бассейн. Золошлаковые отходы являются ценным вторичным минеральным сырьем. Зола и шлак обладают гидравлической активностью и могут использоваться для производства бесклинкерных вяжущих, в качестве сырьевых компонентов для получения цементного клинкера и как добавки к цементам. Из бесклинкерных вяжущих наиболее известен известково-зольный цемент, получаемый совместным помолом золы и извести. Состав известково-зольных цементов зависит от содержания в золе активного оксида кальция, оптимальное количество извести в этом цементе составляет 10-40%. Золы и шлаки используют как добавки при производстве портландцемента. Присутствие в составе золы несгоревшего топлива приводит к снижению его расхода при производстве цемента. В портландцемент добавляют до 15% золошлака, в пуццолановый до 25-40%. Введение золы в цемент снижает его прочность в начальные сроки твердения, а при длительных сроках твердения прочность цементов с золой становится более высокой. Одним из наиболее перспективных направлений утилизации золошлаковых отходов является производство из них пористых заполнителей для легких бетонов. Мелкий заполнитель может быть заменен золой. В качестве крупных заполнителей применяют щебень из топливных шлаков, аглопорит на основе золы, зольный обжиговый и безобжиговый гравий и глинозольный керамзит. Шлаки, используемые для производства щебня, должны быть устойчивы против распада. При медленном охлаждении шлаков наряду с образованием минералов могут происходить полиморфные превращения, что приводит к распаду и самопроизвольному превращению кусков шлака в порошок. Для предотвращения распада топливные шлаки рекомендуется применять после длительного (3-6 месяцев) вылеживания в отвалах, в результате чего в них гасится свободный оксид кальция, частично выщелачиваются соли и окисляются топливные остатки. Топливные шлаки и зола являются сырьем для производства искусственного пористого заполнителя - аглопорита. При обычной технологии его получают в виде щебня. Разработаны также технологии производства аглопори-тового гравия из золы, глинозольного керамзита и зольного гравия. Глинозольный керамзит получают вспучиванием и спеканием в печах гранул, сформованных из смеси глины и золы. Разработаны технологии производства обжигового и безобжигового зольного гравия, позволяющие использовать практически любые золы, получаемые от сжигании различных видом углей. Установлена эффективность введения золы до 20-30% взамен цемента при изготовлении бетонов и растворов. Особенно целесообразно введение юлы в бетон гидротехнических сооружений. Например, зола использовалась при строительстве Днестровского гидроузла, Братской ГЭС. Золошлаковые отходы используют для производства силикатного кирпича, взамен извести и песка, при этом расход извести снижается на 10-50%, песка на 20-30%. Такой кирпич имеет более низкую плотность, чем обычный. Топливные зола и шлак применяются в качестве отощающих и выгорающих добавок в производстве керамических изделий на основе глинистых материалов, а также в качестве основного сырья для изготовления зольной керамики. Так, на обычном оборудовании кирпичных заводов может быть изготовлен зольный кирпич из массы, состоящей из золы, шлака, натриевого жидкого стекла в количестве 3% по объему. Зольная керамика характеризуется высокой кислотостойкостью, низкой истираемостью, высокой химической и термической стойкостью. Из топливных золошлаков получают плавленые материалы: шлаковую пемзу и вату. Разработана технология производства высокотемпературной минеральной ваты методом плавки в электродуговой печи. Этот материал используется для изоляции поверхностей с температурой до 900-1000° С. Также возможно получение стекол, архитектурно-строительных изделий и облицовочных плиток. Одним из основных потребителей золошлаковых отходов является дорожное строительство, где их используют как засыпку при устройстве оснований, для приготовления асфальтобетонных покрытий. Золу используют также в качестве наполнителей для производства мастик рулонных кровельных материалов. Несмотря на очевидные выгоды и перспективы широкого применения золошлаковых отходов, объем их использования в нашей стране не превышает 10%. Утилизация зол и шлаков требует решения целого комплекса вопросов от разработки технических условий на их применение, технологических линий по их переработке, транспортных и погрузочно-разгрузочных средств до перестройки психологии хозяйственников в отношении вторичных минеральных ресурсов. Основные направления переработки отходов пластмасс. Подготовка к утилизации отходов производства и потребления. Твердые отходы пластмасс разделяются на отходы производства и потребления. Производство пластмассового сырья сопровождается образованием твердых технологических отходов в виде слитков, кусков, бракованных волокон и т.д. Использование таких отходов целесообразно на перерабатывающих предприятиях, т.к. отходы не требуют очистки и т.д. Такие отходы перерабатывают по 2 направлениям: 1. С целью производства того же продукта, в процессе производства которого образовался данный продукт. Иногда сбор автоматический и сразу после образования. Сырье подается на измельчение. После измельчения его смешивают с основным сырьем и направляют в приемные устройства экструдеров и формовочных установок. 2. Для изготовления изделий менее ответственного назначения. Сортировка отходов, измельчение и гранулирование. Переработка отходов производства пластмасс облегчена по сравнению с отходами потребления концентрированием их на производствах и предохранением от загрязнения. С отходами пластмасс теряется огромное кол-во ценных органических продуктов, повторное использование которых сократило бы потребление сырья и загрязнение ОС. Переработке отходов пластмасс предшествует их сбор, сортировка, очистка от примесей, уплотнение, а также гранулирование. Приемы в переработке: - измельчение - экструзия - флотация - экстракция - растворения - грохочение В соответствии с образцовой технологической схемой регенерации пластмасс из отходов потребления на переработку поступают отходы с примесями. Из мешков конвейером их направляют в дробилку. Измельченную смесь промывают и пневмотранспортом направляют в воздушный классификатор, в котором сепарируют около 3% тяжелых отходов. Затем отходы дополнительно измельчают в дробилке второй ступени и потоком воздуха через магнитный сепаратор удаляют оставшиеся металлы. Высушенные отходы перемешивают в турбинной мельнице для предотвращения комкования и направляют в экструдер, в котором превращают отходы в таблетки. При использовании флотации изменят поверхностное натяжение на границе «воздух – полимер – вода», подбирая концентрации смачивающих веществ (желатин, катион- и анионактивные). При этом одни виды пластмасс всплывают, а другие вместе с примесями осаждаются на дно. infopedia.su Золошлаковые отходы - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2Золошлаковые отходыCтраница 2 Для цементирования верхних интервалов скважины в условиях месторождений ОАО Татнефть рекомендовано применение полых алюмосиликатных микросфер, изготавливаемых из золошлаковых отходов ТЭС и обладающих достаточной прочностью на сжатие. [16] Использование зол ТЭС в строительстве и других отраслях сдерживается целым рядом факторов, в частности тем, что на многих ТЭС используется гидроудаление золы, и получаемые золошлаковые отходы ( ЗШО) неоднородны и имеют нестабильные физико-химические характеристики. [17] В решении проблемы ТИП важным направлением для отрасли является расширение производства строительных материалов ( кирпич, блоки из ячеистого бетона, шлакоблоки, другие строительные и отделочные материалы и конструкции) на основе золошлаковых отходов. Использование золошлаковых отходов имеет принципиально важное значение прежде всего с позиции улучшения экологической обстановки в стране. В настоящее время этой проблемой занимается около 20 кооперативов. [18] В производстве стеновых материалов возможности газосбережения в размере 3 5 - 4 млрд. м связаны с производством керамического кирпича с повышенной пустотностью до 40 - 50 %, увеличением выпуска изделий на основе отходов углеобогащения, зол и золошлаковых отходов ТЭС. [19] Св-ва зол ТЭС: содержание несгоревших частиц топлива 0 5 - 20 %; удельная поверхность 1800 - 5000 см2 / г; насыпная масса 600 - 800 кг / м3; минералогический состав: стекловидная масса, метакаолинит, гамма-глинозем, муллит, свободная кремнекис-лота, окислы железа, карбонаты и несгоревший уголь. Для золошлаковых отходов характерно отсутствие включений шлаковых частиц размером более 3 - 5 мм. К отходам углеобогащения относятся отходы углеобогащения коксохимзаводов, отходы центральных обогатительных фабрик ( ЦОФ) и негорелые шахтные породы. Негорелые шахтные породы должны содержать 3 - 30 % угля. [20] В решении проблемы ТИП важным направлением для отрасли является расширение производства строительных материалов ( кирпич, блоки из ячеистого бетона, шлакоблоки, другие строительные и отделочные материалы и конструкции) на основе золошлаковых отходов. Использование золошлаковых отходов имеет принципиально важное значение прежде всего с позиции улучшения экологической обстановки в стране. В настоящее время этой проблемой занимается около 20 кооперативов. [21] В настоящее время в Советском Союзе разработан и внедряется ряд комплексных мероприятий по полезному использованию золы и шлака. Разработаны схемы производства аглопоритового гравия из золошлаковых отходов, который должен найти широкое применение при изготовлении легковесных стеновых материалов. Полезное использование золошлаковых материалов уже организовано на предприятиях строительной индустрии в Иркутске, Караганде и других городах. Шлак почти полностью поступает в систему золоудаления. Что касается золы, то часть ее уходит с дымовыми газами в дымовую трубу. Для полезного применения золы необходимо устраивать золо-отборные установки под бункерами золоуловителей. [22] Отходы многих производств могут быть использованы как сырье для получения строительных материалов. К таким производствам относится металлургия ( шлаки), теплоэнергетика ( золошлаковые отходы), химическая ( фосфатные, пиритные огарки), горнодобывающая и другие отрасли промышленности. [23] Радикальным решением этой проблемы может стать переход на систему сухого разделения золы и шлака, которые обладают ценными свойствами как строительные материалы. Мировой опыт свидетельствует об использовании в ряде стран 50 - 90 % ежегодного выхода золошлаковых отходов, предпочтительно с непосредственной отгрузкой потребителям. Невостребованная часть складируется с минимальным воздействием на окружающую среду. [24] Золошлаковые смеси рекомендуются для отсыпки земляного полотна. В СоюздорНИИ ( Санкт-Петербургский филиал, 1992) проанализирована возможность применения металлургических шлаков горелых формовочных земель и золошлаковых отходов гидроудаления - продуктов сгорания на ТЭС твердого топлива ( каменного угля, торфа) в дорожном строительстве. Установлена степень снижения их экологической опасности для природной среды, связанной с использованием в конструктивных слоях дорожных одежд при строительстве кольцевой дороги вокруг Санкт-Петербурга. Однако сделан вывод о том, что в условиях повышенной дренирующей способности грунтов опасность вымывания токсичных веществ возрастает, поэтому в таких условиях их применять не рекомендуется. [25] Необходимо форсировать создание головных экологически чистых энергоблоков, предназначенных для работы на основных видах твердого топлива страны. Проекты таких блоков включают перспективные и наиболее эффективные решения по сжиганию топлива, очистке дымовых газов, водоподготовке и утилизации золошлаковых отходов, в том числе котлов с кипящим слоем; ПГУ с внутрицикловой газификацией; новые электро - и рукавные фильтры; методы совмещенной очистки газов от окислов серы и азота. [26] Исследования данной проблемы для сравнения рисков от воздействия угольного и газового топливных циклов производства электроэнергии на здоровье людей и окружающую природную среду необходимо продолжить. Для экологической оценки производства электроэнергии на угольных ТЭС требуется определить вредные выбросы по всей угольной цепи электротехнологического комплекса: добычу угля и складирование породы; хранение отходов; транспорт угля; производство электроэнергии на ТЭС и складирование уловленных золошлаковых отходов. [27] С появлением двигателей внутреннего сгорания и крупных тепловых электростанций, а также дальнейшим развитием химической промышленности качественный состав загрязнителей существенно изменяется. В воздушный бассейн начинают выбрасывать значительные количества окислов азота, соединений свинца и ртути, аммиак, сероводород, углеводороды, альдегиды, бензпирен и др.; в водоемы поступает большое количество различных химических соединений. Растут горы золошлаковых отходов и терриконы, появляются первые белые моря содового производства, как само собой разумеющееся строятся шлаконакопители. Энгельса, который пишет в Диалектике природы: Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. [28] Твердые отходы тепловых электростанций - золы и шлаки - близки к металлургическим шлакам по составу. Степень использования золошлаковых отходов ТЭС низка: в 1985 году в СССР было использовано 13 5 млн. т этих отходов, к 1990 году планировалось довести объем использования до 23 5 млн. т в год, однако объем использования этих отходов в 1990 году в России составил только 4 4 млн. т или 0 5 % от имевшихся ресурсов. По химическому составу эти отходы на 80 - 90 % состоят из SiO2, A12O3, FeO, Fe2O3, CaO, MgO со значительными колебаниями их содержания. Кроме того, в состав этих отходов входят остатки несгоревших частиц топлива ( 0 5 - 20 %), соединения титана, ванадия, германия, галлия, серы, урана. Химический состав и свойства золошлаковых отходов определяют основные направления их использования. [29] Для крупных электростанций, сжигающих малозольное топливо, разработана система колесного транспорта ( автомобильного или железнодорожного) золы из бункеров-накопителей, рассчитанных на суточный объем золы, на золоотвал или потребителю. На золоотвале зола выгружается в специальном помещении в золосмывные аппараты и затем распределяется по поверхности золоотвала. Решение проблемы прекращения сброса воды из систем ГЗУ может быть достигнуто путем использования золошлаковых отходов электростанций. Среди областей использования золошлаковых отходов ведущее место занимает строительство. [30] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ru 4. Источники образования золошлаковых отходов и пути их рационального использования4.1. Характеристика золы и золошлаковых отходов Улан-Удэнской тэц-2Золами обычно называют остатки от сжигания твердого топлива (угля, сланца, торфа). Размер частиц золы менее 0,14 мм. Более крупные зерна относят к шлаковому песку и щебню. Зола-унос (дымоходные золы) более однородны по составу и свойствам, чем золы отвала, поэтому они предпочтительнее для приготовления бетона. Пригодность золы для изготовления вяжущих и бетонов устанавливают опытным путем проверки химического состава и содержания вредных примесей, к которым относятся несгоревшее топливо, сера, негашеная известь, оксид магния. По виду сжигаемого топлива золы подразделяют на угольные, сланцевые и торфяные. В зависимости от модуля основности золы, как и шлаки, бывают кислые и основные (модуль). Химический состав зол сильно колеблется в зависимости от вида топлива. В золе может быть: 15..60% - SiO2; 5..45% - Al2O3; 5..40% -Fe2O3; 3..50%- CaO. В угольных золах больше содержится SiO2; в сланцевых и торфяных возрастает содержание CaO. Угольные и сланцевые золы в большинстве своем являются кислыми, золы горючих сланцев –основными. Активностью золы называют ее способность при смешивании в тонкоизмельченном виде с воздушной известью и затворении с водой твердеть в различных условиях. Активность повышается при наличии в золе кремнеземистого компонента или обожженных глинистых материалов и при повышении ее удельной поверхности. Зола является активным компонентом смешанного вяжущего и бетона, что обуславливает возможность ее эффективного использования для производства известково-зольных вяжущих в качестве активной минеральной добавки в цементы и бетоны, для производства ячеистых бетонов. Химическая активность золы повышается при тепловой обработке бетона. Большей активностью обладают основные золы. Некоторые золы, полученные при сжигании сланцев и отдельных видов торфа и угля, после тонкого помола могут использоваться как низкомарочные вяжущие вещества. Плотность золы составляет 1,75-2,4 г/см3, однако плотность отдельных фракций может значительно отличаться от средних значений. Насыпная плотность золы колеблется от 600 до1300 кг/м3.Плотность зависит от вида топлива и температуры сжигания, обычно увеличиваясь с повышением последней. Мелкие частицы топлива при пылеугольном сжигании сгорают на лету. При этом на их поверхности образуются плотная оболочка, а внутри они имеют пористую структуру. Пористостью частиц объясняется средняя плотность золы. Размеры частиц золы зависят от сырья, способа сжигания, места отбора пробы и обычно колеблются в пределах от 5…100 мкм. Золы, используемые для изготовления железобетонных изделий, не должны содержать более 5% несгоревшего топлива (золы от сжигания антрацита и каменного угля - более 10%) и 1% серы, а также включений негашеной извести. Зола должна выдерживать стандартные испытания на равномерность изменения объема, при этом образцы-лепешки изготавливают из раствора нормальной густоты, сухая смесь которого состоит из 1 части цемента и 3 частей золы. К зерновому составу золы обычно особых требований не предъявляется, но рекомендуется, чтобы для ячеистых бетонов использовалась зола с удельной поверхностью более 2500 см2/г, а для плотных бетонов –не менее 1500см2/г. С увеличением помола золы возрастает не только прочность бетона, но также водопотребность бетонной смеси и усадка бетона, поэтому оптимальный зерновой состав зол, а также содержание облагораживающих добавок (активизирующих золу, пластифицирующих бетонную смесь) целесообразно устанавливать предварительными опытами для конкретного вида золы и бетона. В г.Улан-Удэ источниками золошлаковых отходов являются ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. Предприятия электроэнергетической отрасли являются основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в республике. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях отрасли снизились по сравнению с 1996 г. на 24,23 тыс. тонн за счет уменьшения количества сжигаемого топлива, повышением эффективности работы золоулавливающих установок. Предприятиями энергетики образовано отходов всех видов 491305,784 тонн,из них производственные – 491022,834; непроизводственные (бытовые) –282,95. Основной вклад в образование отходов вносят золошлаковые отходы (ЗШО) –488306,7 (99,3%) тыс. тонн, из них использовано 18570 (3,7%), остальные размещаются на полигонах предприятий энергетики. В городе самым большим источником образования и размещения отходов является ТЭЦ-1, на которой в 1997 г. образовалось 115292,343 тыс. тонн всех видов отходов, из них золошлаки –114801 (98,7%). Золошлаки хранятся в двух золоотвалах: промежуточном и основном. Промежуточный эксплуатируется в зимний период и не имеет профильтрационного экрана. На ТЭЦ-2 образовалось всех видов отходов-26808,182 тыс. тонн, из них золошлаки –26772 (93,8%), которые переданы на основной золоотвал ТЭЦ-1. Золошлаковые отходы практически не используются как вторичные материальные ресурсы. В настоящее время проводятся подготовительные работы по использованию золошлаков в качестве наполнителя в строительные материалы. ТЭЦ-1 работает в основном на Гусиноозерском, ТЭЦ-2 на Тугнуйском углях. В 1997 г. были проведены исследования на токсичность золошлаковых отходов. Для оценки токсичности ЗШО на этих ТЭЦ были отобраны пробы топлива, золы из скрубберов и батарейных циклонов, пробы шлака и золошлаковых смесей с золоотвала. Пробы золы обогащены железом и немного кальцием.Золошлковые отходы ТЭЦ являются продуктом высокотемпературной термической обработки минеральной части угля, сжигаемого в котлах. В действующих в настоящее время «ИМД» временный классификатор токсичных промышленных отходов и методические рекомендации по определению класса токсичности промышленных отходов утвержденные Минздравом и ГКАТ СССР 13.05.87 № 4286-87, отходы угольной части ТЭК в токсичных отходах не значатся. Это значит, что как отходы угледобывающих предприятий (порода и вскрыша), так и ЗШО ТЭЦ токсичными не являются. studfiles.net : Использование золошлаковых отходов ТЭЦ в строительстве : Дом своими руками : Строительный Комплекс АТРА.А.ЧерепановИнститут тектоники и геофизики им. Ю.А.Косыгина ДВО РАН , г.ХабаровскИспользование золошлаковых отходов ТЭЦ в строительствеВ процессе деятельности предприятий электроэнергетики образуется много золошлаковых отходов. Годовое поступление золы в золоотвалы составляет по Приморскому краю от 2,5 до 3,0 млн. т в год, Хабаровскому – до 1,0 млн. т (рис.1). Только в пределах г. Хабаровска в золоотвалах хранится более 16 млн. т золы. Золошлаковые отходы (ЗШО) можно использовать в производстве различных бетонов, строительных растворов [2-7]. Керамики, теплогидроизоляционных материалов, дорожном строительстве, где они могут быть использованы взамен песка и цемента. Большее применение находит сухая зола уноса с электрофильтров ТЭЦ-3. Но использование таких отходов в хозяйственных целях пока ограничено, в том числе и в связи с их токсичностью. В них накапливается значительное количество опасных элементов. Отвалы постоянно пылят, подвижные формы элементов активно вымываются осадками, загрязняя воздух, воды и почвы. Использование таких отходов – одна из наиболее актуальных проблем. Это возможно путем удаления или извлечения из золы вредных и ценных компонентов и использование оставшейся массы золы в строительной индустрии и производстве удобрений. Краткая характеристика золошлаковых отходов На обследованных ТЭЦ сжигание углей происходит при температуре 1100-1600 С. При сгорании органической части углей образуются летучие соединения в виде дыма и пара, а негорючая минеральная часть топлива выделяется в виде твердых очаговых остатков, образуя пылевидную массу (зола), а также кусковые шлаки. Количество твердых остатков для каменных и бурых углей колеблется от 15 до 40%. Уголь перед сжиганием измельчается и в него, для лучшего сгорания, часто добавляют в небольшом (0,1-2%) количестве мазут. При сгорании измельченного топлива мелкие и легкие частицы золы уносятся дымовыми газами, и они носят название золы уноса. Размер частиц золы уноса колеблется от 3-5 до 100-150 мкм. Количество более крупных частиц обычно не превышает 10-15%. Улавливается зола уноса золоуловителями. На ТЭЦ-1 г. Хабаровска и Биробиджанской ТЭЦ золоулавливание мокрое на скруберах с трубами Вентури, на ТЭЦ-3 и ТЭЦ-2 г. Владивостока – сухое на электрофильтрах.Более тяжелые частицы золы оседают на подтопки и сплавляются в кусковые шлаки, представляющие собой агрегированные и сплавившиеся частицы золы размером от 0,15 до 30 мм. Шлаки размельчаются и удаляются водой. Зола уноса и размельченный шлак удаляются вначале раздельно, потом смешиваются, образуя золошлаковую смесь. В составе золошлаковой смеси кроме золы и шлака постоянно присутствуют частицы несгоревшего топлива (недожог), количество которого составляет 10-25%. Количество золы уноса, в зависимости от типа котлов, вида топлива и режима его сжигания может составлять 70-85% от массы смеси, шлака 10-20%. Золошлаковая пульпа удаляется на золоотвал по трубопроводам. Зола и шлак при гидротранспорте и на золошлакоотвале взаимодействуют с водой и углекислотой воздуха. В них происходят процессы, сходные с диагенезом и литификацией. Они быстро поддаются выветриванию и при осушении при скорости ветра 3 м/сек начинают пылить. Цвет ЗШО темносерый, в разрезе слоистый, обусловленный чередованием разнозернистых слойков, а также осаждением белой пены, состоящей из алюмосиликатных полых микросфер. Усредненный химический состав ЗШО обследованных ТЭЦ приведен в нижеследующей таблице 1. Таблица 1 Пределы среднего содержания основных компонентов ЗШО
Золы ТЭЦ, использующих каменный уголь, по сравнению с золами ТЭЦ, использующих бурые угли, отличаются повышенным содержанием SO3 и п.п.п., пониженным – оксидов кремния, титана, железа, магния, натрия. Шлаки – повышенным содержанием оксидов кремния, железа, магния, натрия и пониженным окислов серы, фосфора, п.п.п. В целом, золы высококремнистые, с достаточно высоким содержанием алюминатов. Содержание элементов-примесей в ЗШО по данным спектрального полуколичественного анализа рядовых и групповых проб показано в таблице 2. Промышленную ценность, согласно справочника [20], представляют золото и платина, по максимальным значениям приближаются к этому Yb и Li. Содержание вредных и токсичных элементов не превышает допустимых значений, хотя максимальные содержания Mn, Ni, V, Cr приближаются к «порогу» токсичности. Таблица 2
Содержание элементов-примесей в г/т ЗШО ТЭЦ г. Хабаровска
В составе ЗШО различаются кристаллическая, стекловидная и органическая составляющие.
Кристаллическое вещество представлено как первичными минералами минерального вещества топлива, так и новообразованиями, полученными в процессе сжигания и при гидратации и выветривании в золоотвале. Всего в кристаллической составляющей ЗШО устанавливается до 150 минералов. Преобладающие минералы - это мета- и ортосиликаты, а также алюминаты, ферриты, алюмоферриты, шпинели, дендритовидные глинистые минералы, оксиды: кварц, тридимит, кристобалит, корунд, -глинозем, окиси кальция, магния и другие. Часто отмечаются, но в небольших количествах, рудные минералы - касситерит, вольфрамит, станин и другие; сульфиды – пирит, пирротин, арсенопирит и другие; сульфаты, хлориды, очень редко фториды. В результате гидрохимических процессов и выветривания в золоотвалах появляются вторичные минералы – кальцит, портландит, гидроокислы железа, цеолиты и другие. Большой интерес представляют самородные элементы и интерметаллиды, среди которых установлены: свинец, серебро, золото, платина, алюминий, медь, ртуть, железо, никелистое железо, хромферриды, медистое золото, различные сплавы меди, никеля, хрома с кремнием и другие. Нахождение капельно-жидкой ртути, несмотря на высокую температуру сгорания угля, довольно частое явление, особенно в составе тяжелой фракии продуктов обогащения. Вероятно этим объясняется ртутное заражение почв при использовании ЗШО в качестве удобрения без специальной очистки. Стекловидное вещество – продукт незавершенных превращений при горении, составляет существенную часть зол. Представлено разноокрашенным, преимущественно черным стеклом с металлическим блеском, разнообразными шарообразными стекловидными, перламутроподобными микросферами (шариками) и их агрегатами. Они слагают основную массу шлаковой составляющей ЗШО. По составу – это оксиды алюминия, калия, натрия и, меньше, кальция. К ним же относятся некоторые продукты термообработки глинистых минералов. Часто микросферы полые внутри и образуют пенистые образования на поверхности золоотвала и водоотстойных прудов. Органическое вещество представлено несгоревшими частицами топлива (недо-жог). Преобразованное в топке органическое вещество весьма отлично от исходного и находится в виде кокса и полукокса с очень малой гигроскопичностью и выходом ле-тучих. Количество недожега в исследуемых ЗШО составляло 10-15%.
Ценные и полезные компоненты ЗШО
Из составляющих ЗШО практический интерес представляют в золе железосодержащий магнитный концентрат, вторичный уголь, алюмосиликатные полые микросферы и инертная масса алюмосиликатного состава, тяжелая фракцйия, содержащая примесь благородных металлов, редких и рассеянных элементов. В результате многолетних исследований получены положительные результаты по извлечению ценных компонентов из золошлаковых отходов (ЗШО) и полной их утилизации [1,9,10] (рис.2). Путем создания последовательной технологической цепочки различных приборов и оборудования из ЗШО можно получить вторичный уголь, железосодержащий маг-нитный концентрат, тяжелую минеральную фракцию и инертную массу. Вторичный уголь. При технологическом исследовании методом флотации выделен угольный концентрат, названный нами вторичным углем. Он состоит из частиц несго-ревшего угля и продуктов его термической переработки – кокса и полукокса, характе-ризуется повышенной теплотворной способностью ( >5600 ккал) и зольностью (до 50-65%). После добавки мазута вторичный уголь можно сжигать на ТЭЦ, либо, делая из него брикеты, продавать населению как топливо. Извлекается он из ЗШО путем флота-ции. Выход до 10-15% от массы перерабатываемых ЗШО. Размеры частиц угля 0-2 мм, реже до 10 мм. Железосодержащий магнитный концентрат получаемый из золошлаковых отходов, состоит на 70-95% из шарообразных магнитных агрегатов и окалины. Остальные минералы (пирротин, лимонит, гематит, пироксены, хлорит, эпидот) присутствуют в количестве от единичных зерен до 1-5% от веса концентрата. Кроме того, в концентрате спорадически отмечаются редкие зерна платиноидов, а также сплавы железо-хромо-никелевого состава. Внешне это мелкотонкозернистая порошкообразная масса черного и темно-серого цвета с преобладающим размером частиц 0,1-0.5 мм. Частиц крупнее 1 мм не более 10-15%. Содержание железа в концентрате колеблется от 50 до 58%. Состав магнитного концентрата из золошлаковых отходов золоотвала ТЭЦ-1: Fe - 53,34%, Mn- 0,96%, Ti – 0,32%, S - 0,23%, P - 0,16%. По данным спектрального анализа в концентрате присутст-вует Mn до 1%, Ni первые десятые доли %, Co до 0,01-0,1%, Ti -0,3-0,4%, V - 0,005-0,01%, Cr – 0,005-0,1 (редко до 1%), W – от сл. до 0,1%. По составу это хорошая железная руда с лигирующими добавками. Выход магнитной фракции по данным магнитной сепарации в лабораторных условиях колеблется от 0,3 до 2-4% от массы золы. По литературным данным [3,8] при переработке золошлаковых отходов путем магнитной сепарации в производственных условиях выход магнитного концентрата достигает 10-20% от массы золы, при извлечении 80-88% Fe2O3 и содержании железа 40-46%. Магнитный концентрат из золошлаковых отходов может быть использован для производства ферросилиция, чугуна и стали. Он также может служить исходным сырьем для порошковой металлургии. Алюмосиликатные полые микросферы представляют собой дисперсный матери-ал, сложенный полыми микросферами размером от 10 до 500 мкм (рис.3). Насыпная плотность материала 350-500 кг/м3, удельная 500-600 кг/м3 . Основными компонентами фазово-минерального состава микросфер является алюмосиликатная стеклофаза, мул-лит, кварц. В виде примеси присутствует гематит, полевой шпат, магнетит, гидрослю-да, оксид кальция. Преобладающие компоненты их химического состава являются кремний, алюминий, железо (табл. 3). Возможны микропримеси различных компонентов в количествах ниже порога токсичности или промышленной значимости. Содержание естественных радионуклидов не превышает допустимых пределов. Максимальная удельная эффективная активность составляет 350-450 Вк/кг и соответствует строи-тельным материалам второго класса (до 740 Вк/кг).
Таблица 3 Содержание основных элементов в микросферах из золы ТЭЦ-1
Содержание Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn не более 0.05% каждого элементаБлагодаря правильной сферической форме и низкой плотности, микросферы обла-ают свойствами прекрасного наполнителя в самых разнообразных изделиях. Перспективными направлениями промышленного использования алюмосиликатных микрофер являются производство сферопластиков, дорожно-разметочных термопластиков, тампонажных и буровых растворов, теплоизоляционных радиопрозрачных и облегченных строительных керамик, теплоизоляционных безобжиговых материалов и жаро-стойких бетонов [3].За рубежом микросферы находят широкое применение в различных отраслях про-мышленности. В нашей стране использование полых микросфер крайне ограничено и они вместе с золой сбрасываются в золоотвалы. Для ТЭЦ микросферы являются «вред-ным материалом», забивающим трубы оборотного водоснабжения. Из-за этого приходится в 3-4 года полностью производить замену труб или проводить сложные и доро-гостоящие работы по их очистке.Инертная масса алюмосиликатного состава, составляющая 60-70% массы ЗШО, получается после удаления (извлечения) из золы всех выше перечисленных концентратов и полезных компонентов и тяжелой фракции. По составу она близка к общему составу золы, но будет на порядок меньше содержать желез, а так же вредные и токсичные. Состав ее в основном алюмосиликатный. В отличии от золы она будет иметь более мелкий равномерный гранулометрический состав (за счет до измельчения при извлечении тяжелой фракции). По экологическим и физико-химическим свойствам может широко использоваться в производстве строительных материалов, строитель-стве и в качестве удобрения – заменителя известковой муки (мелиорант).Сжигаемые на ТЭЦ угли, являясь природными сорбентами, содержат примеси многих ценных элементов (табл.2), включая редкие земли и драгметаллы. При сжигании их содержание в золе возрастает в 5-6 раз и может представлять промышленный интерес.Тяжелая фракция, извлекаемая методом гравитации с помощью усовершенствованных обогатительных установок, содержит тяжелые металлы, включая драгметаллы. Путем доводки из тяжелой фракции извлекаются драгметаллы и, по мере накопления, другие ценные компоненты (Cu, редкие и др.). Выход золота из отдельных изученных золоотвалов составляет 200-600 мг из одной тонны ЗШО. Золото тонкое, обычными методами неизвлекаемое. Используется технология его извлечения типа ноу-хау.Утилизацией ЗШО занимаются многие. Известно более 300 технологий их переработки и использования, но они в основыной своей массе посвящены использованию золы в строительстве и производстве строительных материалов, не затрагивая при этом извлечения из них как токсичных и вредных компонентов, так и полезных и ценных.Нами [1,10] разработана и опробована в лабораторных и полупромышленных условияхпринципиальная схема переработки ЗШО и полной их утилизации (рис. ).При переработке 100 тыс. т ЗШО можно получить: - вторичный уголь – 10-12 тыс.т ;- железорудный концентрат – 1,5-2 тыс.т;- золото – 20-60 кг;- строительный материал (инертная масса) – 60-80 тыс.т.Во Владивостоке и Новосибирске разработаны близкие по типу технологии пере-работки ЗШО, расчитаны возможные затраты и предусмотрено необходимое оборудо-вание.Извлечение полезных компонентов и полная утилизация золошлаковых отходов за счет использования их полезных свойств и производства строительных материалов по-зволит высвободить занимаемые площади и снизить негативное воздействие на окру-жающую среду. Прибыль при этом является желательным, но не решающим фактором. Затраты на переработку техногенного сырья с получением продукции и одновременной нейтрализацией отходов могут быть выше стоимости продукции, но убыток в этом случае не должен превышать затраты на снижение негативного воздействия отходов на окружающую среду. А для энергетических предприятий утилизация золошлаковых отходов – снижение технологических расходов на основное производство. Литература 1. Бакулин Ю.И., Черепанов А.А. Золото и платина в золошлаковых отходах ТЭЦ г. Хабаровска//Руды и металлы, 2002, №3, с.60-67.2. Борисенко Л.Ф., Делицын Л.М., Власов А.С. Перспективы использования золы угольных тепловых электростанции./ЗАО «Геоинформмарк», М.:2001, 68с.3. Кизильштейн Л.Я., Дубов И.В., Шпицгауз А.П., Парада С.Г. Компоненты зол и шлаков ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1995, 176 с.4. Компоненты зол и шлаков ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1995, 249 с.5. Состав и свойства золы и шлаков ТЭС. Справочное пособие под ред. Мелентьева В.А.,Л.: Энергоатомиздат, 1985, 185 с.6. Целыковский Ю.К. Некоторые проблемы использования золошлаковых отходов ТЭС в России. Энергетик. 1998, №7,с.29-34. 7. Целыковский Ю.К. Опыт промышленного использования золошлаковых отходов ТЭС// Новое в российской энергетике. Энергоиздат, 2000, № 2, с.22-31. 8. Ценные и токсичные элементы в товарных углях России: Справочник. М.: Недра, 1996, 238 с. 9. Черепанов А.А. Золошлаковые материалы// Основные проблемы изучения и до-бычи минерального сырья Дальневосточного экономического района. Минерально-сырьевой комплекс ДВЭР на рубеже веков. Раздел 2.4.5. Хабаровск: Изд-во ДВИМ-Са, 1999, с.128-120.10. Черепанов А.А. Благородные металлы в золошлаковых отходах дальневосточных ТЭЦ// Тихоокеанская геология, 2008. Т. 27, №2, с.16-28. Список рисунковк статье А.А.Черепанова Использование золошлаковых отходов ТЭЦ в строительстве Рис.1. Заполнение золоотвала ТЭЦ-1 г. ХабаровскРис.2. Принципиальная схема комплексной переработки золошлаковых отходов ТЭЦ.Рис.3. Алюмосиликатные полые микросферы ЗШО.
skatr.ru Кирпич из золы. Утилизация золы и шлаков.Отвалы ТЭС и ТЭЦ занимают значительные территории (сотни тыс. га), являются источником загрязнения воздушного и водного бассейнов и увеличивают минерализацию грунтовых вод. В ряде регионов эти отвалы значительно осложнили экологическую обстановку. Если учесть, что во многих странах до 70-90% всей электроэнергии вырабатывается при сжигании твердого топлива, то рост золошлаковых отходов будет продолжаться и, следовательно, возрастет их отрицательное воздействие на экологию. Таким образом, утилизация золошлаковых отходов становится уже не столько вопросом экономии материальных ресурсов, сколько проблемой безопасности населения многих стран. Тепловая электростанция, которая работает на угле, имеет следующие выбросы:
Как правило твердые отходы содержат такие компоненты, как SiO2, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O и другие. Среди «других» элементов есть такие компоненты, как сера и соединения на их основе. Большая часть (как правило более чем 90%) приходится на два основных соединения:
Оба эти соединения могут применяться при производстве строительных материалов таких, как кирпич, блок, газобетон, сухие строительные смеси, добавки при производстве различных бетонов. После сжигания угля на теплоэлектростанциях и теплоэлектроцентралях твердые золошлаковые отходы как правило домалываются до определенного размера и подаются в трубах с водой в отстойники — золо-шламохранилища. Такие хранилища имеют сообщение с грунтовыми водами и после высыхания золошлаковых отходов также происходит загрязнение пылью атмосферы. titan-machinery.com | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
