Iekārtas koksnes pelnu ražošanai. Pelnu un izdedžu atkritumu izmantošana no termoelektrostacijām

Enerģētikas uzņēmumi Krasnojarskas apgabals un Hakasijas Republika, kas ir daļa no Siberian Generating Company grupas, pārdeva un ieveda ekonomiskajā apritē 2013. gadā. 662,023 tūkstošiem tonnu pelnu un izdedžu atkritumu (ASW).

Gada laikā SGK Krasnojarskas nodaļa palielināja ogļu atkritumu iesaistes apjomu ekonomiskajā apgrozījumā par 4% - no 637,848 tūkst.t 2012.gadā līdz 662,023 tūkst.t 2013.gadā.

Pelnu un izdedžu atkritumu (termoelektrostaciju ogļu sadedzināšanas blakusprodukts) ekonomiskā apgrozījuma pieaugums ļauj samazināt slodzi par vidi pilsētās, kurās uzņēmums darbojas. Vērts atzīmēt, ka galvenais pelnu un izdedžu atkritumu apjoms (625,5 tūkst.t) pērn tika izlietots lielgabarīta realizācijai. vides projekts Nazarovas valsts rajona elektrostacijas pelnu izgāztuves Nr.2 rekultivācijai. Atkritumu pelnu izgāztuves rekultivācija 160 hektāru platībā, kas atrodas Chulym upes rajonā, dos iespēju šīs zemes atgriezt saimnieciskā izmantošanā. Piemēram, pēc dažām var parādīties zaļās vietas.

Turklāt SGK Krasnojarskas filiāle turpina pārdot pelnu un izdedžu atkritumus būvniecības nozares uzņēmumiem. Uzņēmums pirmo reizi sāka pārdot sausos pelnus un izdedžus 2007. gadā. Toreiz tika pārdoti tikai 7 tūkstoši tonnu atkritumu. 2013.gadā realizācijas apjomi sastādīja 36,525 tūkstošus tonnu pelnu un izdedžu atkritumu. Tādējādi vidējie pelnu un izdedžu atkritumu gada pārdošanas apjomi 6 darbības gados šajā tirgū ir pieauguši vairāk nekā piecas reizes. TŠis pieprasījuma pieaugums liecina, ka celtnieki augstu vērtē šāda veida izejvielas. Tajā pašā laikā pelnu un izdedžu atkritumus iepērk ne tikai Krasnojarskas apgabala uzņēmumi, bet arī citi Krievijas reģioni.

Pateicoties SGK aktīvajai darbībai šajā virzienā, pērn realizētais un ekonomiskajā apgrozījumā iesaistītais pelnu atkritumu apjoms (662 023 tūkst.t) izrādījās par 34% lielāks nekā gada enerģētikas uzņēmumu radītais pelnu un izdedžu atkritumu apjoms. filiāle (495 tūkst. tonnu).

2014. gadā SGK Krasnojarskas nodaļa turpinās darbu pie pelnu un izdedžu atkritumu iesaistīšanas ekonomiskajā apritē, tādējādi samazinot to uzkrāšanos un samazinot slodzi uz vidi. Turpināsies darbs pie Nazarovskas valsts rajona elektrostacijas pelnu izgāztuves Nr.2 rekultivācijas. Turklāt uzņēmums apsver iespējas un tirgus paplašināšana sauso pelnu un izdedžu mārketingam un ne tikai būvniecības, bet arī citu nozaru vajadzībām.

Pelnu un izdedžu atkritumu izmantošana no termoelektrostacijām būvniecībā

Elektroenerģētikas uzņēmumu darbības laikā rodas daudz pelnu un izdedžu atkritumu. Ikgadējā pelnu piegāde uz pelnu izgāztuvēm Primorskas apgabalā ir no 2,5 līdz 3,0 milj.t gadā, Habarovskas apgabalā - līdz 1,0 milj.t (1.att.). Tikai Habarovskas pilsētā pelnu izgāztuvēs tiek glabāti vairāk nekā 16 miljoni tonnu pelnu.

Pelnu un sārņu atkritumus (ASV) var izmantot dažādu betonu, javu, keramikas, siltumizolācijas un hidroizolācijas materiālu ražošanā un ceļu būvniecībā, kur tos var izmantot smilšu un cementa vietā.
Plašāk tiek izmantoti CHPP-3 elektrisko nogulsnētāju sausie pelni. Taču šādu atkritumu izmantošana ekonomiskiem nolūkiem joprojām ir ierobežota, tostarp to toksicitātes dēļ. Tie uzkrāj ievērojamu daudzumu bīstamu elementu.
Izgāztuves pastāvīgi ir putekļainas, elementu kustīgās formas aktīvi izskalo nokrišņi, piesārņojot gaisu, ūdeni un augsni.
Šādu atkritumu izmantošana ir viena no visvairāk pašreizējās problēmas. Tas iespējams, atdalot vai ekstrahējot no pelniem kaitīgās un vērtīgās sastāvdaļas un atlikušo pelnu masu izmantojot būvniecībā un mēslojuma ražošanā.

Pelnu un izdedžu atkritumu īss raksturojums

Apskatītajās termoelektrostacijās ogļu sadegšana notiek 1100-1600o C temperatūrā.
Dedzinot ogļu organisko daļu, veidojas gaistoši savienojumi dūmu un tvaiku veidā, un kurināmā nedegošā minerālā daļa izdalās cietu fokusa atlikumu veidā, veidojot putekļainu masu (pelni), kā kā arī vienreizējus izdedžus.
Cieto un brūno ogļu cieto atlikumu daudzums svārstās no 15 līdz 40%.

Akmeņogles pirms sadegšanas tiek sasmalcinātas un, lai labāk sadegtu, tām bieži pievieno mazutu 0,1-2% apmērā.
Dedzinot pulverizētu degvielu, dūmgāzes aiznes mazas un vieglas pelnu daļiņas, un tās sauc par viegliem pelniem. Lido pelnu daļiņu izmērs svārstās no 3-5 līdz 100-150 mikroniem. Lielāku daļiņu daudzums parasti nepārsniedz 10-15%.

Vielos pelnus savāc pelnu savācēji.
CHPP-1 Habarovskā un Birobidžaņas TEC pelnu savākšana tiek veikta ar skruberiem ar Venturi caurulēm CHPP-3 un CHPP-2 Vladivostokā, tas ir sauss, izmantojot elektriskos nogulsnes.
Smagākas pelnu daļiņas nosēžas uz apakšteces un saplūst vienreizējos sārņos, kas ir agregētas un kausētas pelnu daļiņas, kuru izmērs ir no 0,15 līdz 30 mm.
Izdedžus sasmalcina un noņem ar ūdeni. Lidosos pelnus un sasmalcinātos izdedžus vispirms izņem atsevišķi, pēc tam sajauc, veidojot pelnu un izdedžu maisījumu.

Papildus pelniem un izdedžiem pelnu un izdedžu maisījuma sastāvā pastāvīgi ir nesadegušās degvielas daļiņas (underburning), kuru daudzums ir 10-25%. Vieglo pelnu daudzums atkarībā no katla veida, kurināmā veida un tā sadegšanas režīma var būt 70-85% no maisījuma masas, izdedžu 10-20%.
Pelnu un izdedžu masa pa cauruļvadiem tiek izvadīta uz pelnu izgāztuvi.
Hidrauliskā transporta laikā un pelnu un izdedžu izgāztuvē pelni un izdedži mijiedarbojas ar ūdeni un oglekļa dioksīdu gaisā.
Tajos notiek diaģenēzei un litifikācijai līdzīgi procesi. Tie ātri noārdās un, žāvējot pie vēja ātruma 3 m/sek, sāk radīt putekļus.
ZShO krāsa ir tumši pelēka, šķērsgriezumā slāņaina, mainoties dažādu graudu dvesmām, kā arī baltu putu nogulsnēšanās dēļ, kas sastāv no alumīnija silikāta dobām mikrosfērām.
Apsekoto termoelektrostaciju pelnu vidējais ķīmiskais sastāvs dots 1. tabulā.

1. tabula. Pelnu galveno komponentu vidējā satura robežas

Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn saturs ir ne vairāk kā 0,05% no katra elementa.
Pateicoties to regulārai sfēriskajai formai un zemam blīvumam, mikrosfērām piemīt izcilas pildvielas īpašības visdažādākajos produktos. Perspektīvas jomas alumīnija silikāta mikrosfēru rūpnieciskai izmantošanai ir sferoplastmasu, ceļu marķēšanas termoplastu, šuvju un urbšanas šķidrumu, siltumizolējošās radiocaurspīdīgās un vieglās būvkeramikas, siltumizolācijas nedegošo materiālu un karstumizturīgā betona ražošana.

Mikrosfēras ir atrodamas ārzemēs plašs pielietojums dažādās nozarēs. Mūsu valstī dobu mikrosfēru izmantošana ir ārkārtīgi ierobežota un tās kopā ar pelniem tiek izmestas pelnu izgāztuvēs.
Termoelektrostacijām mikrosfēras ir “kaitīgs materiāls”, kas aizsprosto pārstrādes ūdens padeves caurules. Tāpēc 3-4 gadu laikā ir nepieciešams pilnībā nomainīt caurules vai veikt sarežģītus un dārgus tīrīšanas darbus.

Alumosilikāta kompozīcijas inerto masu, kas veido 60-70% no alumīnija oksīda masas, iegūst pēc visu augstāk minēto koncentrātu un derīgo komponentu un smagās frakcijas atdalīšanas (ekstrahēšanas) no pelniem. Sastāvā tas ir tuvs vispārējam pelnu sastāvam, taču tajā būs par kārtu mazāk dzelzs, kā arī kaitīgas un toksiskas.
Tās sastāvs galvenokārt ir alumīnija silikāts. Atšķirībā no pelniem, tiem būs smalkāks, vienmērīgāks granulometriskais sastāvs, jo pirms slīpēšanas, ekstrahējot smago frakciju.
Par vides un fizikālās un ķīmiskās īpašības var plaši izmantot būvmateriālu ražošanā, celtniecībā un kā mēslojumu - laima miltu aizstājēju (meliorantu).

Termoelektrostacijās dedzinātās ogles, kas ir dabiski sorbenti, satur daudzu vērtīgu elementu piemaisījumus (2. tabula), t.sk. retzemju zemes un dārgmetālus. Dedzinot to saturs pelnos palielinās 5-6 reizes un var būt rūpnieciski interesants.
Smagā frakcija, kas ekstrahēta ar gravitācijas palīdzību, izmantojot modernas bagātināšanas iekārtas, satur smagos metālus, tostarp dārgmetālus. Apstrādājot, no smagās frakcijas tiek iegūti dārgmetāli un, tiem uzkrājoties, citas vērtīgas sastāvdaļas (Cu, reti u.c.).
Zelta iznākums no atsevišķām pētītajām pelnu izgāztuvēm ir 200-600 mg uz vienu tonnu pelnu.
Zelts ir plāns, un to nevar atgūt ar parastajām metodēm. Tā iegūšanai izmantotā tehnoloģija ir zinātība.

Daudzi cilvēki ir iesaistīti atkritumu pārstrādē. Zināmas vairāk nekā 300 tehnoloģiju to apstrādei un izmantošanai, taču tās pārsvarā ir veltītas pelnu izmantošanai būvniecībā un būvmateriālu ražošanā, neietekmējot gan toksisko un kaitīgo, gan lietderīgo un vērtīgo komponentu ieguvi.

Mēs esam izstrādājuši un testējuši laboratorijas un daļēji rūpnieciskos apstākļos ASW apstrādes un pilnīgas iznīcināšanas pamatshēmu.
Apstrādājot 100 tūkstošus tonnu ASW, jūs varat iegūt:
- otrreizējās ogles – 10-12 tūkst.t;
- dzelzsrūdas koncentrāts – 1,5-2 tūkstoši tonnu;
- zelts - 20-60 kg;
- būvmateriāls (inertā masa) – 60-80 tūkst.t.

Vladivostokā un Novosibirskā izstrādātas līdzīgas tehnoloģijas ASW apstrādei, aprēķinātas iespējamās izmaksas un nodrošināts nepieciešamais aprīkojums.
Noderīgu komponentu ieguve un pilnīga pelnu un izdedžu atkritumu pārstrāde, izmantojot labvēlīgās īpašības un būvmateriālu ražošana atbrīvos aizņemto telpu un samazinās negatīvo ietekmi uz vidi. Peļņa ir vēlams, bet ne noteicošais faktors.
Tehnogēno izejvielu pārstrādes izmaksas produktu ražošanai un vienlaicīga atkritumu neitralizēšana var būt lielākas par produkta pašizmaksu, taču zaudējumiem šajā gadījumā nevajadzētu pārsniegt atkritumu negatīvās ietekmes uz vidi samazināšanas izmaksas. Savukārt enerģētikas uzņēmumiem pelnu un izdedžu atkritumu pārstrāde nozīmē pamatražošanas tehnoloģisko izmaksu samazināšanu.

Literatūra

1. Bakuļins Ju.I., Čerepanovs A.A. Zelts un platīns pelnos un izdedžu atkritumos no Habarovskas termoelektrostacijām // Rūdas un metāli, 2002, Nr. 3, 60.-67.
2. Borisenko L.F., Deļicins L.M., Vlasovs A.S. Ogļu termoelektrostaciju pelnu izmantošanas perspektīvas./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 lpp.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu sastāvdaļas. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 lpp.
4. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu sastāvdaļas. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 lpp.
5. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu sastāvs un īpašības. Atsauces rokasgrāmata, ed. Melentjeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 lpp.
6. Ceļikovskis Yu.K. Dažas problēmas, izmantojot pelnu un izdedžu atkritumus no termoelektrostacijām Krievijā. Enerģisks. 1998, Nr.7, 29.-34.lpp.
7. Ceļikovskis Yu.K. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu atkritumu rūpnieciskās izmantošanas pieredze // Jaunums Krievijas enerģētikā. Energoizdat, 2000, Nr.2, 22.-31.lpp.
8. Vērtīgie un toksiskie elementi Krievijas komerciālajās oglēs: direktorijs. M.: Nedra, 1996, 238 lpp.
9. Čerepanovs A.A. Pelnu un izdedžu materiāli// Tālo Austrumu ekonomiskā reģiona minerālo izejvielu izpētes un ieguves galvenās problēmas. DVER derīgo izrakteņu komplekss gadsimtu mijā. Sadaļa 2.4.5. Habarovska: Izdevniecība DVIM-Sa, 1999, 128.-120.lpp.
10. Čerepanovs A.A. Cēlmetāli pelnu un izdedžu atkritumos no Tālo Austrumu termoelektrostacijām // Pacific Geology, 2008. 27. sēj., Nr. 2, 16.-28.

V.V. Salomatovs, tehnisko zinātņu doktors Termofizikas institūts SB RAS, Novosibirska

Pelnu un izdedžu atkritumi no Kuzņeckas ogļu termoelektrostacijām un to liela mēroga pārstrādes veidi

Ogļu termoelektrostaciju cieto atkritumu pārstrādes apmēri mūsdienās ir ārkārtīgi zemi, kas izraisa milzīgu pelnu un izdedžu uzkrāšanos pelnu izgāztuvēs, kas prasa ievērojamu platību izņemšanu no apgrozības.

Tikmēr Kuzņeckas ogļu (KU) pelni un izdedži satur vērtīgas sastāvdaļas, piemēram, Al, Fe un retos metālus, kas ir izejvielas citām nozarēm. Tomēr ar tradicionālajām šo ogļu sadedzināšanas metodēm nav iespējams plašā mērogā izmantot akmeņogļu pelnus un izdedžus, jo mullīta veidošanās dēļ tie ir ļoti abrazīvi un ķīmiski inerti pret daudziem reaģentiem. Mēģinājumi izmantot šāda mineraloģiskā sastāva pelnus un izdedžus būvmateriālu ražošanā izraisa intensīvu tehnoloģisko iekārtu nodilumu un produktivitātes samazināšanos, jo palēninās pelnu komponentu un reaģentu mijiedarbības fizikālie un ķīmiskie procesi.

Mainot, ir iespējams izvairīties no Kuzņeckas ogļu pelnu mullācijas temperatūras apstākļi tos sadedzinot. Tādējādi verdošā slāņa izmantošana akmeņogļu dedzināšanai 800...900 oC temperatūrā ļauj iegūt mazāk abrazīvus pelnus, un tā galvenās mineraloģiskās fāzes būs metakaolinīts, ?Al2O3; kvarca, stikla fāze.

Pelnu un izdedžu atkritumu izmantošana no termoelektrostacijām HRSG sadedzināšanas laikā zemā temperatūrā

Pelnu un izdedžu atkritumu daudzums no tipiskākās termoelektrostacijas elektriskā jauda 1295/1540 MW un siltuma jauda 3500 Gcal/h ir aptuveni 1,6...1,7 milj.t gadā.

Kuzņeckas akmeņogļu pelnu ķīmiskais sastāvs:

SiO2 = 59%; Al2O3 = 22%; Fe2O3 = 8%; CaO = 2,5%; MgO = 0,8%; K2O = 1,4%; Na2O = 1,0%; TiO2 = 0,8%; CaSO4 = 3,5%; C = 1,0%.

Kuzņeckas ogļu pelnu izmantošana ir visefektīvākā alumīnija sulfāta un alumīnija oksīda ražošanā, izmantojot Kazahstānas tehnoloģijas Politehniskais institūts. Pamatojoties uz HRSG pelnu materiāla sastāvu un to daudzumu, pārstrādes shēma ir parādīta 1. attēlā.

Krievijā tiek ražoti tikai 6 īpašie alumīnija oksīda veidi, savukārt Vācijā vien tādu ir ap 80. To pielietojuma klāsts ir ļoti plašs – no aizsardzības rūpniecības līdz katalizatoru ražošanai ķīmiskajai, riepu, vieglajai un citām nozarēm. Alumīnija oksīda vajadzības mūsu valstī netiek segtas ar mūsu pašu līdzekļiem, kā rezultātā daļa boksīta (izejvielas alumīnija oksīda ražošanai) tiek importēta no Jamaikas, Gvinejas, Dienvidslāvijas, Ungārijas un citām valstīm.

Kuzņeckas akmeņogļu pelnu izmantošana nedaudz uzlabos situāciju ar alumīnija sulfāta deficītu, kas ir līdzeklis atkritumu un atkritumu apstrādei. dzeramais ūdens, kā arī izmantots lielos daudzumos celulozes un papīra, kokapstrādes, vieglās, ķīmiskās un citās rūpniecības nozarēs. Alumīnija sulfāta deficīts Rietumsibīrijā vien ir 77...78 tūkstoši tonnu.

Turklāt pēc sērskābes apstrādes iegūtais alumīnija oksīda izkliedētais sastāvs ļauj iegūt dažādi veidi speciālais alumīnija oksīds, kura nepieciešamība zināmā mērā tiks apmierināta, tos saražojot 240 tūkstošu tonnu apjomā.

Alumīnija sulfāta un alumīnija oksīda ražošanas atkritumi ir izejmateriāla sastāvdaļa šķidrā stikla, baltā cementa, saistvielu ieguves ieguves vietu aizpildīšanai, konteineru un logu stiklu ražošanai.

Vajadzība pēc šiem materiāliem pieaug, un pieprasījums pēc tiem šobrīd ievērojami pārsniedz to ražošanas apjomus. Šo iestudējumu aptuvenie tehniskie un ekonomiskie rādītāji atspoguļoti 1. tabulā.

1. tabula. Galvenie tehniskie un ekonomiskie rādītāji Kuzņeckas akmeņogļu pelnu pārstrādei

Vārds iestudējumi	Jauda, tūkstoši tonnu	Cena USD/t	sevi, USD/t	Vāciņš. investīcijas, miljons dolāru	Ek efekts, miljons dolāru	Termiņš mēs atmaksājam gadiem
Īpašu veidu ražošana alumīnija oksīds	240	33	16	20	4	5
Sulfātu ražošana alumīnija	50	12	7	1	0,25	4
Ražošana dzelzs sakausējumi	100	27	16	5	1	5
Šķidruma ražošana stikls	500	11	8	6	2	3
Baltā ražošana cements	1000	5	4	3	0.65	4,6
Saistvielu ražošana materiāliem	600	3	2	3	0,6	5
Stikla ražošana	300	18	15	5	1	5
KOPĀ				42	9	4,7

Turklāt no HRSG pelniem ieteicams ražot retus metālus, galvenokārt galliju, germāniju, vanādiju un skandiju.

Sakarā ar to, ka termoelektrostacija saskaņā ar savu grafiku strādā ar mainīgu slodzi visa gada garumā, pelnu izlaide ir nevienmērīga. Pelnu pārstrādes rūpnīcām jādarbojas ritmiski. Sauso pelnu uzglabāšana rada zināmas grūtības. Šajā sakarā tiek ierosināts ziemas laiks Daļa pelnu tiek nosūtīta granulēšanai, izmantojot Uralmash ražotos granulatorus. Pēc granulēšanas un žāvēšanas granulas tiek apdedzinātas katla krāsnī un pēc tam ar pneimatisko transportu tiek nosūtītas pagaidu uzglabāšanai sausā noliktavā. Pelnu granulas vēlāk var izmantot kā izejvielu bāzi būvniecības nozarē vai izmantot ceļu būvē.

Granulu uzglabāšana atklātā sausā noliktavā neprasa īpašus aizsardzības pasākumus un nerada putekļu bīstamību. Šādas pelnu izgāztuves jauda ir aptuveni 350...450 tūkstoši tonnu, platība ir aptuveni 300-300 m2. Tāpēc tas var atrasties tiešā koģenerācijas stacijas tuvumā.

Labākie izmantošanas rādītāji būs pelniem un izdedžu atkritumiem, kas iegūti pēc HRSG sadedzināšanas katlu blokos ar cirkulējošo verdošo slāni (CFB), kurus Krievija pagaidām neražo. Katli ar CFB ne tikai nodrošina strauju slāpekļa un sēra oksīdu emisiju samazinājumu, bet arī rada pelnu un izdedžu atkritumus, kurus var veiksmīgi izmantot rūpniecībā alumīnija oksīda un būvmateriālu ražošanā. Tas ļauj samazināt spēkstacijas izmaksas, krasi samazinot pelnu uzglabāšanai nepieciešamās platības un samazināt piesārņojumu vidi. Putekļu samazināšanās termoelektrostacijās ar CFB katliem notiek, pirmkārt, pateicoties pelnu izgāztuves platības samazinājumam un, otrkārt, tāpēc, ka pelni, kas iegūti, sadedzinot Kuzņeckas ogles CFB, satur ģipsi un ir savelkošas īpašības. Nedaudz saslapinot šādus pelnus, tie sacietēs, kas novērsīs putekļu veidošanos pat tad, ja pelnu izgāztuve izžūs.

Tā kā pelni uz rūpniecības uzņēmumiem tiek nogādāti ar pneimatisko transportu, nedaudz samazinās arī ūdens patēriņš. Turklāt nav notekūdeņi no pelnu izgāztuves, kas termoelektrostacijās ar tradicionālajiem pūderogļu katliem satur smago metālu sāļus un citas kaitīgas vielas.

Alumīnija sulfāta un alumīnija oksīda ražošana

Alumīnija sulfāta un alumīnija oksīda ražošanas tehnoloģija, kuras pamatā ir zemas temperatūras sadegšanas pelni, ir parādīta 2. attēlā.

Optimālie nosacījumi šīs tehnoloģijas ieviešanai ir šādi:

ogļu dedzināšana ( temperatūras režīms 800...900 oC);
slīpēšana (slīpēšanas smalkums – 0,4 mm (ne mazāk kā 90%));
sērskābes atvērums (temperatūra 95...105 oC, ilgums 1,5...2 stundas, sērskābes koncentrācija 16...20%);
šķidrās un cietās fāzes atdalīšana (filtra auduma izstrādājums L-136, vakuums 400...450 mm Hg, riekstu filtrs 0,37...0,42 m3/m2? h);
divpakāpju dūņu mazgāšana;
hidrolītiskā sadalīšanās (temperatūra 230 °C, laiks 2 stundas);
termiskā sadalīšanās (temperatūra 760...800 oC).

Iegūtais produkts alumīnija sulfāts (50 tūkstoši tonnu gadā) pēc granulēšanas un iepakošanas plastmasas maisiņos tiek nosūtīts patērētājiem. Pabeigtais tehniskais un ekonomiskais novērtējums parāda alumīnija sulfāta ražošanas iespējamību, pamatojoties uz zemas temperatūras sadegšanas pelniem.

Alumīnija sulfāts, ko iegūst no pelniem, ir labs koagulants rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai.

Sištofs pēc apstrādes ar sērskābi, pateicoties zemajam dzelzs oksīdu saturam (mazāk par 0,5...0,7%), ir smilšu aizstājējs baltā cementa ražošanā un 4...6% ģipša klātbūtne tajā. ļaus intensificēt cementa ražošanas procesus.

Dzelzskausējumu un būvmateriālu ražošana

Pamatīgi attīstīta ferosakausējumu ražošana uz ogļu minerālās daļas bāzes. Pārbaudītas rūpnieciskās tehnoloģijas ferosilīciju alumīnija un ferosilīcija iegūšanai no pelnu un izdedžu atkritumiem, kas pēc sastāva ir līdzīgi Kuzņeckas ogļu pelniem un to magnētiskajai sastāvdaļai, ko var izolēt ar magnētiskās atdalīšanas metodēm. Iegūtie sakausējumi tika pārbaudīti rūpnieciskā mērogā valsts metalurģijas rūpnīcās tērauda deoksidācijai un deva pozitīvus rezultātus.

Būvmateriālu ražošanai uz syshtof bāzes nav jāmaina šo nozaru esošās tehnoloģijas. Sishtof tiek izmantots kā izejmateriāla sastāvdaļa un aizvieto kvarcu, kā arī citus silīciju saturošus izstrādājumus, ko izmanto būvmateriālu ražošanā. Turklāt silīcija oksīds, kura saturs sistofā ir 75...85%, galvenokārt ir amorfa silīcija dioksīda veidā ar augstu ķīmisko aktivitāti, kas ļauj prognozēt cementa un cementa veiktspējas un kvalitātes uzlabošanos. saistvielas. Minimālais daudzums Dzelzs un citi krāsvielu savienojumi sishtof ļauj iegūt balto cementu uz tā bāzes, pēc kura pieprasījums ir ļoti liels.

Rūpniecībā ir izstrādātas arī cementa, saistvielu un šķidrā stikla ražošanas tehnoloģijas.

Secinājums

Pelnu un izdedžu atkritumi, kas rodas, sadedzinot Kuzņeckas ogles jaudas tvaika ģeneratoros, izmantojot Krievijā jaunu cirkulācijas verdošā slāņa tehnoloģiju, ir pieprasīti liela mēroga pārstrādei. No tiem ir ekonomiski izdevīgi ražot, izmantojot rūpniecībā jau apgūtas tehnoloģijas, ļoti trūcīgos dzelzs sakausējumus, alumīnija sulfātu, īpašus alumīnija oksīda veidus, šķidro stiklu, balto cementu, saistvielas.

Bibliogrāfija V.V. Salomatovs Vides tehnoloģijas uz siltuma un atomelektrostacijas: monogrāfija / V.V. Salomatovs. – Novosibirska: NSTU izdevniecība, – 2006. – 853 lpp.

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

Degvielas sadegšanas laikā rodas atkritumi, ko sauc par viegliem pelniem. Lai uztvertu šīs daļiņas, kurtuvju tuvumā ir uzstādītas īpašas ierīces. Tie ir izkliedējošs materiāls, kura sastāvdaļas ir mazākas par 0,3 mm.

Kas ir lidojošie pelni?

Litie pelni ir smalki izkliedēts materiāls ar mazu daļiņu izmēru. Tas veidojas, ja apstākļos sadedzina cieto kurināmo paaugstinātas temperatūras(+800 grādi). Tas satur līdz 6% nesadegušās vielas un dzelzs.

Litie pelni veidojas, sadedzinot kurināmā esošos minerālu piemaisījumus. Tā saturs dažādām vielām ir atšķirīgs. Piemēram, malkā lidojošo pelnu saturs ir tikai 0,5-2%, kurināmā kūdrā 2-30%, bet brūnajās un akmeņoglēs 1-45%.

Kvīts

Degvielas sadegšanas laikā veidojas vieglie pelni. Katlos iegūtās vielas īpašības atšķiras no laboratorijā radītajām. Šīs atšķirības ietekmē fizikāli ķīmiskās īpašības un sastāvu. Jo īpaši degšanas krāsnī kurināmā minerālvielas kūst, kā rezultātā parādās nesadegušas kompozīta sastāvdaļas. Šis process, ko sauc par mehānisko sadedzināšanu, ir saistīts ar temperatūras paaugstināšanos kurtuvē līdz 800 grādiem un augstāk.

Lai uztvertu lidojošos pelnus, ir nepieciešamas īpašas ierīces, kas var būt divu veidu: mehāniskās un elektriskās. Darbinot GZU, tas tiek iztērēts liels skaitsūdens (10-50 m 3 ūdens uz 1 tonnu pelnu un izdedžu). Tas ir būtisks trūkums. Lai izkļūtu no šīs situācijas, tiek izmantota apgrieztā sistēma: ūdens pēc pelnu daļiņu attīrīšanas tiek atkārtoti ievadīts galvenajā mehānismā.

Galvenās iezīmes

Darbspēja. Jo mazākas daļiņas, jo lielāka ir lidojošo pelnu ietekme. Pelnu pievienošana palielina betona maisījuma viendabīgumu un tā blīvumu, uzlabo novietojumu, kā arī samazina maisīšanas ūdens patēriņu ar tādu pašu apstrādājamību.
Samazināt hidratācijas siltumu, kas ir īpaši svarīgi karstajā sezonā. Pelnu saturs šķīdumā ir proporcionāls hidratācijas siltuma samazinājumam.
Kapilārā absorbcija. Pievienojot cementam 10% lidojošo pelnu, ūdens kapilārā absorbcija palielinās par 10-20%. Tas savukārt samazina salizturību. Lai novērstu šo trūkumu, ir nepieciešams nedaudz palielināt gaisa iekļūšanu, izmantojot īpašas piedevas.
Izturība agresīvā ūdenī. Cementi, kas sastāv no 20% pelnu, ir izturīgāki pret iegremdēšanu agresīvā ūdenī.

Plusi un mīnusi lidojošo pelnu izmantošanai

Lido pelnu pievienošana maisījumam sniedz vairākas priekšrocības:

Klinkera patēriņš ir samazināts.
Slīpēšana uzlabojas.
Spēks palielinās.
Uzlabojas apstrādājamība, atvieglojot veidņu noņemšanu.
Samazinās saraušanās.
Samazina siltuma veidošanos hidratācijas laikā.
Palielinās laiks, līdz parādās plaisas.
Uzlabo ūdens izturību (gan tīru, gan agresīvu).
Šķīduma masa samazinās.
Ugunsizturība palielinās.

Papildus priekšrocībām ir arī daži trūkumi:

Pelnu pievienošana ar augstu nepietiekami sadedzinātu saturu maina cementa šķīduma krāsu.
Samazina sākotnējo izturību zemā temperatūrā.
Samazina salizturību.
Palielinās to maisījuma sastāvdaļu skaits, kuras jākontrolē.

Lido pelnu veidi

Ir vairākas klasifikācijas, pēc kurām var iedalīt lidojošos pelnus.

Atkarībā no sadedzinātās degvielas veida pelni var būt:

Antracīts.
Oglekļa.
brūnogles.

Pēc sastāva pelni ir:

Skābs (ar kalcija oksīda saturu līdz 10%).
Pamata (saturs virs 10%).

Atkarībā no kvalitātes un turpmākās izmantošanas tiek izdalīti 4 pelnu veidi - no I līdz IV. Turklāt pēdējo pelnu veidu izmanto betona konstrukcijām, kuras izmanto sarežģītos apstākļos.

Lido pelnu apstrāde

Rūpnieciskiem mērķiem visbiežāk izmanto neapstrādātus lidojošos pelnus (bez slīpēšanas, sijāšanas utt.).

Degvielai degot, veidojas pelni. Gaismas un smalkas daļiņas Dūmgāzu kustības dēļ tās tiek aizvestas prom no kurtuves un notvertas ar īpašiem filtriem pelnu savācējos. Šīs daļiņas ir vieglie pelni. Atlikušo daļu sauc par sausajiem selekcijas pelniem.

Šo frakciju attiecība ir atkarīga no degvielas veida un pašas kurtuves konstrukcijas iezīmēm:

ar cieto noņemšanu sārņos paliek 10-20% pelnu;
ar šķidro izdedžu noņemšanu - 20-40%;
ciklona tipa krāsnīs - līdz 90%.

Apstrādes laikā gaisā var nokļūt izdedžu, kvēpu un pelnu daļiņas.

Sausie lidojošie pelni vienmēr tiek šķiroti frakcijās elektrisko lauku ietekmē, kas veidojas filtros. Tāpēc tas ir vispiemērotākais lietošanai.

Lai samazinātu vielas zudumus kalcinēšanas laikā (līdz 5%), vieglie pelni jāhomogenizē un jāsašķiro frakcijās. Pelni, kas veidojas pēc zemas reakcijas ogļu sadegšanas, satur līdz 25% degmaisījuma. Tāpēc to vēl vairāk bagātina un izmanto kā enerģijas degvielu.

Kur izmanto lidojošos pelnus?

Pelni tiek plaši izmantoti dažādas jomas dzīvi. Tā varētu būt celtniecība, lauksaimniecība, rūpniecība, sanitārija

Lidosos pelnus izmanto noteiktu betona veidu ražošanā. Pielietojums ir atkarīgs no tā veida. Granulētos pelnus izmanto ceļu būvniecībā stāvlaukumu, cieto atkritumu novietņu, veloceliņu, uzbērumu pamatiem.

Sausos lidojošos pelnus izmanto augsnes nostiprināšanai kā neatkarīgu saistvielu un ātri cietējošu vielu. To var izmantot arī dambju, aizsprostu un citu būvniecībā

Ražošanai pelnus izmanto kā cementa aizstājēju (līdz 25%). Kā pildviela (smalkā un rupjā) pelni tiek iekļauti procesā izdedžu betona un bloku ražošanā, ko izmanto sienu būvniecībā.

Plaši izmanto putu betona ražošanā. Pelnu pievienošana putu betona maisījumam palielina tā agregācijas stabilitāti.

Pelni iekšā lauksaimniecība izmanto kā potaša mēslošanas līdzekļi. Tie satur kāliju potaša veidā, kas viegli šķīst ūdenī un ir pieejams augiem. Turklāt pelni ir bagāti ar citiem noderīgas vielas: fosfors, magnijs, sērs, kalcijs, mangāns, bors, mikro- un makroelementi. Kalcija karbonāta klātbūtne ļauj izmantot pelnus, lai samazinātu augsnes skābumu. Pelnus var uzklāt dažādām kultūrām dārzā pēc aršanas, ar to mēslot koku un krūmu stumbra apļus, kā arī pievienot pļavas un ganības. Pelnus nav ieteicams lietot vienlaikus ar citiem organiskajiem vai minerālmēsliem (īpaši fosforu).

Pelni izmanto sanitārijā apstākļos, kur nav ūdens. Tas paaugstina pH līmeni un iznīcina mikroorganismus. To izmanto tualetēs, kā arī vietās, kur notekūdeņu nosēdumi.

No visa iepriekš minētā mēs varam secināt, ka tāda viela kā lidojošie pelni tiek plaši izmantota. Cena par to svārstās no 500 rubļiem. par tonnu (lielai vairumtirdzniecībai) līdz 850 rubļiem. Jāņem vērā, ka, izmantojot pašapkopi no attāliem reģioniem, izmaksas var ievērojami atšķirties.

GOST standarti

Ir izstrādāti un ir spēkā dokumenti, kas kontrolē lidojošo pelnu ražošanu un pārstrādi:

GOST 25818-91 “Lielie pelni betonam”.
GOST 25592-91 “TPP pelnu un izdedžu maisījumi betonam”.

Lai kontrolētu ražoto pelnu un to maisījumu kvalitāti, tiek izmantoti citi papildu standarti. Tajā pašā laikā paraugu ņemšana un visa veida mērījumi tiek veikti arī saskaņā ar GOST prasībām.

G. Habarovska

Elektroenerģētikas uzņēmumu darbības laikā daudz pelnu atkritumi. Ikgadējā pelnu piegāde uz pelnu izgāztuvēm Primorskas apgabalā ir no 2,5 līdz 3,0 milj.t gadā, Habarovskas apgabalā - līdz 1,0 milj.t (1.att.). Tikai Habarovskas pilsētā pelnu izgāztuvēs tiek glabāti vairāk nekā 16 miljoni tonnu pelnu.

Pelnu un sārņu atkritumus (ASW) var izmantot dažādu betonu un javu ražošanā. Keramika, siltumizolācijas un hidroizolācijas materiāli, ceļu būve, kur tos var izmantot smilšu un cementa vietā. Plašāk tiek izmantoti CHPP-3 elektrisko nogulsnētāju sausie pelni. Taču šādu atkritumu izmantošana ekonomiskiem nolūkiem joprojām ir ierobežota, tostarp to toksicitātes dēļ. Tie uzkrāj ievērojamu daudzumu bīstamu elementu. Izgāztuves pastāvīgi ir putekļainas, elementu kustīgās formas aktīvi izskalo nokrišņi, piesārņojot gaisu, ūdeni un augsni. Šādu atkritumu izmantošana ir viena no aktuālākajām problēmām. Tas iespējams, atdalot vai ekstrahējot no pelniem kaitīgās un vērtīgās sastāvdaļas un atlikušo pelnu masu izmantojot būvniecībā un mēslojuma ražošanā.

Pelnu un izdedžu atkritumu īss raksturojums

Apskatītajās termoelektrostacijās ogļu sadegšana notiek 1100-1600 C temperatūrā. Dedzinot ogļu organisko daļu, veidojas gaistoši savienojumi dūmu un tvaiku veidā, bet nedegošā minerālā daļa degviela izdalās cietu fokusa atlikumu veidā, veidojot putekļainu masu (pelni), kā arī gabalos izdedžus Cieto un brūno ogļu cieto atlikumu daudzums svārstās no 15 līdz 40%. Akmeņogles pirms sadegšanas tiek sasmalcinātas un, lai labāk sadegtu, tām bieži pievieno nelielu (0,1-2%) mazutu.
Dedzinot pulverizētu degvielu, dūmgāzes aiznes mazas un vieglas pelnu daļiņas, un tās sauc par viegliem pelniem. Lido pelnu daļiņu izmērs svārstās no 3-5 līdz 100-150 mikroniem. Lielāku daļiņu daudzums parasti nepārsniedz 10-15%. Vielos pelnus savāc pelnu savācēji. CHPP-1 Habarovskā un Birobidžaņas TEC pelnu savākšana notiek slapjā, izmantojot skruberus ar Venturi caurulēm CHPP-3 un CHPP-2 Vladivostokā, pelnus savāc sausus, izmantojot elektriskos nogulsnes.
Smagākas pelnu daļiņas nosēžas uz apakšteces un saplūst vienreizējos sārņos, kas ir agregētas un kausētas pelnu daļiņas, kuru izmērs ir no 0,15 līdz 30 mm. Izdedžus sasmalcina un noņem ar ūdeni. Lidosos pelnus un sasmalcinātos izdedžus vispirms izņem atsevišķi, pēc tam sajauc, veidojot pelnu un izdedžu maisījumu.
Papildus pelniem un izdedžiem pelnu un izdedžu maisījuma sastāvā pastāvīgi ir nesadegušās degvielas daļiņas (underburning), kuru daudzums ir 10-25%. Vieglo pelnu daudzums atkarībā no katla veida, kurināmā veida un tā sadegšanas režīma var būt 70-85% no maisījuma masas, izdedžu 10-20%. Pelnu un izdedžu masa pa cauruļvadiem tiek izvadīta uz pelnu izgāztuvi.
Hidrauliskā transporta laikā un pelnu un izdedžu izgāztuvē pelni un izdedži mijiedarbojas ar ūdeni un oglekļa dioksīdu gaisā. Tajos notiek diaģenēzei un litifikācijai līdzīgi procesi. Tie ātri noārdās un, žāvējot pie vēja ātruma 3 m/sek, sāk radīt putekļus. ZShO krāsa ir tumši pelēka, šķērsgriezumā slāņaina, mainoties dažādu graudu dvesmām, kā arī baltu putu nogulsnēšanās dēļ, kas sastāv no alumīnija silikāta dobām mikrosfērām.
Apsekoto termoelektrostaciju pelnu vidējais ķīmiskais sastāvs dots 1. tabulā.

1. tabula

OSH galveno komponentu vidējā satura robežas

Komponents			Komponents
Komponents			Komponents
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		SO 3	0,09 – 0,2	0,14
	0,1 – 0,3	0,14	P2O5	0,1-0,4	0,24

Pelnus no termoelektrostacijām, kurās izmanto akmeņogles, salīdzinot ar pelniem no termoelektrostacijām, kurās izmanto brūnogles, ir raksturīgs paaugstināts SO3 un ppm saturs, kā arī mazāks silīcija, titāna, dzelzs, magnija un nātrija oksīdu saturs. Sārņi – augsts silīcija, dzelzs, magnija, nātrija oksīdu saturs un zems sēra, fosfora, p.p.p. oksīdu saturs. Kopumā pelni ir ļoti silīcija saturoši, ar diezgan augstu aluminātu saturu.
Piemaisījumu elementu saturs ASW saskaņā ar parasto un grupu paraugu spektrālo puskvantitatīvo analīzi ir parādīts 2. tabulā. Saskaņā ar atsauces grāmatu zelts un platīns ir rūpnieciski vērtīgi, Yb un Li tuvojas tai maksimālajās vērtībās. Kaitīgo un toksisko elementu saturs nepārsniedz pieļaujamās vērtības, lai gan maksimālais Mn, Ni, V, Cr saturs ir tuvu toksicitātes “slieksnim”.

2. tabula

Elements	CHPP-1		CHPP-3			CHPP-1			CHPP-3
	Vid.	Maks.	Vid.			Vid.	Maks.		Vid.
Ni	40-80			60-80	Ba	1000	2000-3000		800-1000
Co		60- 1 00			Esi
Ti	3000	6000	3000	6000	Y	10-80
V	60-100				Yb
Kr		300- 2000	40-80	100-600	La
Mo					Sr		600-800				300-1000
W					Ce
Nb					Sc
Zr	100-300	400-600		600-800	Li
Cu	30-80			80-100	B
Pb	10-30	60-100	30-60		K	8000		10000-30000		6000-8000		10000
Zn		80-200		1 00
Sn		3-40			Au	0,07	0,5-25,0		0,07		0,5-6,0
Ga	10-20				Pt mg/t	10-50	300-500

ASH sastāvs sastāv no kristāliskiem, stiklveida un organiskiem komponentiem.

Kristālisko vielu pārstāv gan kurināmā minerālvielas primārie minerāli, gan jauni veidojumi, kas iegūti sadegšanas procesā un hidratācijas un laikapstākļu ietekmē pelnu izgāztuvē. Kopumā pelnu kristāliskajā komponentā atrodamas līdz 150 minerālvielām. Dominējošie minerāli ir meta- un ortosilikāti, kā arī alumināti, ferīti, aluminoferīti, spineļi, dendritisko mālu minerāli, oksīdi: kvarcs, tridimīts, kristobalīts, korunds, -alumīnija oksīds, kalcija, magnija oksīdi un citi. Bieži tiek atzīmēti rūdas minerāli - kasiterīts, volframīts, stanīns un citi, bet nelielos daudzumos; sulfīdi - pirīts, pirotīts, arsenopirīts un citi; sulfāti, hlorīdi, ļoti reti fluorīdi. Hidroķīmisko procesu un laikapstākļu ietekmē pelnu izgāztuvēs parādās sekundārie minerāli - kalcīts, portlandīts, dzelzs hidroksīdi, ceolīti un citi. Lielu interesi rada vietējie elementi un intermetāliskie savienojumi, starp kuriem ir atrodami: svins, sudrabs, zelts, platīns, alumīnijs, varš, dzīvsudrabs, dzelzs, niķeļa dzelzs, hroma ferīdi, vara zelts, dažādi vara sakausējumi, niķelis, hroms ar silīciju un citi.

Neskatoties uz dzīvsudraba pilienu-šķidruma atrašanu augsta temperatūra ogļu sadedzināšana ir diezgan izplatīta parādība, īpaši bagātināšanas produktu smagajā frakcijā. Tas, iespējams, izskaidro augsnes piesārņojumu ar dzīvsudrabu, izmantojot ASW kā mēslojumu bez īpašas attīrīšanas.

Stiklveida viela, kas ir nepilnīgu pārveidojumu produkts degšanas laikā, veido ievērojamu daļu pelnu. To attēlo dažādu krāsu, pārsvarā melns stikls ar metālisku spīdumu, dažādas sfēriskas stiklveida, perlamutra mikrosfēras (bumbiņas) un to pildvielas. Tie veido lielāko daļu pelnu izdedžu sastāvdaļas. Sastāvā tie ir alumīnija, kālija, nātrija un mazākā mērā kalcija oksīdi. Tie ietver arī dažus māla minerālu termiskās apstrādes produktus. Bieži vien mikrosfēras iekšpusē ir dobas un veido putojošus veidojumus uz pelnu izgāztuvju un nosēšanās dīķu virsmas.

Organiskās vielas attēlo nesadegušas degvielas daļiņas (nepietiekama sadegšana). Krāsnī pārveidotā organiskā viela ļoti atšķiras no sākotnējās un ir koksa un puskoksa formā ar ļoti zemu higroskopiskumu un gaistošo vielu izdalīšanos. Nepiedeguma daudzums pētītajos pelnos bija 10-15%.

Vērtīgas un noderīgas AShO sastāvdaļas

No alumīnija silikāta komponentiem praktiski interesējošie pelni ir dzelzi saturošs magnētiskais koncentrāts, sekundārās ogles, alumīnijasilikāta dobās mikrosfēras un alumīnija silikāta sastāva inerta masa, smaga frakcija, kas satur cēlmetālu, retu un mikroelementu piejaukumu.

Daudzu gadu pētījumu rezultātā ir iegūti pozitīvi rezultāti vērtīgo komponentu ieguvei no pelnu un sārņu atkritumiem (ASV) un to pilnīgai pārstrādei (2. att.).

Izveidojot dažādu instrumentu un iekārtu secīgu tehnoloģisko ķēdi, no ASW var iegūt sekundārās ogles, dzelzi saturošu magnētisko koncentrātu, smago minerālu frakciju un inerto masu.

Sekundārais ogleklis. Veicot tehnoloģisko pētījumu, izmantojot flotācijas metodi, tika izolēts ogļu koncentrāts, ko mēs saucām par sekundāro ogļu. Tas sastāv no nesadegušo ogļu un to produktu daļiņām termiskā apstrāde– kokss un puskokss, kam raksturīga paaugstināta siltumspēja (>5600 kcal) un pelnu saturs (līdz 50-65%). Pēc mazuta pievienošanas otrreizējās ogles var sadedzināt termoelektrostacijā, vai, veidojot no tām briketes, pārdot iedzīvotājiem kā kurināmo. To iegūst no AShO ar peldēšanu. Raža līdz 10-15% no apstrādātā ASW svara. Ogļu daļiņu izmērs ir 0-2 mm, retāk līdz 10 mm.

Dzelzi saturošs magnētiskais koncentrāts, ko iegūst no pelnu un izdedžu atkritumiem, sastāv no 70-95% sfērisku magnētisko agregātu un katlakmens. Atlikušo minerālvielu (pirotīts, limonīts, hematīts, piroksēni, hlorīts, epidots) daudzums ir no atsevišķiem graudiem līdz 1-5% no koncentrāta svara. Turklāt koncentrātā sporādiski tiek novēroti reti platīna grupas metālu graudi, kā arī dzelzs-hroma-niķeļa sastāva sakausējumi.

Ārēji tā ir smalki graudaina melnas un tumši pelēkas krāsas pulverveida masa ar dominējošo daļiņu izmēru 0,1–0,5 mm. Daļiņas, kas lielākas par 1 mm, ir ne vairāk kā 10-15%.

Dzelzs saturs koncentrātā svārstās no 50 līdz 58%. Magnētiskā koncentrāta no pelniem un izdedžu atkritumiem no CHPP-1 pelnu izgāztuves sastāvs: Fe - 53,34%, Mn - 0,96%, Ti - 0,32%, S - 0,23%, P - 0,16%. Saskaņā ar spektrālā analīze koncentrāts satur Mn līdz 1%, Ni pirmās desmitdaļas, Co līdz 0,01-0,1%, Ti -0,3-0,4%, V - 0,005-0,01%, Cr - 0,005 -0,1 (retāk līdz 1%). , W – no nākamā. līdz 0,1%. Sastāvs labs dzelzsrūda ar ligējošām piedevām.

Magnētiskās frakcijas iznākums pēc magnētiskās separācijas datiem laboratorijas apstākļos ir robežās no 0,3 līdz 2-4% no pelnu masas. Saskaņā ar literatūras datiem rūpnieciskos apstākļos apstrādājot pelnus un izdedžu atkritumus ar magnētisko atdalīšanu, magnētiskā koncentrāta iznākums sasniedz 10-20% no pelnu masas, ekstrahējot 80-88% Fe2O3 un dzelzs saturu 40-46. %.

Magnētisko koncentrātu no pelnu un izdedžu atkritumiem var izmantot ferosilīcija, čuguna un tērauda ražošanai. Tas var kalpot arī kā izejviela pulvermetalurģijai.

Aluminosilikāta dobās mikrosfēras ir izkliedēts materiāls, kas sastāv no dobām mikrosfērām, kuru izmērs ir no 10 līdz 500 mikroniem (3. att.). Materiāla tilpuma blīvums ir 350-500 kg/m3, īpatnējais blīvums ir 500-600 kg/m3. Mikrosfēru fāzu minerālu sastāva galvenās sastāvdaļas ir aluminosilikāta stikla fāze, mullīts un kvarcs. Kā piemaisījumi ir hematīts, laukšpats, magnetīts, hidromika un kalcija oksīds. To dominējošās sastāvdaļas ķīmiskais sastāvs ir silīcijs, alumīnijs, dzelzs (3. tabula). Iespējami dažādu komponentu mikropiemaisījumi daudzumos, kas ir zem toksicitātes vai rūpnieciskās nozīmes sliekšņa. Dabisko radionuklīdu saturs nepārsniedz pieļaujamās robežas. Maksimālā īpatnējā efektīvā aktivitāte ir 350-450 Vk/kg un atbilst otrās šķiras būvmateriāliem (līdz 740 Vk/kg).

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

SO 3

ne vairāk kā 0,3

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

Mitrums

Ne vairāk kā 10

Peldspēja

Ne mazāk kā 90

Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn saturs ne vairāk kā 0,05% no katra elementa
Pateicoties to regulārai sfēriskajai formai un zemam blīvumam, mikrosfērām piemīt izcilas pildvielas īpašības visdažādākajos produktos. Perspektīvas jomas alumīnija silikāta mikrofēru rūpnieciskai izmantošanai ir sferoplastmasu, ceļu marķēšanas termoplastu, šuvju un urbšanas šķidrumu, siltumizolējošās radiocaurspīdīgās un vieglās būvkeramikas, siltumizolācijas nedegošo materiālu un karstumizturīgā betona ražošana.
Ārzemēs mikrosfēras plaši izmanto dažādās nozarēs. Mūsu valstī dobu mikrosfēru izmantošana ir ārkārtīgi ierobežota un tās kopā ar pelniem tiek izmestas pelnu izgāztuvēs. Termoelektrostacijām mikrosfēras ir “kaitīgs materiāls”, kas aizsprosto cirkulējošās ūdens padeves caurules. Sakarā ar to 3-4 gadu laikā ir nepieciešams pilnībā nomainīt caurules vai veikt sarežģītus un dārgus tīrīšanas darbus.
Alumosilikāta kompozīcijas inerto masu, kas veido 60-70% no alumīnija oksīda masas, iegūst pēc visu augstāk minēto koncentrātu un derīgo komponentu un smagās frakcijas atdalīšanas (ekstrahēšanas) no pelniem. Sastāvā tas ir tuvs vispārējam pelnu sastāvam, taču tajā būs par kārtu mazāk dzelzs, kā arī kaitīgas un toksiskas. Tās sastāvs galvenokārt ir alumīnija silikāts. Atšķirībā no pelniem, tam būs smalkāks, vienmērīgāks granulometriskais sastāvs (jo pirms slīpēšanas, ekstrahējot smago frakciju). Vides un fizikāli ķīmisko īpašību dēļ to var plaši izmantot būvmateriālu ražošanā, celtniecībā un kā mēslojumu - laima miltu (meliorantu) aizstājēju.
Termoelektrostacijās dedzinātās ogles, kas ir dabiski sorbenti, satur daudzu vērtīgu elementu piemaisījumus (2. tabula), tostarp retzemju un dārgmetālu. Dedzinot to saturs pelnos palielinās 5-6 reizes un var būt rūpnieciski interesants.
Smagā frakcija, kas ekstrahēta ar gravitācijas palīdzību, izmantojot modernas bagātināšanas iekārtas, satur smagos metālus, tostarp dārgmetālus. Apstrādājot, no smagās frakcijas tiek iegūti dārgmetāli un, tiem uzkrājoties, citas vērtīgas sastāvdaļas (Cu, reti u.c.). Zelta iznākums no atsevišķām pētītajām pelnu izgāztuvēm ir 200-600 mg uz vienu tonnu pelnu. Zelts ir plāns, un to nevar atgūt ar parastajām metodēm. Tā iegūšanai izmantotā tehnoloģija ir zinātība.
Daudzi cilvēki ir iesaistīti atkritumu pārstrādē. Zināmas vairāk nekā 300 tehnoloģiju to apstrādei un izmantošanai, taču tās pārsvarā ir veltītas pelnu izmantošanai būvniecībā un būvmateriālu ražošanā, neietekmējot gan toksisko un kaitīgo, gan lietderīgo un vērtīgo komponentu ieguvi.
Esam izstrādājuši un laboratorijas un daļēji rūpnieciskos apstākļos pārbaudījuši ASW apstrādes un pilnīgas iznīcināšanas pamatshēmu (Zīm.).
Apstrādājot 100 tūkstošus tonnu ASW, jūs varat iegūt:
- otrreizējās ogles – 10-12 tūkst.t;
- dzelzsrūdas koncentrāts – 1,5-2 tūkstoši tonnu;
- zelts - 20-60 kg;
- būvmateriāls (inertā masa) – 60-80 tūkst.t.
Vladivostokā un Novosibirskā izstrādātas līdzīga veida ASW apstrādes tehnoloģijas, aprēķinātas iespējamās izmaksas un nodrošināts nepieciešamais aprīkojums.
Noderīgo komponentu ieguve un pilnīga pelnu un izdedžu atkritumu utilizācija, izmantojot to derīgās īpašības un būvmateriālu ražošanu, atbrīvos aizņemto telpu un samazinās negatīvo ietekmi uz vidi. Peļņa ir vēlams, bet ne noteicošais faktors. Tehnogēno izejvielu pārstrādes izmaksas produktu ražošanai un vienlaicīga atkritumu neitralizēšana var būt lielākas par produkta pašizmaksu, taču zaudējumiem šajā gadījumā nevajadzētu pārsniegt atkritumu negatīvās ietekmes uz vidi samazināšanas izmaksas. Savukārt enerģētikas uzņēmumiem pelnu un izdedžu atkritumu pārstrāde nozīmē pamatražošanas tehnoloģisko izmaksu samazināšanu.

Literatūra

1. Bakuļins Ju.I., Čerepanovs A.A. Zelts un platīns pelnos un izdedžu atkritumos no Habarovskas termoelektrostacijām // Rūdas un metāli, 2002, Nr. 3, 60.-67.
2. Borisenko L.F., Deļicins L.M., Vlasovs A.S. Ogļu termoelektrostaciju pelnu izmantošanas perspektīvas./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 lpp.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu sastāvdaļas. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 lpp.
4. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu sastāvdaļas. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 lpp.
5. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu sastāvs un īpašības. Atsauces rokasgrāmata, ed. Melentjeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 lpp.
6. Ceļikovskis Yu.K. Dažas problēmas, izmantojot pelnu un izdedžu atkritumus no termoelektrostacijām Krievijā. Enerģisks. 1998, Nr.7, 29.-34.lpp.
7. Ceļikovskis Yu.K. Termoelektrostaciju pelnu un izdedžu atkritumu rūpnieciskās izmantošanas pieredze // Jaunums Krievijas enerģētikā. Energoizdat, 2000, Nr.2, 22.-31.lpp.
8. Vērtīgie un toksiskie elementi Krievijas komerciālajās oglēs: direktorijs. M.: Nedra, 1996, 238 lpp.
9. Čerepanovs A.A. Pelnu un izdedžu materiāli// Tālo Austrumu ekonomiskā reģiona minerālo izejvielu izpētes un ieguves galvenās problēmas. DVER derīgo izrakteņu komplekss gadsimtu mijā. Sadaļa 2.4.5. Habarovska: Izdevniecība DVIM-Sa, 1999, 128.-120.lpp.
10. Čerepanovs A.A. Cēlmetāli pelnos un izdedžu atkritumos no Tālo Austrumu termoelektrostacijām // Pacific Geology, 2008. 27. sēj., 2. sēj., 16.-28. lpp.

Zīmējumu saraksts
uz A.A. Čerepanova rakstu
Pelnu un izdedžu atkritumu izmantošana no termoelektrostacijām būvniecībā

1. att. CHPP-1 pelnu izgāztuves uzpildīšana, Habarovska
2. att. Shematiska diagramma sarežģīta apstrāde pelni un izdedžu atkritumi no termoelektrostacijām.
3. att. Aluminosilikāta dobās mikrosfēras ZShO.

Kā jau tas bieži notiek, ne mums radās ideja par pelnu izmantošanu būvmateriālu ražošanā, bet gan praktiskie Rietumi - pelnu un izdedžu materiāli tur jau sen ir plaši izmantoti celtniecībā un mājokļos un komunālajos saimniecības. Jaunās būvmateriālu ražošanas metodes no pelniem galvenā vērtība ir vides aizsardzība.

Priecājieties, vides aizstāvji un Greenpeace: vides katastrofu risks, kas saistīts ar pelnu izgāztuvju erozijas risku un vides pelnu piesārņojumu, tiek samazināts līdz minimumam. Ir kolosāls izmaksu ietaupījums – galu galā pelnu krātuves uzturēšanai tiek tērēts daudz naudas. Pārējās pelnu pārstrādes priekšrocības slēpjas ekonomiskajos ieguvumos no šī pārstrādājamā materiāla izmantošanas.

No oša izgatavots ķieģelis ir piemērots gan dzīvojamās ēkas celtniecībai, gan ražošanas telpas, un žogs. To var izmantot pat kā apšuvumu. Šāda ķieģeļa pagatavošanas recepte ir ārkārtīgi vienkārša: 5% ūdens, 10% kaļķa, pārējais ir pelni (sāls un pipari pēc garšas).

Pašreizējā šādu ķieģeļu cena, kas ražota, piemēram, Omskas rūpnīcā (SibEK LLC - Sibīrijas efektīvais ķieģelis), ir 5–6 rubļi, kas padara šo “produktu” ļoti konkurētspējīgu.

Ķieģeļu testi pierāda tā augsto kvalitāti un plašās pielietojuma iespējas. Izturība, ūdens uzsūkšanās un sala izturība nav zemāka par smilšu-kaļķu ķieģeļu. Siltumvadītspējas indekss ir tuvu koksnei. Un izskats ir praktiski patīkams perfekta forma- šāda ķieģeļa izmēru pielaides ir ne vairāk kā 0,5 milimetri, un tas, ja tā padomā, atkal ietaupa - šoreiz uz javas javas daudzumu. Turklāt oša ķieģelis ir vieglāks, ērtāk klājams un ļauj tam būt ideāli līdzenam. Lai uzlabotu izskatsķieģeļus, tā sastāvam varat pievienot krāsvielas.

Dzīve liek meklēt jaunas idejas un risinājumus. Pelnu izmantošana kā ķieģeļu un citu būvmateriālu izejviela ir patiesi veiksmīgs un ļoti savlaicīgs atradums. “Nogalināto putnu ar vienu akmeni” skaits šajā gadījumā ir daudz vairāk nekā bēdīgi slaveno divu. Un vēlreiz apstiprinās teiciens, ka viss vērtīgais ir mums zem kājām.

Viens no galvenajiem iemesliem ir saražoto pelnu sastāva neviendabīgums un nestabilitāte, kas nenodrošina drošu labvēlīgu efektu, tos apglabājot būvniecības nozarē, kas ir galvenais potenciālais patērētājs. Gigantisku apmēru megapilsētās saražoto pelnu pārstrāde, izmantojot zināmas tehnoloģijas - klasifikatorus un dzirnavas, ņemot vērā zemās patēriņa izmaksas un lielo ražošanas un patēriņa laika neatbilstību, garantēti būs nerentabla ražošana.

Pelni ir deficīta prece

Nepilnīgs saražoto pelnu patēriņš enerģētiķiem rada tikai problēmas, jo šajā gadījumā ir jāuztur divas pelnu noņemšanas sistēmas. Pelnu aizvākšana un izgāztuvju uzturēšana veidoja aptuveni 30% no siltumelektrostaciju enerģijas un siltuma izmaksām. Taču, ja ņem vērā zaudēto zemju tirgus vērtību lielpilsētu tuvumā, zemes un nekustamā īpašuma vērtības samazināšanos ievērojamā attālumā no stacijām un pelnu izgāztuvēm, tiešu kaitējumu cilvēku veselībai un dabai, jo īpaši gaisa baseinu piesārņojumu. ar putekļiem un ūdenstilpju šķīstošiem sāļiem un sārmiem un gruntsūdeņi, tad šai daļai tiešām vajadzētu būt daudz lielākai.

Attīstītajās valstīs vieglie pelni ir tāda pati prece, kā siltums un elektrība, un to ir ļoti maz. Augstas kvalitātes lidojošie pelni, kas atbilst standartiem un ir piemēroti lietošanai betonā kā piedeva, kas saista lieko kaļķi un samazina ūdens pieprasījuma izmaksas, piemēram, ASV līdzvērtīgi portlandcementam ~60$/t.

Ideja eksportēt pārstrādātu ogļu pelnus uz Amerikas Savienotajām Valstīm var būt gudra. Zemas kvalitātes vieglie pelni, piemēram, no zemas temperatūras “videi draudzīgiem” verdošā slāņa katliem, kas sadedzina zemas kvalitātes ogles ar augstu sēra saturu (Zeran stacija Varšavā), tiek piedāvāti par negatīvu cenu aptuveni -5 USD. / t, bet ar nosacījumu, ka patērētājs to visu paņem no viņas. Līdzīga situācija ir arī Austrālijā. Tādējādi pelnu apstrāde var būt rentabla tikai tad, ja, pateicoties tehnoloģijām, parādās virkne kvalitatīvāku produktu, kas pilnībā vai gandrīz pilnā apjomā atradīs patērētājus ierobežotā teritorijā netālu no ražošanas vietas. Plkst standarta lietošana vieglie pelni kā piedeva betonam vai būvkeramikai, problēma nav atrisināma principiāli vietējā tirgus ierobežotās kapacitātes dēļ. Turklāt nestabila sastāva pelnu pievienošana betonam bez kvalitātes zuduma iespējama tikai ļoti ierobežots daudzums, kas padara visu šo ideju bezjēdzīgu.

Apstrādes perspektīvas

No ķīmiskā viedokļa pelnu neizmantošana ir absurds. Mēs varam atšķirt vismaz 3 pelnu veidus, kas ir daudzsološi pārstrādei:
1) brūno ogļu (LBC) sadegšanas rezultātā radušies pelni ar augstu kalcija saturu, piemēram, no Kanskas-Ačinskas ogļu baseina, ar augstu kalcija oksīda un sulfāta saturu, t.i., pēc sastāva līdzīgi portlandcementam un ar augstu ķīmisko potenciālu - uzkrātā enerģija;
2) skābie pelni no akmeņogļu (HCC) sadedzināšanas, kas galvenokārt sastāv no stikla, ieskaitot mikrosfēras;
3) pelni ar augstu retzemju elementu saturu.

Jāpiebilst, ka dabā nav divu identisku ogļu, līdz ar to nav identisku ļaunumu. Mums vienmēr jārunā par vietējām tehnoloģijām lidojošo pelnu pārstrādei noteiktā reģionā, jo galvenajiem patērētājiem jāatrodas pelnu avota tuvumā. Jebkāda visievērojamākā tehnoloģija notiks tikai tad, ja vietējais tirgus spēs “norīt” visu vai gandrīz visu apstrādāto pelnu masu.

Vieglo pelnu kompleksai apstrādei tiek piedāvāts izmantot jaunas iekārtu klases - tā saukto elektromasas klasifikatoru (EMC) - iespējas. Šis paņēmiens ir balstīts uz salīdzinoši nesen atklātu jaunu parādību - blīvi lādētu aerosolu (gāzes-putekļu plazmas) veidošanos rotējošās turbulentās gāzes plūsmās un to atdalīšanu iekšējos elektriskajos laukos.

Daļiņu tribouzlādes fenomens berzes vai trieciena laikā cilvēcei ir zināms kopš neatminamiem laikiem, taču līdz šim zinātne pat nevar paredzēt lādiņa zīmi.

EHR priekšrocības

Neskatoties uz fenomena ārkārtējo sarežģītību, EMC tehnika ārēji ir ļoti vienkārša un tai ir priekšrocības visos aspektos salīdzinājumā ar parastajiem gaisa separatoriem vai reaktīvajām dzirnavām, dezintegratoriem.

Viena no galvenajām priekšrocībām ir pilnīga videi draudzīgums, jo procesi tiek veikti slēgtā apjomā, t.i., EMC nav nepieciešamas nekādas papildu ierīces, piemēram, kompresori vai putekļu savākšanas sistēmas - cikloni vai filtri, pat strādājot ar nanopulveriem. Plāna aerosola daļa, kas uzlādēta ar tādu pašu zīmi, tiek izvadīta no aerosola ar Kulona spēku caur centru, pretēji Stoksa viskozitātes spēka un centrbēdzes spēka iedarbībai. Daļiņas tiek izvadītas uz sienām savākšanas kamerā vai caur uzlādētiem joniem atmosfērā, un lādiņš tiek atgriezts aerosola ģenerēšanas kamerā.

Tādējādi EMC tehnikā tiek veikts pulveru atdalīšanas process neierobežotā skaitā frakciju ar lādiņa cirkulāciju. Atdalot neviendabīgas sistēmas, tostarp pelnus, ir iespējams atdalīt ne tikai pēc daļiņu izmēra, bet arī pēc citām fizikālajām īpašībām.

Vēl viena svarīga EMC priekšrocība ir iespēja vienā piegājienā vienlaikus realizēt vairākas dažādas darbības (piemēram, atdalīšana ar mehānisku aktivāciju vai slīpēšanu), gan nepārtrauktā, gan diskrētā versijā. Ar zināmām tehnoloģijām nevar atdalīt milzīgas pelnu masas ar augstu smalko daļiņu saturu, jo putekļu savākšana tieši no smalkajām daļiņām, kurām ir visaugstākā vērtība un vienlaikus rada vislielāko apdraudējumu cilvēkiem un videi, ir neefektīva.

Smalkās frakcijas atdalīšana no viegliem pelniem, izmantojot EMC, ļauj efektīvi nepārtraukti atdalīt rupjo frakciju pēc citiem parametriem, piemēram, daļiņu izmēra, magnētiskās jutības, blīvuma, daļiņu formas un elektriskām īpašībām. EMC tehnoloģijas veiktspējas diapazonam nav analogu: no 1 grama porcijas līdz 10 tonnām stundā nepārtrauktā režīmā ar rotora diametru ne vairāk kā 1,5 m. Arī atdalīto materiālu izkliedes diapazons ir plašs: no simtiem mikroniem līdz ~0,03 mikroniem - arī EMC krietni pārsniedz visu zināmas sugas tehnoloģiju, tuvojoties mitrai separācijai, izmantojot centrifūgas.

Pelnu apstrādes tehnoloģijas

EMC iespējas ļauj ieviest elastīgu "viedo tehnoloģiju" pelnu apstrādei, koncentrējoties uz tās tirgus potenciālu atsevišķas sastāvdaļas. Detalizēts vairāku lidojošo pelnu pētījums, tostarp CHPP-3 un CHPP-5 Novosibirskā, ļāva izstrādāt optimālas to apstrādes shēmas, kā arī piedāvāt tehnoloģijas būvmateriālu ražošanai, izmantojot lielāko daļu. pelnu produkti.

BUZ, ko īpaši iegūst CHPP-3, galvenokārt sastāv no stikla sfēriskām daļiņām ar dažādu kalcija un dzelzs saturu. Šīm daļiņām piemīt savelkošas īpašības un, reaģējot ar ūdeni, tās reaģē lēnāk nekā portlandcements, bet veido cementa akmeni. Tomēr kopā ar tiem ir nesadegušo ogļu daļiņas koksa veidā, kuru saturs var sasniegt līdz 7%, kalcija oksīda CaO (5-30%) un kalcija sulfāta CaSO4 (5-15%) graudi, pārklāts ar stiklu, neaktīviem minerāliem - kvarcu un magnetītu. Cox ir skaidra ietekme negatīva ietekme uz akmens stiprības, līdzīgi makroporām.

Bet visnegatīvāko lomu spēlē CaO graudi, īpaši lieli. Šie graudi reaģē ar ūdeni, ievērojami palielinot tilpumu un ievērojami lēnāk nekā lielākā daļa pelnu, tostarp stikla iekapsulēšanas dēļ.

Lielo CaO daļiņu iedarbību var salīdzināt ar laika bumbu. Uz pelnu bāzes izgatavota akmens stiprība parasti ir zema un vidēji ir aptuveni 10 MPa (100 kg/cm2), bet nestabilā sastāva dēļ svārstās no 0 līdz 30 MPa. Patērētāja izmaksas nosaka zemākā robeža, t.i., tā ir vienāda ar nulli. Lai izvēlētos piemērota sastāva pelnus, nepieciešama ātra analīze, kas prasa dārgu spektrometru. Izvēlēties apglabāšanai tikai daļu pelnu nav nekādas intereses.

Pelnu mehāniskā apstrāde uz EMC daļiņu virsmas mehāniskās aktivizēšanas režīmā, vienlaikus atdalot aptuveni 50% no smalkās frakcijas, kas mazāka par 60 mikroniem, atrisina uzskaitītās problēmas.

Aktivētās smalkās pelnu frakcijas optimālais derīguma termiņš ar papildus akmens stiprības pieaugumu par ~5 MPa ir 1–5 dienas, pēc tam plaisas aizveras ar aktivitātes kritumu zem sākotnējās.

Šī pelnu saistvielas īpašība prasa pelnu pārstrādi galvenokārt pašiem patērētājiem. Akmens stiprība optimālos aktivācijas un uzglabāšanas apstākļos vairs nenoslīd zem 10 MPa un ar nelielām cementa piedevām apmēram 10% un kalcija hlorīda CaCl2 apmēram 1% apmērā (tā sauktā ziemas piedeva, kas aktivizē reakcija ar maziem smilšu graudiņiem), pelnu saistviela kļūst par pilnīgu, bet lētu materiālu nesarūkoša zemas kvalitātes betona M100-M300 sagatavošanai.

Betona marku nosaka tā stiprība pēc 28 dienu cietēšanas, bet betons ar pelnu saistvielu stiprību iegūst vēl vairāk, palielinot to 2-3 reizes (parastā betonā - tikai par 30%). Lielo frakciju var viegli apstrādāt: atdalot pēc daļiņu izmēra vai uz triboelektriskā separatora, veidojas liela koksa frakcija, kuru var atgriezt katlā uz magnētiskā separatora, tiek atdalīta sfērisku magnetīta daļiņu frakcija, ko var izmantot , piemēram, kā īpašu pigmentu. Atlikums pēc sajaukšanas ar ūdeni 1-2 nedēļas ir apmetums vai java.

Bions no pelniem

Attēlā parādīta akmens izturība dažādās cementa un pelnu saistvielas attiecībās. Var izdalīt trīs jomas: zemas kvalitātes betonu uz pelnu saistvielas bāzes ar nelielām cementa piedevām, parasto betonu ar nelielām 10-20% pelnu saistvielas piedevām un maksimālās stiprības betonu ar 25-50% pelnu saistvielas piedevu. Ja pelnu saistvielu izmantos kā piedevu, tad viss metropoles tirgus spēs patērēt tikai nelielu daļu no saražotajiem pelniem.

Betona ražošana ar lielu pelnu saistvielas piedevu līdz 50%, neskatoties uz tās pievilcību, ir augsta riska joma. Tas ir saistīts ar faktu, ka kalcija sulfāta CaSO4 īpatsvars pelnos svārstās 5 robežās, un tā augstais saturs var izraisīt ettringīta veidošanos, reaģējot ar cementa alumīnija komponentu ar lielu tilpuma palielināšanos pēc spēcīgas vielas veidošanās. akmens. Šajā sakarā ettringīta veidošanos sauc par mēri uz betona.

Zemas kvalitātes betonam ir salīdzinoši vieglāk atrast pielietojumu. Šajā gadījumā maksimālais pelnu saistvielas apjoms, piemēram, no TEC-3 pelniem, būs 60 tūkstoši tonnu gadā, no kā var sagatavot 200 tūkstošus kubikmetru. m betona. Pietiks, lai uzbūvētu 3000 mazstāvu individuālās mājas vai noklātu 200 km vietējo ceļu 8 m platumā Pelnus var uzglabāt sausos apstākļos tik ilgi, cik vēlams, tātad ražošanas un patēriņa laika neatbilstība. nekādā veidā neietekmēs pelnu apstrādes kvalitāti būvlaukumā.

Skābā oglekļa dioksīda, kas galvenokārt ir stikla sfēriskas daļiņas, tostarp dobas mikrosfēras, un nesadegušo ogļu palieku koksa veidā līdz 5% apstrāde ir arī viegli īstenojama, izmantojot EMC tehnoloģiju. Mikrosfērām, kas veido apmēram 5% pelnu, ir daudz īpašu pielietojumu, tostarp medicīnā.

Galvenie KUZ patērētāji papildus betona ražotājiem ir ķieģeļu rūpnīcas. Diemžēl māli Krievijā parasti ir plāni, un pelnu piedevas nav nepieciešamas. Reģionālā tirgus potenciālā HRSG produkcijas jauda joprojām ir vairākas reizes mazāka par saražoto pelnu apjomu. Eksportēšanas iespēja uz attīstītajām valstīm pelnu produkti ir jāaprēķina.

Lielbritānijā zemas kvalitātes atkritumi tiek novietoti ceļu pamatnē. Līdz 10–20% no saražotā HUZ var lietderīgi izmantot kā flokulantu augsnes bloku ražošanā, organizējot individuālu mazstāvu māju celtniecību daļēji autonomos ekociemos. Holistiska koncepcija par pieejamu, ērtu mājokļu celtniecību, pamatojoties uz vietējiem resursiem un atkritumiem, ir izklāstīta projektā “Jaunā mazstāvu Krievija” un ir pieejama internetā. Kopumā KUS tirgus ir jāveido vairāku gadu laikā, atkarībā no investīciju pieejamības.

Kāpēc ir nepieciešama pārstrāde?

Diemžēl gan ceļu būvniecība, gan individuālā būvniecība caur zemes attiecībām ir pilnībā atkarīga no ierēdņiem. Šīs jomas tradicionāli ir vismazāk caurredzamas, kas ļauj uzplaukt korupcijai. Inovācijas šajās jomās patiešām nav iespējamas bez varas iestāžu politiskās gribas.

Fosilo ogļu bezatkritumu izmantošana valstij ir īpaši izdevīga no stratēģiskā viedokļa, jo bez papildu izmaksām saistvielu ražošanas apjoms dubultosies un turklāt ogļu dēļ tiks palielināts gāzes patēriņš valsts iekšienē. ievērojami samazināts, kas palielinās tā pārdošanas apjomu ārvalstīs. Alternatīvas saistvielas uz pelnu bāzes ražošana nodrošinās konkurenci zemas kvalitātes betona nozarē reģionālajiem monopolistiem - cementa ražotājiem.

Zirjanovs Vladimirs Vasiļjevičs,

Krievijas enerģētika un rūpniecība