Проблема отвальных накоплений шлаков
Проблема существующих металлургических отвальных накоплений в виде шлаков и шламов является на настоящий момент не решенной. За долгие годы накоплены сотни миллионов тонн отвальных шлаков от разных типов металлургических производств и хранящихся в отвалах. Некоторые из складированных отвальных шлаков оказывают токсичное воздействие на окружающую среду.
Так, шлаки от производства феррохрома заражают почву не только под отвалом, но и вокруг, включая грунтовые воды шестивалентным хромом, который оказывает сильное негативное влияние на организмы человека и животных, способен накапливаться в растениях, не теряя при этом токсических свойств. Отвальные алюминиевые шлаки содержат большое количество хлоридов (натрия и калия), которые смываются осадками и также заражают все вокруг.
В настоящий момент устойчивой технологии по комплексной переработке таких шлаков не существует.
Поэтому в своей статье я предлагаю свою концепцию утилизации таких шлаков с минимальными вложениями.
Речь пойдет об утилизации шлаков переплава первичного и вторичного алюминия и самораспадающегося шлака от выплавки безуглеродистого феррохрома алюмотермическим способом.
Самораспавшийся шлак (распад происходит за счет объемного эффекта при аллотропном превращении двукальциевого силиката) представляет собой мелкий песок розоватого оттенка. В настоящее время практически не используется и хранится в отвалах, лишь применяя борный ангидрид блокируют процесс самораспада и получают кусковой шлак, который уже находит определенные сферы применения. Но горы накопленного «розового песка» не перерабатываются.
Учитывая составы отвальных шлаков, я предлагаю решение применения их в качестве теплоизоляционных материалов, причем как в форме кирпичей, так и в виде сухой смеси для затирки швов. Для этой цели были приготовлены опытные образцы кирпичей (рис.1).
При этом использовался чисто отвальный шлак без предварительной подготовки (не считая сушки). Связкой служила каолиновая глина. Кирпичи получены литьем жидкой массы. После прокалки образцы приобрели высокую прочность. Огнеупорность в обоих случаях не ниже 1300 градусов. Поэтому такой кирпич может составить конкуренцию шамотному кирпичу и может быть использован во всех типах нагревательных печей с температурой эксплуатации до 1200 градусов в качестве теплоизоляционного материала. Кладка может проводиться на раствор, состоящий из смеси, аналогичной формовочной массы кирпича.
Другим видом отвального шлака,заслуживающим внимания по существующим объемам в отвалах, является шлак от производства никелевой продукции. Состояние таких отвалов усугубилось тем, что с целью извлечения включений металлов, шлак подвергался дроблению, а это в свою очередь привело к выветриванию пыли на значительные территории, прилегающие к отвалу. Пустая порода никелевого шлака имеет единственное направление утилизации — в качестве абразивного материала для пескоструйной обработки.
Других технологий утилизации пока нет.
Новый метод комплексной переработки шлака
Я разработал и лабораторно опробовал принципиально новый метод (на что оформляю патент) по комплексной переработке такого шлака комбинированным способом.
Схема такого способа приведена на рис.2
В результате получаются три продукта: железный купорос (жидкое состояние), Ферросилиций 65-75% по кремнию 8-12% алюминия и твердый шлак с высоким содержанием глинозема, который может применяться как сырье для огнеупорной продукции, для пескоструйной обработки или в качестве бетонного наполнителя.
Автор ждет Ваши комментарии.
