rumah » Musim semi » Penggunaan abu dan limbah terak dari pembangkit listrik termal. Penggunaan abu TPP dan limbah terak dalam konstruksi Abu kayu sebagai bahan baku produksi

Penggunaan abu dan limbah terak dari pembangkit listrik termal. Penggunaan abu TPP dan limbah terak dalam konstruksi Abu kayu sebagai bahan baku produksi

Semua orang tahu bahwa salah satu pupuk yang paling serbaguna dan kuno adalah abu kayu. Ini tidak hanya menyuburkan dan membuat tanah menjadi basa, tetapi juga menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi kehidupan mikroorganisme tanah, terutama bakteri pengikat nitrogen. Ini juga meningkatkan vitalitas tanaman. Ini memiliki efek yang paling menguntungkan pada hasil dan kualitasnya daripada industri pupuk kalium karena hampir tidak mengandung klorin.

Perusahaan Technoservice mampu mengatur produksi pemanfaatan mendalam dari kulit kayu dan limbah kayu, dan, sebagai hasilnya, menerima pupuk kompleks ramah lingkungan dari tindakan berkepanjangan - abu kayu granulasi (DZG).

Keuntungan utama DZG:

Fitur menarik dari produk ini adalah format granular barunya. Ukuran butiran berkisar dari 2 hingga 4 mm, nyaman untuk pengepakan dan transportasi, mudah untuk diangkut dengan semua jenis transportasi dalam wadah atau tas, lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam tanah dengan segala jenis peralatan. Format granular berkontribusi pada kondisi kerja yang lebih menguntungkan bagi staf.
Penanganan dan aplikasi abu berdebu adalah proses yang sangat kompleks. Untuk mengurangi tingkat debu saat mengaplikasikan pupuk pertanian, lebih efisien menggunakan abu granular. Pelletizing memudahkan proses aplikasi abu dan juga memperlambat proses pelarutan abu di dalam tanah. Kelarutan yang lambat merupakan keuntungan, karena lahan pertanian tidak mengalami guncangan akibat keasaman dan perubahan nutrisi.
Pengenalan abu kayu butiran adalah cara paling efektif untuk memerangi proses pengasaman tanah. Selain itu, struktur tanah dipulihkan - menjadi longgar.
Abu kayu yang digranulasi mengandung semua, kecuali nitrogen, nutrisi penting untuk tanaman. DZG praktis tidak mengandung klorin, sehingga baik digunakan untuk tanaman yang bereaksi negatif terhadap unsur kimia ini.
Butiran abu kayu disimpan dan disimpan tanpa batas di gudang kering standar untuk menyimpan pupuk mineral dengan kelembaban alami dan ventilasi udara.

Investasi tanah

Pupuk abu dari Technoservice adalah investasi terbaik di tanah Anda. Abu kayu pelet adalah elemen yang efisien, berkelanjutan, dan menguntungkan bagi petani yang bertanggung jawab.

Dengan berkontribusi DZG, Anda menjamin peningkatan nilai tanah Anda dan keamanannya untuk generasi mendatang. Dengan cara ini, Anda dapat menggunakan tanah Anda secara menguntungkan sebagai investasi jangka panjang. Berkat pemilihan objek yang berhasil, bahkan tanah yang tidak menguntungkan akan berubah menjadi bagian dari properti pertanian yang sepenuhnya ditutupi dengan tanaman. Proporsi alami nutrisi, waktu pemaparan yang lama, kelarutan yang lambat dan distribusi yang seragam menjadikan DZG LLC "Technoservice" solusi yang sangat baik baik untuk pertanian maupun dari sudut pandang ekologi!

DZG - untuk meningkatkan hasil!

Selama penelitian lapangan, sesuai dengan yang dikembangkan di wilayah Leningrad program yang diselenggarakan pada tahun 2008-2011. pada tanah soddy-podsolik asam, ditarik dari penggunaan pertanian sekitar 5 tahun sebelumnya, adalah mungkin untuk menarik kesimpulan berikut:

Abu kayu dari rumah ketel cocok untuk meningkatkan kesuburan dan menghilangkan peningkatan keasaman tanah sod-podsolik.
Peningkatan total hasil panen sebesar 25-64% selama 3 tahun rotasi tanaman diperoleh karena hanya satu ukuran: pengapuran tanah sod-podsolik yang sedikit asam dengan abu kayu dari rumah ketel.
Dengan pengolahan tanah yang kompleks bersama dengan pupuk mineral dan organik, hasil yang jauh lebih tinggi dapat dicapai.
Direkomendasikan bahwa abu kayu dari rumah boiler digunakan sebagai bahan kimia amelioran selama pengapuran berkala dan pemeliharaan tanah sod-podsolik masam.

Menurut data Institut Penelitian Agrokimia Seluruh Rusia, D.N.

Tarif indikatif dan persyaratan penerapan dalam produksi pertanian:

semua tanaman - aplikasi utama atau pra-tabur dengan kecepatan 1,0-2,0 t / ha;
semua tanaman - aplikasi utama (sebagai amelioran untuk mengurangi keasaman tanah) pada tingkat 7,0-15,0 t / ha dengan frekuensi 1 kali dalam 5 tahun.

Perkiraan dosis, syarat dan metode penerapan bahan kimia pertanian di plot anak perusahaan pribadi:

sayuran, bunga dan tanaman hias, buah dan beri - aplikasi selama persiapan lahan di musim gugur atau musim semi atau selama penaburan (penanaman) dengan kecepatan 100-200 g / m2;
sayuran, bunga dan tanaman hias, buah dan berry - aplikasi selama pengolahan tanah di musim gugur atau musim semi (sebagai amelioran untuk mengurangi keasaman tanah) pada tingkat 0,7-1,5 kg / m2 dengan frekuensi 1 kali dalam 5 tahun.

G. Khabarovsk

Dalam proses kegiatan perusahaan tenaga listrik, banyak limbah abu dan terak... Pasokan tahunan abu ke tempat pembuangan abu di Wilayah Primorsky adalah 2,5 hingga 3,0 juta ton per tahun, Khabarovsk - hingga 1,0 juta ton (Gbr. 1). Lebih dari 16 juta ton abu disimpan di tempat pembuangan abu hanya di dalam kota Khabarovsk.

Limbah abu dan terak (ASW) dapat digunakan dalam produksi berbagai beton dan mortar. Keramik, bahan termal dan kedap air, konstruksi jalan, di mana mereka dapat digunakan sebagai pengganti pasir dan semen. Fly ash kering dari electrostatic precipitator pada CHPP-3 lebih banyak digunakan. Namun pemanfaatan limbah tersebut untuk tujuan ekonomi masih terbatas, termasuk karena toksisitasnya. Mereka mengumpulkan jumlah yang signifikan elemen berbahaya... Tempat pembuangan terus-menerus berdebu, bentuk-bentuk elemen yang bergerak secara aktif tersapu oleh curah hujan, mencemari udara, air, dan tanah. Penggunaan limbah tersebut adalah salah satu yang paling masalah mendesak... Hal ini dimungkinkan dengan menghilangkan atau mengekstraksi komponen berbahaya dan berharga dari abu dan menggunakan sisa abu dalam industri konstruksi dan produksi pupuk.

Deskripsi singkat tentang limbah abu dan terak

Di TPP yang disurvei, batubara dibakar pada suhu 1100-1600 C. Ketika bagian organik dari batubara dibakar, terbentuk senyawa volatil berupa asap dan uap, dan bagian mineral yang tidak mudah terbakar dari bahan bakar. dilepaskan dalam bentuk residu fokus padat, membentuk massa bubuk (abu), serta terak gumpalan. Jumlah residu padat untuk batubara bituminus dan coklat berkisar antara 15 sampai 40%. Sebelum pembakaran, batu bara dihancurkan dan, untuk pembakaran yang lebih baik, bahan bakar minyak sering ditambahkan ke dalamnya dalam jumlah kecil (0,1-2%).
Ketika bahan bakar yang dihancurkan dibakar, partikel abu kecil dan ringan terbawa oleh gas buang, dan mereka disebut abu terbang. Ukuran partikel fly ash berkisar antara 3-5 hingga 100-150 mikron. Jumlah partikel yang lebih besar biasanya tidak melebihi 10-15%. Fly ash ditangkap oleh pengumpul abu. Di CHPP-1 di Khabarovsk dan di CHPP Birobidzhansk, pengumpulan abu basah pada scrubber dengan pipa Venturi, di CHPP-3 dan CHPP-2 di Vladivostok dikeringkan pada presipitator elektrostatik.
Partikel abu yang lebih berat mengendap di underflooding dan menyatu menjadi lump slag, yang dikumpulkan dan menyatu dengan partikel abu dengan ukuran 0,15 hingga 30 mm. Terak dihancurkan dan dihilangkan dengan air. Fly ash dan slag yang dihancurkan pertama-tama dihilangkan secara terpisah, kemudian dicampur, membentuk campuran ash-and-slag.
Dalam campuran abu dan terak, selain abu dan terak, partikel bahan bakar yang tidak terbakar (underburning) selalu ada, yang jumlahnya 10-25%. Jumlah fly ash, tergantung pada jenis boiler, jenis bahan bakar dan cara pembakarannya, dapat mencapai 70-85% dari massa campuran, 10-20% dari terak. Abu dan ampas terak dibuang ke tempat pembuangan abu melalui pipa.
Abu dan terak berinteraksi dengan air dan karbon dioksida udara selama hidrotransportasi dan di tempat pembuangan abu. Proses yang mirip dengan diagenesis dan litifikasi terjadi di dalamnya. Mereka cepat menerima pelapukan dan, ketika dikeringkan dengan kecepatan angin 3 m / s, mulai berdebu. Warna abu dan limbah terak berwarna abu-abu gelap, berlapis-lapis, karena pergantian lapisan berbutir tidak rata, serta pengendapan busa putih yang terdiri dari mikrosfer aluminosilikat berongga.
Rata-rata komposisi kimia Limbah abu dan terak dari CHPP yang disurvei ditunjukkan pada tabel 1.

Tabel 1

Batas rata-rata kandungan komponen utama limbah abu dan terak

Komponen			Komponen
Komponen			Komponen
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		jadi 3	0,09 – 0,2	0,14
	0,1 – 0,3	0,14	P2O5	0,1-0,4	0,24

Abu CHPP yang menggunakan batubara, dibandingkan dengan abu CHPP yang menggunakan batubara coklat, dibedakan oleh peningkatan kandungan SO3 dan pp, dan kandungan oksida silikon, titanium, besi, magnesium, natrium yang berkurang. Terak - dengan kandungan tinggi oksida silikon, besi, magnesium, natrium dan oksida rendah belerang, fosfor, pp. Secara umum, abu sangat mengandung silika, dengan kandungan aluminat yang cukup tinggi.
Kandungan elemen jejak dalam limbah abu dan terak menurut analisis semi-kuantitatif spektral sampel biasa dan kelompok ditunjukkan pada Tabel 2. Menurut buku referensi, nilai industri diwakili oleh emas dan platinum, Yb dan Li mendekati ini dalam hal nilai maksimum. Kandungan unsur berbahaya dan beracun tidak melebihi nilai yang diizinkan, meskipun kandungan maksimum Mn, Ni, V, Cr mendekati "ambang" toksisitas.

Meja 2

Elemen	CHP-1		CHP-3			CHP-1			CHP-3
	Rata-rata	Maks.	Rata-rata			Rata-rata	Maks.		Rata-rata
Ni	40-80			60-80	ba	1000	2000-3000		800-1000
Bersama		60- 1 00			Menjadi
Ti	3000	6000	3000	6000	kamu	10-80
V	60-100				Yb
Cr		300- 2000	40-80	100-600	La
Mo					Sri		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

Komposisi abu dan limbah terak berbeda dalam komponen kristal, vitreous dan organik.

Materi kristal diwakili baik oleh mineral utama dari bahan mineral bahan bakar dan oleh formasi baru yang diperoleh dalam proses pembakaran dan selama hidrasi dan pelapukan di tempat pembuangan abu. Secara total, hingga 150 mineral terbentuk dalam komponen kristal limbah abu dan terak. Mineral yang dominan adalah meta- dan orthosilikat, serta aluminat, ferit, alumoferrit, spinel, mineral lempung dendritik, oksida: kuarsa, tridimit, kristobalit, korundum, -alumina, kalsium dan magnesium oksida, dan lain-lain. Sering dicatat, tapi tidak jumlah besar, mineral bijih - kasiterit, wolframite, stanin dan lainnya; sulfida - pirit, pirhotit, arsenopirit dan lainnya; sulfat, klorida, sangat jarang fluorida. Sebagai hasil dari proses hidrokimia dan pelapukan, mineral sekunder muncul di tempat pembuangan abu - kalsit, portlandit, hidroksida besi, zeolit, dan lainnya. Yang sangat menarik adalah elemen asli dan senyawa intermetalik, di antaranya ditemukan: timah, perak, emas, platinum, aluminium, tembaga, merkuri, besi, besi nikel, kromium ferit, emas tembaga, berbagai paduan tembaga, nikel, kromium dengan silikon dan lain-lain.

Menemukan merkuri drop-liquid, meskipun suhu tinggi pembakaran batubara, kejadian yang cukup sering, terutama dalam komposisi produk pengayaan berat Thracian. Ini mungkin menjelaskan kontaminasi merkuri pada tanah ketika abu dan limbah terak digunakan sebagai pupuk tanpa pembersihan khusus.

Zat vitreous - produk transformasi tidak lengkap selama pembakaran, merupakan bagian penting dari abu. Ini diwakili oleh multi-warna, terutama kaca hitam dengan kilau logam, berbagai kaca bulat, mikrosfer nacreous (bola) dan agregatnya. Mereka membentuk sebagian besar komponen terak dari abu dan limbah terak. Dalam hal komposisi, ini adalah oksida aluminium, kalium, natrium dan, pada tingkat lebih rendah, kalsium. Ini juga mencakup beberapa produk perlakuan termal mineral lempung. Mikrosfer sering berlubang di dalam dan membentuk formasi berbusa di permukaan tempat pembuangan abu dan kolam drainase.

Bahan organik diwakili oleh partikel bahan bakar yang tidak terbakar (underburning). Dikonversi di kotak api bahan organik sangat berbeda dari aslinya dan dalam bentuk coke dan semi-coke dengan hasil higroskopisitas dan volatilitas yang sangat rendah. Jumlah underburning pada limbah abu dan terak yang diteliti adalah 10-15%.

Komponen limbah abu dan terak yang berharga dan berguna

Dari komponen limbah abu dan terak yang berguna secara praktis adalah konsentrat magnetik yang mengandung besi, batubara sekunder, mikrosfer berongga aluminosilikat dan massa inert komposisi aluminosilikat, fraksi berat yang mengandung campuran logam mulia, elemen langka dan elemen jejak.

Sebagai hasil dari penelitian bertahun-tahun, hasil positif telah diperoleh pada ekstraksi komponen berharga dari abu dan limbah terak (ASW) dan pemanfaatan lengkap mereka (Gbr. 2).

Dengan menciptakan rantai teknologi yang konsisten dari berbagai perangkat dan peralatan, batubara sekunder, konsentrat magnetik yang mengandung besi, fraksi mineral berat dan massa inert dapat diperoleh dari limbah abu dan terak.

Batubara sekunder. Selama penelitian teknologi dengan metode flotasi, konsentrat batubara diisolasi, yang kita sebut batubara sekunder. Ini terdiri dari partikel batubara yang tidak terbakar dan produk dari pemrosesan termal - coke dan semi-coke, ditandai dengan peningkatan nilai kalori(> 5600 kkal) dan kadar abu (hingga 50-65%). Setelah penambahan bahan bakar minyak, batubara sekunder dapat dibakar di pembangkit listrik termal, atau, darinya, membuat briket, dijual kepada penduduk sebagai bahan bakar. Ini diekstraksi dari abu dan limbah terak dengan flotasi. Hasil hingga 10-15% dari massa abu olahan dan limbah terak. Ukuran partikel batubara adalah 0-2 mm, lebih jarang hingga 10 mm.

Konsentrat magnetik yang mengandung besi, diperoleh dari abu dan limbah terak, terdiri dari 70-95% agregat dan skala magnetik bulat. Sisa mineral (pirhotit, limonit, hematit, piroksen, klorit, epidot) terdapat dalam jumlah dari butir tunggal hingga 1-5% berat konsentrat. Selain itu, butiran platinoid langka dan paduan komposisi besi-kromium-nikel secara sporadis diamati dalam konsentrat.

Secara lahiriah, itu adalah massa tepung berbutir halus berwarna hitam dan abu-abu gelap dengan ukuran partikel dominan 0,1-0,5 mm. Partikel yang lebih besar dari 1 mm tidak lebih dari 10-15%.

Kandungan besi dalam konsentrat berkisar antara 50 hingga 58%. Komposisi konsentrat magnet dari abu dan limbah slag timbunan abu CHPP-1: Fe - 53,34%, Mn - 0,96%, Ti - 0,32%, S - 0,23%, P - 0,16%. Menurut analisis spektral, konsentrat mengandung Mn hingga 1%, Ni sepersepuluh pertama%, Co hingga 0,01-0,1%, Ti -0,3-0,4%, V - 0,005-0,01% , Cr - 0,005-0,1 (jarang hingga 1%), W - dari sl. hingga 0,1%. Ini bagus dalam komposisi bijih besi dengan aditif pengikat.

Hasil fraksi magnetik menurut data pemisahan magnetik dalam kondisi laboratorium berkisar antara 0,3 hingga 2-4% dari massa abu. Menurut data literatur, saat memproses limbah abu dan terak dengan pemisahan magnetik dalam kondisi produksi, hasil konsentrat magnetik mencapai 10-20% dari massa abu, dengan ekstraksi 80-88% Fe2O3 dan kandungan besi 40-46 %.

Konsentrat magnetik dari abu dan limbah terak dapat digunakan untuk produksi ferrosilicon, besi dan baja. Ini juga dapat berfungsi sebagai bahan baku untuk metalurgi serbuk.

Mikrosfer aluminosilikat berongga adalah bahan terdispersi yang terdiri dari mikrosfer berongga dengan ukuran mulai dari 10 hingga 500 m (Gbr. 3). Massa jenis bahan adalah 350-500 kg / m3, kepadatan spesifik adalah 500-600 kg / m3. Komponen utama komposisi fase-mineral mikrosfer adalah fase kaca aluminosilikat, mullite, kuarsa. Kotoran termasuk hematit, feldspar, magnetit, hidromika, dan kalsium oksida. Komponen utama komposisi kimianya adalah silikon, aluminium, besi (Tabel 3). Jejak kotoran dari berbagai komponen dalam jumlah di bawah ambang batas toksisitas atau signifikansi industri dimungkinkan. Kandungan radionuklida alam tidak melebihi batas yang diperbolehkan. Aktivitas efektif spesifik maksimum adalah 350-450 Vq / kg dan sesuai dengan bahan konstruksi kelas kedua (hingga 740 Vq / kg).

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

jadi 3

tidak lebih dari 0,3

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

Kelembaban

Tidak lebih dari 10

Kemampuan mengapung

Tidak kurang dari 90

Kandungan Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn tidak lebih dari 0,05% setiap unsur
Karena bentuknya yang bulat dan kepadatannya yang rendah, mikrosfer memiliki sifat pengisi yang sangat baik dalam berbagai macam produk. Arah yang menjanjikan Penggunaan industri mikrometer aluminosilikat adalah produksi sferoplastik, termoplastik marka jalan, grouting dan lumpur pengeboran, keramik konstruksi ringan radio-transparan dan insulasi panas, bahan non-pembakaran insulasi panas dan beton tahan panas.
Di luar negeri, mikrosfer banyak digunakan di berbagai industri. Di negara kita, penggunaan mikrosfer berongga sangat terbatas dan mereka, bersama dengan abu, dibuang ke tempat pembuangan abu. Untuk pembangkit listrik termal, mikrosfer adalah "bahan berbahaya" yang menyumbat pipa pasokan air yang bersirkulasi. Karena itu, perlu dalam 3-4 tahun untuk mengganti pipa sepenuhnya atau melakukan pekerjaan yang rumit dan mahal untuk membersihkannya.
Massa inert dari komposisi aluminosilikat, yang merupakan 60-70% dari abu dan massa limbah terak, diperoleh setelah menghilangkan (mengekstraksi) dari abu semua konsentrat yang disebutkan di atas dan komponen yang berguna dan fraksi berat. Dalam komposisi, itu dekat dengan komposisi umum abu, tetapi akan mengandung urutan kelenjar yang lebih sedikit, serta berbahaya dan beracun. Komposisinya terutama aluminosilikat. Tidak seperti abu, ia akan memiliki distribusi ukuran partikel seragam yang lebih halus (karena penggilingan sebelumnya saat mengekstraksi fraksi berat). Karena sifat ekologis dan fisikokimianya, dapat digunakan secara luas dalam produksi bahan bangunan, konstruksi dan sebagai pupuk - pengganti tepung kapur (amelioran).
Batubara yang dibakar di TPP, sebagai penyerap alami, mengandung pengotor dari banyak elemen berharga (Tabel 2), termasuk tanah jarang dan logam mulia. Saat dibakar, kandungannya dalam abu meningkat 5-6 kali lipat dan mungkin menarik bagi industri.
Fraksi berat, yang diperoleh kembali secara gravitasi menggunakan pabrik pemrosesan canggih, mengandung logam berat, termasuk logam mulia. Logam mulia dan, ketika terakumulasi, komponen berharga lainnya (Cu, rare, dll.) diekstraksi dari fraksi berat dengan fine-tuning. Output emas dari timbunan abu yang diteliti adalah 200-600 mg dari satu ton limbah abu dan terak. Emas tipis, tidak dapat diperoleh kembali dengan metode konvensional. Teknologi ekstraksi jenis pengetahuan digunakan.
Banyak orang yang terlibat dalam pembuangan abu dan limbah terak. Lebih dari 300 teknologi untuk pemrosesan dan penggunaannya diketahui, tetapi kebanyakan dari mereka dikhususkan untuk penggunaan abu dalam konstruksi dan produksi bahan bangunan, tanpa mempengaruhi ekstraksi komponen beracun dan berbahaya dari mereka, serta berguna dan berharga.
Kami telah mengembangkan dan menguji di laboratorium dan kondisi semi-industri diagram sirkuit daur ulang limbah abu dan terak serta pembuangannya secara lengkap (Gbr.).
Saat memproses 100 ribu ton limbah abu dan terak, Anda bisa mendapatkan:
- batubara sekunder - 10-12 ribu ton;
- konsentrat bijih besi - 1,5-2 ribu ton;
- emas - 20-60 kg;
- bahan bangunan (massa inert) - 60-80 ribu ton
Di Vladivostok dan Novosibirsk, teknologi pengolahan limbah abu dan terak yang sejenis telah dikembangkan, kemungkinan biaya telah dihitung dan peralatan yang diperlukan telah disediakan.
Ekstraksi komponen yang berguna dan pemanfaatan lengkap limbah abu dan terak melalui penggunaan sifat bermanfaatnya dan produksi bahan bangunan akan membebaskan ruang yang ditempati dan mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Dalam hal ini, keuntungan diinginkan, tetapi bukan merupakan faktor penentu. Biaya pemrosesan bahan baku buatan dengan produksi produk dan netralisasi limbah secara simultan bisa lebih tinggi daripada biaya produk, tetapi kerugian dalam hal ini tidak boleh melebihi biaya pengurangan dampak negatif limbah ke lingkungan. Dan untuk perusahaan energi, pemanfaatan limbah abu dan terak berarti penurunan biaya teknologi untuk produksi utama.

literatur

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Emas dan platinum dalam limbah abu dan terak dari pembangkit listrik termal di Khabarovsk // Bijih dan logam, 2002, No. 3, hlm. 60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Prospek penggunaan abu dari pembangkit listrik tenaga panas batubara. / CJSC "Geoinformmark", M.: 2001, 68p.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Komponen abu dan terak TPP. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 hal.
4. Komponen abu dan terak TPP. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 hal.
5. Komposisi dan sifat abu dan terak dari TPP. Referensi manual, ed. Melent'eva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 hal.
6. Tselykovsky Yu.K. Beberapa masalah penggunaan limbah abu dan terak dari TPP di Rusia. Minuman energi. 1998, No. 7, hlm. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Pengalaman penggunaan industri limbah abu dan terak dari TPP // Baru dalam energi Rusia. Energoizdat, 2000, No. 2, hal. 22-31.
8. Elemen berharga dan beracun dalam batubara komersial Rusia: Buku Pegangan. Moskow: Nedra, 1996, 238 hal.
9. Cherepanov A.A. Bahan abu dan terak // Masalah dasar mempelajari dan menambang bahan baku mineral di wilayah ekonomi Timur Jauh. Kompleks sumber daya mineral DVER pada pergantian abad. Bagian 2.4.5. Khabarovsk: Rumah penerbitan DVIM-Sa, 1999, hlm. 128-120.
10. Cherepanov A.A. Logam mulia dalam abu dan limbah terak dari pembangkit listrik termal Timur Jauh // Tikhookeanskaya geologiya, 2008. Vol. 27, No. 2, hlm. 16-28.

Daftar Gambar
ke artikel oleh A.A. Cherepanov
Penggunaan abu dan limbah terak dari CHP dalam konstruksi

Gambar 1. Mengisi tempat pembuangan abu di CHPP-1, Khabarovsk
Gambar 2. Diagram skematik pemrosesan yang kompleks abu dan limbah terak dari pembangkit listrik termal.
Gambar 3. Mikrosfer ASW aluminosilikat berongga.

Selama pembakaran bahan bakar, limbah dihasilkan, yang disebut fly ash. Perangkat khusus dipasang di sebelah tungku untuk menjebak partikel-partikel ini. Mereka adalah bahan dispersi yang memiliki konstituen kurang dari 0,3 mm.

Apa itu fly ash?

Fly ash merupakan material yang terdispersi halus dengan ukuran partikel yang kecil. Itu terbentuk selama pembakaran bahan bakar padat dalam kondisi suhu tinggi(+800 derajat). Ini mengandung hingga 6% zat yang tidak terbakar sampai akhir dan besi.

Fly ash terbentuk selama pembakaran mineral pengotor yang ada di dalam bahan bakar. Untuk zat yang berbeda, kandungannya tidak sama. Misalnya, kayu bakar hanya mengandung abu terbang 0,5-2%, bahan bakar gambut 2-30%, serta lignit dan batu bara 1 - 45%.

menerima

Fly ash terbentuk selama pembakaran bahan bakar. Sifat-sifat zat yang diperoleh dalam boiler berbeda dari yang dibuat di laboratorium. Perbedaan tersebut mempengaruhi sifat dan komposisi fisikokimia. Secara khusus, selama pembakaran di tungku, terjadi peleburan zat mineral bahan bakar, yang mengarah pada munculnya komponen komposit yang tidak terbakar. Proses seperti itu, yang disebut underburning mekanis, dikaitkan dengan peningkatan suhu di kotak api hingga 800 derajat ke atas.

Untuk menangkap fly ash, diperlukan perangkat khusus, yang dapat terdiri dari dua jenis: mekanik dan listrik. Selama pengoperasian GZU, itu dihabiskan sejumlah besar air (10-50 m 3 air per 1 ton abu dan terak). Ini adalah kerugian yang signifikan. Untuk keluar dari situasi ini, sistem sirkulasi digunakan: air, setelah dibersihkan dari partikel abu, masuk kembali ke mekanisme utama.

Karakter utama

Kemungkinan untuk dilaksanakan. Semakin halus partikel, semakin besar efek fly ash. Penambahan abu meningkatkan homogenitas campuran beton dan kepadatannya, meningkatkan penempatan, dan juga mengurangi konsumsi air pencampuran dengan workability yang sama.
Penurunan panas hidrasi, yang sangat penting di musim panas. Kandungan abu dalam larutan sebanding dengan penurunan panas hidrasi.
Penyerapan kapiler. Penambahan 10% fly ash ke dalam semen meningkatkan penyerapan air kapiler sebesar 10-20%. Ini, pada gilirannya, mengurangi ketahanan beku. Untuk menghilangkan kelemahan ini, perlu untuk sedikit meningkatkan entrainment udara karena aditif khusus.
Tahan terhadap air agresif. Semen, yang 20% abu, lebih tahan terhadap perendaman dalam air agresif.

Pro dan kontra menggunakan fly ash

Penambahan fly ash ke dalam campuran memerlukan sejumlah keuntungan:

Konsumsi klinker berkurang.
Penggilingan membaik.
Kekuatan meningkat.
Kemampuan kerja ditingkatkan, yang membuat pengupasan lebih mudah.
Penyusutan berkurang.
Pelepasan panas selama hidrasi berkurang.
Waktu sampai retakan muncul.
Meningkatkan ketahanan terhadap air (bersih dan agresif).
Massa larutan berkurang.
Ketahanan api meningkat.

Selain kelebihan, ada juga beberapa kekurangannya:

Penambahan abu dengan kandungan underburning yang tinggi mengubah warna mortar semen.
Mengurangi kekuatan awal pada suhu rendah.
Mengurangi ketahanan beku.
Jumlah komponen campuran yang harus dikontrol bertambah.

Jenis abu terbang

Ada beberapa klasifikasi yang menurutnya fly ash dapat dibagi.

Berdasarkan jenis bahan bakar yang dibakar, abu dapat berupa:

Antrasit.
Berbahan karbon.
Batu bara muda.

Menurut komposisinya, abu adalah:

Asam (dengan kandungan kalsium oksida hingga 10%).
Dasar (konten di atas 10%).

Tergantung pada kualitas dan penggunaan lebih lanjut, 4 jenis abu dibedakan - dari I hingga IV. Selain itu, abu jenis terakhir digunakan untuk struktur beton yang digunakan dalam kondisi sulit.

Pengolahan abu terbang

Untuk keperluan industri, fly ash yang tidak diolah paling sering digunakan (tanpa penggilingan, pengayakan, dll.).

Abu terbentuk selama pembakaran bahan bakar. Partikel ringan dan kecil terbawa dari tungku karena pergerakan gas buang dan ditangkap oleh filter khusus di pengumpul abu. Partikel-partikel ini adalah abu terbang. Sisanya disebut abu seleksi kering.

Rasio antara fraksi yang ditunjukkan tergantung pada jenis bahan bakar dan fitur desain kotak api itu sendiri:

dengan penghilangan padat, 10-20% abu tetap berada di terak;
dengan penghilangan terak cair - 20-40%;
dalam tungku siklon - hingga 90%.

Selama pemrosesan, partikel terak, jelaga, dan abu dapat masuk ke udara.

Fly ash kering selalu disortir menjadi fraksi di bawah pengaruh medan listrik yang dihasilkan di filter. Oleh karena itu, paling cocok untuk digunakan.

Untuk mengurangi kehilangan materi selama kalsinasi (hingga 5%), fly ash harus dihomogenkan dan disortir menjadi fraksi. Abu, yang terbentuk setelah pembakaran batubara reaktif rendah, mengandung hingga 25% campuran yang mudah terbakar. Oleh karena itu, ia juga diperkaya dan digunakan sebagai bahan bakar tenaga.

Di mana fly ash digunakan?

Abu banyak digunakan dalam berbagai bidang kehidupan. Itu bisa berupa konstruksi, pertanian, industri, sanitasi

Fly ash digunakan dalam produksi jenis beton tertentu. Aplikasi tergantung pada jenisnya. Abu butiran digunakan dalam konstruksi jalan untuk fondasi tempat parkir, tempat penyimpanan limbah padat, jalur sepeda, tanggul.

Fly ash kering digunakan untuk memperkuat tanah sebagai pengikat independen dan zat yang cepat mengeras. Bisa juga digunakan untuk pembangunan bendungan, bendungan dan lainnya

Untuk produksi, abu digunakan sebagai pengganti semen (hingga 25%). Sebagai bahan pengisi (kecil dan besar), abu termasuk dalam proses produksi beton cinder dan balok yang digunakan dalam konstruksi dinding.

Ini banyak digunakan dalam produksi beton busa. Penambahan abu pada campuran beton busa meningkatkan stabilitas agregatnya.

Abu masuk pertanian digunakan sebagai pupuk kalium. Mereka mengandung kalium dalam bentuk kalium, yang mudah larut dalam air dan tersedia untuk tanaman. Selain itu, abu kaya akan zat bermanfaat lainnya: fosfor, magnesium, belerang, kalsium, mangan, boron, elemen mikro dan makro. Kehadiran kalsium karbonat memungkinkan penggunaan abu untuk mengurangi keasaman tanah. Abu dapat diterapkan di bawah berbagai tanaman di kebun setelah dibajak, dibuahi dengannya di dekat batang pohon dan semak, dan juga ditaburkan di padang rumput dan padang rumput. Tidak disarankan untuk menggunakan abu bersama dengan pupuk organik atau mineral lainnya (terutama fosfor).

Abu digunakan untuk sanitasi tanpa adanya air. Ini meningkatkan tingkat pH dan membunuh mikroorganisme. Ini digunakan di kakus, serta di area lumpur limbah.

Dari semua hal di atas, dapat disimpulkan bahwa zat seperti fly ash banyak digunakan. Harganya bervariasi dari 500 rubel. per ton (untuk grosir besar) hingga 850 rubel. Perlu dicatat bahwa ketika menggunakan pengambilan sendiri dari daerah yang jauh, biayanya dapat sangat bervariasi.

GOST

Dokumen yang mengontrol produksi dan pengolahan fly ash telah dikembangkan dan berlaku:

GOST 25818-91 "Abu terbang untuk beton".
GOST 25592-91 "Campuran abu dan terak dari pembangkit listrik termal untuk beton".

Untuk mengontrol kualitas abu yang dihasilkan dan campuran dengan penggunaannya, digunakan standar tambahan lainnya. Pada saat yang sama, pengambilan sampel dan semua jenis pengukuran juga dilakukan sesuai dengan persyaratan GOST.

Perusahaan energi Wilayah Krasnoyarsk dan Republik Khakassia, yang merupakan bagian dari grup perusahaan pembangkit Siberia, pada tahun 2013 diimplementasikan dan dibawa ke dalam sirkulasi ekonomi 662,023 ribuan ton abu dan limbah terak (ASW).

Sepanjang tahun, cabang SGK Krasnoyarsk meningkatkan volume keterlibatan limbah abu dan terak dalam perputaran ekonomi sebesar 4% - dari 637.848 ribu ton pada 2012 menjadi 662.023 ribu ton pada 2013.

Pertumbuhan omset ekonomi limbah abu dan terak (produk sampingan dari pembakaran batubara di pembangkit listrik termal) memungkinkan mengurangi beban terhadap lingkungan di kota-kota tempat perusahaan beroperasi. Perlu dicatat bahwa sebagian besar limbah abu dan terak (625,5 ribu ton) pada tahun lalu diarahkan untuk pelaksanaan besar proyek lingkungan untuk reklamasi tempat pembuangan abu No. 2 di Nazarovskaya GRES. Reklamasi tempat pembuangan abu bekas seluas 160 hektar yang terletak di kawasan Sungai Chulym akan mengembalikan lahan-lahan tersebut pada sirkulasi ekonomi. Misalnya, setelah beberapa mungkin muncul ruang hijau.

Selain itu, cabang SGK Krasnoyarsk terus menjual limbah abu dan terak ke perusahaan di industri konstruksi. Perusahaan mulai menjual abu kering dan terak untuk pertama kalinya pada tahun 2007. Kemudian hanya 7 ribu ton sampah yang terjual. Pada tahun 2013, volume penjualan limbah abu dan terak sebesar 36,525 ribu ton. Dengan demikian, penjualan tahunan rata-rata limbah abu dan terak selama 6 tahun bekerja di pasar ini telah meningkat lebih dari lima kali. T Pertumbuhan permintaan ini menunjukkan bahwa pembangun sangat menghargai jenis bahan baku ini. Pada saat yang sama, limbah abu dan terak dibeli tidak hanya oleh perusahaan dari Wilayah Krasnoyarsk, tetapi juga dari wilayah lain di Rusia.

Berkat kerja aktif SGK ke arah ini, tahun lalu volume limbah abu dan terak yang dijual dan terlibat dalam perputaran ekonomi (662.023 ribu ton) ternyata 34% lebih tinggi dari jumlah limbah abu dan terak yang dihasilkan oleh perusahaan energi cabang (495 ribu ton).

Pada tahun 2014, SGK cabang Krasnoyarsk akan terus bekerja pada keterlibatan limbah abu dan terak ke dalam sirkulasi ekonomi, sehingga mengurangi akumulasi dan mengurangi beban pada lingkungan. Pekerjaan akan dilanjutkan pada reklamasi tempat pembuangan abu No. 2 di Nazarovskaya GRES. Selain itu, perusahaan sedang mempertimbangkan kemungkinan dan memperluas pasar penjualan abu kering dan terak dan untuk kebutuhan tidak hanya industri konstruksi, tetapi juga industri lainnya.

Penggunaan abu dan limbah terak dari CHP dalam konstruksi

Banyak limbah abu dan terak dihasilkan dalam proses aktivitas perusahaan tenaga listrik. Pasokan tahunan abu ke tempat pembuangan abu di Wilayah Primorsky adalah 2,5 hingga 3,0 juta ton per tahun, Khabarovsk - hingga 1,0 juta ton (Gbr. 1). Lebih dari 16 juta ton abu disimpan di tempat pembuangan abu hanya di dalam kota Khabarovsk.

Limbah abu dan terak (ASW) dapat digunakan dalam produksi berbagai beton, mortar, keramik, bahan termal dan kedap air, konstruksi jalan, di mana mereka dapat digunakan sebagai pengganti pasir dan semen.
Fly ash kering dari electrostatic precipitator pada CHPP-3 lebih banyak digunakan. Namun pemanfaatan limbah tersebut untuk tujuan ekonomi masih terbatas, termasuk karena toksisitasnya. Mereka mengumpulkan sejumlah besar elemen berbahaya.
Tempat pembuangan terus-menerus berdebu, bentuk-bentuk elemen yang bergerak secara aktif tersapu oleh curah hujan, mencemari udara, air, dan tanah.
Penggunaan limbah tersebut adalah salah satu masalah yang paling mendesak. Hal ini dimungkinkan dengan menghilangkan atau mengekstraksi komponen berbahaya dan berharga dari abu dan menggunakan sisa abu dalam industri konstruksi dan produksi pupuk.

Deskripsi singkat tentang limbah abu dan terak

Pada CHPP yang diperiksa, batubara dibakar pada suhu 1100-1600o C.
Ketika bagian organik batubara dibakar, senyawa volatil terbentuk dalam bentuk asap dan uap, dan bagian mineral yang tidak mudah terbakar dari bahan bakar dilepaskan dalam bentuk residu fokus padat, membentuk massa bubuk (abu), serta terak kental.
Jumlah residu padat untuk batubara bituminus dan coklat berkisar antara 15 sampai 40%.

Sebelum pembakaran, batu bara dihancurkan dan, untuk pembakaran yang lebih baik, bahan bakar minyak sering ditambahkan ke dalamnya dalam jumlah kecil 0,1-2%.
Ketika bahan bakar yang dihancurkan dibakar, partikel abu kecil dan ringan terbawa oleh gas buang, dan mereka disebut abu terbang. Ukuran partikel fly ash berkisar antara 3-5 hingga 100-150 mikron. Jumlah partikel yang lebih besar biasanya tidak melebihi 10-15%.

Fly ash ditangkap oleh pengumpul abu.
Di CHPP-1 di Khabarovsk dan di CHPP Birobidzhansk, pengumpulan abu basah pada scrubber dengan pipa Venturi, di CHPP-3 dan CHPP-2 di Vladivostok dikeringkan pada presipitator elektrostatik.
Partikel abu yang lebih berat mengendap di underflooding dan menyatu menjadi lump slag, yang dikumpulkan dan menyatu dengan partikel abu dengan ukuran 0,15 hingga 30 mm.
Terak dihancurkan dan dihilangkan dengan air. Fly ash dan slag yang dihancurkan pertama-tama dihilangkan secara terpisah, kemudian dicampur, membentuk campuran ash-and-slag.

Dalam campuran abu dan terak, selain abu dan terak, partikel bahan bakar yang tidak terbakar (underburning) selalu ada, yang jumlahnya 10-25%. Jumlah fly ash, tergantung pada jenis boiler, jenis bahan bakar dan cara pembakarannya, dapat mencapai 70-85% dari massa campuran, 10-20% dari terak.
Abu dan ampas terak dibuang ke tempat pembuangan abu melalui pipa.
Abu dan terak berinteraksi dengan air dan karbon dioksida udara selama hidrotransportasi dan di tempat pembuangan abu.
Proses yang mirip dengan diagenesis dan litifikasi terjadi di dalamnya. Mereka cepat menerima pelapukan dan, ketika dikeringkan dengan kecepatan angin 3 m / s, mulai berdebu.
Warna abu dan limbah terak berwarna abu-abu gelap, berlapis-lapis, karena pergantian lapisan berbutir tidak rata, serta pengendapan busa putih yang terdiri dari mikrosfer aluminosilikat berongga.
Komposisi kimia rata-rata limbah abu dan terak CHPP yang diperiksa ditunjukkan pada tabel 1.

Tabel 1. Batas rata-rata kandungan komponen utama limbah abu dan terak

Kandungan Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn masing-masing unsur tidak lebih dari 0,05%.
Karena bentuknya yang bulat dan kepadatannya yang rendah, mikrosfer memiliki sifat pengisi yang sangat baik dalam berbagai macam produk. Bidang yang menjanjikan dari penggunaan industri mikrosfer aluminosilikat adalah produksi sferoplastik, termoplastik marka jalan, cairan grouting dan pengeboran, keramik konstruksi ringan radio-transparan dan insulasi panas, material non-pembakaran insulasi panas dan beton tahan panas.

Di luar negeri, mikrosfer banyak digunakan di berbagai industri. Di negara kita, penggunaan mikrosfer berongga sangat terbatas dan mereka, bersama dengan abu, dibuang ke tempat pembuangan abu.
Untuk pembangkit listrik termal, mikrosfer adalah "bahan berbahaya" yang menyumbat pipa pasokan air yang bersirkulasi. Karena itu, perlu dalam 3-4 tahun untuk mengganti pipa sepenuhnya atau melakukan pekerjaan yang rumit dan mahal untuk membersihkannya.

Massa inert dari komposisi aluminosilikat, yang merupakan 60-70% dari abu dan massa limbah terak, diperoleh setelah menghilangkan (mengekstraksi) dari abu semua konsentrat yang disebutkan di atas dan komponen yang berguna dan fraksi berat. Dalam komposisi, itu dekat dengan komposisi umum abu, tetapi akan mengandung urutan kelenjar yang lebih sedikit, serta berbahaya dan beracun.
Komposisinya terutama aluminosilikat. Tidak seperti abu, ia akan memiliki distribusi ukuran partikel seragam yang lebih halus karena penggilingan sebelumnya saat mengekstraksi fraksi berat.
Menurut sifat ekologis dan fisikokimianya, dapat digunakan secara luas dalam produksi bahan bangunan, konstruksi dan sebagai pupuk - pengganti tepung kapur (amelioran).

Batubara yang dibakar di TPP, sebagai penyerap alami, mengandung pengotor dari banyak elemen berharga (Tabel 2), termasuk tanah jarang dan logam mulia. Saat dibakar, kandungannya dalam abu meningkat 5-6 kali lipat dan mungkin menarik bagi industri.
Fraksi berat, yang diperoleh kembali secara gravitasi menggunakan pabrik pemrosesan canggih, mengandung logam berat, termasuk logam mulia. Logam mulia dan, ketika terakumulasi, komponen berharga lainnya (Cu, rare, dll.) diekstraksi dari fraksi berat dengan fine-tuning.
Output emas dari timbunan abu yang diteliti adalah 200-600 mg dari satu ton limbah abu dan terak.
Emas tipis, tidak dapat diperoleh kembali dengan metode konvensional. Teknologi ekstraksi jenis pengetahuan digunakan.

Banyak orang yang terlibat dalam pembuangan abu dan limbah terak. Lebih dari 300 teknologi untuk pemrosesan dan penggunaannya diketahui, tetapi kebanyakan dari mereka dikhususkan untuk penggunaan abu dalam konstruksi dan produksi bahan bangunan, tanpa mempengaruhi ekstraksi komponen beracun dan berbahaya dari mereka, serta berguna dan berharga.

Kami telah mengembangkan dan menguji di laboratorium dan kondisi semi-industri diagram skema pengolahan limbah abu dan terak dan pemanfaatan lengkap mereka.
Saat memproses 100 ribu ton limbah abu dan terak, Anda bisa mendapatkan:
- batubara sekunder - 10-12 ribu ton;
- konsentrat bijih besi - 1,5-2 ribu ton;
- emas - 20-60 kg;
- bahan bangunan (massa inert) - 60-80 ribu ton

Di Vladivostok dan Novosibirsk, teknologi pengolahan limbah abu dan terak yang sejenis telah dikembangkan, kemungkinan biaya telah dihitung dan peralatan yang diperlukan telah disediakan.
Ekstraksi komponen yang berguna dan pemanfaatan lengkap limbah abu dan terak melalui penggunaan sifat bermanfaatnya dan produksi bahan bangunan akan membebaskan ruang yang ditempati dan mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Dalam hal ini, keuntungan diinginkan, tetapi bukan merupakan faktor penentu.
Biaya pemrosesan bahan baku teknogenik untuk mendapatkan produk dan netralisasi limbah secara simultan dapat lebih tinggi daripada biaya produk, tetapi kerugian dalam hal ini tidak boleh melebihi biaya pengurangan dampak negatif limbah terhadap lingkungan. Dan untuk perusahaan energi, pemanfaatan limbah abu dan terak berarti penurunan biaya teknologi untuk produksi utama.

literatur

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Emas dan platinum dalam limbah abu dan terak dari pembangkit listrik termal di Khabarovsk // Bijih dan logam, 2002, No. 3, hlm. 60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Prospek penggunaan abu dari pembangkit listrik tenaga panas batubara. / CJSC "Geoinformmark", M.: 2001, 68p.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Komponen abu dan terak TPP. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 hal.
4. Komponen abu dan terak TPP. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 hal.
5. Komposisi dan sifat abu dan terak dari TPP. Referensi manual, ed. Melent'eva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 hal.
6. Tselykovsky Yu.K. Beberapa masalah penggunaan limbah abu dan terak dari TPP di Rusia. Minuman energi. 1998, No. 7, hlm. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Pengalaman penggunaan industri limbah abu dan terak dari TPP // Baru dalam energi Rusia. Energoizdat, 2000, No. 2, hal. 22-31.
8. Elemen berharga dan beracun dalam batubara komersial Rusia: Buku Pegangan. M.: Ne-dra, 1996, 238 hal.
9. Cherepanov A.A. Bahan abu dan terak // Masalah dasar mempelajari dan menambang bahan baku mineral di wilayah ekonomi Timur Jauh. Kompleks sumber daya mineral DVER pada pergantian abad. Bagian 2.4.5. Khabarovsk: Rumah penerbitan DVIM-Sa, 1999, hlm. 128-120.
10. Cherepanov A.A. Logam mulia dalam abu dan limbah terak dari pembangkit listrik termal Timur Jauh // Tikhookeanskaya geologiya, 2008. Vol. 27, No. 2, hlm. 16-28.

V.V. Salomatov, Doktor Ilmu Teknik Institut Termofisika SB RAS, Novosibirsk

Limbah abu dan terak dari pembangkit listrik termal pada batubara Kuznetsk dan cara pemanfaatannya dalam skala besar

Skala pemrosesan limbah padat pembangkit listrik tenaga panas batubara saat ini sangat rendah, yang menyebabkan akumulasi sejumlah besar abu dan terak di tempat pembuangan abu, yang membutuhkan penarikan area yang signifikan dari sirkulasi.

Sedangkan abu dan terak batubara Kuznetsk (KU) mengandung komponen berharga seperti Al, Fe, logam langka, yang merupakan bahan baku industri lain. Namun, dengan metode tradisional pembakaran batubara ini, tidak mungkin untuk menggunakan abu KU dan terak dalam skala besar, karena karena pembentukan mullite, mereka memiliki abrasivitas yang tinggi dan secara kimiawi inert terhadap banyak reagen. Upaya untuk menggunakan abu dan terak dengan komposisi mineralogi seperti itu dalam produksi bahan bangunan menyebabkan keausan yang intens. peralatan teknologi dan penurunan produktivitas karena perlambatan proses fisikokimia interaksi komponen abu dengan reagen.

Dimungkinkan untuk menghindari mullitisasi abu batubara Kuznetsk ketika kondisi suhu pembakarannya berubah. Jadi, penggunaan unggun terfluidisasi untuk pembakaran batubara pada 800 ... 900 ° C memungkinkan perolehan abu yang kurang abrasif, dan fase mineralogi utamanya adalah metakaolinit, Al2O3; kuarsa, fase kaca.

Pemanfaatan limbah abu dan terak dari TPP pada pembakaran KU . suhu rendah

Jumlah limbah abu dan terak dari CHPP paling khas dengan kapasitas listrik 1295/1540 MW dan kapasitas termal 3500 Gcal / jam adalah sekitar 1,6 ... 1,7 juta ton per tahun.

Komposisi kimia abu dari batubara Kuznetsk:

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%.

Penggunaan abu dari batubara Kuznetsk paling efektif dalam produksi aluminium sulfat dan alumina menggunakan teknologi Kazakh institut politeknik... Berdasarkan komposisi material abu KU dan jumlahnya, skema pembuangannya ditunjukkan pada Gambar 1.

Di Rusia, hanya 6 jenis alumina khusus yang diproduksi, sementara hanya di Jerman - sekitar 80. Jangkauan aplikasinya sangat luas - mulai dari industri pertahanan hingga produksi katalis untuk industri kimia, ban, lampu, dan lainnya. Permintaan alumina di negara kita tidak ditutupi oleh sumber dayanya sendiri, akibatnya sebagian bauksit (bahan baku untuk produksi alumina) diimpor dari Jamaika, Guinea, Yugoslavia, Hongaria, dan negara-negara lain.

Penggunaan abu dari batubara Kuznetsk agak akan memperbaiki situasi dengan kekurangan aluminium sulfat, yang merupakan sarana untuk memurnikan limbah dan air minum, serta digunakan dalam jumlah besar dalam pulp dan kertas, pengerjaan kayu, cahaya, kimia dan lainnya. sektor industri. Kekurangan aluminium sulfat hanya di daerah tersebut Siberia Barat adalah 77 ... 78 ribu ton.

Selain itu, komposisi alumina terdispersi yang diperoleh setelah pemrosesan asam sulfat memungkinkan untuk memperoleh berbagai jenis alumina khusus, yang kebutuhannya akan dipenuhi sampai batas tertentu dengan memproduksinya dalam jumlah 240 ribu ton.

Limbah dari produksi aluminium sulfat dan alumina merupakan bahan baku pembuatan gelas cair, semen putih, bahan pengikat untuk penimbunan kembali ruang bekas tambang, wadah dan kaca jendela.

Permintaan bahan-bahan ini meningkat, dan permintaan mereka sekarang secara signifikan melebihi volume produksi mereka. Perkiraan indikator teknis dan ekonomi dari industri ini disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Indikator teknis dan ekonomi utama untuk pemrosesan abu dari batubara Kuznetsk

Nama produksi	Kekuasaan, ribu ton	Harga USD / t	Sebc-th, USD / t	Topi. lampiran, USD juta	ek Efeknya, USD juta	Ketentuan melunasi, bertahun-tahun
Produksi spesial alumina	240	33	16	20	4	5
Produksi sulfat aluminium	50	12	7	1	0,25	4
Produksi paduan besi	100	27	16	5	1	5
Produksi cair kaca	500	11	8	6	2	3
produksi putih semen	1000	5	4	3	0.65	4,6
Produksi pengikat bahan	600	3	2	3	0,6	5
Produksi kaca	300	18	15	5	1	5
TOTAL				42	9	4,7

Selain itu, disarankan untuk memproduksi logam langka dan tersebar dari abu KU, terutama galium, germanium, vanadium, dan skandium.

Karena fakta bahwa CHPP, menurut ketentuan jadwalnya, beroperasi dengan beban variabel sepanjang tahun, hasil abu tidak merata. Pabrik pengolah abu harus bekerja secara berirama. Penyimpanan abu kering sulit dilakukan. Sehubungan dengan itu, diusulkan untuk waktu musim dingin Sebagian abu harus dikirim untuk granulasi menggunakan pelet yang diproduksi oleh Uralmash. Setelah pelletizing dan pengeringan, butiran dipecat di tungku boiler, dan kemudian dikirim dengan transportasi pneumatik untuk penyimpanan sementara ke gudang kering. Kedepannya, butiran abu dapat menjadi bahan baku untuk industri konstruksi atau digunakan dalam konstruksi jalan.

Penyimpanan butiran di gudang kering terbuka tidak memerlukan tindakan perlindungan khusus dan tidak menimbulkan bahaya debu. Kapasitas tempat pembuangan abu seperti itu adalah sekitar 350 ... 450 ribu ton, luasnya sekitar 300? 300 m2. Akibatnya, dapat ditemukan di sekitar lokasi CHP.

Indikator terbaik untuk pemanfaatan akan memiliki limbah abu dan terak yang diperoleh setelah pembakaran CF dalam boiler dengan unggun terfluidisasi yang bersirkulasi (CFB), yang belum diproduksi oleh Rusia. Boiler CFB tidak hanya memberikan penurunan tajam dalam emisi nitrogen dan sulfur oksida, tetapi juga menghasilkan abu dan limbah terak, yang dapat berhasil digunakan dalam industri untuk produksi alumina dan bahan bangunan. Ini memungkinkan untuk mengurangi biaya pembangkit listrik karena pengurangan tajam di wilayah yang diperlukan untuk menyimpan abu, dan untuk mengurangi polusi. lingkungan... Pengurangan debu di CHPP dengan boiler CFB terjadi, pertama, karena penurunan area pembuangan abu, dan kedua, karena abu yang diperoleh dari pembakaran batubara Kuznetsk di CFB mengandung gipsum dan memiliki sifat astringen. Dengan sedikit pembasahan abu seperti itu, itu akan mengeras, yang akan menghilangkan debu bahkan jika tempat pembuangan abu mengering.

Saat abu diangkut ke perusahaan industri transportasi pneumatik, konsumsi air juga sedikit berkurang. Selain itu, tidak ada air limbah dari tempat pembuangan abu, yang di CHPP dengan ketel batu bara bubuk tradisional mengandung garam logam berat dan zat berbahaya lainnya.

Aluminium sulfat dan produksi alumina

Teknologi pembuatan aluminium sulfat dan alumina berdasarkan abu pembakaran suhu rendah ditunjukkan pada Gambar 2.

Kondisi optimal untuk penerapan teknologi ini adalah sebagai berikut:

pembakaran batubara ( rezim suhu 800 ... 900 оС);
penggilingan (kehalusan penggilingan - 0,4 mm (tidak kurang dari 90%);
pengupasan asam sulfat (suhu 95 ... 105 ° C, durasi 1,5 ... 2 jam, konsentrasi asam sulfat 16 ... 20%);
pemisahan fase cair dan padat (artikel kain saring L-136, vakum 400 ... 450 mm Hg, filter nut 0,37 ... 0,42 m3 / m2? h);
pencucian lumpur dua tahap;
dekomposisi hidrolitik (suhu 230 ° C, waktu 2 jam);
dekomposisi termal (suhu 760 ... 800 ° C).

Produk aluminium sulfat yang diperoleh (50 ribu ton per tahun), setelah granulasi dan pengemasan dalam kantong polietilen, dikirim ke konsumen. Penilaian teknis dan ekonomi yang dilakukan menunjukkan kelayakan produksi aluminium sulfat berdasarkan abu pembakaran suhu rendah.

Aluminium sulfat yang diperoleh dari abu merupakan koagulan yang baik untuk pengolahan air limbah industri.

Sistof setelah perawatan asam sulfat karena kandungan oksida besi yang rendah (kurang dari 0,5 ... 0,7%) adalah pengganti pasir dalam produksi semen putih, dan adanya 4 ... 6% gipsum di dalamnya akan mengintensifkan proses produksi semen.

Ferroalloys dan produksi bahan bangunan

Produksi ferroalloy berdasarkan bagian mineral batubara telah dikembangkan secara menyeluruh. Telah dilakukan pengujian teknologi industri untuk produksi ferrosilicoaluminum dan ferrosilicon dari abu dan limbah terak, serupa dengan abu batubara Kuznetsk dan komponen magnetiknya, yang dapat diisolasi dengan metode pemisahan magnetik. Paduan yang diperoleh telah diuji pada skala industri untuk: tanaman metalurgi negara untuk deoksidasi baja dan memberikan hasil positif.

Mendapatkan bahan bangunan berdasarkan sishtof tidak perlu mengubah teknologi yang ada dari industri ini. Systof digunakan sebagai bahan baku dan menggantikan kuarsa dan produk lain yang mengandung silikon yang digunakan dalam produksi bahan bangunan. Selain itu, silikon oksida, yang kandungannya dalam sishtof adalah 75 ... 85%, disajikan terutama dalam bentuk silika amorf dengan aktivitas kimia tinggi, yang memungkinkan untuk memprediksi peningkatan kinerja dan kualitas semen dan pengikat. Jumlah minimum zat besi dan senyawa pewarna lainnya dalam sishtof memungkinkan untuk mendapatkan semen putih berdasarkan permintaannya yang sangat tinggi.

Teknologi untuk memproduksi semen, pengikat, gelas cair juga telah dikembangkan di industri.

Kesimpulan

Limbah abu dan terak yang diperoleh dengan membakar batubara Kuznetsk di pembangkit listrik tenaga uap menggunakan teknologi unggun terfluidisasi yang bersirkulasi, yang baru untuk Rusia, diminati untuk pemanfaatan skala besar. Secara ekonomi efisien untuk memproduksi ferroalloy yang sangat langka, aluminium sulfat, jenis alumina khusus, kaca cair, semen putih, dan bahan pengikat menggunakan teknologi yang sudah dikuasai di industri.

Daftar bibliografi V.V. Salomatov Teknologi lingkungan di pembangkit listrik termal dan nuklir: monografi / V.V. Salomatov. - Novosibirsk: penerbit NSTU, - 2006. - 853 hal.

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

Seperti yang sering terjadi, bukan kami yang memunculkan ide menggunakan abu untuk mendapatkan bahan bangunan, tetapi bahan barat yang praktis - abu dan terak telah lama digunakan di sana dalam konstruksi dan perumahan dan layanan komunal. Nilai utama dari metode baru pembuatan bahan bangunan dari abu adalah perlindungan alam.

Bersukacitalah, pemerhati lingkungan dan Greenpeace: bahaya bencana lingkungan yang terkait dengan bahaya erosi tempat pembuangan abu dan polusi oleh abu dari lingkungan diminimalkan. Ada penghematan biaya yang sangat besar - lagi pula, banyak uang yang dihabiskan untuk memelihara fasilitas penyimpanan abu. Keuntungan lain dari daur ulang abu adalah manfaat ekonomi dari penggunaan bahan daur ulang ini.

Batu bata yang terbuat dari abu cocok untuk bangunan dan bangunan tempat tinggal, dan tempat industri, dan pagar. Bahkan bisa digunakan sebagai pelapis. Resep untuk membuat batu bata seperti itu sangat sederhana: 5% air, 10% kapur, sisanya adalah abu (garam dan merica secukupnya).

Harga batu bata seperti itu saat ini, yang diproduksi, misalnya, di pabrik Omsk (LLC "SibEK" - batu bata efektif Siberia) adalah 5-6 rubel, yang membuat "produk" ini sangat kompetitif.

Pengujian bata membuktikan kualitas tinggi dan kemungkinan aplikasi yang luas. Kekuatan, penyerapan air, ketahanan beku tidak kalah dengan batu bata silikat. Konduktivitas termal mendekati kayu. Dan penampilannya menyenangkan dengan praktisnya bentuk sempurna- toleransi dimensi batu bata semacam itu tidak lebih dari 0,5 milimeter, dan ini, jika Anda memikirkannya, sekali lagi penghematan - kali ini pada jumlah solusi pengaturan. Selain itu, bata abu lebih ringan, lebih nyaman dalam peletakan, memungkinkan Anda membuatnya rata dengan sempurna. Untuk perbaikan penampilan pewarna dapat ditambahkan ke batu bata.

Hidup mendorong untuk mencari ide dan solusi baru. Penggunaan abu sebagai bahan baku batu bata dan bahan bangunan lainnya adalah penemuan yang benar-benar sukses dan sangat tepat waktu. Jumlah "kelinci yang terbunuh" dalam kasus ini jauh lebih banyak daripada dua yang terkenal itu. Dan sekali lagi pepatah menegaskan bahwa segala sesuatu yang berharga ada di bawah kaki kita.

Tampilan