Ev » Bahar » Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının kullanımı. Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının inşaatlarda kullanılması Odun külünün üretim için hammadde olarak kullanılması

Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının kullanımı. Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının inşaatlarda kullanılması Odun külünün üretim için hammadde olarak kullanılması

Herkes en evrensel ve eski gübrelerden birinin odun külü olduğunu bilir. Sadece toprağı gübrelemek ve alkalize etmekle kalmaz, aynı zamanda toprak mikroorganizmalarının, özellikle de azot sabitleyen bakterilerin yaşamı için uygun koşullar yaratır. Ayrıca bitkilerin canlılığını arttırır. Hasat ve kalitesi üzerinde endüstriyel olanlardan daha olumlu bir etkiye sahiptir. potasyumlu gübrelerçünkü neredeyse hiç klor içermez.

Technoservice şirketi, ağaç kabuğu ve odun atıklarının derin geri dönüşümünün üretimini organize edebildi ve sonuç olarak, uzun süreli etki gösteren çevre dostu bir kompleks gübre - granüle odun külü (GWA) aldı.

DZG'nin ana avantajları:

Bu ürünün çekici bir özelliği yeni granüler formatıdır. Granüllerin boyutu 2 ila 4 mm arasında değişir, paketleme ve nakliyeye uygundur, her türlü taşıma ile kaplarda veya torbalarda taşınması kolaydır ve her türlü ekipmanla toprağa uygulanması uygundur. Parçalı format, personel için daha uygun çalışma koşullarına katkıda bulunur.
Toz haline getirilmiş külün taşınması ve uygulanması çok karmaşık bir işlemdir. Tarımsal gübre uygularken toz seviyesini azaltmak için granül kül kullanılması daha etkilidir. Granülasyon, kül ekleme işlemini kolaylaştırır ve aynı zamanda külün toprakta çözünme sürecini de yavaşlatır. Yavaş çözünürlük bir avantajdır çünkü ekim alanı asitlik ve besin koşullarındaki değişikliklerle ilişkili şoklara maruz kalmaz.
Granül odun külü eklemek toprak asitlenmesiyle mücadelenin en etkili yoludur. Ayrıca toprağın yapısı onarılır - gevşer.
Granül odun külü, bitkiler için gerekli olan azot dışında her şeyi içerir. DZG pratikte klor içermez, bu nedenle bu kimyasal elemente olumsuz tepki veren bitkilerde kullanılması iyidir.
Granül odun külü, mineral gübrelerin doğal nem ve havalandırma ile depolanması için standart kuru depolarda süresiz olarak depolanır ve saklanır.

Arsa yatırımı

Technoservice'in kül gübreleri arazinize yapacağınız en iyi yatırımdır. Granül odun külü, sorumlu bir çiftçi için etkili, çevre dostu ve gelir getirici bir unsurdur.

DZG'yi devreye sokarak arazinizin değerinin artmasını ve gelecek nesiller için korunmasını garanti altına almış olursunuz. Bu sayede uzun vadeli bir yatırım olarak toprağınızdan faydalanabilirsiniz. Başarılı bir nesne seçimi sayesinde, kârsız araziler bile tamamen mahsullerle kaplı çiftlik mülkünün bir parçası haline gelecektir. Doğal oranlar besinler, uzun maruz kalma süresi, yavaş çözünürlük ve tekdüze dağılım, DZG Tekhnoservice LLC'yi hem tarım hem de çevre açısından mükemmel bir çözüm haline getiriyor!

DZG - verimliliği artırmak için!

Sırasında saha araştırması geliştirilenlere uygun olarak Leningrad bölgesi 2008-2011 yılında yürütülen program. Yaklaşık 5 yıl önce tarımsal kullanımdan kaldırılan asidik çimenli-podzolik toprakta aşağıdaki sonuçlara varıldı:

Kazan dairelerinden elde edilen odun külü, verimliliği artırmak ve çimenli-podzolik toprakların yüksek asitliğini ortadan kaldırmak için uygundur.
Sadece tek bir önlem sayesinde, 3 yıllık ürün rotasyonunda ürün veriminde %25-64'lük toplam bir artış elde edildi: hafif asitli çim-podzolik toprağın kazan dairelerinden gelen odun külüyle kireçlenmesi.
Mineral ve organik gübrelerle birlikte karmaşık toprak işlemeyle önemli ölçüde daha yüksek verim elde edilebilir.
Asidik çim-podzolik toprakların periyodik ve bakım kireçlenmesi yapılırken kazan dairelerinden odun külünün kimyasal iyileştirici olarak kullanılması tavsiye edilir.

Tüm Rusya Tarımsal Kimya Bilimsel Araştırma Enstitüsü D.N. Pryanishnikov'a göre DZG, açık ve korumalı topraklarda asidik ve hafif asitli topraklarda tarımsal bitkilere ve süs bitkilerine ana uygulama için iyileştirici özelliklere sahip bir mineral gübre olarak kullanılabilir.

Tarımsal üretimde yaklaşık normlar ve uygulama zamanlaması:

tüm mahsuller - 1,0-2,0 t/ha oranında ana veya ekim öncesi uygulama;
tüm mahsuller - ana uygulama (toprak asitliğini azaltmak için iyileştirici olarak) 5 yılda 1 kez olmak üzere 7,0-15,0 t/ha oranında.

Tarım kimyasallarının özel çiftliklerde uygulanmasına ilişkin yaklaşık dozlar, zamanlama ve yöntemler:

sebze, çiçek ve süs, meyve ve meyve bitkileri - sonbahar veya ilkbaharda toprak işleme sırasında veya ekim (dikim) sırasında 100-200 g/m2 oranında uygulanır;
sebze, çiçek ve süs, meyve ve meyve bitkileri - sonbahar veya ilkbaharda toprak işleme sırasında (toprak asitliğini azaltmak için iyileştirici olarak) 0,7-1,5 kg/m2 oranında 5 yılda 1 kez uygulanır.

G. Habarovsk

Elektrik enerjisi endüstrisi işletmelerinin faaliyetleri sırasında birçok kül atığı. Primorsky Bölgesi'ndeki kül depolama alanlarına yıllık kül arzı, Habarovsk Bölgesi'nde yılda 2,5 ila 3,0 milyon ton arasındadır - 1,0 milyon tona kadar (Şekil 1). Yalnızca Habarovsk şehrinde kül depolama alanlarında 16 milyon tondan fazla kül depolanıyor.

Kül ve cüruf atıkları (ASW) çeşitli beton ve harçların üretiminde kullanılabilir. Kum ve çimento yerine kullanılabilecek seramik, ısı ve su yalıtım malzemeleri, yol inşaatları. CHPP-3'teki elektrikli çöktürücülerden çıkan kuru uçucu kül daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu tür atıkların ekonomik amaçlarla kullanımı, zehirliliği de dahil olmak üzere hâlâ sınırlıdır. Önemli miktarda biriktiriyorlar tehlikeli elementler. Çöplükler sürekli tozludur, elementlerin hareketli formları yağışla aktif olarak yıkanır, havayı, suyu ve toprağı kirletir. Bu tür atıkların kullanımı en yaygın yöntemlerden biridir. Güncel problemler. Bu, külden zararlı ve değerli bileşenlerin çıkarılması veya çıkarılması ve kalan kül kütlesinin inşaat sektöründe ve gübre üretiminde kullanılmasıyla mümkündür.

Kül ve cüruf atıklarının kısa özellikleri

İncelenen termik santrallerde kömürün yanması 1100-1600 C sıcaklıkta gerçekleşmektedir. Kömürün organik kısmı yakıldığında duman ve buhar şeklinde uçucu bileşikler, yanmaz mineral kısmı ise yanmaktadır. yakıt, tozlu bir kütle (kül) ve topaklı cüruflar oluşturan katı odak artıkları şeklinde salınır Sert ve kahverengi kömürlerde katı kalıntı miktarı %15 ile %40 arasında değişmektedir. Kömür yanmadan önce ezilir ve daha iyi yanma için genellikle az miktarda (%0,1-2) yakıt eklenir.
Toz haline getirilmiş yakıt yakıldığında küçük ve hafif kül parçacıkları baca gazları tarafından taşınır ve bunlara uçucu kül denir. Uçucu kül parçacıklarının boyutu 3-5 ila 100-150 mikron arasında değişmektedir. Daha büyük parçacıkların miktarı genellikle %10-15'i geçmez. Uçucu kül, kül toplayıcılar tarafından toplanır. Habarovsk'taki CHPP-1 ve Birobidzhan CHPP'de kül toplama, Venturi borulu yıkayıcılar kullanılarak ıslak yapılıyor; Vladivostok'taki CHPP-3 ve CHPP-2'de kül toplama, elektrikli çökelticiler kullanılarak kurutuluyor.
Daha ağır kül parçacıkları alt akışa yerleşir ve 0,15 ile 30 mm arasında değişen boyutlarda kül parçacıklarının toplanıp kaynaştığı topak cüruflara dönüşür. Cüruf ezilir ve su ile uzaklaştırılır. Uçucu kül ve kırılmış cüruf önce ayrı ayrı uzaklaştırılır, daha sonra karıştırılarak kül ve cüruf karışımı oluşturulur.
Kül ve cürufun yanı sıra, kül ve cüruf karışımının bileşimi sürekli olarak miktarı% 10-25 olan yanmamış yakıt parçacıkları (yetersiz yanma) içerir. Uçucu kül miktarı, kazan tipine, yakıt tipine ve yanma moduna bağlı olarak karışımın kütlesinin% 70-85'i, cüruf ise% 10-20'si olabilir. Kül ve cüruf hamuru boru hatları aracılığıyla kül dökümüne taşınır.
Hidrolik taşıma sırasında ve kül ve cüruf boşaltma sırasında kül ve cüruf, havadaki su ve karbondioksit ile etkileşime girer. İçlerinde diyajenez ve taşlaşmaya benzer süreçler meydana gelir. Hızla aşınırlar ve 3 m/sn rüzgar hızında kuruduklarında toz üretmeye başlarlar. ZShO'nun rengi, farklı taneli pufların değişiminin yanı sıra alüminosilikat içi boş mikrokürelerden oluşan beyaz köpüğün birikmesi nedeniyle enine kesitte katmanlı koyu gridir.
Ortalama kimyasal bileşim Ankete katılan CHPP'lerin ASH'leri aşağıdaki Tablo 1'de verilmiştir.

tablo 1

ASH'in ana bileşenlerinin ortalama içeriğinin sınırları

Bileşen			Bileşen
Bileşen			Bileşen
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		SỐ 3	0,09 – 0,2	0,14
	0,1 – 0,3	0,14	P2O5	0,1-0,4	0,24

Taşkömürü kullanan termik santrallerden elde edilen küller, kahverengi kömür kullanan termik santrallerden elde edilen küllerle karşılaştırıldığında, artan SO3 ve ppm içeriği ve daha düşük silikon, titanyum, demir, magnezyum ve sodyum oksit içeriği ile karakterize edilir. Cüruflar – yüksek miktarda silikon, demir, magnezyum, sodyum oksit içeriği ve düşük miktarda kükürt, fosfor, p.p.p. Genel olarak küller oldukça silislidir ve oldukça yüksek alüminat içeriğine sahiptir.
Sıradan ve grup örneklerinin spektral yarı kantitatif analizine göre ASW'deki safsızlık elementlerinin içeriği Tablo 2'de gösterilmektedir. Referans kitabına göre altın ve platinin endüstriyel değeri vardır, Yb ve Li buna maksimum değerlerle yaklaşmaktadır. Maksimum Mn, Ni, V, Cr içerikleri toksisite “eşiğine” yakın olmasına rağmen, zararlı ve toksik elementlerin içeriği izin verilen değerleri aşmamaktadır.

Tablo 2

Öğe	CHPP-1		CHPP-3			CHPP-1			CHPP-3
	Ortalama	Maks.	Ortalama			Ortalama	Maks.		Ortalama
Ni	40-80			60-80	Ba	1000	2000-3000		800-1000
ortak		60- 1 00			Olmak
Ti	3000	6000	3000	6000	e	10-80
V	60-100				Yb
CR		300- 2000	40-80	100-600	La
Ay					efendim		600-800				300-1000
W					CE
Not					Sc
Zr	100-300	400-600		600-800	Li
Cu	30-80			80-100	B
kurşun	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				puan mg/ton	10-50	300-500

ASH'in bileşimi kristal, camsı ve organik bileşenleri içerir.

Kristal madde, hem yakıtın mineral maddesinin birincil mineralleri hem de yanma işlemi sırasında ve kül dökümünde hidrasyon ve hava koşulları sırasında elde edilen yeni oluşumlarla temsil edilir. Toplamda külün kristal bileşeninde 150'ye kadar mineral bulunur. Baskın mineraller meta- ve ortosilikatların yanı sıra alüminatlar, ferritler, aluminoferritler, spineller, dendritik kil mineralleri, oksitler: kuvars, tridimit, kristobalit, korindon, -alümina, kalsiyum oksitler, magnezyum ve diğerleridir. Sık sık not edildi ama değil Büyük miktarlar, cevher mineralleri - kasiterit, wolframit, stanin ve diğerleri; sülfürler - pirit, pirotit, arsenopirit ve diğerleri; sülfatlar, klorürler, çok nadiren florürler. Hidrokimyasal süreçler ve hava koşullarının bir sonucu olarak, kül yığınlarında kalsit, portlandit, demir hidroksitler, zeolitler ve diğerleri gibi ikincil mineraller ortaya çıkar. Aralarında bulunan doğal elementler ve intermetalik bileşikler büyük ilgi çekmektedir: kurşun, gümüş, altın, platin, alüminyum, bakır, cıva, demir, nikel demir, krom ferritler, bakırlı altın, çeşitli bakır alaşımları, nikel, silikonlu krom ve diğerleri.

Rağmen damlacık-sıvı cıva bulmak Yüksek sıcaklık Kömürün yanması, özellikle zenginleştirme ürünlerinin ağır fraksiyonunda oldukça yaygın bir olaydır. Bu muhtemelen ASW'nin özel bir saflaştırma yapılmadan gübre olarak kullanılması durumunda topraktaki cıva kirliliğini açıklamaktadır.

Yanma sırasında eksik dönüşümlerin ürünü olan camsı madde külün önemli bir bölümünü oluşturur. Farklı renkte, ağırlıklı olarak metalik parlaklığa sahip siyah cam, çeşitli küresel camsı, sedef mikroküreler (toplar) ve bunların agregaları ile temsil edilir. Külün cüruf bileşeninin büyük kısmını oluştururlar. Bileşiminde bunlar alüminyum oksitler, potasyum, sodyum ve daha az ölçüde kalsiyumdur. Bunlar aynı zamanda kil minerallerinin ısıl işlemine tabi tutulan bazı ürünleri de içerir. Çoğunlukla mikrokürelerin içi boştur ve kül yığınlarının ve çökelme havuzlarının yüzeyinde köpüklü oluşumlar oluşturur.

Organik madde yanmamış yakıt parçacıkları (yetersiz yanma) ile temsil edilir. Ateş kutusunda dönüştürüldü organik madde orijinalinden çok farklı olup, çok düşük higroskopisite ve uçucu salınım özelliğine sahip kok ve yarı kok formundadır. İncelenen küllerdeki eksik yanma miktarı %10-15'tir.

AShO'nun değerli ve faydalı bileşenleri

Alüminosilikatın bileşenleri arasında, külde pratik açıdan ilgi çekici olanlar, demir içeren manyetik konsantre, ikincil kömür, alüminosilikat içi boş mikroküreler ve asil metaller, nadir ve iz elementlerin bir karışımını içeren ağır bir fraksiyon olan alüminosilikat bileşiminin atıl bir kütlesidir.

Uzun yıllar süren araştırmalar sonucunda kül ve cüruf atıklarından (ASW) değerli bileşenlerin çıkarılması ve bunların tamamen geri dönüştürülmesi konusunda olumlu sonuçlar elde edilmiştir (Şekil 2).

Çeşitli alet ve ekipmanların sıralı bir teknolojik zinciri oluşturularak ASW'den ikincil kömür, demir içeren manyetik konsantre, ağır mineral fraksiyonu ve inert kütle elde edilebilir.

İkincil karbon. Flotasyon yöntemiyle yapılan teknolojik bir çalışma sırasında ikincil kömür dediğimiz bir kömür konsantresi izole edildi. Yanmamış kömür parçacıklarından ve ısıl işlem ürünlerinden (kok ve yarı kok) oluşur ve artan ile karakterize edilir. kalorifik değer(>5600 kcal) ve kül içeriği (%50-65'e kadar). Akaryakıt ilave edildikten sonra geri dönüştürülen kömür termik santralde yakılabilir veya briket yapılarak halka yakıt olarak satılabilir. AShO'dan yüzdürme yoluyla çıkarılır. İşlenmiş ASW'nin ağırlığının %10-15'ine kadar verim. Kömür parçacık boyutları 0-2 mm'dir, daha az sıklıkla 10 mm'ye kadardır.

Kül ve cüruf atıklarından elde edilen demir içeren manyetik konsantre %70-95 oranında küresel manyetik agregatlar ve tufaldan oluşur. Geriye kalan mineraller (pirotit, limonit, hematit, piroksenler, klorit, epidot) tek taneciklerden konsantre ağırlığının %1-5'ine kadar miktarlarda mevcuttur. Ek olarak, konsantrede nadir görülen platin grubu metal taneciklerinin yanı sıra demir-krom-nikel bileşimi alaşımları da gözlenmektedir.

Dışarıdan, baskın parçacık boyutu 0,1-0,5 mm olan, siyah ve koyu gri renkte ince taneli, toz halinde bir kütledir. 1 mm'den büyük parçacıklar %10-15'ten fazla değildir.

Konsantredeki demir içeriği %50 ile %58 arasında değişmektedir. CHPP-1'in kül dökümünden çıkan kül ve cüruf atıklarından elde edilen manyetik konsantrenin bileşimi: Fe - %53,34, Mn - %0,96, Ti - %0,32, S - %0,23, P - %0,16. Spektral analize göre, konsantre %1'e kadar Mn, yüzde onda biri kadar Ni, %0,01-0,1'e kadar Co, %-0,3-0,4 Ti, %0,005-0,01 V, Cr – 0,005-0,1 ( nadiren %1'e kadar, W – sonrakinden. %0,1'e kadar. Kompozisyon iyi Demir cevheri bağlama katkı maddeleri ile.

Laboratuvar koşullarında manyetik ayırma verilerine göre manyetik fraksiyonun verimi kül kütlesinin %0,3 ila %2-4'ü arasında değişmektedir. Literatür verilerine göre, endüstriyel koşullar altında manyetik ayırma yoluyla kül ve cüruf atıklarının işlenmesi sırasında, %80-88 Fe2O3 ekstraksiyonu ve %40-46 demir içeriği ile manyetik konsantrenin verimi kül kütlesinin %10-20'sine ulaşır. %.

Kül ve cüruf atıklarından elde edilen manyetik konsantre, ferrosilikon, dökme demir ve çelik üretiminde kullanılabilir. Ayrıca toz metalurjisi için hammadde görevi görebilir.

Alüminosilikat içi boş mikroküreler, boyutları 10 ila 500 mikron arasında değişen içi boş mikrokürelerden oluşan dağılmış bir malzemedir (Şekil 3). Malzemenin yığın yoğunluğu 350-500 kg/m3, özgül yoğunluğu ise 500-600 kg/m3'tür. Mikrokürelerin faz-mineral bileşiminin ana bileşenleri alüminosilikat cam fazı, müllit ve kuvarstır. Safsızlık olarak hematit, feldispat, manyetit, hidromika ve kalsiyum oksit mevcuttur. Kimyasal bileşimlerinin baskın bileşenleri silikon, alüminyum ve demirdir (Tablo 3). Çeşitli bileşenlerin mikro safsızlıkları, toksisite veya endüstriyel önem eşiğinin altındaki miktarlarda mümkündür. Doğal radyonüklitlerin içeriği izin verilen sınırları aşmaz. Maksimum spesifik etkili aktivite 350-450 Vk/kg'dır ve ikinci sınıf yapı malzemelerine karşılık gelir (740 Vk/kg'a kadar).

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

SỐ 3

en fazla 0,3

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

Nem

En fazla 10

Yüzdürme

90'dan az değil

Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn içeriği her bir elementin %0,05'inden fazla olmamalıdır
Düzenli küresel şekilleri ve düşük yoğunlukları nedeniyle mikroküreler, çok çeşitli ürünlerde mükemmel bir dolgu maddesi olma özelliğine sahiptir. Gelecek vaat eden yol tarifleri Alüminosilikat mikrokürelerin endüstriyel kullanımları arasında küresel plastikler, yol işaretleme termoplastikleri, derz dolgu ve delme sıvıları, ısı yalıtımlı radyo-şeffaf ve hafif yapı seramikleri, ısı yalıtımlı yanmaz malzemeler ve ısıya dayanıklı beton üretimi yer alır.
Yurtdışında mikroküreler çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde içi boş mikrokürelerin kullanımı son derece sınırlıdır ve kül depolama alanlarında kül ile birlikte bertaraf edilmektedir. Termik santraller için mikroküreler, dolaşımdaki su borularını tıkayan “zararlı malzemedir”. Bu nedenle 3-4 yıl içinde boruların tamamen değiştirilmesi veya karmaşık ve pahalı temizlik işlemlerinin yapılması gerekmektedir.
Alümina kütlesinin% 60-70'ini oluşturan alüminosilikat bileşiminin atıl kütlesi, yukarıdaki tüm konsantrelerin ve faydalı bileşenlerin ve ağır fraksiyonun külden çıkarılmasından (ekstre edilmesinden) sonra elde edilir. Kompozisyon olarak buna yakın genel kompozisyon kül, ancak zararlı ve toksik olanların yanı sıra çok daha az miktarda bez içerecektir. Bileşimi esas olarak alüminosilikattır. Külün aksine, daha ince, tekdüze bir granülometrik bileşime sahip olacaktır (ağır fraksiyonun çıkarılması sırasında öğütülmeden önce). Çevresel ve fiziksel-kimyasal özelliklerinden dolayı üretimde yaygın olarak kullanılabilir. Yapı malzemeleri, inşaat ve gübre olarak - kireç unu (iyileştirici) yerine.
Doğal emici maddeler olan termik santrallerde yakılan kömürler, nadir topraklar ve değerli metaller dahil olmak üzere birçok değerli elementin safsızlıklarını içerir (Tablo 2). Yakıldığında küldeki içeriği 5-6 kat artar ve endüstriyel açıdan ilgi çekici olabilir.
Gelişmiş zenginleştirme tesisleri kullanılarak yerçekimiyle çıkarılan ağır fraksiyon, değerli metaller de dahil olmak üzere ağır metaller içerir. Bitirme işlemiyle değerli metaller ve biriktikçe diğer değerli bileşenler (Cu, nadir vb.) ağır fraksiyondan çıkarılır. İncelenen bireysel kül depolama alanlarından elde edilen altın verimi, kül tonu başına 200-600 mg'dır. Altın incedir ve geleneksel yöntemlerle geri kazanılamaz. Bunu çıkarmak için kullanılan teknoloji teknik bilgidir.
Birçok kişi atıkların geri dönüşümüyle ilgileniyor. Bunların işlenmesi ve kullanılması için 300'den fazla teknoloji bilinmektedir, ancak bunlar çoğunlukla hem toksik hem de zararlı bileşenlerin yanı sıra yararlı ve değerli bileşenlerin çıkarılmasını etkilemeden inşaatta ve yapı malzemeleri üretiminde kül kullanımına ayrılmıştır.
Laboratuvar ve yarı endüstriyel koşullarda geliştirdik ve test ettik devre şeması ASW'nin işlenmesi ve tamamen imha edilmesi (Şek.).
100 bin ton ASW işlerken şunları elde edebilirsiniz:
- ikincil kömür – 10-12 bin ton;
- demir cevheri konsantresi – 1,5-2 bin ton;
- altın – 20-60 kg;
- inşaat malzemesi (atıl kütle) – 60-80 bin ton.
Vladivostok ve Novosibirsk'te benzer tipte ASW işleme teknolojileri geliştirilmiş, olası maliyetler hesaplanmış ve gerekli ekipmanlar sağlanmıştır.
Yararlı bileşenlerin çıkarılması ve kül ve cüruf atıklarının faydalı özelliklerinin kullanılması ve yapı malzemelerinin üretilmesi yoluyla tamamen kullanılması, işgal edilen alanı boşaltacak ve çevre üzerindeki olumsuz etkiyi azaltacaktır. Kâr arzu edilen ancak belirleyici olmayan bir faktördür. Ürün elde etmek için teknolojik hammaddelerin işlenmesi ve atıkların eşzamanlı nötralizasyonunun maliyetleri, ürünün maliyetinden daha yüksek olabilir, ancak bu durumda kayıp, azaltma maliyetlerini aşmamalıdır. olumsuz etkiçevreye atık. Enerji işletmeleri için ise kül ve cüruf atıklarının geri dönüşümü, ana üretime yönelik teknolojik maliyetlerin azaltılması anlamına geliyor.

Edebiyat

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Habarovsk'taki termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarında altın ve platin // Cevherler ve Metaller, 2002, Sayı 3, s.60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Kömür termik santrallerinden çıkan külün kullanımına ilişkin beklentiler./ZAO Geoinformmark, M.: 2001, 68 s.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Shpitsgauz A.P., Parada S.G. Termik santrallerin kül ve cüruflarının bileşenleri. M.: Energoatomizdat, 1995, 176 s.
4. Termik santrallerin kül ve cüruf bileşenleri. M.: Energoatomizdat, 1995, 249 s.
5. Termik santrallerden çıkan kül ve cürufun bileşimi ve özellikleri. Referans kılavuzu, ed. Melentyeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 s.
6. Tselykovsky Yu.K. Rusya'daki termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının kullanılmasıyla ilgili bazı sorunlar. Enerjik. 1998, Sayı. 7, s. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının endüstriyel kullanım deneyimi // Rus enerjisinde yeni. Energoizdat, 2000, No. 2, s. 22-31.
8. Rusya'nın ticari kömürlerindeki değerli ve toksik elementler: Rehber. M.: Nedra, 1996, 238 s.
9. Cherepanov A.A. Kül ve cüruf malzemeleri // Uzak Doğu ekonomik bölgesinin mineral hammaddelerinin incelenmesi ve madenciliğinin temel sorunları. Yüzyılın başında DVER maden kaynağı kompleksi. Bölüm 2.4.5. Habarovsk: Yayınevi DVIM-Sa, 1999, s.128-120.
10. Cherepanov A.A. Uzak Doğu termik santrallerinden çıkan kül ve cüruf atıklarındaki değerli metaller // Pasifik Jeolojisi, 2008. Cilt 27, Sayı 2, s. 16-28.

Çizimler listesi
A.A. Cherepanov'un makalesine
Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının inşaatlarda kullanılması

Şekil 1. CHPP-1'in kül dökümü dolduruluyor, Habarovsk
İncir. 2. Şematik diyagram karmaşık işleme termik santrallerden kaynaklanan kül ve cüruf atıkları.
Şek. 3. Alüminosilikat içi boş mikroküreler ZShO.

Yakıtın yanması sırasında uçucu kül adı verilen atık oluşur. Bu parçacıkları yakalamak için ocakların yanına özel cihazlar kurulur. Boyutları 0,3 mm'den küçük olan bileşenlere sahip dağıtıcı bir malzemedir.

Uçucu kül nedir?

Uçucu kül, küçük parçacık boyutlarına sahip, ince bir şekilde dağılmış bir malzemedir. Yandığında oluşur katı yakıt koşullar altında yüksek sıcaklıklar(+800 derece). % 6'ya kadar yanmamış madde ve demir içerir.

Uçucu kül, yakıtta bulunan mineral yabancı maddelerin yakılmasıyla oluşur. İçeriği farklı maddeler için farklıdır. Örneğin, yakacak odunda uçucu kül içeriği yalnızca %0,5-2, yakıt turbasında %2-30 ve kahverengi ve taş kömüründe %1-45'tir.

Fiş

Yakıtın yanması sırasında uçucu kül oluşur. Kazanlarda elde edilen maddenin özellikleri laboratuvarda oluşturulanlardan farklıdır. Bu farklılıklar fizikokimyasal özellikleri ve kompozisyonu etkiler. Özellikle fırında yakıldığında erime meydana gelir. mineraller yanmamış bir kompozitin bileşenlerinin ortaya çıkmasına neden olan yakıt. Mekanik yetersiz yanma adı verilen bu işlem, ocaktaki sıcaklığın 800 derece ve üzerine çıkmasıyla ilişkilidir.

Uçucu külü yakalamak için iki tipte olabilen özel cihazlar gereklidir: mekanik ve elektrik. GZU'yu çalıştırırken harcanır çok sayıda su (1 ton kül ve cüruf başına 10-50 m3 su). Bu önemli bir dezavantajdır. Bu durumdan kurtulmak için ters bir sistem kullanılır: kül parçacıklarından temizlenen su, ana mekanizmaya tekrar girilir.

Temel özellikleri

İşlenebilirlik. Parçacıklar ne kadar küçük olursa uçucu külün etkisi o kadar büyük olur. Kül ilavesi beton karışımının homojenliğini ve yoğunluğunu arttırır, yerleşimi iyileştirir ve aynı işlenebilirliğe sahip karışım suyu tüketimini azaltır.
Sıcak mevsimde özellikle önemli olan hidrasyon ısısının azaltılması. Çözeltideki kül miktarı hidratasyon ısısındaki azalmayla orantılıdır.
Kılcal emilim. Çimentoya %10 uçucu kül ilavesi yapıldığında suyun kılcal emilimi %10-20 oranında artar. Bu da donma direncini azaltır. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için özel katkı maddeleri ile hava sürüklenmesini bir miktar arttırmak gerekir.
Agresif suya dayanıklılık. %20 külden oluşan çimentolar agresif suya batırılmaya karşı daha dayanıklıdır.

Uçucu kül kullanmanın artıları ve eksileri

Karışıma uçucu kül eklenmesi bir takım avantajlar sağlar:

Klinker tüketimi azalır.
Taşlama iyileşir.
Güç artar.
İşlenebilirlik iyileşir ve kalıbın çıkarılması daha kolay hale gelir.
Büzülme azalır.
Hidrasyon sırasında ısı oluşumunu azaltır.
Çatlakların ortaya çıkması için geçen süre artar.
Suya karşı direnci artırır (hem temiz hem de agresif).
Çözeltinin kütlesi azalır.
Yangına dayanıklılık artar.

Avantajlarının yanı sıra bazı dezavantajları da vardır:

Yetersiz yanmış içeriği yüksek olan külün eklenmesi, çimento çözeltisinin rengini değiştirir.
Düşük sıcaklıklarda başlangıç mukavemetini azaltır.
Donma direncini azaltır.
Kontrol edilmesi gereken karışım bileşenlerinin sayısı artar.

Uçucu kül türleri

Uçucu külün bölünebileceği çeşitli sınıflandırmalar vardır.

Yakılan yakıtın türüne bağlı olarak kül şu şekilde olabilir:

Antrasit.
Karbonifer.
Linyit.

Bileşimlerine göre kül:

Asidik (%10'a kadar kalsiyum oksit içeriği ile).
Temel (%10'un üzerindeki içerik).

Kaliteye ve daha fazla kullanıma bağlı olarak, I'den IV'e kadar 4 tür kül ayırt edilir. Ayrıca ikinci tip kül, zor koşullarda kullanılan beton yapılar için kullanılır.

Uçucu kül işleme

Endüstriyel amaçlar için, işlenmemiş uçucu kül çoğunlukla kullanılır (öğütmeden, elemeden vb. olmadan).

Yakıt yandığında kül oluşur. Baca gazlarının hareketi nedeniyle hafif ve küçük parçacıklar fırından uzaklaştırılır ve kül toplayıcılarda özel filtreler tarafından tutulur. Bu parçacıklar uçucu küldür. Geriye kalan kısma kuru seçme külü denir.

Bu fraksiyonlar arasındaki oran yakıtın türüne ve Tasarım özelliklerişömine kutusunun kendisi:

katının uzaklaştırılmasıyla cürufta% 10-20 kül kalır;
sıvı cüruf giderme ile -% 20-40;
siklon tipi fırınlarda -% 90'a kadar.

İşleme sırasında cüruf, kurum ve kül parçacıkları havaya girebilir.

Kuru uçucu kül, filtrelerde oluşturulan elektrik alanlarının etkisi altında her zaman fraksiyonlara ayrılır. Bu nedenle kullanıma en uygun olanıdır.

Kalsinasyon sırasındaki madde kaybını (%5'e kadar) azaltmak için uçucu külün homojenleştirilmesi ve parçalara ayrılması gerekir. Düşük reaksiyonlu kömürlerin yanması sonucu oluşan kül, yanıcı karışımın %25'ine kadarını içerir. Bu nedenle daha da zenginleştirilerek enerji yakıtı olarak kullanılmaktadır.

Uçucu kül nerede kullanılır?

Küller yaşamın çeşitli alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu inşaat, tarım, sanayi, temizlik olabilir

Uçucu kül belirli beton türlerinin üretiminde kullanılır. Uygulama türüne bağlıdır. Granül kül, yol inşaatlarında otopark, katı atık depolama alanları, bisiklet yolları ve bent temellerinde kullanılmaktadır.

Kuru uçucu kül, bağımsız bir bağlayıcı ve çabuk sertleşen bir madde olarak toprakları güçlendirmek için kullanılır. Ayrıca baraj, baraj ve diğer inşaatlarda da kullanılabilir.

Üretim için kül, çimento yerine (% 25'e kadar) kullanılır. Cüruf betonu ve duvar yapımında kullanılan blokların üretiminde dolgu maddesi (ince ve kaba) olarak kül dahil edilir.

Köpük beton üretiminde yaygın olarak kullanılır. Köpük beton karışımına kül eklenmesi agregasyon stabilitesini arttırır.

Küller tarım potasyumlu gübre olarak kullanılır. Suda kolaylıkla çözünebilen ve bitkiler tarafından kullanılabilen potasyum formunda potasyum içerirler. Ayrıca kül diğer faydalı maddeler açısından da zengindir: fosfor, magnezyum, kükürt, kalsiyum, manganez, bor, mikro ve makro elementler. Kalsiyum karbonatın varlığı, toprağın asitliğini azaltmak için kül kullanılmasını mümkün kılar. Kül, çiftçilikten sonra bahçedeki çeşitli mahsullere uygulanabilir, ağaçların ve çalıların gövde çevrelerini gübreleyebilir, ayrıca çayır ve meralar da eklenebilir. Külün diğer organik veya mineral gübrelerle (özellikle fosfor) aynı anda kullanılması tavsiye edilmez.

Kül, suyun olmadığı koşullarda temizlik amacıyla kullanılır. PH seviyesini yükseltir ve mikroorganizmaları öldürür. Tuvaletlerde ve atık su çamurlarının oluştuğu yerlerde kullanılır.

Yukarıdakilerin hepsinden uçucu kül gibi bir maddenin yaygın olarak kullanıldığı sonucuna varabiliriz. Fiyatı 500 ruble arasında değişiyor. ton başına (büyük toptan satış için) 850 rubleye kadar. Uzak bölgelerden kendi kendine toplama kullanıldığında maliyetin önemli ölçüde değişebileceğine dikkat edilmelidir.

GOST standartları

Uçucu külün üretimini ve işlenmesini kontrol eden belgeler geliştirilmiş ve yürürlüktedir:

GOST 25818-91 "Beton için uçucu kül".
GOST 25592-91 "Beton için TPP kül ve cüruf karışımları."

Üretilen külün ve onu kullanan karışımların kalitesini kontrol etmek için başka ek standartlar kullanılır. Aynı zamanda örnekleme ve her türlü ölçüm de GOST gereklerine uygun olarak yapılmaktadır.

Enerji şirketleri Krasnoyarsk Bölgesi ve Sibirya Üretim Şirketi grubunun bir parçası olan Hakasya Cumhuriyeti, 2013 yılında satılarak ekonomik dolaşıma sokuldu. 662,023 binlerce ton kül ve cüruf atığı (ASW).

Yıl içinde SGK'nın Krasnoyarsk şubesi, amonyak atıklarının ekonomik ciroya katılımını %4 artırarak 2012'de 637.848 bin tondan 2013'te 662.023 bin tona çıkardı.

Kül ve cüruf atıklarının (termik santrallerde kömürün yakılmasının bir yan ürünü) ekonomik cirosunun büyümesi, yükü azaltmakŞirketin faaliyet gösterdiği şehirlerdeki çevre hakkında. Geçen yıl kül ve cüruf atıklarının ana hacminin (625,5 bin ton) büyük miktarlarda satışı için kullanıldığını belirtmekte fayda var. çevre projesi Nazarovo Eyalet Bölgesi Elektrik Santralinin 2 No'lu kül depolama alanının ıslahı için. Çulım Nehri bölgesinde yer alan 160 hektarlık atık kül depolama alanının ıslahı, bu arazilerin ekonomik kullanıma döndürülmesini mümkün kılacaktır. Örneğin, birkaç taneden sonra görünebilir yeşil alanlar.

Ayrıca SGK'nın Krasnoyarsk şubesi inşaat sektöründeki işletmelere kül ve cüruf atığı satışına devam ediyor. Şirket ilk olarak 2007 yılında kuru kül ve cüruf satışına başladı. O dönemde sadece 7 bin ton atık satılıyordu. 2013 yılında 36.525 bin ton kül ve cüruf atığının satış hacmi gerçekleşti. Böylece, kül ve cüruf atıklarının ortalama yıllık satış hacimleri, bu pazardaki 6 yıllık faaliyet döneminde artış gösterdi beş kereden fazla. T Talepteki bu artış, inşaatçıların bu tür hammaddelere oldukça değer verdiğini gösteriyor. Aynı zamanda kül ve cüruf atıkları sadece Krasnoyarsk Bölgesi'ndeki işletmeler tarafından değil aynı zamanda Rusya'nın diğer bölgelerinden de satın alınıyor.

SGK'nın bu yöndeki etkin çalışması sayesinde geçen yıl satılan ve ekonomik ciroya katılan kül atık miktarı (662.023 bin ton), enerji işletmelerinin ürettiği kül ve cüruf atık miktarından %34 daha fazla oldu. şube (495 bin ton).

SGK'nın Krasnoyarsk Şubesi, 2014 yılında kül ve cüruf atıklarının ekonomik dolaşıma dahil edilmesi, böylece birikimin azaltılması ve yükü azaltmakÇevrede. Nazarovskaya Eyalet Bölgesi Elektrik Santrali'nin 2 No'lu kül depolama alanının ıslahı çalışmaları devam edecek. Ayrıca şirket fırsatları değerlendiriyor ve Pazar genişlemesi kuru kül ve cürufun pazarlanması ve sadece inşaat sektörünün değil diğer sektörlerin ihtiyaçlarına yönelik olarak faaliyet göstermektedir.

Termik santrallerden çıkan kül ve cüruf atıklarının inşaatlarda kullanılması

Elektrik enerjisi işletmelerinin faaliyetleri sırasında çok miktarda kül ve cüruf atığı ortaya çıkmaktadır. Primorsky Bölgesi'ndeki kül depolama alanlarına yıllık kül arzı, Habarovsk Bölgesi'nde yılda 2,5 ila 3,0 milyon ton arasındadır - 1,0 milyon tona kadar (Şekil 1). Yalnızca Habarovsk şehrinde kül depolama alanlarında 16 milyon tondan fazla kül depolanıyor.

Kül ve cüruf atıkları (ASW), çeşitli beton, harç, seramik, termal ve su yalıtım malzemelerinin üretiminde ve yol yapımında kum ve çimento yerine kullanılabilmektedir.
CHPP-3'teki elektrikli çöktürücülerden çıkan kuru uçucu kül daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu tür atıkların ekonomik amaçlarla kullanımı, zehirliliği de dahil olmak üzere hâlâ sınırlıdır. Önemli miktarda tehlikeli element biriktirirler.
Çöplükler sürekli tozludur, elementlerin hareketli formları yağışla aktif olarak yıkanır, havayı, suyu ve toprağı kirletir.
Bu tür atıkların kullanımı en acil sorunlardan biridir. Bu, külden zararlı ve değerli bileşenlerin çıkarılması veya çıkarılması ve kalan kül kütlesinin inşaat sektöründe ve gübre üretiminde kullanılmasıyla mümkündür.

Kül ve cüruf atıklarının kısa özellikleri

İncelenen termik santrallerde kömür yanması 1100-1600o C sıcaklıkta gerçekleşmektedir.
Kömürün organik kısmı yakıldığında duman ve buhar şeklinde uçucu bileşikler oluşur ve yakıtın yanıcı olmayan mineral kısmı katı odak kalıntıları şeklinde salınarak tozlu bir kütle (kül) oluşturur. yanı sıra topak cüruf.
Sert ve kahverengi kömürlerde katı kalıntı miktarı %15 ile %40 arasında değişmektedir.

Kömür yanmadan önce ezilir ve daha iyi yanma için genellikle% 0,1-2 oranında az miktarda akaryakıt eklenir.
Toz haline getirilmiş yakıt yakıldığında küçük ve hafif kül parçacıkları baca gazları tarafından taşınır ve bunlara uçucu kül denir. Uçucu kül parçacıklarının boyutu 3-5 ila 100-150 mikron arasında değişmektedir. Daha büyük parçacıkların miktarı genellikle %10-15'i geçmez.

Uçucu kül, kül toplayıcılar tarafından toplanır.
Habarovsk'taki CHPP-1 ve Birobidzhan CHPP'de kül toplama, Venturi borulu yıkayıcılar kullanılarak ıslatılıyor; Vladivostok'taki CHPP-3 ve CHPP-2'de ise elektrikli çökelticiler kullanılarak kurutuluyor.
Daha ağır kül parçacıkları alt akışa yerleşir ve 0,15 ile 30 mm arasında değişen boyutlarda kül parçacıklarının toplanıp kaynaştığı topak cüruflara dönüşür.
Cüruf ezilir ve su ile uzaklaştırılır. Uçucu kül ve kırılmış cüruf önce ayrı ayrı uzaklaştırılır, daha sonra karıştırılarak kül ve cüruf karışımı oluşturulur.

Kül ve cürufun yanı sıra, kül ve cüruf karışımının bileşimi sürekli olarak miktarı% 10-25 olan yanmamış yakıt parçacıkları (yetersiz yanma) içerir. Uçucu kül miktarı, kazan tipine, yakıt tipine ve yanma moduna bağlı olarak karışımın kütlesinin% 70-85'i, cüruf ise% 10-20'si olabilir.
Kül ve cüruf hamuru boru hatları aracılığıyla kül dökümüne taşınır.
Hidrolik taşıma sırasında ve kül ve cüruf boşaltma sırasında kül ve cüruf, havadaki su ve karbondioksit ile etkileşime girer.
İçlerinde diyajenez ve taşlaşmaya benzer süreçler meydana gelir. Hızla aşınırlar ve 3 m/sn rüzgar hızında kuruduklarında toz üretmeye başlarlar.
ZShO'nun rengi, farklı taneli pufların değişiminin yanı sıra alüminosilikat içi boş mikrokürelerden oluşan beyaz köpüğün birikmesi nedeniyle enine kesitte katmanlı koyu gridir.
İncelenen termik santrallerin küllerinin ortalama kimyasal bileşimi aşağıdaki Tablo 1'de verilmektedir.

Tablo 1. Külün ana bileşenlerinin ortalama içeriğinin sınırları

Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn içeriği her bir elementin %0,05'inden fazla değildir.
Düzenli küresel şekilleri ve düşük yoğunlukları nedeniyle mikroküreler, çok çeşitli ürünlerde mükemmel bir dolgu maddesi olma özelliğine sahiptir. Alüminosilikat mikrokürelerin endüstriyel kullanımı için ümit verici alanlar, küresel plastiklerin, yol işaretleme termoplastiklerinin, derz dolgu ve delme sıvılarının, ısı yalıtımlı radyo-şeffaf ve hafif yapı seramiklerinin, ısı yalıtımlı yanmaz malzemelerin ve ısıya dayanıklı betonun üretimidir.

Yurtdışında mikroküreler çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde içi boş mikrokürelerin kullanımı son derece sınırlıdır ve kül depolama alanlarında kül ile birlikte bertaraf edilmektedir.
Termik santraller için mikroküreler, geri dönüşüm suyu borularını tıkayan “zararlı malzemedir”. Bu nedenle 3-4 yıl içinde boruların tamamen değiştirilmesi veya karmaşık ve pahalı temizlik çalışmalarının yapılması gerekmektedir.

Alümina kütlesinin% 60-70'ini oluşturan alüminosilikat bileşiminin atıl kütlesi, yukarıdaki tüm konsantrelerin ve faydalı bileşenlerin ve ağır fraksiyonun külden çıkarılmasından (ekstre edilmesinden) sonra elde edilir. Kompozisyon olarak külün genel bileşimine yakındır, ancak zararlı ve toksik olanların yanı sıra daha az miktarda demir içerecektir.
Bileşimi esas olarak alüminosilikattır. Külün aksine, ağır fraksiyonun çıkarılması sırasında öğütülmeden önce daha ince, düzgün bir granülometrik bileşime sahip olacaktır.
Çevresel ve fiziko-kimyasal özellikleri nedeniyle, inşaat malzemeleri, inşaat ve gübre olarak kireç unu (meliorant) yerine yaygın olarak kullanılabilir.

Doğal emici maddeler olan termik santrallerde yakılan kömürler, nadir topraklar ve değerli metaller dahil olmak üzere birçok değerli elementin safsızlıklarını içerir (Tablo 2). Yakıldığında küldeki içeriği 5-6 kat artar ve endüstriyel açıdan ilgi çekici olabilir.
Gelişmiş zenginleştirme tesisleri kullanılarak yerçekimiyle çıkarılan ağır fraksiyon, değerli metaller de dahil olmak üzere ağır metaller içerir. Bitirme işlemiyle değerli metaller ve biriktikçe diğer değerli bileşenler (Cu, nadir vb.) ağır fraksiyondan çıkarılır.
İncelenen bireysel kül depolama alanlarından elde edilen altın verimi, kül tonu başına 200-600 mg'dır.
Altın incedir ve geleneksel yöntemlerle geri kazanılamaz. Bunu çıkarmak için kullanılan teknoloji teknik bilgidir.

Birçok kişi atıkların geri dönüşümüyle ilgileniyor. Bunların işlenmesi ve kullanılması için 300'den fazla teknoloji bilinmektedir, ancak bunlar çoğunlukla hem toksik hem de zararlı bileşenlerin yanı sıra yararlı ve değerli bileşenlerin çıkarılmasını etkilemeden inşaatta ve yapı malzemeleri üretiminde kül kullanımına ayrılmıştır.

ASW'nin işlenmesi ve tamamen imhası için temel bir şema geliştirdik ve laboratuvar ve yarı endüstriyel koşullarda test ettik.
100 bin ton ASW işlerken şunları elde edebilirsiniz:
- ikincil kömür – 10-12 bin ton;
- demir cevheri konsantresi – 1,5-2 bin ton;
- altın – 20-60 kg;
- inşaat malzemesi (atıl kütle) – 60-80 bin ton.

Vladivostok ve Novosibirsk'te ASW'nin işlenmesi için benzer teknolojiler geliştirildi, olası maliyetler hesaplandı ve gerekli ekipman sağlandı.
Yararlı bileşenlerin çıkarılması ve kül ve cüruf atıklarının faydalı özelliklerinin kullanılması ve yapı malzemelerinin üretilmesi yoluyla tamamen kullanılması, işgal edilen alanı boşaltacak ve çevre üzerindeki olumsuz etkiyi azaltacaktır. Kâr arzu edilen ancak belirleyici olmayan bir faktördür.
Ürün üretmek için teknolojik hammaddelerin işlenmesi ve atıkların eş zamanlı nötralizasyonunun maliyetleri, ürünün maliyetinden daha yüksek olabilir, ancak bu durumda kayıp, atığın çevre üzerindeki olumsuz etkisini azaltma maliyetlerini aşmamalıdır. Enerji işletmeleri için ise kül ve cüruf atıklarının geri dönüşümü, ana üretime yönelik teknolojik maliyetlerin azaltılması anlamına geliyor.

Edebiyat

V.V. Salomatov, Teknik Bilimler Doktoru Termofizik Enstitüsü SB RAS, Novosibirsk

Kuznetsk kömürü kullanan termik santrallerden kaynaklanan kül ve cüruf atıkları ve bunların büyük ölçekli geri dönüşüm yolları

İşleme kapsamı katı atık Günümüzde kömürlü termik santrallerin kapasiteleri son derece düşüktür, bu da kül depolarında büyük miktarlarda kül ve cüruf birikmesine neden olmakta ve önemli alanların dolaşımdan çekilmesini gerektirmektedir.

Bu arada Kuznetsk kömürünün (KU) külü ve cürufu, diğer endüstriler için hammadde olan Al, Fe ve nadir metaller gibi değerli bileşenler içerir. Bununla birlikte, bu kömürleri yakmanın geleneksel yöntemleriyle, müllit oluşumu nedeniyle oldukça aşındırıcı ve birçok reaktife karşı kimyasal olarak inert olduklarından, kömür külü ve cürufunun büyük ölçekte kullanılması mümkün değildir. Bu mineralojik bileşime sahip kül ve cürufun yapı malzemelerinin üretiminde kullanılmasına yönelik girişimler, yoğun aşınma ve yıpranmaya yol açmaktadır. teknolojik ekipman ve kül bileşenleri ve reaktifler arasındaki fiziksel ve kimyasal etkileşim süreçlerindeki yavaşlama nedeniyle üretkenlikte azalma.

Yanma sıcaklık koşullarını değiştirerek Kuznetsk kömür külünün çoğalmasını önlemek mümkündür. Böylece, 800...900 oC'de kömür yakmak için akışkan yatağın kullanılması, daha az aşındırıcı kül elde edilmesini sağlar ve bunun ana mineralojik fazları metakaolinit, ?Al2O3; kuvars, cam fazı.

HRSG'nin düşük sıcaklıkta yanması sırasında termik santrallerden kaynaklanan kül ve cüruf atıklarının kullanılması

Elektrik gücü 1295/1540 MW ve ısıl gücü 3500 Gcal/h olan en tipik termik santralden çıkan kül ve cüruf atık miktarı yılda yaklaşık 1,6...1,7 milyon tondur.

Kuznetsk kömür külünün kimyasal bileşimi:

Si02 = %59; Al2O3 = %22; Fe2O3 = %8; CaO = %2,5; MgO = %0,8; K2O = %1,4; Na2O = %1,0; Ti02 = %0,8; CaS04 = %3,5; C = %1,0.

Kuznetsk kömür külünün kullanımı, Kazak teknolojilerini kullanarak alüminyum sülfat ve alümina üretiminde en etkili yöntemdir. Politeknik Enstitüsü. HRSG külünün malzeme bileşimi ve miktarına dayalı olarak geri dönüşüm şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.

Rusya'da yalnızca 6 özel alümina türü üretilirken, yalnızca Almanya'da yaklaşık 80 adet üretilmektedir. Uygulama alanları çok geniştir - savunma sanayisinden kimya, lastik, hafif ve diğer endüstriler için katalizör üretimine kadar. Ülkemizdeki alümina ihtiyacı kendi kaynaklarımızla karşılanamamakta, bunun sonucunda boksitin (alümina üretimi için kullanılan hammaddeler) bir kısmı Jamaika, Gine, Yugoslavya, Macaristan ve diğer ülkelerden ithal edilmektedir.

Kuznetsk kömür külünün kullanılması, atık ve içme suyunun arıtılması için bir araç olan ve aynı zamanda kağıt hamuru ve kağıt, ağaç işleme, hafif, kimya ve diğer sektörlerde de büyük miktarlarda kullanılan alüminyum sülfat eksikliğindeki durumu bir şekilde iyileştirecektir. endüstrinin. Sadece bölgede alüminyum sülfat eksikliği Batı Sibirya 77...78 bin tondur.

Ayrıca sülfürik asit işleminden sonra elde edilen alüminanın dağılmış bileşimi, 240 bin ton miktarında üretildiğinde ihtiyacın belli bir oranda karşılanacağı çeşitli türlerde özel alümina elde edilmesini mümkün kılmaktadır.

Alüminyum sülfat ve alümina üretiminden kaynaklanan atıklar, sıvı cam, beyaz çimento, maden ocaklarının doldurulması için bağlayıcılar, konteyner ve pencere camı üretimi için bir hammadde bileşenidir.

Bu malzemelere olan ihtiyaç artıyor ve bunlara olan talep şu anda üretim hacimlerini önemli ölçüde aşıyor. Bu üretimlerin yaklaşık teknik ve ekonomik göstergeleri Tablo 1'de sunulmaktadır.

Tablo 1. Kuznetsk kömür külünün işlenmesine ilişkin ana teknik ve ekonomik göstergeler

İsim yapımlar	Güç, bin ton	Fiyat ABD Doları/ton	öz, ABD Doları/ton	Kap. ekler, milyon dolar	Ek Etki, milyon dolar	Terim geri öderiz yıllar
Özel tiplerin üretimi alümina	240	33	16	20	4	5
Sülfat üretimi alüminyum	50	12	7	1	0,25	4
Üretme ferroalyajlar	100	27	16	5	1	5
Sıvı üretimi bardak	500	11	8	6	2	3
Beyaz üretim çimento	1000	5	4	3	0.65	4,6
Bağlayıcı üretimi malzemeler	600	3	2	3	0,6	5
Cam üretimi	300	18	15	5	1	5
TOPLAM				42	9	4,7

Ek olarak, HRH külünden başta galyum, germanyum, vanadyum ve skandiyum olmak üzere nadir ve eser metallerin üretilmesi tavsiye edilir.

Termik santralin programına göre yıl boyunca değişken yük ile çalışması nedeniyle kül çıkışı dengesizdir. Kül işleme tesislerinin ritmik olarak çalışması gerekir. Kuru külün depolanması bazı zorluklar yaratır. Bu bağlamda, şu öneride bulunulmuştur: kış zamanı Külün bir kısmı Uralmash tarafından üretilen peletleyiciler kullanılarak granülasyona gönderilir. Peletleme ve kurutmanın ardından granüller kazan fırınında yakılır ve daha sonra pnömatik taşıma yoluyla kuru bir depoda geçici depolama için gönderilir. Kül granülleri daha sonra inşaat sektöründe hammadde temeli olarak veya yol yapımında kullanılabilir.

Granüllerin açık kuru bir depoda saklanması özel koruyucu önlemler gerektirmez ve toz tehlikesi yaratmaz. Böyle bir kül depolama alanının kapasitesi yaklaşık 350...450 bin ton, alanı ise 300-300 m2 civarındadır. Dolayısıyla CHP sahasına yakın bir konumda olabilir.

En iyi kullanım göstergeleri, Rusya'nın henüz üretmediği, sirkülasyonlu akışkan yataklı (CFB) kazan ünitelerinde HRSG'nin yakılmasından sonra elde edilen kül ve cüruf atıkları için olacaktır. CFB'li kazanlar yalnızca nitrojen ve kükürt oksit emisyonlarında keskin bir azalma sağlamakla kalmaz, aynı zamanda endüstride alümina ve inşaat malzemeleri üretmek için başarıyla kullanılabilen kül ve cüruf atıkları da üretir. Bu, kül depolama için gerekli alanları keskin bir şekilde azaltarak ve kirliliği azaltarak enerji santralinin maliyetini düşürmeyi mümkün kılar. çevre. CFB kazanlı termik santrallerde tozun azaltılması, öncelikle kül depolama alanındaki azalma nedeniyle ve ikinci olarak CFB'de Kuznetsk kömürünün yakılmasıyla elde edilen külün alçıtaşı içermesi nedeniyle meydana gelir ve büzücü özelliklere sahiptir. Bu tür külün bir miktar ıslanmasıyla sertleşecek ve bu da kül dökümü kurusa bile tozlanmayı ortadan kaldıracaktır.

Külün taşınmasından bu yana endüstriyel Girişimcilik Pnömatik taşıma sayesinde su tüketimi de bir miktar azalır. Ayrıca, atık su Geleneksel toz haline getirilmiş kömür kazanlarına sahip termik santrallerde ağır metal tuzları ve diğer zararlı maddeler içeren bir kül yığınından.

Alüminyum sülfat ve alümina üretimi

Düşük sıcaklıkta yanma külüne dayalı alüminyum sülfat ve alümina üretme teknolojisi Şekil 2'de sunulmaktadır.

Bu teknolojiyi uygulamak için en uygun koşullar şunlardır:

yanan kömür ( sıcaklık rejimi 800...900 oC);
öğütme (öğütme inceliği – 0,4 mm (%90'dan az değil);
sülfürik asit açılması (sıcaklık 95...105 oC, süre 1,5...2 saat, sülfürik asit konsantrasyonu %16...20);
sıvı ve katı fazların ayrılması (filtre kumaşı ürünü L-136, vakum 400...450 mm Hg, fındık filtresi 0,37...0,42 m3/m2·saat);
iki aşamalı çamur yıkama;
hidrolitik ayrışma (sıcaklık 230 °C, süre 2 saat);
termal ayrışma (sıcaklık 760...800 oC).

Ortaya çıkan ürün alüminyum sülfat (yılda 50 bin ton) granül haline getirilip plastik torbalara paketlendikten sonra tüketicilere gönderiliyor. Tamamlanan teknik ve ekonomik değerlendirme, düşük sıcaklıkta yanma külüne dayalı alüminyum sülfat üretmenin fizibilitesini göstermektedir.

Külden elde edilen alüminyum sülfat, endüstriyel atık su arıtımında iyi bir pıhtılaştırıcıdır.

Sülfürik asit işleminden sonra Sishtof, düşük demir oksit içeriği (%0,5...0,7'den az) nedeniyle, beyaz çimento üretiminde kumun yerine geçer ve içinde %4...6 alçıtaşı bulunur. çimento üretim süreçlerinin yoğunlaştırılmasına olanak sağlayacak.

Ferroalyaj ve inşaat malzemeleri üretimi

Kömürün mineral kısmına dayalı ferroalyajların üretimi iyice gelişmiştir. Bileşimi Kuznetsk kömür küllerine benzeyen kül ve cüruf atıklarından ferrosilikoalüminyum ve ferrosilikon üretimine yönelik endüstriyel teknolojiler ve bunların manyetik ayırma yöntemleriyle izole edilebilen manyetik bileşenleri test edilmiştir. Ortaya çıkan alaşımlar endüstriyel ölçekte test edildi. metalurji tesisleriÇelikte deoksidasyon konusunda ülkeler olumlu sonuçlar verdi.

Syshtof'a dayalı yapı malzemelerinin elde edilmesi, bu endüstrilerin mevcut teknolojilerinin değiştirilmesini gerektirmez. Sishtof, hammadde bileşeni olarak kullanılır ve yapı malzemeleri üretiminde kullanılan kuvarsın yanı sıra diğer silikon içeren ürünlerin yerini alır. Ek olarak, sistemdeki içeriği %75...85 olan silikon oksit, esas olarak yüksek kimyasal aktiviteye sahip amorf silika formunda sunulur; bu, çimentonun performansında ve kalitesinde bir iyileşme öngörmeyi mümkün kılar. bağlayıcılar. Sishtof'taki minimum miktarda demir ve diğer renklendirici bileşikler, talebi çok büyük olan beyaz çimento elde edilmesini mümkün kılar.

Endüstride çimento, bağlayıcı ve sıvı cam üretimine yönelik teknolojiler de geliştirilmiştir.

Çözüm

Rusya için yeni olan sirkülasyonlu akışkan yatak teknolojisi kullanılarak buhar jeneratörlerinde Kuznetsk kömürünün yakılmasıyla üretilen kül ve cüruf atıkları, büyük ölçekli geri dönüşüm için talep görüyor. Endüstride hâlihazırda hakim olan teknolojileri kullanarak, çok az bulunan ferroalyajlar, alüminyum sülfat, özel alümina türleri, sıvı cam, beyaz çimento ve bağlayıcı malzemeleri kullanarak bunları üretmek ekonomik açıdan verimlidir.

Kaynakça V.V. Salomatov Termik ve nükleer santrallerde çevre teknolojileri: monografi / V.V. Salomatov. – Novosibirsk: NSTU yayınevi, – 2006. – 853 s.

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

Çoğu zaman olduğu gibi, inşaat malzemeleri üretmek için kül kullanma fikrini ortaya atan biz değildik, ancak pratik Batı - kül ve cüruf malzemeleri uzun süredir inşaat, konut ve toplumsal hizmetlerde yaygın olarak kullanılıyor. Külden yapı malzemeleri üretmenin yeni yönteminin temel değeri çevrenin korunmasıdır.

Sevinirler, çevreciler ve Greenpeace: Kül yığınlarının erozyonu ve çevrenin kül kirliliği riskiyle bağlantılı çevresel felaket riski en aza indiriliyor. Muazzam maliyet tasarrufları var - sonuçta kül depolama tesislerinin bakımına çok para harcanıyor. Kül geri dönüşümünün geri kalan avantajları, bu geri dönüştürülebilir malzemenin kullanılmasının ekonomik faydalarında yatmaktadır.

Külden yapılmış tuğla hem konut binası hem de inşaat için uygundur. üretim tesisleri ve bir çit. Kaplama olarak bile kullanılabilir. Böyle bir tuğla yapmanın tarifi son derece basittir:% 5 su,% 10 kireç, geri kalanı küldür (tadına göre tuz ve karabiber).

Örneğin Omsk fabrikasında (SibEK LLC - Sibirya Etkili Tuğla) üretilen bu tür tuğlaların mevcut fiyatı 5-6 ruble olup, bu "ürünü" oldukça rekabetçi kılmaktadır.

Tuğla testleri yüksek kalitesini ve geniş uygulama olanaklarını kanıtlamaktadır. Mukavemet, su emme ve donma direnci kum-kireç tuğlasından daha aşağı değildir. Isı iletkenlik indeksi ahşabınkine yakındır. Ve görünüm pratik olarak hoş mükemmel form- böyle bir tuğlanın boyut toleransları 0,5 milimetreden fazla değildir ve eğer düşünürseniz bu yine tasarruf sağlar - bu sefer harç harcı miktarında. Ayrıca kül tuğlası daha hafiftir, döşenmesi daha uygundur ve mükemmel seviyede olmasını sağlar. Gelişme için dış görünüş tuğlalar, bileşimine boyalar ekleyebilirsiniz.

Hayat sizi yeni fikirler ve çözümler aramaya iter. Külün tuğla ve diğer yapı malzemeleri için hammadde olarak kullanılması gerçekten başarılı ve zamanında bir buluş. Bu durumda “bir taşla öldürülen kuşların” sayısı, meşhur ikiden çok daha fazladır. Ve değerli olan her şeyin ayaklarımızın altında olduğu sözü bir kez daha doğrulanıyor.

Görüntüleme