लकड़ी की राख के उत्पादन के लिए उपकरण। ताप विद्युत संयंत्रों से निकलने वाली राख और स्लैग अपशिष्ट का उपयोग

ऊर्जा कंपनियाँ क्रास्नोयार्स्क क्षेत्रऔर साइबेरियाई जनरेटिंग कंपनी समूह का हिस्सा, खाकासिया गणराज्य को बेच दिया गया और 2013 में आर्थिक प्रचलन में लाया गया। 662,023 हजारों टन राख और स्लैग अपशिष्ट (ASW)।

वर्ष के दौरान, एसजीके की क्रास्नोयार्स्क शाखा ने आर्थिक कारोबार में कोयला कचरे की भागीदारी की मात्रा में 4% की वृद्धि की - 2012 में 637.848 हजार टन से 2013 में 662.023 हजार टन तक।

राख और स्लैग अपशिष्ट (थर्मल पावर प्लांटों में कोयला दहन का उप-उत्पाद) के आर्थिक कारोबार में वृद्धि की अनुमति मिलती है भार कम करोउन शहरों में पर्यावरण पर जहां कंपनी संचालित होती है। यह ध्यान देने योग्य है कि पिछले वर्ष राख और लावा कचरे की मुख्य मात्रा (625.5 हजार टन) का उपयोग बड़े पैमाने पर बिक्री के लिए किया गया था। पर्यावरण परियोजनानज़रोवो स्टेट डिस्ट्रिक्ट पावर प्लांट के राख डंप नंबर 2 के पुनर्ग्रहण के लिए। चुलिम नदी के क्षेत्र में स्थित 160 हेक्टेयर क्षेत्र के अपशिष्ट राख डंप के पुनर्ग्रहण से इन भूमियों को आर्थिक उपयोग में वापस लाना संभव हो जाएगा। उदाहरण के लिए, कुछ के बाद वहाँ प्रकट हो सकता है हरे रिक्त स्थान।

इसके अलावा, एसजीके की क्रास्नोयार्स्क शाखा निर्माण उद्योग में उद्यमों को राख और स्लैग कचरा बेचना जारी रखती है। कंपनी ने पहली बार 2007 में सूखी राख और स्लैग की बिक्री शुरू की। उस समय केवल 7 हजार टन कचरा ही बिका था। 2013 में, बिक्री की मात्रा 36.525 हजार टन राख और स्लैग अपशिष्ट थी। इस प्रकार, इस बाजार में संचालन के 6 वर्षों में राख और स्लैग कचरे की औसत वार्षिक बिक्री मात्रा में वृद्धि हुई है पाँच से अधिक बार. टीमांग में यह वृद्धि दर्शाती है कि बिल्डर इस प्रकार के कच्चे माल को अत्यधिक महत्व देते हैं। इसी समय, राख और लावा अपशिष्ट न केवल क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र के उद्यमों द्वारा, बल्कि रूस के अन्य क्षेत्रों से भी खरीदा जाता है।

इस दिशा में एसजीसी के सक्रिय कार्य के लिए धन्यवाद, पिछले साल बेचे गए और आर्थिक कारोबार में शामिल राख कचरे की मात्रा (662,023 हजार टन) ऊर्जा उद्यमों द्वारा उत्पन्न राख और स्लैग कचरे की मात्रा से 34% अधिक थी। शाखा (495 हजार टन)।

2014 में, एसजीके की क्रास्नोयार्स्क शाखा आर्थिक संचलन में राख और स्लैग कचरे को शामिल करने पर काम करना जारी रखेगी, जिससे इसका संचय कम हो जाएगा और भार कम करनापर्यावरण पर। नज़रोव्स्काया स्टेट डिस्ट्रिक्ट पावर प्लांट के राख डंप नंबर 2 के सुधार पर काम जारी रहेगा। इसके अलावा, कंपनी अवसरों पर विचार कर रही है बाज़ार विस्तारसूखी राख और स्लैग का विपणन और न केवल निर्माण उद्योग, बल्कि अन्य उद्योगों की जरूरतों के लिए भी।

निर्माण में थर्मल पावर प्लांट से निकलने वाली राख और स्लैग अपशिष्ट का उपयोग

विद्युत ऊर्जा उद्योग उद्यमों की गतिविधियों के दौरान, बहुत सारी राख और स्लैग अपशिष्ट उत्पन्न होता है। प्रिमोर्स्की क्षेत्र में राख से राख के ढेर की वार्षिक आपूर्ति 2.5 से 3.0 मिलियन टन प्रति वर्ष है, खाबरोवस्क क्षेत्र में - 1.0 मिलियन टन तक (चित्र 1)। अकेले खाबरोवस्क शहर के भीतर, 16 मिलियन टन से अधिक राख राख के ढेरों में जमा है।

राख और स्लैग अपशिष्ट (एएसडब्ल्यू) का उपयोग विभिन्न कंक्रीट, मोर्टार, सिरेमिक, थर्मल और वॉटरप्रूफिंग सामग्री और सड़क निर्माण के उत्पादन में किया जा सकता है, जहां उनका उपयोग रेत और सीमेंट के बजाय किया जा सकता है।
सीएचपीपी-3 पर इलेक्ट्रिक प्रीसिपिटेटर्स से सूखी फ्लाई ऐश का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन आर्थिक उद्देश्यों के लिए ऐसे कचरे का उपयोग अभी भी सीमित है, जिसमें इसकी विषाक्तता भी शामिल है। उनमें महत्वपूर्ण मात्रा में खतरनाक तत्व जमा हो जाते हैं।
डंप लगातार धूल भरे रहते हैं, तत्वों के मोबाइल रूप सक्रिय रूप से वर्षा से धुल जाते हैं, जिससे हवा, पानी और मिट्टी प्रदूषित हो जाती है।
ऐसे कचरे का उपयोग सबसे अधिक में से एक है वर्तमान समस्याएँ. यह राख से हानिकारक और मूल्यवान घटकों को हटाने या निकालने और निर्माण उद्योग और उर्वरक उत्पादन में शेष राख द्रव्यमान का उपयोग करके संभव है।

राख और लावा अपशिष्ट की संक्षिप्त विशेषताएँ

जांचे गए ताप विद्युत संयंत्रों में, कोयले का दहन 1100-1600o C के तापमान पर होता है।
जब कोयले का कार्बनिक भाग जलाया जाता है, तो धुएं और भाप के रूप में वाष्पशील यौगिक बनते हैं, और ईंधन का गैर-दहनशील खनिज भाग ठोस फोकल अवशेषों के रूप में निकलता है, जिससे धूल भरा द्रव्यमान (राख) बनता है। अच्छी तरह से गांठ लावा.
कठोर और भूरे कोयले के ठोस अवशेषों की मात्रा 15 से 40% तक होती है।

दहन से पहले कोयले को कुचला जाता है और बेहतर दहन के लिए अक्सर इसमें 0.1-2% की थोड़ी मात्रा में ईंधन तेल मिलाया जाता है।
जब चूर्णित ईंधन जलाया जाता है, तो छोटे और हल्के राख के कण ग्रिप गैसों द्वारा दूर ले जाए जाते हैं, और उन्हें फ्लाई ऐश कहा जाता है। फ्लाई ऐश कणों का आकार 3-5 से 100-150 माइक्रोन तक होता है। बड़े कणों की मात्रा आमतौर पर 10-15% से अधिक नहीं होती है।

फ्लाई ऐश को राख संग्राहकों द्वारा एकत्र किया जाता है।
खाबरोवस्क में सीएचपीपी-1 और बिरोबिडज़ान सीएचपीपी में, राख संग्रह को वेंचुरी पाइप के साथ स्क्रबर का उपयोग करके गीला किया जाता है; व्लादिवोस्तोक में सीएचपीपी-3 और सीएचपीपी-2 में, इसे इलेक्ट्रिक प्रीसिपिटेटर्स का उपयोग करके सुखाया जाता है।
भारी राख के कण अंडरफ्लो पर जम जाते हैं और गांठदार स्लैग में विलीन हो जाते हैं, जो 0.15 से 30 मिमी के आकार के राख के कणों को एकत्रित और संलयनित करते हैं।
स्लैग को कुचलकर पानी से निकाल दिया जाता है। फ्लाई ऐश और कुचले हुए स्लैग को पहले अलग-अलग हटा दिया जाता है, फिर राख और स्लैग मिश्रण बनाने के लिए मिश्रित किया जाता है।

राख और लावा के अलावा, राख और लावा मिश्रण की संरचना में लगातार बिना जले ईंधन (अंडरबर्निंग) के कण होते हैं, जिनकी मात्रा 10-25% होती है। फ्लाई ऐश की मात्रा, बॉयलर के प्रकार, ईंधन के प्रकार और उसके दहन मोड के आधार पर, मिश्रण के द्रव्यमान का 70-85%, स्लैग 10-20% हो सकती है।
राख और स्लैग पल्प को पाइपलाइनों के माध्यम से राख डंप में हटा दिया जाता है।
हाइड्रोलिक परिवहन के दौरान और राख और स्लैग डंप पर, राख और स्लैग हवा में पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ बातचीत करते हैं।
उनमें डायजेनेसिस और लिथिफिकेशन जैसी प्रक्रियाएं होती हैं। वे तेजी से नष्ट हो जाते हैं और 3 मीटर/सेकेंड की हवा की गति से सूखने पर धूल पैदा करना शुरू कर देते हैं।
ZShO का रंग गहरा भूरा है, जो क्रॉस-सेक्शन में स्तरित है, अलग-अलग दाने वाले कशों के विकल्प के कारण, साथ ही एल्युमिनोसिलिकेट खोखले माइक्रोसेफर्स से युक्त सफेद फोम के जमाव के कारण।
सर्वेक्षण किए गए ताप विद्युत संयंत्रों की राख की औसत रासायनिक संरचना नीचे तालिका 1 में दी गई है।

तालिका 1. राख के मुख्य घटकों की औसत सामग्री की सीमाएँ

प्रत्येक तत्व में Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn की मात्रा 0.05% से अधिक नहीं है।
अपने नियमित गोलाकार आकार और कम घनत्व के कारण, माइक्रोस्फीयर में विभिन्न प्रकार के उत्पादों में एक उत्कृष्ट भराव के गुण होते हैं। एलुमिनोसिलिकेट माइक्रोस्फीयर के औद्योगिक उपयोग के लिए आशाजनक क्षेत्र स्फेरोप्लास्टिक्स, रोड मार्किंग थर्मोप्लास्टिक्स, ग्राउटिंग और ड्रिलिंग तरल पदार्थ, हीट-इंसुलेटिंग रेडियो-पारदर्शी और हल्के भवन सिरेमिक, हीट-इंसुलेटिंग गैर-फायरिंग सामग्री और गर्मी प्रतिरोधी कंक्रीट का उत्पादन हैं।

माइक्रोस्फीयर विदेशों में पाए जाते हैं व्यापक अनुप्रयोगविभिन्न उद्योगों में. हमारे देश में, खोखले माइक्रोस्फीयर का उपयोग बेहद सीमित है और इन्हें राख के ढेर में राख के साथ निपटाया जाता है।
थर्मल पावर प्लांटों के लिए, माइक्रोस्फीयर "हानिकारक सामग्री" हैं जो रीसाइक्लिंग जल आपूर्ति पाइपों को अवरुद्ध कर देते हैं। इस वजह से, 3-4 वर्षों में पाइपों को पूरी तरह से बदलना या जटिल और महंगा सफाई कार्य करना आवश्यक है।

एल्युमिनोसिलिकेट संरचना का निष्क्रिय द्रव्यमान, जो एल्यूमिना के द्रव्यमान का 60-70% बनता है, राख से उपरोक्त सभी सांद्रणों और उपयोगी घटकों और भारी अंश को हटाने (निकालने) के बाद प्राप्त होता है। संरचना में यह राख की सामान्य संरचना के करीब है, लेकिन इसमें कम परिमाण का लोहा, साथ ही हानिकारक और जहरीला भी होगा।
इसकी संरचना मुख्यतः एल्युमिनोसिलिकेट है। राख के विपरीत, भारी अंश निकालते समय पीसने से पहले इसकी बारीक, एकसमान ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना होगी।
पर्यावरण और पर भौतिक और रासायनिक गुणनिर्माण सामग्री, निर्माण और उर्वरक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है - चूने के आटे (मेलियोरेंट) का विकल्प।

थर्मल पावर प्लांटों में जलाए जाने वाले कोयले, प्राकृतिक शर्बत होने के कारण, इसमें कई मूल्यवान तत्वों (तालिका 2) की अशुद्धियाँ होती हैं, जिनमें शामिल हैं दुर्लभ पृथ्वीऔर कीमती धातुएँ। जलाने पर, राख में उनकी सामग्री 5-6 गुना बढ़ जाती है और औद्योगिक हित में हो सकती है।
उन्नत संवर्धन संयंत्रों का उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण द्वारा निकाले गए भारी अंश में कीमती धातुओं सहित भारी धातुएँ होती हैं। परिष्करण द्वारा, कीमती धातुओं और, जैसे ही वे जमा होते हैं, अन्य मूल्यवान घटक (Cu, दुर्लभ, आदि) भारी अंश से निकाले जाते हैं।
अलग-अलग अध्ययन किए गए राख डंप से सोने की उपज एक टन राख से 200-600 मिलीग्राम है।
सोना पतला होता है और पारंपरिक तरीकों से इसे वापस नहीं पाया जा सकता। इसे निकालने के लिए जिस तकनीक का उपयोग किया जाता है वह जानकार है।

बहुत से लोग कचरे के पुनर्चक्रण में शामिल हैं। उनके प्रसंस्करण और उपयोग के लिए 300 से अधिक प्रौद्योगिकियां ज्ञात हैं, लेकिन वे ज्यादातर जहरीले और हानिकारक घटकों के साथ-साथ उपयोगी और मूल्यवान घटकों के निष्कर्षण को प्रभावित किए बिना, निर्माण और निर्माण सामग्री के उत्पादन में राख के उपयोग के लिए समर्पित हैं।

हमने एएसडब्ल्यू के प्रसंस्करण और इसके पूर्ण निपटान के लिए एक बुनियादी योजना प्रयोगशाला और अर्ध-औद्योगिक स्थितियों में विकसित और परीक्षण की है।
100 हजार टन ASW संसाधित करते समय आप प्राप्त कर सकते हैं:
- द्वितीयक कोयला - 10-12 हजार टन;
- लौह अयस्क सांद्रण - 1.5-2 हजार टन;
- सोना - 20-60 किलो;
- निर्माण सामग्री (निष्क्रिय द्रव्यमान) - 60-80 हजार टन।

व्लादिवोस्तोक और नोवोसिबिर्स्क में, एएसडब्ल्यू प्रसंस्करण के लिए समान प्रौद्योगिकियां विकसित की गई हैं, संभावित लागतों की गणना की गई है और आवश्यक उपकरण प्रदान किए गए हैं।
के उपयोग के माध्यम से उपयोगी घटकों का निष्कर्षण और राख और स्लैग अपशिष्ट का पूर्ण पुनर्चक्रण लाभकारी गुणऔर निर्माण सामग्री के उत्पादन से कब्जे वाली जगह खाली हो जाएगी और पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव कम हो जाएगा। मुनाफ़ा एक वांछनीय लेकिन निर्णायक कारक नहीं है।
उत्पादों को प्राप्त करने के लिए तकनीकी कच्चे माल के प्रसंस्करण और साथ ही कचरे को बेअसर करने की लागत उत्पाद की लागत से अधिक हो सकती है, लेकिन इस मामले में नुकसान पर्यावरण पर कचरे के नकारात्मक प्रभाव को कम करने की लागत से अधिक नहीं होना चाहिए। और ऊर्जा उद्यमों के लिए, राख और स्लैग कचरे के पुनर्चक्रण का मतलब मुख्य उत्पादन के लिए तकनीकी लागत को कम करना है।

साहित्य

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वी.वी. सैलोमातोव, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर इंस्टीट्यूट ऑफ थर्मोफिजिक्स एसबी आरएएस, नोवोसिबिर्स्क

कुज़नेत्स्क कोयले का उपयोग करने वाले थर्मल पावर प्लांटों से राख और स्लैग अपशिष्ट और उनके बड़े पैमाने पर रीसाइक्लिंग के तरीके

आज कोयले से चलने वाले थर्मल पावर प्लांटों से ठोस कचरे के प्रसंस्करण का पैमाना बेहद कम है, जिससे राख के ढेरों में भारी मात्रा में राख और स्लैग जमा हो जाता है, जिससे महत्वपूर्ण क्षेत्रों को संचलन से हटाने की आवश्यकता होती है।

इस बीच, कुज़नेत्स्क कोयले (केयू) की राख और स्लैग में अल, फ़े और दुर्लभ धातु जैसे मूल्यवान घटक होते हैं, जो अन्य उद्योगों के लिए कच्चे माल हैं। हालाँकि, इन कोयले को जलाने के पारंपरिक तरीकों के साथ, कोयले की राख और स्लैग का बड़े पैमाने पर उपयोग करना संभव नहीं है, क्योंकि मुलाइट के निर्माण के कारण वे कई अभिकर्मकों के लिए अत्यधिक अपघर्षक और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं। निर्माण सामग्री के उत्पादन में ऐसी खनिज संरचना की राख और स्लैग का उपयोग करने के प्रयासों से तकनीकी उपकरणों में तीव्र गिरावट आती है और अभिकर्मकों के साथ राख घटकों की बातचीत की भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं में मंदी के कारण उत्पादकता में कमी आती है।

परिवर्तन करके कुज़नेत्स्क कोयले की राख के प्रदूषण से बचना संभव है तापमान की स्थितिउन्हें जलाना. इस प्रकार, 800...900 oC पर कोयले को जलाने के लिए एक द्रवीकृत बिस्तर का उपयोग कम अपघर्षक राख प्राप्त करने की अनुमति देता है, और इसका मुख्य खनिज चरण मेटाकाओलिनाइट, ?Al2O3 होगा; क्वार्ट्ज, ग्लास चरण।

एचआरएसजी के कम तापमान वाले दहन के दौरान ताप विद्युत संयंत्रों से निकलने वाली राख और स्लैग अपशिष्ट का उपयोग

सबसे विशिष्ट थर्मल पावर प्लांट से राख और स्लैग अपशिष्ट की मात्रा विद्युत शक्ति 1295/1540 मेगावाट और 3500 जीकैलोरी/घंटा की थर्मल पावर लगभग 1.6...1.7 मिलियन टन प्रति वर्ष है।

कुज़नेत्स्क कोयला राख की रासायनिक संरचना:

SiO2 = 59%; Al2O3 = 22%; Fe2O3 = 8%; CaO = 2.5%; एमजीओ = 0.8%; K2O = 1.4%; Na2O = 1.0%; TiO2 = 0.8%; CaSO4 = 3.5%; सी = 1.0%.

कज़ाख प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके एल्यूमीनियम सल्फेट और एल्यूमिना के उत्पादन में कुज़नेत्स्क कोयला राख का उपयोग सबसे प्रभावी है पॉलिटेक्निक संस्थान. एचआरएसजी राख की सामग्री संरचना और इसकी मात्रा के आधार पर, रीसाइक्लिंग योजना चित्र 1 में प्रस्तुत की गई है।

रूस में, केवल 6 विशेष प्रकार के एल्यूमिना का उत्पादन किया जाता है, जबकि अकेले जर्मनी में लगभग 80 हैं। उनके अनुप्रयोगों की सीमा बहुत व्यापक है - रक्षा उद्योग से लेकर रसायन, टायर, प्रकाश और अन्य उद्योगों के लिए उत्प्रेरक के उत्पादन तक। हमारे देश में एल्यूमिना की ज़रूरतें हमारे अपने संसाधनों से पूरी नहीं होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप बॉक्साइट (एल्यूमिना के उत्पादन के लिए कच्चा माल) का कुछ हिस्सा जमैका, गिनी, यूगोस्लाविया, हंगरी और अन्य देशों से आयात किया जाता है।

कुज़नेत्स्क कोयले की राख के उपयोग से एल्यूमीनियम सल्फेट की कमी की स्थिति में कुछ हद तक सुधार होगा, जो अपशिष्ट उपचार का एक साधन है और पेय जल, और में भी उपयोग किया जाता है बड़ी मात्रा मेंलुगदी और कागज, लकड़ी के काम, प्रकाश, रसायन और उद्योग के अन्य क्षेत्रों में। अकेले पश्चिमी साइबेरिया में एल्युमीनियम सल्फेट की कमी 77...78 हजार टन है।

इसके अलावा, सल्फ्यूरिक एसिड प्रसंस्करण के बाद प्राप्त एल्यूमिना की बिखरी हुई संरचना इसे प्राप्त करना संभव बनाती है विभिन्न प्रकारविशेष एल्यूमिना, जिसकी आवश्यकता 240 हजार टन की मात्रा में उत्पादन करके कुछ हद तक पूरी की जाएगी।

एल्यूमीनियम सल्फेट और एल्यूमिना के उत्पादन से निकलने वाला अपशिष्ट तरल ग्लास, सफेद सीमेंट, खनन किए गए खनन क्षेत्रों को भरने के लिए बाइंडर, कंटेनर और खिड़की के शीशे के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल घटक है।

इन सामग्रियों की आवश्यकता बढ़ रही है, और वर्तमान में उनकी मांग उनके उत्पादन मात्रा से काफी अधिक है। इन उत्पादनों के अनुमानित तकनीकी और आर्थिक संकेतक तालिका 1 में प्रस्तुत किए गए हैं।

तालिका 1. कुज़नेत्स्क कोयला राख के प्रसंस्करण के लिए मुख्य तकनीकी और आर्थिक संकेतक

नाम प्रस्तुतियों	शक्ति, हजार टन	कीमत यूएसडी/टी	खुद, यूएसडी/टी	टोपी. निवेश, मिलियन डॉलर	इक प्रभाव, मिलियन डॉलर	अवधि हम वापस भुगतान करते हैं साल
विशेष प्रकार का उत्पादन अल्युमिना	240	33	16	20	4	5
सल्फेट उत्पादन अल्युमीनियम	50	12	7	1	0,25	4
उत्पादन ferroalloys	100	27	16	5	1	5
तरल उत्पादन काँच	500	11	8	6	2	3
सफेद उत्पादन सीमेंट	1000	5	4	3	0.65	4,6
बाइंडरों का उत्पादन सामग्री	600	3	2	3	0,6	5
कांच का उत्पादन	300	18	15	5	1	5
कुल				42	9	4,7

इसके अलावा, एचआरएसजी राख से दुर्लभ और ट्रेस धातुओं का उत्पादन करने की सलाह दी जाती है, मुख्य रूप से गैलियम, जर्मेनियम, वैनेडियम और स्कैंडियम।

इस तथ्य के कारण कि थर्मल पावर प्लांट, अपने शेड्यूल के अनुसार, पूरे वर्ष परिवर्तनीय भार के साथ संचालित होता है, राख उत्पादन असमान है। राख प्रसंस्करण संयंत्रों को लयबद्ध तरीके से काम करना चाहिए। सूखी राख का भंडारण करने से कुछ कठिनाइयाँ आती हैं। इस संबंध में यह प्रस्तावित है कि सर्दी का समयराख का एक हिस्सा यूरालमाश द्वारा उत्पादित पेलेटाइज़र का उपयोग करके दानेदार बनाने के लिए भेजा जाता है। गोली बनाने और सुखाने के बाद, दानों को बॉयलर भट्ठी में जलाया जाता है, और फिर सूखे गोदाम में अस्थायी भंडारण के लिए वायवीय परिवहन द्वारा भेजा जाता है। राख के दानों को बाद में निर्माण उद्योग के लिए कच्चे माल के आधार के रूप में या सड़क निर्माण में उपयोग किया जा सकता है।

खुले सूखे गोदाम में दानों के भंडारण के लिए विशेष सुरक्षात्मक उपायों की आवश्यकता नहीं होती है और इससे धूल का खतरा पैदा नहीं होता है। ऐसे राख डंप की क्षमता लगभग 350...450 हजार टन है, क्षेत्रफल लगभग 300-300 एम2 है। इसलिए, यह सीएचपी साइट के नजदीक स्थित हो सकता है।

सबसे अच्छा उपयोग संकेतक एक परिसंचारी द्रवीकृत बिस्तर (सीएफबी) के साथ बॉयलर इकाइयों में एचआरएसजी के दहन के बाद प्राप्त राख और स्लैग अपशिष्ट के लिए होगा, जिसका रूस अभी तक उत्पादन नहीं करता है। सीएफबी वाले बॉयलर न केवल नाइट्रोजन और सल्फर ऑक्साइड के उत्सर्जन में तेज कमी प्रदान करते हैं, बल्कि राख और स्लैग अपशिष्ट भी उत्पन्न करते हैं, जिसका उपयोग एल्यूमिना और निर्माण सामग्री के उत्पादन के लिए उद्योग में सफलतापूर्वक किया जा सकता है। इससे राख भंडारण के लिए आवश्यक क्षेत्रों को तेजी से कम करके और प्रदूषण को कम करके बिजली संयंत्र की लागत को कम करना संभव हो जाता है पर्यावरण. सीएफबी बॉयलरों के साथ थर्मल पावर प्लांटों में धूल में कमी होती है, सबसे पहले, राख डंप के क्षेत्र में कमी के कारण, और दूसरी बात, इस तथ्य के कारण कि सीएफबी में कुज़नेत्स्क कोयले को जलाने से प्राप्त राख में जिप्सम होता है और इसमें कसैले गुण होते हैं। ऐसी राख के कुछ भीगने से यह सख्त हो जाएगी, जिससे राख का ढेर सूख जाने पर भी धूल उड़ना समाप्त हो जाएगी।

चूंकि राख को वायवीय परिवहन द्वारा औद्योगिक संयंत्रों तक पहुंचाया जाता है, इसलिए पानी की खपत भी थोड़ी कम हो जाती है। इसके अलावा, वहाँ नहीं हैं पानी की बर्बादीराख के ढेर से, जिसमें पारंपरिक चूर्णित कोयला बॉयलरों वाले ताप विद्युत संयंत्रों में भारी धातुओं के लवण और अन्य हानिकारक पदार्थ होते हैं।

एल्यूमीनियम सल्फेट और एल्यूमिना का उत्पादन

कम तापमान वाली दहन राख के आधार पर एल्यूमीनियम सल्फेट और एल्यूमिना के उत्पादन की तकनीक चित्र 2 में प्रस्तुत की गई है।

इस तकनीक को लागू करने के लिए इष्टतम स्थितियाँ निम्नलिखित हैं:

• जलता हुआ कोयला ( तापमान व्यवस्था 800...900 ओसी);
• पीसना (पीसने की सुंदरता - 0.4 मिमी (90% से कम नहीं));
• सल्फ्यूरिक एसिड खोलना (तापमान 95...105 oC, अवधि 1.5...2 घंटे, सल्फ्यूरिक एसिड सांद्रता 16...20%);
• तरल और ठोस चरणों का पृथक्करण (फ़िल्टर फैब्रिक लेख एल-136, वैक्यूम 400...450 मिमी एचजी, नटश फ़िल्टर 0.37...0.42 एम3/एम2? एच);
• दो चरणीय कीचड़ धुलाई;
• हाइड्रोलाइटिक अपघटन (तापमान 230 डिग्री सेल्सियस, समय 2 घंटे);
• थर्मल अपघटन (तापमान 760...800 oC)।

परिणामी उत्पाद एल्यूमीनियम सल्फेट (प्रति वर्ष 50 हजार टन), प्लास्टिक की थैलियों में दानेदार बनाने और पैकेजिंग के बाद, उपभोक्ताओं को भेजा जाता है। पूर्ण तकनीकी और आर्थिक मूल्यांकन कम तापमान वाली दहन राख के आधार पर एल्यूमीनियम सल्फेट के उत्पादन की व्यवहार्यता को दर्शाता है।

राख से प्राप्त एल्यूमीनियम सल्फेट, औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए एक अच्छा स्कंदक है।

सल्फ्यूरिक एसिड उपचार के बाद, आयरन ऑक्साइड की कम सामग्री (0.5...0.7% से कम) के कारण, सिश्तोफ़, सफेद सीमेंट के उत्पादन में रेत का एक विकल्प है, और इसमें 4...6% जिप्सम की उपस्थिति होती है। सीमेंट उत्पादन की प्रक्रियाओं को तेज करने की अनुमति देगा।

लौह मिश्र धातु और निर्माण सामग्री का उत्पादन

कोयले के खनिज भाग पर आधारित लौहमिश्र धातु का उत्पादन गहन रूप से विकसित किया गया है। राख और स्लैग कचरे से फेरोसिलिकोएल्यूमीनियम और फेरोसिलिकॉन के उत्पादन के लिए औद्योगिक प्रौद्योगिकियों का परीक्षण किया गया है, जो कुज़नेत्स्क कोयले की राख और उनके चुंबकीय घटक की संरचना के समान हैं, जिन्हें चुंबकीय पृथक्करण विधियों द्वारा अलग किया जा सकता है। परिणामी मिश्र धातुओं का स्टील डीऑक्सीडेशन के लिए देश के धातुकर्म संयंत्रों में औद्योगिक पैमाने पर परीक्षण किया गया और सकारात्मक परिणाम मिले।

सिश्तोफ पर आधारित निर्माण सामग्री के उत्पादन के लिए इन उद्योगों की मौजूदा प्रौद्योगिकियों को बदलने की आवश्यकता नहीं है। सिश्तोफ़ का उपयोग कच्चे माल के घटक के रूप में किया जाता है और क्वार्ट्ज, साथ ही निर्माण सामग्री के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले अन्य सिलिकॉन युक्त उत्पादों की जगह लेता है। इसके अलावा, सिलिकॉन ऑक्साइड, जिसकी सिस्टोफ़ में सामग्री 75...85% है, मुख्य रूप से उच्च रासायनिक गतिविधि के साथ अनाकार सिलिका के रूप में प्रस्तुत की जाती है, जिससे सीमेंट के प्रदर्शन और गुणवत्ता में सुधार की भविष्यवाणी करना संभव हो जाता है। बाइंडर्स। न्यूनतम मात्रासिस्तोफ़ में लौह और अन्य रंगीन यौगिक इसके आधार पर सफेद सीमेंट प्राप्त करना संभव बनाते हैं, जिसकी मांग बहुत अधिक है।

उद्योग में सीमेंट, बाइंडर और तरल ग्लास के उत्पादन की तकनीकें भी विकसित की गई हैं।

निष्कर्ष

रूस के लिए नई, सर्कुलेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड तकनीक का उपयोग करके पावर स्टीम जनरेटर में कुज़नेत्स्क कोयले को जलाने से उत्पन्न राख और स्लैग अपशिष्ट, बड़े पैमाने पर रीसाइक्लिंग की मांग में है। उद्योग में पहले से ही महारत हासिल प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके, बहुत दुर्लभ फेरोअलॉय, एल्यूमीनियम सल्फेट, विशेष प्रकार के एल्यूमिना, तरल ग्लास, सफेद सीमेंट और बाइंडिंग सामग्री का उपयोग करके उनसे उत्पादन करना आर्थिक रूप से कुशल है।

ग्रंथ सूची वी.वी. सैलोमाटोव थर्मल और पर पर्यावरण प्रौद्योगिकियां नाभिकीय ऊर्जा यंत्र: मोनोग्राफ / वी.वी. Salomatov। - नोवोसिबिर्स्क: एनएसटीयू पब्लिशिंग हाउस, - 2006। - 853 पी।

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

ईंधन के दहन के दौरान अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जिसे फ्लाई ऐश कहा जाता है। इन कणों को पकड़ने के लिए फायरबॉक्स के पास विशेष उपकरण लगाए जाते हैं। वे एक फैलने वाली सामग्री हैं जिनके घटकों का आकार 0.3 मिमी से कम है।

फ्लाई ऐश क्या है?

फ्लाई ऐश छोटे कणों के आकार वाला एक बारीक फैला हुआ पदार्थ है। यह तब बनता है जब ठोस ईंधन को परिस्थितियों में जलाया जाता है ऊंचा तापमान(+800 डिग्री). इसमें 6% तक बिना जला हुआ पदार्थ और लोहा होता है।

फ्लाई ऐश तब बनती है जब ईंधन में मौजूद खनिज अशुद्धियों को जलाया जाता है। अलग-अलग पदार्थों के लिए इसकी सामग्री अलग-अलग होती है। उदाहरण के लिए, जलाऊ लकड़ी में फ्लाई ऐश की मात्रा केवल 0.5-2%, ईंधन पीट में 2-30% और भूरे और कठोर कोयले में 1-45% होती है।

रसीद

ईंधन के दहन के दौरान फ्लाई ऐश बनती है। बॉयलर में प्राप्त पदार्थ के गुण प्रयोगशाला में बनाए गए पदार्थों से भिन्न होते हैं। ये अंतर भौतिक-रासायनिक विशेषताओं और संरचना को प्रभावित करते हैं। विशेष रूप से, भट्ठी में दहन के दौरान, ईंधन के खनिज पदार्थ पिघल जाते हैं, जिससे बिना जले मिश्रित घटकों की उपस्थिति होती है। यह प्रक्रिया, जिसे मैकेनिकल अंडरबर्निंग कहा जाता है, फायरबॉक्स में तापमान में 800 डिग्री और उससे अधिक की वृद्धि से जुड़ी है।

फ्लाई ऐश को पकड़ने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है, जो दो प्रकार के हो सकते हैं: यांत्रिक और विद्युत। GZU का संचालन करते समय, यह खर्च किया जाता है बड़ी संख्यापानी (प्रति 1 टन राख और लावा में 10-50 मीटर 3 पानी)। यह एक महत्वपूर्ण कमी है. इस स्थिति से बाहर निकलने के लिए, वे एक रीसर्क्युलेटिंग प्रणाली का उपयोग करते हैं: पानी, राख के कणों से साफ होने के बाद, मुख्य तंत्र में फिर से प्रवेश कर जाता है।

मुख्य विशेषताएं

• व्यावहारिकता. कण जितने छोटे होंगे, फ्लाई ऐश का प्रभाव उतना ही अधिक होगा। राख मिलाने से कंक्रीट मिश्रण की एकरूपता और उसका घनत्व बढ़ जाता है, प्लेसमेंट में सुधार होता है, और समान कार्यशीलता के साथ मिश्रण में पानी की खपत भी कम हो जाती है।
• जलयोजन की गर्मी को कम करना, जो गर्म मौसम में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। घोल में राख की मात्रा जलयोजन की गर्मी में कमी के समानुपाती होती है।
• केशिका अवशोषण. सीमेंट में 10% फ्लाई ऐश मिलाने पर पानी का केशिका अवशोषण 10-20% बढ़ जाता है। यह, बदले में, ठंढ प्रतिरोध को कम करता है। इस खामी को खत्म करने के लिए, विशेष योजकों के माध्यम से वायु प्रवेश को थोड़ा बढ़ाना आवश्यक है।
• आक्रामक जल में प्रतिरोध. जिन सीमेंटों में 20% राख होती है वे आक्रामक पानी में डूबने के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

फ्लाई ऐश के उपयोग के फायदे और नुकसान

मिश्रण में फ्लाई ऐश मिलाने से कई फायदे होते हैं:

• क्लिंकर की खपत कम हो गई है।
• पीसने में सुधार होता है।
• ताकत बढ़ती है.
• कार्यशीलता में सुधार होता है, जिससे फॉर्मवर्क को हटाना आसान हो जाता है।
• सिकुड़न कम हो जाती है.
• जलयोजन के दौरान गर्मी उत्पादन को कम करता है।
• दरारें दिखाई देने तक का समय बढ़ जाता है।
• पानी के प्रति प्रतिरोध में सुधार (स्वच्छ और आक्रामक दोनों)।
• विलयन का द्रव्यमान कम हो जाता है।
• अग्नि प्रतिरोध बढ़ जाता है।

फायदे के साथ-साथ कुछ नुकसान भी हैं:

• अंडरबर्निंग की उच्च मात्रा वाली राख मिलाने से सीमेंट घोल का रंग बदल जाता है।
• कम तापमान पर प्रारंभिक ताकत कम कर देता है।
• ठंढ प्रतिरोध को कम करता है।
• नियंत्रित करने की आवश्यकता वाले मिश्रण घटकों की संख्या बढ़ जाती है।

फ्लाई ऐश के प्रकार

ऐसे कई वर्गीकरण हैं जिनके द्वारा फ्लाई ऐश को विभाजित किया जा सकता है।

जलाए जाने वाले ईंधन के प्रकार के आधार पर, राख हो सकती है:

• एन्थ्रेसाइट.
• कार्बोनिफेरस।
• लिग्नाइट.

उनकी संरचना के अनुसार, राख है:

• अम्लीय (10% तक कैल्शियम ऑक्साइड सामग्री के साथ)।
• बुनियादी (10% से ऊपर की सामग्री)।

गुणवत्ता और आगे के उपयोग के आधार पर, 4 प्रकार की राख को प्रतिष्ठित किया जाता है - I से IV तक। इसके अलावा, बाद के प्रकार की राख का उपयोग कंक्रीट संरचनाओं के लिए किया जाता है जिनका उपयोग कठिन परिस्थितियों में किया जाता है।

फ्लाई ऐश प्रसंस्करण

औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, असंसाधित फ्लाई ऐश का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है (बिना पीसने, छानने आदि के)।

जब ईंधन जलता है तो राख बनती है। प्रकाश और बहुत छोटे कणग्रिप गैसों की गति के कारण, उन्हें भट्टी से दूर ले जाया जाता है और राख संग्राहकों में विशेष फिल्टर द्वारा कैद कर लिया जाता है। ये कण फ्लाई ऐश हैं। शेष भाग को शुष्क चयन राख कहते हैं।

इन अंशों के बीच का अनुपात ईंधन के प्रकार और फायरबॉक्स की डिज़ाइन सुविधाओं पर निर्भर करता है:

• ठोस निष्कासन के साथ, 10-20% राख स्लैग में बनी रहती है;
• तरल स्लैग हटाने के साथ - 20-40%;
• चक्रवात-प्रकार की भट्टियों में - 90% तक।

प्रसंस्करण के दौरान, स्लैग, कालिख और राख के कण हवा में प्रवेश कर सकते हैं।

सूखी फ्लाई ऐश को हमेशा फिल्टर में बनने वाले विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव में अंशों में विभाजित किया जाता है। इसलिए, यह उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त है.

कैल्सीनेशन (5% तक) के दौरान पदार्थ के नुकसान को कम करने के लिए, फ्लाई ऐश को समरूप बनाया जाना चाहिए और अंशों में क्रमबद्ध किया जाना चाहिए। राख, जो कम प्रतिक्रिया वाले कोयले के दहन के बाद बनती है, में 25% तक दहनशील मिश्रण होता है। इसलिए, इसे और अधिक समृद्ध किया जाता है और ऊर्जा ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।

फ्लाई ऐश का उपयोग कहाँ किया जाता है?

राख का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है विभिन्न क्षेत्रज़िंदगी। यह निर्माण, कृषि, उद्योग, स्वच्छता हो सकता है

फ्लाई ऐश का उपयोग कुछ प्रकार के कंक्रीट के उत्पादन में किया जाता है। अनुप्रयोग इसके प्रकार पर निर्भर करता है। दानेदार राख का उपयोग सड़क निर्माण में पार्किंग स्थल, ठोस अपशिष्ट भंडारण क्षेत्रों, साइकिल पथ और तटबंधों की नींव के लिए किया जाता है।

सूखी फ्लाई ऐश का उपयोग मिट्टी को एक स्वतंत्र बांधने की मशीन और जल्दी से सख्त करने वाले पदार्थ के रूप में मजबूत करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग बांध, बांध आदि के निर्माण में भी किया जा सकता है

उत्पादन के लिए, राख का उपयोग सीमेंट के विकल्प (25% तक) के रूप में किया जाता है। भराव (बारीक और मोटे) के रूप में, राख को स्लैग कंक्रीट और दीवारों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले ब्लॉकों के उत्पादन की प्रक्रिया में शामिल किया जाता है।

फोम कंक्रीट के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। फोम कंक्रीट मिश्रण में राख मिलाने से इसकी एकत्रीकरण स्थिरता बढ़ जाती है।

राख में कृषिके रूप में उपयोग किया जाता है पोटाश उर्वरक. इनमें पोटाश के रूप में पोटेशियम होता है, जो पानी में आसानी से घुलनशील होता है और पौधों के लिए उपलब्ध होता है। इसके अलावा, राख अन्य गुणों से भरपूर होती है उपयोगी पदार्थ: फास्फोरस, मैग्नीशियम, सल्फर, कैल्शियम, मैंगनीज, बोरान, सूक्ष्म और स्थूल तत्व। कैल्शियम कार्बोनेट की उपस्थिति मिट्टी की अम्लता को कम करने के लिए राख का उपयोग करना संभव बनाती है। जुताई के बाद राख को बगीचे में विभिन्न फसलों पर लगाया जा सकता है, इससे पेड़ों और झाड़ियों के तने के घेरे में खाद डाली जा सकती है, और घास के मैदान और चरागाह भी जोड़े जा सकते हैं। अन्य जैविक या खनिज उर्वरकों (विशेषकर फास्फोरस) के साथ राख का एक साथ उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

राख का उपयोग उन स्थितियों में स्वच्छता के लिए किया जाता है जहां पानी नहीं होता है। यह पीएच स्तर को बढ़ाता है और सूक्ष्मजीवों को मारता है। इसका उपयोग शौचालयों के साथ-साथ उन स्थानों पर भी किया जाता है जहां अपशिष्ट जल जमा होता है।

उपरोक्त सभी से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि फ्लाई ऐश जैसे पदार्थ का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसकी कीमत 500 रूबल से भिन्न होती है। प्रति टन (बड़े थोक के लिए) 850 रूबल तक। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दूर के क्षेत्रों से स्व-पिकअप का उपयोग करते समय, लागत काफी भिन्न हो सकती है।

गोस्ट मानक

दस्तावेज़ विकसित किए गए हैं और लागू हैं जो फ्लाई ऐश के उत्पादन और प्रसंस्करण को नियंत्रित करते हैं:

• GOST 25818-91 "कंक्रीट के लिए फ्लाई ऐश"।
• GOST 25592-91 "कंक्रीट के लिए टीपीपी राख और स्लैग मिश्रण।"

उत्पादित राख और उसके मिश्रण की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए अन्य अतिरिक्त मानकों का उपयोग किया जाता है। साथ ही, GOSTs की आवश्यकताओं के अनुसार नमूनाकरण और सभी प्रकार के माप भी किए जाते हैं।

जी. खाबरोवस्क



विद्युत ऊर्जा उद्योग उद्यमों की गतिविधियों के दौरान, बहुत कुछ राख अपशिष्ट. प्रिमोर्स्की क्षेत्र में राख से राख के ढेर की वार्षिक आपूर्ति 2.5 से 3.0 मिलियन टन प्रति वर्ष है, खाबरोवस्क क्षेत्र में - 1.0 मिलियन टन तक (चित्र 1)। अकेले खाबरोवस्क शहर के भीतर, 16 मिलियन टन से अधिक राख राख के ढेरों में जमा है।

राख और स्लैग अपशिष्ट (एएसडब्ल्यू) का उपयोग विभिन्न कंक्रीट और मोर्टार के उत्पादन में किया जा सकता है। सिरेमिक, थर्मल और वॉटरप्रूफिंग सामग्री, सड़क निर्माण, जहां उनका उपयोग रेत और सीमेंट के बजाय किया जा सकता है। सीएचपीपी-3 पर इलेक्ट्रिक प्रीसिपिटेटर्स से सूखी फ्लाई ऐश का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन आर्थिक उद्देश्यों के लिए ऐसे कचरे का उपयोग अभी भी सीमित है, जिसमें इसकी विषाक्तता भी शामिल है। उनमें महत्वपूर्ण मात्रा में खतरनाक तत्व जमा हो जाते हैं। डंप लगातार धूल भरे रहते हैं, तत्वों के मोबाइल रूप सक्रिय रूप से वर्षा से धुल जाते हैं, जिससे हवा, पानी और मिट्टी प्रदूषित हो जाती है। ऐसे कचरे का उपयोग सबसे गंभीर समस्याओं में से एक है। यह राख से हानिकारक और मूल्यवान घटकों को हटाने या निकालने और निर्माण उद्योग और उर्वरक उत्पादन में शेष राख द्रव्यमान का उपयोग करके संभव है।

राख और लावा अपशिष्ट की संक्षिप्त विशेषताएँ

जांचे गए ताप विद्युत संयंत्रों में, कोयले का दहन 1100-1600 C के तापमान पर होता है। जब कोयले का कार्बनिक भाग जलाया जाता है, तो धुएं और भाप के रूप में वाष्पशील यौगिक बनते हैं, और गैर-दहनशील खनिज भाग बनता है। ईंधन को ठोस फोकल अवशेषों के रूप में छोड़ा जाता है, जिससे धूल भरा द्रव्यमान (राख) बनता है, साथ ही ढेलेदार स्लैग भी बनते हैं कठोर और भूरे कोयले के ठोस अवशेषों की मात्रा 15 से 40% तक होती है। दहन से पहले कोयले को कुचला जाता है और बेहतर दहन के लिए अक्सर इसमें ईंधन तेल की थोड़ी मात्रा (0.1-2%) मिलाई जाती है।
जब चूर्णित ईंधन जलाया जाता है, तो छोटे और हल्के राख के कण ग्रिप गैसों द्वारा दूर ले जाए जाते हैं, और उन्हें फ्लाई ऐश कहा जाता है। फ्लाई ऐश कणों का आकार 3-5 से 100-150 माइक्रोन तक होता है। बड़े कणों की मात्रा आमतौर पर 10-15% से अधिक नहीं होती है। फ्लाई ऐश को राख संग्राहकों द्वारा एकत्र किया जाता है। खाबरोवस्क और बिरोबिडज़ान सीएचपीपी में सीएचपीपी-1 में, राख संग्रह को वेंचुरी पाइप के साथ स्क्रबर का उपयोग करके गीला किया जाता है; व्लादिवोस्तोक में सीएचपीपी-3 और सीएचपीपी-2 में, इलेक्ट्रिक प्रीसिपिटेटर्स का उपयोग करके राख संग्रह को सुखाया जाता है।
भारी राख के कण अंडरफ्लो पर जम जाते हैं और गांठदार स्लैग में विलीन हो जाते हैं, जो 0.15 से 30 मिमी के आकार के राख के कणों को एकत्रित और संलयनित करते हैं। स्लैग को कुचलकर पानी से निकाल दिया जाता है। फ्लाई ऐश और कुचले हुए स्लैग को पहले अलग-अलग हटा दिया जाता है, फिर राख और स्लैग मिश्रण बनाने के लिए मिश्रित किया जाता है।
राख और लावा के अलावा, राख और लावा मिश्रण की संरचना में लगातार बिना जले ईंधन (अंडरबर्निंग) के कण होते हैं, जिनकी मात्रा 10-25% होती है। फ्लाई ऐश की मात्रा, बॉयलर के प्रकार, ईंधन के प्रकार और उसके दहन मोड के आधार पर, मिश्रण के द्रव्यमान का 70-85%, स्लैग 10-20% हो सकती है। राख और स्लैग पल्प को पाइपलाइनों के माध्यम से राख डंप में हटा दिया जाता है।
हाइड्रोलिक परिवहन के दौरान और राख और स्लैग डंप पर, राख और स्लैग हवा में पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ बातचीत करते हैं। उनमें डायजेनेसिस और लिथिफिकेशन जैसी प्रक्रियाएं होती हैं। वे तेजी से नष्ट हो जाते हैं और 3 मीटर/सेकेंड की हवा की गति से सूखने पर धूल पैदा करना शुरू कर देते हैं। ZShO का रंग गहरा भूरा है, जो क्रॉस-सेक्शन में स्तरित है, अलग-अलग दाने वाले कशों के विकल्प के कारण, साथ ही एल्युमिनोसिलिकेट खोखले माइक्रोसेफर्स से युक्त सफेद फोम के जमाव के कारण।
सर्वेक्षण किए गए ताप विद्युत संयंत्रों की राख की औसत रासायनिक संरचना नीचे तालिका 1 में दी गई है।

तालिका नंबर एक

ASH के मुख्य घटकों की औसत सामग्री की सीमाएँ

अवयव			अवयव
SiO2	51- 60	54,5		3,0 – 7,3
TiO2	0,5 – 0,9	0,75	Na2O	0,2 – 0,6	0,34
Al2O3	16-22	19,4	K2O	0,7 – 2,2	1,56
Fe2O3	5 -8		अत: 3	0,09 – 0,2	0,14
	0,1 – 0,3	0,14	P2O5	0,1-0,4	0,24

भूरे कोयले का उपयोग करने वाले तापीय विद्युत संयंत्रों की राख की तुलना में कठोर कोयले का उपयोग करने वाले ताप विद्युत संयंत्रों की राख में SO3 और पीपीएम की बढ़ी हुई सामग्री और सिलिकॉन, टाइटेनियम, लोहा, मैग्नीशियम और सोडियम के ऑक्साइड की कम सामग्री होती है। स्लैग - सिलिकॉन, आयरन, मैग्नीशियम, सोडियम के ऑक्साइड की उच्च सामग्री और सल्फर, फास्फोरस, पीपीपी के ऑक्साइड की कम सामग्री। सामान्य तौर पर, राख अत्यधिक सिलिसियस होती है, जिसमें एल्यूमिनेट्स की मात्रा काफी अधिक होती है।
सामान्य और समूह नमूनों के वर्णक्रमीय अर्ध-मात्रात्मक विश्लेषण के अनुसार एएसडब्ल्यू में अशुद्धता तत्वों की सामग्री तालिका 2 में दिखाई गई है। संदर्भ पुस्तक के अनुसार, सोना और प्लैटिनम औद्योगिक मूल्य के हैं, वाईबी और ली अधिकतम मूल्यों में इसके करीब पहुंच रहे हैं। हानिकारक और विषाक्त तत्वों की सामग्री अनुमेय मूल्यों से अधिक नहीं है, हालांकि एमएन, नी, वी, सीआर की अधिकतम सामग्री विषाक्तता "सीमा" के करीब है।

तालिका 2

तत्व	सीएचपीपी-1		सीएचपीपी-3			सीएचपीपी-1			सीएचपीपी-3
	औसत	अधिकतम.	औसत			औसत	अधिकतम.		औसत
नी	40-80			60-80	बी ० ए	1000	2000-3000		800-1000
सह		60- 1 00			होना
ती	3000	6000	3000	6000	वाई	10-80
वी	60-100				वाई बी
करोड़		300- 2000	40-80	100-600	ला
एमओ					एसआर		600-800				300-1000
डब्ल्यू					सी.ई
नायब					अनुसूचित जाति
Zr	100-300	400-600		600-800	ली
घन	30-80			80-100	बी
पंजाब	10-30	60-100	30-60		के	8000		10000-30000		6000-8000		10000
Zn		80-200		1 00
एस.एन.		3-40			ए.यू.	0,07	0,5-25,0		0,07		0,5-6,0
गा	10-20				पं मिलीग्राम/टी	10-50	300-500

ASH की संरचना में क्रिस्टलीय, कांचयुक्त और कार्बनिक घटक शामिल हैं।

क्रिस्टलीय पदार्थ का प्रतिनिधित्व ईंधन के खनिज पदार्थ के प्राथमिक खनिजों और दहन प्रक्रिया के दौरान और राख डंप में जलयोजन और अपक्षय के दौरान प्राप्त नई संरचनाओं द्वारा किया जाता है। कुल मिलाकर, राख के क्रिस्टलीय घटक में 150 तक खनिज पाए जाते हैं। प्रमुख खनिज मेटा- और ऑर्थोसिलिकेट्स हैं, साथ ही एल्युमिनेट्स, फेराइट्स, एल्युमिनोफेराइट्स, स्पिनल्स, डेंड्राइटिक क्ले खनिज, ऑक्साइड: क्वार्ट्ज, ट्राइडिमाइट, क्रिस्टोबलाइट, कोरंडम, -एल्यूमिना, कैल्शियम, मैग्नीशियम और अन्य के ऑक्साइड। अक्सर देखा जाता है, लेकिन कम मात्रा में, अयस्क खनिज कैसिटेराइट, वोल्फ्रामाइट, स्टैनिन और अन्य होते हैं; सल्फाइड - पाइराइट, पाइरोटाइट, आर्सेनोपाइराइट और अन्य; सल्फेट्स, क्लोराइड, बहुत कम ही फ्लोराइड। हाइड्रोकेमिकल प्रक्रियाओं और अपक्षय के परिणामस्वरूप, द्वितीयक खनिज राख के ढेर में दिखाई देते हैं - कैल्साइट, पोर्टलैंडाइट, आयरन हाइड्रॉक्साइड, जिओलाइट्स और अन्य। बहुत रुचि के हैं देशी तत्व और इंटरमेटेलिक यौगिक, जिनमें पाए जाते हैं: सीसा, चांदी, सोना, प्लैटिनम, एल्यूमीनियम, तांबा, पारा, लोहा, निकल लोहा, क्रोमियम फेराइड्स, क्यूप्रस सोना, तांबे के विभिन्न मिश्र धातु, निकल, सिलिकॉन के साथ क्रोमियम और दूसरे।

बावजूद, बूंद-तरल पारा ढूँढना उच्च तापमानकोयला दहन एक काफी सामान्य घटना है, विशेषकर संवर्धन उत्पादों के भारी अंश में। यह संभवतः विशेष शुद्धिकरण के बिना उर्वरक के रूप में एएसडब्ल्यू का उपयोग करते समय मिट्टी के पारा संदूषण की व्याख्या करता है।

कांच जैसा पदार्थ, दहन के दौरान अपूर्ण परिवर्तनों का एक उत्पाद, राख का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाता है। इसे अलग-अलग रंग के, मुख्य रूप से धात्विक चमक वाले काले कांच, विभिन्न गोलाकार कांच, मदर-ऑफ़-पर्ल माइक्रोस्फेयर (गेंदों) और उनके समुच्चय द्वारा दर्शाया जाता है। वे राख के स्लैग घटक का बड़ा हिस्सा बनाते हैं। संरचना में वे एल्यूमीनियम, पोटेशियम, सोडियम और कुछ हद तक कैल्शियम के ऑक्साइड हैं। इनमें मिट्टी के खनिजों के ताप उपचार के कुछ उत्पाद भी शामिल हैं। अक्सर माइक्रोस्फीयर अंदर से खोखले होते हैं और राख के ढेरों और तालाबों की सतह पर झागदार संरचनाएँ बनाते हैं।

कार्बनिक पदार्थ का प्रतिनिधित्व बिना जले ईंधन कणों (अंडर-जला) द्वारा किया जाता है। भट्ठी में परिवर्तित कार्बनिक पदार्थ मूल से बहुत अलग है और बहुत कम हाइज्रोस्कोपिसिटी और वाष्पशील पदार्थों की रिहाई के साथ कोक और अर्ध-कोक के रूप में है। अध्ययन की गई राख में अंडरबर्निंग की मात्रा 10-15% थी।

ASHO के मूल्यवान और उपयोगी घटक

एल्युमिनोसिलिकेट के घटकों में, राख में व्यावहारिक रुचि के घटक हैं लौह युक्त चुंबकीय सांद्रण, द्वितीयक कोयला, एल्युमिनोसिलिकेट खोखला माइक्रोस्फीयर और एल्युमिनोसिलिकेट संरचना का एक अक्रिय द्रव्यमान, एक भारी अंश जिसमें महान धातुओं, दुर्लभ और ट्रेस तत्वों का मिश्रण होता है।

कई वर्षों के शोध के परिणामस्वरूप, राख और स्लैग अपशिष्ट (एएसडब्ल्यू) से मूल्यवान घटकों के निष्कर्षण और उनके पूर्ण पुनर्चक्रण (चित्र 2) के सकारात्मक परिणाम प्राप्त हुए हैं।

विभिन्न उपकरणों और उपकरणों की अनुक्रमिक तकनीकी श्रृंखला बनाकर ASW से द्वितीयक कोयला, लौह युक्त चुंबकीय सांद्रण, भारी खनिज अंश और निष्क्रिय द्रव्यमान प्राप्त किया जा सकता है।

द्वितीयक कार्बन. प्लवनशीलता विधि का उपयोग करके एक तकनीकी अध्ययन के दौरान, एक कोयला सांद्रण को अलग किया गया, जिसे हम द्वितीयक कोयला कहते हैं। इसमें बिना जले कोयले और उसके उत्पादों के कण होते हैं थर्मल प्रसंस्करण- कोक और सेमी-कोक, बढ़ी हुई कैलोरी मान (>5600 किलो कैलोरी) और राख सामग्री (50-65% तक) की विशेषता। ईंधन तेल मिलाने के बाद, द्वितीयक कोयले को थर्मल पावर प्लांट में जलाया जा सकता है, या उससे ब्रिकेट बनाकर ईंधन के रूप में आबादी को बेचा जा सकता है। इसे फ्लोटेशन द्वारा ASHO से निकाला जाता है। प्रसंस्कृत ASW के भार के अनुसार 10-15% तक उपज। कोयले के कणों का आकार 0-2 मिमी, कम अक्सर 10 मिमी तक होता है।

राख और स्लैग अपशिष्ट से प्राप्त लौह युक्त चुंबकीय सांद्रण में 70-95% गोलाकार चुंबकीय समुच्चय और स्केल होते हैं। शेष खनिज (पाइरोटाइट, लिमोनाइट, हेमेटाइट, पाइरोक्सिन, क्लोराइट, एपिडोट) एकल अनाज से लेकर सांद्रण के वजन के 1-5% तक की मात्रा में मौजूद होते हैं। इसके अलावा, प्लैटिनम समूह की धातुओं के दुर्लभ दाने, साथ ही लौह-क्रोमियम-निकल संरचना के मिश्र धातु, छिटपुट रूप से सांद्रण में देखे जाते हैं।

बाह्य रूप से, यह काले और गहरे भूरे रंग का एक महीन दाने वाला पाउडर जैसा द्रव्यमान है जिसका प्रमुख कण आकार 0.1-0.5 मिमी है। 1 मिमी से बड़े कण 10-15% से अधिक नहीं होते हैं।

सांद्रण में लौह तत्व 50 से 58% तक होता है। सीएचपीपी-1 के राख डंप से राख और स्लैग अपशिष्ट से चुंबकीय सांद्रता की संरचना: Fe - 53.34%, Mn - 0.96%, Ti - 0.32%, S - 0.23%, P - 0.16%। के अनुसार वर्णक्रमीय विश्लेषणसांद्रण में Mn 1% तक, Ni % का पहला दसवां हिस्सा, Co 0.01-0.1% तक, Ti -0.3-0.4%, V - 0.005-0.01%, Cr - 0.005 -0.1 (शायद ही कभी 1% तक) होता है। , डब्ल्यू - अगले से। 0.1% तक. रचना अच्छी है लौह अयस्कलिगेटिंग एडिटिव्स के साथ।

प्रयोगशाला स्थितियों में चुंबकीय पृथक्करण डेटा के अनुसार चुंबकीय अंश की उपज राख द्रव्यमान के 0.3 से 2-4% तक होती है। साहित्य के आंकड़ों के अनुसार, जब औद्योगिक परिस्थितियों में चुंबकीय पृथक्करण द्वारा राख और लावा कचरे का प्रसंस्करण किया जाता है, तो चुंबकीय सांद्रण की उपज राख द्रव्यमान के 10-20% तक पहुंच जाती है, जिसमें 80-88% Fe2O3 का निष्कर्षण और 40-46 की लौह सामग्री होती है। %.

राख और स्लैग अपशिष्ट से चुंबकीय सांद्रण का उपयोग फेरोसिलिकॉन, कच्चा लोहा और स्टील के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। यह पाउडर धातुकर्म के लिए फीडस्टॉक के रूप में भी काम कर सकता है।

एल्युमिनोसिलिकेट खोखले माइक्रोस्फीयर एक बिखरी हुई सामग्री है जो 10 से 500 माइक्रोन (छवि 3) के आकार के खोखले माइक्रोस्फीयर से बनी होती है। सामग्री का थोक घनत्व 350-500 किग्रा/एम3 है, विशिष्ट घनत्व 500-600 किग्रा/एम3 है। माइक्रोस्फीयर की चरण-खनिज संरचना के मुख्य घटक एल्युमिनोसिलिकेट ग्लास चरण, मुलाइट और क्वार्ट्ज हैं। हेमेटाइट, फेल्डस्पार, मैग्नेटाइट, हाइड्रोमिका और कैल्शियम ऑक्साइड अशुद्धियों के रूप में मौजूद हैं। उनके प्रमुख घटक रासायनिक संरचनासिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा हैं (तालिका 3)। विभिन्न घटकों की सूक्ष्म अशुद्धियाँ विषाक्तता या औद्योगिक महत्व की सीमा से कम मात्रा में संभव हैं। प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड की सामग्री अनुमेय सीमा से अधिक नहीं है। अधिकतम विशिष्ट प्रभावी गतिविधि 350-450 Vk/kg है और द्वितीय श्रेणी निर्माण सामग्री (740 Vk/kg तक) से मेल खाती है।

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

अत: 3

0.3 से अधिक नहीं

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

नमी

10 से अधिक नहीं

उछाल

90 से कम नहीं

Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn की सामग्री प्रत्येक तत्व की 0.05% से अधिक नहीं
अपने नियमित गोलाकार आकार और कम घनत्व के कारण, माइक्रोस्फीयर में विभिन्न प्रकार के उत्पादों में एक उत्कृष्ट भराव के गुण होते हैं। एलुमिनोसिलिकेट माइक्रोफायर के औद्योगिक उपयोग के लिए आशाजनक क्षेत्र स्फेरोप्लास्टिक्स, रोड मार्किंग थर्मोप्लास्टिक्स, ग्राउटिंग और ड्रिलिंग तरल पदार्थ, गर्मी-इन्सुलेटिंग रेडियो-पारदर्शी और हल्के भवन सिरेमिक, गर्मी-इन्सुलेटिंग गैर-फायरिंग सामग्री और गर्मी प्रतिरोधी कंक्रीट का उत्पादन हैं।
विदेशों में, विभिन्न उद्योगों में माइक्रोस्फीयर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हमारे देश में, खोखले माइक्रोस्फीयर का उपयोग बेहद सीमित है और इन्हें राख के ढेर में राख के साथ निपटाया जाता है। थर्मल पावर प्लांटों के लिए, माइक्रोस्फीयर "हानिकारक सामग्री" हैं जो जल आपूर्ति पाइपों को अवरुद्ध कर देती हैं। इस वजह से, 3-4 वर्षों में पाइपों को पूरी तरह से बदलना या जटिल और महंगा सफाई कार्य करना आवश्यक है।
एल्युमिनोसिलिकेट संरचना का निष्क्रिय द्रव्यमान, जो एल्यूमिना के द्रव्यमान का 60-70% बनता है, राख से उपरोक्त सभी सांद्रणों और उपयोगी घटकों और भारी अंश को हटाने (निकालने) के बाद प्राप्त होता है। संरचना में यह राख की सामान्य संरचना के करीब है, लेकिन इसमें कम परिमाण का लोहा, साथ ही हानिकारक और जहरीला भी होगा। इसकी संरचना मुख्यतः एल्युमिनोसिलिकेट है। राख के विपरीत, इसमें एक महीन, समान ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना होगी (भारी अंश निकालते समय पीसने से पहले के कारण)। इसके पर्यावरणीय और भौतिक-रासायनिक गुणों के कारण, इसका व्यापक रूप से निर्माण सामग्री, निर्माण और उर्वरक के रूप में उपयोग किया जा सकता है - चूने के आटे (मेलियोरेंट) के विकल्प के रूप में।
ताप विद्युत संयंत्रों में जलाए जाने वाले कोयले, प्राकृतिक शर्बत होने के कारण, उनमें दुर्लभ पृथ्वी और कीमती धातुओं सहित कई मूल्यवान तत्वों (तालिका 2) की अशुद्धियाँ होती हैं। जलाने पर, राख में उनकी सामग्री 5-6 गुना बढ़ जाती है और औद्योगिक हित में हो सकती है।
उन्नत संवर्धन संयंत्रों का उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण द्वारा निकाले गए भारी अंश में कीमती धातुओं सहित भारी धातुएँ होती हैं। परिष्करण द्वारा, कीमती धातुओं और, जैसे ही वे जमा होते हैं, अन्य मूल्यवान घटक (Cu, दुर्लभ, आदि) भारी अंश से निकाले जाते हैं। अलग-अलग अध्ययन किए गए राख डंप से सोने की उपज एक टन राख से 200-600 मिलीग्राम है। सोना पतला होता है और पारंपरिक तरीकों से इसे वापस नहीं पाया जा सकता। इसे निकालने के लिए जिस तकनीक का उपयोग किया जाता है वह जानकार है।
बहुत से लोग कचरे के पुनर्चक्रण में शामिल हैं। उनके प्रसंस्करण और उपयोग के लिए 300 से अधिक प्रौद्योगिकियां ज्ञात हैं, लेकिन वे ज्यादातर जहरीले और हानिकारक घटकों के साथ-साथ उपयोगी और मूल्यवान घटकों के निष्कर्षण को प्रभावित किए बिना, निर्माण और निर्माण सामग्री के उत्पादन में राख के उपयोग के लिए समर्पित हैं।
हमने प्रयोगशाला और अर्ध-औद्योगिक स्थितियों में एएसडब्ल्यू के प्रसंस्करण और इसके पूर्ण निपटान (छवि) के लिए एक बुनियादी योजना विकसित और परीक्षण की है।
100 हजार टन ASW संसाधित करते समय आप प्राप्त कर सकते हैं:
- द्वितीयक कोयला - 10-12 हजार टन;
- लौह अयस्क सांद्रण - 1.5-2 हजार टन;
- सोना - 20-60 किलो;
- निर्माण सामग्री (निष्क्रिय द्रव्यमान) - 60-80 हजार टन।
व्लादिवोस्तोक और नोवोसिबिर्स्क में, समान प्रकार की एएसडब्ल्यू प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियां विकसित की गई हैं, संभावित लागतों की गणना की गई है और आवश्यक उपकरण प्रदान किए गए हैं।
उपयोगी घटकों के निष्कर्षण और उनके लाभकारी गुणों के उपयोग और निर्माण सामग्री के उत्पादन के माध्यम से राख और स्लैग कचरे का पूरा उपयोग, कब्जे वाली जगह को मुक्त कर देगा और पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को कम करेगा। मुनाफ़ा एक वांछनीय लेकिन निर्णायक कारक नहीं है। उत्पादों को प्राप्त करने के लिए तकनीकी कच्चे माल के प्रसंस्करण और साथ ही कचरे को बेअसर करने की लागत उत्पाद की लागत से अधिक हो सकती है, लेकिन इस मामले में नुकसान पर्यावरण पर कचरे के नकारात्मक प्रभाव को कम करने की लागत से अधिक नहीं होना चाहिए। और ऊर्जा उद्यमों के लिए, राख और स्लैग कचरे के पुनर्चक्रण का मतलब मुख्य उत्पादन के लिए तकनीकी लागत को कम करना है।

साहित्य

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रेखाचित्रों की सूची
ए.ए. चेरेपोनोव के लेख के लिए
निर्माण में थर्मल पावर प्लांट से निकलने वाली राख और स्लैग अपशिष्ट का उपयोग

चित्र .1। सीएचपीपी-1, खाबरोवस्क के राख डंप को भरना
अंक 2। योजनाबद्ध आरेख जटिल प्रसंस्करणताप विद्युत संयंत्रों से निकलने वाला राख और लावा अपशिष्ट।
चित्र 3. एल्युमिनोसिलिकेट खोखला माइक्रोस्फीयर ZShO।

जैसा कि अक्सर होता है, यह हम नहीं थे जो निर्माण सामग्री के उत्पादन के लिए राख का उपयोग करने का विचार लेकर आए थे, बल्कि व्यावहारिक पश्चिम - राख और लावा सामग्री का निर्माण और आवास और सांप्रदायिक सेवाओं में लंबे समय से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। राख से निर्माण सामग्री बनाने की नई विधि का मुख्य मूल्य पर्यावरण संरक्षण है।

आनन्द, पर्यावरणविद और ग्रीनपीस: राख के ढेरों के क्षरण और पर्यावरण के राख प्रदूषण के जोखिम से जुड़ी पर्यावरणीय आपदाओं के जोखिम को कम किया जा रहा है। लागत में भारी बचत होती है - आख़िरकार, राख भंडारण सुविधाओं को बनाए रखने पर बहुत सारा पैसा खर्च किया जाता है। राख पुनर्चक्रण के शेष लाभ इस पुनर्चक्रण योग्य सामग्री के उपयोग के आर्थिक लाभों में निहित हैं।

राख से बनी ईंट आवासीय भवन और दोनों के निर्माण के लिए उपयुक्त है उत्पादन परिसर, और एक बाड़। इसे क्लैडिंग के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। ऐसी ईंट बनाने की विधि बेहद सरल है: 5% पानी, 10% चूना, बाकी राख (स्वादानुसार नमक और काली मिर्च)।

उदाहरण के लिए, ओम्स्क संयंत्र (सिबेक एलएलसी - साइबेरियाई प्रभावी ईंट) में उत्पादित ऐसी ईंटों की वर्तमान कीमत 5-6 रूबल है, जो इस "उत्पाद" को बहुत प्रतिस्पर्धी बनाती है।

ईंट परीक्षण इसकी उच्च गुणवत्ता और व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं को साबित करते हैं। ताकत, जल अवशोषण और ठंढ प्रतिरोध रेत-चूने की ईंट से कम नहीं हैं। तापीय चालकता सूचकांक लकड़ी के करीब है। और उपस्थिति व्यावहारिक रूप से मनभावन है उत्तम रूप- ऐसी ईंट की आकार सहनशीलता 0.5 मिलीमीटर से अधिक नहीं होती है, और यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो यह फिर से बचत कर रहा है - इस बार ग्राउट मोर्टार की मात्रा पर। इसके अलावा, राख की ईंट हल्की होती है, बिछाने में अधिक सुविधाजनक होती है, और इसे पूरी तरह से समतल करने की अनुमति देती है। सुधार करने के लिए उपस्थितिईंटें, आप इसकी संरचना में रंग जोड़ सकते हैं।

जीवन आपको नए विचारों और समाधानों की खोज के लिए प्रेरित करता है। ईंटों और अन्य निर्माण सामग्री के लिए कच्चे माल के रूप में राख का उपयोग वास्तव में एक सफल और समय पर मिली खोज है। इस मामले में "एक पत्थर से मारे गए पक्षियों" की संख्या कुख्यात दो से कहीं अधिक है। और एक बार फिर यह कहावत पुष्ट हो गई कि हर कीमती चीज हमारे पैरों के नीचे होती है।

इसका एक मुख्य कारण उत्पादित राख की संरचना की विविधता और अस्थिरता है, जो मुख्य संभावित उपभोक्ता, निर्माण उद्योग में इसका निपटान होने पर विश्वसनीय लाभकारी प्रभाव प्रदान नहीं करता है। कम उपभोक्ता लागत और उत्पादन और उपभोग के समय में मजबूत विसंगति को ध्यान में रखते हुए, ज्ञात प्रौद्योगिकी - क्लासिफायर और मिलों का उपयोग करके मेगासिटीज के आसपास उत्पादित राख की विशाल मात्रा का प्रसंस्करण, एक लाभहीन उत्पादन होने की गारंटी है।

राख एक दुर्लभ वस्तु है

उत्पादित राख की अधूरी खपत बिजली इंजीनियरों के लिए समस्याओं के अलावा और कुछ नहीं लाती है, क्योंकि इस मामले में दो राख हटाने वाली प्रणालियों को बनाए रखना आवश्यक है। थर्मल पावर प्लांटों से ऊर्जा और गर्मी की लागत का लगभग 30% राख हटाने और डंप रखरखाव पर खर्च होता था। हालाँकि, अगर हम मेगासिटीज के पास खोई हुई भूमि के बाजार मूल्य को ध्यान में रखते हैं, तो स्टेशनों और राख के ढेरों से काफी दूरी पर भूमि और अचल संपत्ति के मूल्य में कमी, मानव स्वास्थ्य और प्रकृति को सीधा नुकसान, विशेष रूप से वायु बेसिन का प्रदूषण धूल और जल निकायों के घुलनशील लवण और क्षार के साथ और भूजल, तो यह हिस्सा वास्तव में बहुत अधिक होना चाहिए।

विकसित देशों में फ्लाई ऐश गर्मी और बिजली के समान ही वस्तु और दुर्लभ है। उच्च गुणवत्ता वाली फ्लाई ऐश जो मानकों को पूरा करती है और कंक्रीट में एक योजक के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त है जो अतिरिक्त चूने को बांधती है और पानी की मांग की लागत को कम करती है, उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, पोर्टलैंड सीमेंट के बराबर, ~$60/टी।

पुनर्नवीनीकरण कोयला राख को संयुक्त राज्य अमेरिका में निर्यात करने का विचार एक स्मार्ट विचार हो सकता है। कम गुणवत्ता वाली फ्लाई ऐश, उदाहरण के लिए कम तापमान वाले "पर्यावरण के अनुकूल" द्रवीकृत बिस्तर बॉयलर से जो उच्च सल्फर सामग्री (वारसॉ में ज़ेरन स्टेशन) के साथ कम गुणवत्ता वाले कोयले को जलाते हैं, -5$ के ऑर्डर की नकारात्मक लागत पर पेश की जाती है। / t, लेकिन इस शर्त पर कि उपभोक्ता यह सब अपना ले। ऑस्ट्रेलिया में भी स्थिति ऐसी ही है. इस प्रकार, राख प्रसंस्करण केवल तभी लाभदायक हो सकता है, जब प्रौद्योगिकी के लिए धन्यवाद, कई उच्च-गुणवत्ता वाले उत्पाद सामने आते हैं जो उपभोक्ताओं को उत्पादन के स्थान के पास एक सीमित क्षेत्र में पूर्ण या लगभग पूर्ण मात्रा में मिलेंगे। पर मानक उपयोगफ्लाई ऐश को कंक्रीट या बिल्डिंग सिरेमिक में एक योज्य के रूप में उपयोग करना, स्थानीय बाजार की सीमित क्षमता के कारण समस्या को मौलिक रूप से हल नहीं किया जा सकता है। इसके अलावा, कंक्रीट में अस्थिर संरचना की राख का मिश्रण गुणवत्ता के नुकसान के बिना केवल बहुत ही संभव है सीमित मात्रा, जो इस पूरे विचार को निरर्थक बनाता है।

प्रसंस्करण की संभावनाएं

रासायनिक दृष्टि से फ्लाई ऐश का उपयोग न करना बेतुका है। हम कम से कम 3 प्रकार की राख को अलग कर सकते हैं जो प्रसंस्करण के लिए आशाजनक हैं:
1) भूरे कोयले (एलबीसी) के दहन से उच्च कैल्शियम राख, उदाहरण के लिए कांस्क-अचिंस्क कोयला बेसिन से, कैल्शियम ऑक्साइड और सल्फेट की एक उच्च सामग्री के साथ, यानी, पोर्टलैंड सीमेंट की संरचना के समान और उच्च रासायनिक क्षमता के साथ - संग्रहित ऊर्जा;
2) कठोर कोयले (एचसीसी) के दहन से निकलने वाली अम्लीय राख, जिसमें मुख्य रूप से कांच होता है, जिसमें माइक्रोसेफर्स भी शामिल हैं;
3) दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की उच्च सामग्री वाली राख।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रकृति में दो समान कोयले नहीं हैं, इसलिए कोई समान बुराइयाँ नहीं हैं। हमें हमेशा एक विशिष्ट क्षेत्र में फ्लाई ऐश के प्रसंस्करण के लिए स्थानीय तकनीक के बारे में बात करनी चाहिए, क्योंकि मुख्य उपभोक्ताओं को राख के स्रोत के पास स्थित होना चाहिए। कोई भी सबसे उल्लेखनीय तकनीक तभी घटित होगी जब स्थानीय बाजार संसाधित राख के पूरे या लगभग पूरे द्रव्यमान को "निगलने" में सक्षम होगा।

फ्लाई ऐश के जटिल प्रसंस्करण के लिए, उपकरणों की एक नई श्रेणी - तथाकथित इलेक्ट्रो-मास क्लासिफायर (ईएमसी) की क्षमताओं का उपयोग करने का प्रस्ताव है। यह तकनीक अपेक्षाकृत हाल ही में खोजी गई एक नई घटना पर आधारित है - घूर्णनशील अशांत गैस प्रवाह में घने चार्ज किए गए एरोसोल (गैस-धूल प्लाज्मा) का निर्माण और आंतरिक विद्युत क्षेत्रों में उनका पृथक्करण।

घर्षण या प्रभाव के दौरान कणों के ट्राइबोचार्जिंग की घटना प्राचीन काल से मानव जाति को ज्ञात है, लेकिन अब तक विज्ञान चार्ज के संकेत की भविष्यवाणी भी नहीं कर सका है।

ईएचआर के लाभ

घटना की अत्यधिक जटिलता के बावजूद, ईएमसी तकनीक बाहरी रूप से बहुत सरल है और पारंपरिक वायु विभाजक या जेट मिल, विघटनकर्ताओं की तुलना में सभी मामलों में फायदे हैं।

मुख्य लाभों में से एक पूर्ण पर्यावरण मित्रता है, क्योंकि प्रक्रियाएं एक बंद मात्रा में की जाती हैं, यानी ईएमसी को नैनोपाउडर के साथ काम करते समय भी कंप्रेसर या धूल संग्रह प्रणाली - चक्रवात या फिल्टर जैसे किसी भी अतिरिक्त उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है। स्टोक्स चिपचिपापन बल और केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के खिलाफ, एक ही संकेत के साथ चार्ज किए गए एरोसोल का एक पतला अंश, केंद्र के माध्यम से कूलम्ब बल द्वारा एयरोसोल से हटा दिया जाता है। कणों को संग्रह कक्ष में दीवारों पर या वायुमंडल में आवेशित आयनों के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है, और चार्ज एरोसोल उत्पादन कक्ष में वापस आ जाता है।

इस प्रकार, ईएमसी तकनीक में, चार्ज सर्कुलेशन के साथ पाउडर को असीमित संख्या में अंशों में अलग करने की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है। राख सहित विषम प्रणालियों को अलग करते समय, न केवल कण आकार से, बल्कि अन्य भौतिक विशेषताओं से भी अलग करना संभव है।

ईएमसी का एक अन्य महत्वपूर्ण लाभ एक ही पास में कई अलग-अलग परिचालनों को लागू करने की क्षमता है (उदाहरण के लिए, यांत्रिक सक्रियण या पीसने के साथ पृथक्करण), दोनों निरंतर और असतत संस्करणों में। महीन कणों की उच्च सामग्री वाली राख के विशाल द्रव्यमान को ज्ञात तकनीक का उपयोग करके अलग नहीं किया जा सकता है, क्योंकि ठीक महीन कणों का धूल संग्रह, जिसका मूल्य सबसे अधिक है और साथ ही लोगों और पर्यावरण के लिए सबसे बड़ा खतरा है, अप्रभावी है।

ईएमसी का उपयोग करके फ्लाई ऐश से बारीक अंश को अलग करने से मोटे अंश को अन्य मापदंडों के अनुसार प्रभावी ढंग से लगातार अलग करना संभव हो जाता है, उदाहरण के लिए, कण आकार, चुंबकीय संवेदनशीलता, घनत्व, कण आकार और विद्युत गुण। ईएमसी तकनीक की प्रदर्शन सीमा का कोई एनालॉग नहीं है: 1.5 मीटर से अधिक के रोटर व्यास के साथ निरंतर मोड में 1 ग्राम से 10 टन/घंटा के हिस्से तक, अलग की गई सामग्रियों के फैलाव की सीमा भी व्यापक है: सैकड़ों से माइक्रोन से ~0.03 माइक्रोन - ईएमसी भी हर चीज से कहीं अधिक है ज्ञात प्रजातियाँप्रौद्योगिकी, सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करके गीले पृथक्करण के करीब पहुंच रही है।

राख प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियाँ

ईएमसी क्षमताएं इसकी बाजार क्षमता पर ध्यान देने के साथ राख प्रसंस्करण के लिए लचीली "स्मार्ट तकनीक" को लागू करना संभव बनाती हैं अलग - अलग घटक. नोवोसिबिर्स्क में सीएचपीपी-3 और सीएचपीपी-5 सहित कई फ्लाई ऐश के विस्तृत अध्ययन ने उनके प्रसंस्करण के लिए इष्टतम योजनाएं विकसित करना संभव बना दिया, साथ ही थोक के उपयोग के साथ निर्माण सामग्री के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियों का प्रस्ताव करना संभव बना दिया। राख से बने उत्पादों का.

BUZ, विशेष रूप से CHPP-3 में प्राप्त होता है, जिसमें मुख्य रूप से अलग-अलग कैल्शियम और लौह सामग्री वाले कांच के गोलाकार कण होते हैं। इन कणों में कसैले गुण होते हैं और पानी के साथ प्रतिक्रिया करते समय, वे पोर्टलैंड सीमेंट की तुलना में अधिक धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन सीमेंट पत्थर का निर्माण करते हैं। हालाँकि, उनके साथ कोक के रूप में बिना जले कोयले के कण भी होते हैं, जिनकी सामग्री 7% तक पहुँच सकती है, कैल्शियम ऑक्साइड CaO (5-30%) और कैल्शियम सल्फेट CaSO4 (5-15%) के दाने, कांच, निष्क्रिय खनिजों - क्वार्ट्ज और मैग्नेटाइट से ढका हुआ। कॉक्स का स्पष्ट प्रभाव है नकारात्मक प्रभावपत्थर की ताकत पर, मैक्रोप्रोर्स के समान।

लेकिन सबसे नकारात्मक भूमिका CaO अनाजों द्वारा निभाई जाती है, विशेषकर बड़े अनाजों द्वारा। ये कण पानी के साथ मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और राख के बड़े हिस्से की तुलना में काफी धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं, जिसमें कांच के आवरण के कारण भी शामिल है।

बड़े CaO कणों के प्रभाव की तुलना टाइम बम से की जा सकती है। राख-आधारित पत्थर की ताकत आमतौर पर कम होती है और औसतन लगभग 10 एमपीए (100 किग्रा/सेमी2) होती है, लेकिन अस्थिर संरचना के कारण यह 0 से 30 एमपीए तक भिन्न होती है। उपभोक्ता लागत निचली सीमा से निर्धारित होती है, अर्थात यह शून्य के बराबर होती है। उपयुक्त संरचना की राख का चयन करने के लिए, तेजी से विश्लेषण की आवश्यकता होती है, जिसके लिए एक महंगे स्पेक्ट्रोमीटर की आवश्यकता होती है। निपटान के लिए राख के केवल एक हिस्से का चयन करना कोई दिलचस्पी का विषय नहीं है।

60 माइक्रोन से कम के लगभग 50% महीन अंश को एक साथ अलग करने के साथ कण सतह के यांत्रिक सक्रियण के मोड में ईएमसी पर राख का यांत्रिक प्रसंस्करण सूचीबद्ध समस्याओं को हल करता है।

~5 एमपीए द्वारा पत्थर की ताकत में अतिरिक्त वृद्धि के साथ राख के सक्रिय बारीक अंश का इष्टतम शेल्फ जीवन 1-5 दिन है, जिसके बाद प्रारंभिक एक से कम गतिविधि में गिरावट के साथ दरारें बंद हो जाती हैं।

ऐश बाइंडर की इस सुविधा के लिए मुख्य रूप से उपभोक्ताओं द्वारा स्वयं राख के प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। सक्रियण और भंडारण की इष्टतम स्थितियों के तहत पत्थर की ताकत अब 10 एमपीए से कम नहीं होती है, और 10% के क्रम के सीमेंट और लगभग 1% कैल्शियम क्लोराइड CaCl2 (तथाकथित शीतकालीन योजक जो सक्रिय करता है) के साथ रेत के छोटे कणों के साथ प्रतिक्रिया), राख बांधने की मशीन गैर-संकोचन निम्न-श्रेणी कंक्रीट M100-M300 की तैयारी के लिए एक पूर्ण लेकिन सस्ती सामग्री बन जाती है।

कंक्रीट का ग्रेड 28 दिनों के इलाज के बाद उसकी ताकत से निर्धारित होता है, लेकिन राख बांधने की मशीन के साथ कंक्रीट की ताकत और बढ़ जाती है, जिससे यह 2-3 गुना बढ़ जाती है (साधारण कंक्रीट में - केवल 30%)। बड़े अंश को आसानी से संसाधित किया जा सकता है: कण आकार द्वारा या ट्राइबोइलेक्ट्रिक विभाजक पर पृथक्करण से एक बड़ा कोक अंश उत्पन्न होता है, जिसे चुंबकीय विभाजक पर वापस बॉयलर में लौटाया जा सकता है, गोलाकार मैग्नेटाइट कणों का एक अंश अलग किया जाता है, जिसका उपयोग किया जा सकता है , उदाहरण के लिए, एक विशेष रंगद्रव्य के रूप में। 1-2 सप्ताह तक पानी में मिलाने के बाद जो अवशेष निकलता है वह प्लास्टर या मोर्टार होता है।

राख से बायोन

यह आंकड़ा सीमेंट और राख बाइंडर के विभिन्न अनुपातों में पत्थर की ताकत को दर्शाता है। तीन क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: सीमेंट की थोड़ी मात्रा के साथ राख बांधने की मशीन पर आधारित निम्न-श्रेणी का कंक्रीट, 10-20% राख बांधने की मशीन की छोटी मात्रा के साथ साधारण कंक्रीट, और 25-50% राख बांधने की मशीन के साथ अधिकतम ताकत वाला कंक्रीट। यदि राख बांधने की मशीन का उपयोग एक योज्य के रूप में किया जाता है, तो महानगर का पूरा बाजार उत्पादित राख का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही उपभोग कर पाएगा।

50% तक राख बांधने की मशीन के साथ कंक्रीट का उत्पादन, इसके आकर्षण के बावजूद, एक उच्च जोखिम वाला क्षेत्र है। यह इस तथ्य के कारण है कि राख में कैल्शियम सल्फेट CaSO4 का अनुपात 5 के भीतर भिन्न होता है, और इसकी उच्च सामग्री मजबूत गठन के बाद मात्रा में बड़ी वृद्धि के साथ सीमेंट के एल्यूमीनियम घटक के साथ प्रतिक्रिया करते समय एट्रिंगाइट के गठन का कारण बन सकती है। पत्थर। इस संबंध में, एट्रिंगाइट के गठन को कंक्रीट पर प्लेग कहा जाता है।

निम्न-गुणवत्ता वाले कंक्रीट का उपयोग ढूंढना अपेक्षाकृत आसान है। इस मामले में, राख बाइंडर की अधिकतम मात्रा, उदाहरण के लिए, सीएचपीपी-3 की राख से, प्रति वर्ष 60 हजार टन होगी, जिससे 200 हजार क्यूबिक मीटर तैयार किया जा सकता है। कंक्रीट का मी. यह 3,000 कम ऊंचाई वाले व्यक्तिगत घर बनाने या 8 मीटर की चौड़ाई वाली 200 किमी की स्थानीय सड़कों को कवर करने के लिए पर्याप्त होगा, जब तक वांछित हो, राख को शुष्क परिस्थितियों में संग्रहीत किया जा सकता है, इसलिए उत्पादन और खपत के समय में विसंगति होगी निर्माण स्थल पर राख प्रसंस्करण की गुणवत्ता को किसी भी तरह से प्रभावित नहीं करेगा।

अम्लीय कार्बन डाइऑक्साइड का प्रसंस्करण, जो मुख्य रूप से कांच के गोलाकार कण होते हैं, जिनमें खोखले माइक्रोस्फीयर और 5% तक कोक के रूप में बिना जले कोयले के अवशेष शामिल हैं, को भी ईएमसी तकनीक का उपयोग करके आसानी से कार्यान्वित किया जाता है। माइक्रोस्फीयर, जो लगभग 5% राख बनाते हैं, में दवा सहित कई विशेष अनुप्रयोग हैं।

KUZ के मुख्य उपभोक्ता, कंक्रीट उत्पादकों के अलावा, ईंट कारखाने हैं। दुर्भाग्य से, रूस में मिट्टी आमतौर पर पतली होती है, और राख मिलाना आवश्यक नहीं है। एचआरएसजी के उत्पादों के लिए क्षेत्रीय बाजार की संभावित क्षमता अभी भी उत्पादित राख की मात्रा से कई गुना कम है। को निर्यात विकल्प विकसित देशराख से उत्पादों की गणना की जानी चाहिए।

यूके में, निम्न-गुणवत्ता वाला कचरा सड़कों के आधार पर रखा जाता है। उत्पादित एचयूजेड का 10-20% तक अर्ध-स्वायत्त इको-गांवों में व्यक्तिगत कम वृद्धि वाले आवास के संगठित निर्माण के दौरान मिट्टी के ब्लॉक के उत्पादन में फ्लोकुलेंट के रूप में उपयोगी रूप से उपयोग किया जा सकता है। स्थानीय संसाधनों और कचरे के आधार पर किफायती, आरामदायक आवास के निर्माण की एक समग्र अवधारणा "न्यू लो-राइज़ रूस" परियोजना में उल्लिखित है और इंटरनेट पर उपलब्ध है। सामान्य तौर पर, KUS के लिए बाज़ार को निवेश की उपलब्धता के अधीन कई वर्षों में बनाने की आवश्यकता होती है।

पुनर्चक्रण की आवश्यकता क्यों है?

दुर्भाग्य से, सड़क निर्माण और भूमि संबंधों के माध्यम से व्यक्तिगत निर्माण दोनों पूरी तरह से अधिकारियों पर निर्भर हैं। ये क्षेत्र परंपरागत रूप से सबसे कम पारदर्शी हैं, जो भ्रष्टाचार को पनपने देते हैं। अधिकारियों की राजनीतिक इच्छाशक्ति के बिना इन क्षेत्रों में नवाचार वास्तव में असंभव है।

जीवाश्म कोयले का अपशिष्ट-मुक्त उपयोग रणनीतिक दृष्टिकोण से राज्य के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है, क्योंकि अतिरिक्त लागत के बिना बाध्यकारी सामग्री के उत्पादन की मात्रा दोगुनी हो जाएगी और इसके अलावा, कोयले के कारण, देश के भीतर गैस की खपत होगी उल्लेखनीय रूप से कमी आई है, जिससे विदेशों में इसकी बिक्री की मात्रा में वृद्धि होगी। राख पर आधारित एक वैकल्पिक बाइंडर का उत्पादन क्षेत्रीय एकाधिकारवादियों - सीमेंट उत्पादकों को निम्न-श्रेणी के कंक्रीट क्षेत्र में प्रतिस्पर्धा प्रदान करेगा।

ज़िर्यानोव व्लादिमीर वासिलिविच,

रूस की ऊर्जा और उद्योग