<<
>>

УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАМОВГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВАС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МДП

  Среди многочисленных промышленных отходов особое место занимают шламы гальванического производства. Они содержат высокотоксичные металлы: кадмий, кобальт, никель, цинк, хром, свинец.
Несмотря на значительное снижение объемов гальванического производства в последние 20 лет, проблема утилизации шламов и сбросных вод гальванических цехов остается для РФ одной на наиболее важных.
Согласно Федеральной целевой программе «Отходы» они относятся к первому классу токсичности и выделяются в отдельную группу по проблематике утилизации и безопасного захоронения. Ситуация заметно осложняется в связи с наличием большого количества учтенных и неучтенных захоронений шламов на местах бывших гальванических производств.
В передовых индустриальных странах захоронение опасных промышленных отходов стоит очень дорого, поэтому гальваношламы там перерабатываются с выделением меди, никеля и цинка. Однако проблемы существуют и здесь: непрерывное ужесточение нормативных требований к качеству сбросных вод гальванических производств к настоящему времени привело по существу к исчерпанию технических возможностей традиционных технологий их реагентной очистки. Достаточно сказать, что требуемая остаточная концентрация ионов меди и цинка в очищенных стоках гальванических производств в соответствии со стандартами стран Западной Европы, США и Японии должна быть существенно ниже допустимого их содержания в питьевой воде.
Между тем практика последних лет опровергает возможность создания бессточных гальванических производств, что в совокупности с требованиями об обязательном разделении локальных стоков с организацией замкнутых циклов водопользования заставляет искать новые пути утилизации гальваноотходов. В лучшем случае современные малоотходные технологии гальванического производства позволяют существенно снизить расход потребляемой и сбрасываемой воды, но количество гальваношламов при этом остается таким же, как это было до предпринятых мер. В целом можно констатировать, что используемые в настоящее время методы очистки сточных вод и локальных стоков в гальванотехнике: реагентные, электрохимические, ионообменные, мембранные, дистилляционные и др. — являются дорогостоящими, требуют значительных капиталовложений и дополнительных производственных площадей и не решают кардинальным образом проблему снижения нагрузки на окружающую природную среду.
В шламах гальванического производства металлы чаще всего присутствуют в виде гидроксидов, оксидов, неорганических солей и органических комплексов. В последние годы их состав значительно усложнился вследствие применения способа очистки сточных вод методом электрокоагуляции с использованием стального скрапа в качестве растворимого анода. В результате образующиеся шламы содержат не только соединения металлов, используемых в гальваническом производстве, но и входящих в состав вышеупомянутого скрапа, т. е. по своему химическому составу и металлургическим свойствам близки к полиметаллическим рудам.
Переработка гальваношламов должна включать обязательное выделение по крайней мире 10-15 ценных металлов, а не 2-3, как это имеет место сейчас, даже при применении передовых технологий.
Поскольку применение мелкодисперсных материалов в большинстве пирометаллургических агрегатов требует их предварительной подготовки, были проведены опыты по возможности окускования гальваношламов методами брикетирования и агломерации.
Брикеты из прокаленных при 700°С в нейтральной атмосфере гальваношламов показали плохую прессуемость даже при высоких давлениях. Использование гальваношламов в качестве добавки к шихте для производства доменного агломерата (до 20% масс.) не привело к значительным изменениям основных показателей процесса агломерации. Однако известно, что повышение доли гальваношламов в аглошихте приводит к увеличению содержания цинка и щелочей в агломерате, что неблагоприятно сказывается на протекании доменного процесса и других металлургических переделов. Таким образом, агломерация гальваношламов не решает в полной мере проблему их утилизации.
Наиболее целесообразной представляется следующая технологическая схема переработки гальваношламов пи- рометаллургическими методами (см. рис. 5.43).
Сырой гальваношлам в виде пульпы собирается в реакторе и смешивается при необходимости с другими измельченными компонентами шихты: коксиком, железистыми кварцитами и известняком. После обработки в центрифуге с целью удаления влаги смесь гальваношлама (влажностью 20-30%) с коксовой мелочью загружают в приемный бункер. Далее смесь обрабатывается с помощью пресса, обеспечивающего ее прохождение через насадку с отверстиями диаметром до 5 мм. Это дает возможность



образования кипящего слоя в печи при температуре до 950-1000°С.
Получаемые влажные брикеты попадают на ленту пластинчатого транспортера сушильной установки, проходя через которую, подсушиваются отходящими газами из реактора с кипящим слоем до влажности 1-1,5%. Подготовленные таким образом брикеты поступают в двухподовую установку с кипящим слоем. Металлизированные брикеты из печи с кипящим слоем подвергаются горячему прессованию, в результате чего получаемые «прессовки» можно использовать для выплавки легированных и специальных чугунов или лигатур. Железистый кварцит и известняк могут добавляться в исходную шихту для поддержания содержания железа в подготовленном для плавки продукте на уровне 24-35% масс, и основности 1,0-1,3.
Поступающий в печь с кипящим слоем горячий восстановительный газ (с температурой около 1050°С) обеспечивает температурный уровень процесса, при котором некоторые элементы возгоняются и переходят в газовую фазу. К легковозгоняемым элементам, входящим в состав гальваношлама, относится германий, селен, мышьяк, натрий, калий, кадмий, свинец и цинк. Таким образом, в печи с кипящим слоем происходит не только восстановление и обогащение легковосстановимых оксидов и железа, но и селективное разделение элементов.
Лабораторные опыты по улавливанию вышеупомянутых возгонов позволяют сделать вывод о возможности их использования в качестве сырья для цветной металлургии в виде обогащенных соответствующими элементами концентратов.
Показатели доменного процесса с использованием прессовок из металлизированных гальваношламов определялись расчетным путем. Анализ полученных результатов показывает, что при использовании в доменной шихте до 60% металлизированного продукта химический состав выплавляемого металла будет близок к некоторым маркам хромоникелиевых чугунов (Ni gt; 0,5; Сг lt; 3,5; Si gt;0,75; Мп gt; 0,6; Р lt; 0,5; S lt; 0,05). При дальнейшем увеличении расхода металлизированного продукта, получаемого из смеси гальваношламов, химический состав выплавляемого в доменной печи металла аналогичен химическому составу чернового ферроникеля, получаемого в рудовосстановительных печах. 
<< | >>
Источник: Кривошеин Д. А., Дмитренко В. П, Федотова Н. В.. Основы экологической безопасности производств: Учебное пособие. 2015 {original}

Еще по теме УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАМОВГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВАС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МДП:

  1. Ускоренная утилизация
  2. 4.4.3. Утилизация осадков очистных сооружений
  3. Утилизация сгущённых осадков очистных сооружений.
  4. Пальгунов П.П., Сумароков М.В.. Утилизация промышленных отходов, 1990
  5. 3.3. Утилизация шлаков процесса РОМЕЛТ
  6. 4.1.3. Образование лигнина и возможные пути его утилизации
  7. 4.4. Отходы производства гидролизного этилового спирта, кормовых дрожжей и пути их утилизации
  8. 5.2.3 Утилизация послеспиртовой барды в качестве жидкой фазы при биоконверсии пульпы отрубей
  9. Графский Владимир Павлович Интегрирование и утилизация этнологических и этнопсихологических данных в построении стыковочного сценария модели «болезнь-терапия»
  10. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕЧИ
  11. 4.22. Использование чанкинга
  12. 2.12. Использование калибровки