Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Утилизация отходов обогащения и шламов




Читайте также:
  1. II стадия обогащения
  2. IV. Требования к сбору медицинских отходов
  3. V. Способы и методы обеззараживания и/или обезвреживания медицинских отходов классов Б и В
  4. VII. Требования к организации транспортирования медицинских отходов
  5. VIII. Сбор, удаление и обезвреживание твердых и жидких радиоактивных отходов
  6. Вопрос 22. Основные способы обогащения словарного состава языка.
  7. Вреда и неосновательного обогащения
  8. Глава 31. Обязательства вследствие неосновательного обогащения
  9. ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА
  10. доп.5 Плательщиками экологического налога, взимаемого за размещение отходов, являются все субъекты хозяйствования

 

Ежегодный объем переработки горной массы при добычи полезных ископаемых в странах СНГ составлял максимально более 15 млрд. т. В угольной промышленности, например, из более чем 2 млрд. т добываемой горной массы собственно на уголь приходилось лишь около 20 %, оставшаяся масса поступает в отвалы, степень утилизации которых не превышает 4 %.

Отвалы открытой и шахтной разработок полезных ископаемых (отвалы вскрыши), а также отвалы обогатительных предприятий (хвосты обогащения) содержат различного рода глины, каменные и песчаные материалы, мел и др. компоненты. Эти отходы могут служить прекрасным сырьем для производства пористых заполнителей бетонов, строительного кирпича и керамики, штукатурок и кладочных растворов, щебня и др. строительных материалов.

Весьма перспективным является использование огромного количества горнорудных отходов, в частности отходов и отвалов так называемых вскрышных пород. А вскрышные породы содержат в своем составе ценное сырье для производства строительных материалов. Это – карбонатное сырье, представленное белым мелом, мергелями верхнего отдела меловой системы и известняком. Наибольшую ценность представляют маломергелистые породы с содержанием 90-99,3 % карбоната кальция СаСО3. Это карбонатное сырье находит применение в производствах белого цемента, воздушной строительной извести, минеральной ваты, стекла и др.

Глинистое сырье вскрыши можно использовать как сырье-добавка для получения портландцемента, для производства керамзита, служащего искусственным пористым наполнителем для легких бетонов и хорошим теплозвукоизоляционным материалом.

Песчаные породы во вскрыше пригодны для изготовления силикатного кирпича.

Вскрышные породы используются в лучшем случае только на 6-7 % от годового «выпуска». Это еще раз ставит проблему комплексного использования полезных ископаемых во всей своей остроте.

Химический состав отходов углеобогащения практически идентичен химическому составу веществ, используемых в строительной индустрии. Наиболее близки к требованиям отходы флотационного обогащения после их сушки.

В нашей стране большое количество отходов углеобогащения используют в качестве топливной и отощающей добавки к шихте для производства кирпича из глины. Стабильное содержание в этих отходах SiO2 и Al2O3 позволяет использовать их как сырье для производства керамических изделий.



Уголь, содержащийся в отходах углеобогащения, может быть использован как топливо при их керамической переработке в смеси с глинистыми породами. Таким способом получают, например, аглопорит – искусственный легкий пористый заполнитель для бетонов. В производстве пористых заполнителей бетонов (аглопорит, керамзит и др.) – применяются отходы, содержащие не более 8 % углерода. Суть технологии получения аглопорита заключается в том, что через предварительно зажженный слой отходов углеобогащения продувается газовоздушный поток с температурой 1200-1400 оС. При этом в результате протекающих в слое окислительных процессов образуется алюмосиликатный расплав со спеканием в пористый конгломерат.

Проводимое с целью уменьшения содержания серы в угле обогащение сопровождается образованием углистого колчедана, содержащего 42-46 % серы и 5-8 % углерода. Этот колчедан является потенциальным сырьевым источником для производства серной кислоты.

В ряде районов страны отходы угледобычи (например, в Донбассе) являются материалом для строительства дорог. Применение местной горной породы из старых терриконов снижает расходы в 1,5 раза без ущерба для качества.



Отходы обогащения используются также:

- в производстве кирпича (наиболее емкое из областей применения) как в качестве топливно-минеральной добавки, так и в виде основного сырья;

- в производстве вяжущих веществ;

- при строительстве дорог.

Горелыми породами называют перегоревшие пустые шахтные породы, содержащие минимальное (терриконы - менее 5 %) количество углистых примесей и минеральную глинисто-песчаную часть, обожженную в той или иной степени. Породы более – менее однородны по химическому составу и содержат (по массе) 49-62 % SiO2; 20-40 % Al2O3; 2-13 % Fe2O3; 1,5-3,5 % СаО и др.

Наибольшее применение горелые породы нашли при устройстве нижнего слоя двухслойных оснований под асфальтобетонные покрытия. Кроме того, горелые породы используются в качестве заполнителей в обычных бетонах; в комбинации с доменными шлаками дают высококачественные вяжущие. Добавка (15-30 % к шихте) тонкомолотой горелой породы обеспечивает бетону солестойкость при воздействии сульфатных вод.

На Украине ежегодно для производ­ства кирпича и пористых заполнителей (аглопорита) можно использо­вать 23—25 млн. т углесодержащих отходов обогащения.

На Луганском комбинате строительных материалов и Ново-Светловском заводе треста «Луганскградостройматериалы» в шихту добавляют до 10—16% отходов обогащения ОФ «Белореченская» и «Дуванская», имеющих теплоту сгорания 1500—1800 ккал/кг.

В проектах новых предприятий по производству стеновых материалов предусматривается использовать отходы ЦОФ «Комендантская (Луганская обл.) и ЦОФ «Червоноградская» (Львовская обл.).



С применением углеотходов улучшается качество получаемой продукции, снижается расход технологического топлива. Плотность керамических изделий при применении отходов ЦОФ «Комендант­ская» снизится до 1100—1250 кг/м3, соответственно улучшается теп­лоизоляционные свойства. При мощности завода 100 млн. т кирпича в год ежегодно будет экономиться до 15 тыс. т условного топлива.

Годовой объем отходов углеобогащения, пригодных для производ­ства заполнителей бетонов типа аглопорит, превышает 6 млн. т, а на­копленные — несколько сот миллионов тонн. Южгипростромом разра­ботаны типовой и ряд индивидуальных проектов цехов и заводов по использованию этих отходов. Рекомендуемые к строительству заводы на базе отходов углеобогащения ЦОФ «Должанская-Капитальная», «Октябрьская», "Соколовская" в Донбассе и некоторые другие харак­теризуются следующими проектными показателями: мощность по объ­емам переработки 150—600 тыс. м3/год, марка заполнителя 500—600, размер прибыли в удельном исчислении 2—4 руб. на 1 м3 продукции.

Наиболее перспективным направлением использования высоко­зольного твердого топлива и топливосодержащих отходов, связанных с производством строительных материалов, считается их высокотемпе­ратурное сжигание с получением (наряду с тепловой и электрической энергией) плавленого портландцемента (клинкера). Использование углесодержащих отходов в цементном производст­ве позволяет экономить как сырьевой материал (глину), так и топливо при обжиге клинкера.

На Криворожском горно-цементном комбинате проведено про­мышленное испытание использования углесодержащих пород (отходов углеобогащения) вместо глины. При вводе 10% углесодержащих отходов в состав сырьевой шихты содержание глины сокращается с 17,1 до 10%, исключается необходи­мость добавок рудной пыли. Содержание в шихте известняков изменя­ется незначительно.

Применение углесодержащих пород не вызвало осложнений в тех­нологии и не потребовало строительства или реконструкции отдельных узлов или агрегатов. Опыт эксплуатации технологической линии в те­чение 50 суток показал, что расход условного топлива снижается на 1,5—2,0 т/ч; активность клинкера увеличивается на 4—6 МПа; фрак­ционный состав клинкера улучшается; степень декарбонизации сырья увеличивается на 10—12%; обмазка в печи остается ровной; температура вторичного воздуха повышается на 50—70°С. За время испытаний было использовано 25 тыс. т углесодержащих отходов, при этом не было случаев залипания циклонов.

По данным Южгипроцемента использование углеотходов в каче­стве добавки к шихте только по трем цементным заводам (Белгород­ский, Старооскольский, Ольшанский) позволяет ежегодно использо­вать около 300 тыс. т углеотходов.

Отходы обогащения угля ЦОФ «Луганская» использованы при строительстве земляного полотна на автодороги. Большое внимание было уделено контролю за соблюдением технологии и качества выпол­няемых работ. Строго выдерживались такие параметры, как толщина уплотняемого слоя и количество проходов катков. Негабаритные об­ломки, превышающие 2/3 толщины отсыпаемого слоя, удалялись. По­сле окончания уплотнения определялась плотность уложенного слоя.

Благодаря применению отходов углеобогащения участок насыпи на подходе к путепроводу протяженностью 0,5 км был построен в сжа­тые сроки. При высоте насыпи 3—12 м было уложено около 65 тыс. м3 углеотходов.

В Львовско-Волынском угольном бассейне наиболее перспективными материалами для строительства дорог местного назначения яв­ляются горелые породы террикоников шахт, золы и шлаки ГРЭС. Исследованиями установлено, что горелые породы шахт, расположенных в районах гг. Червонограда и Нововолынска, неоднородны по физико-механическим свойствам (зерновому составу, степени обжига, прочно­сти, морозостойкости). Вредными примесями являются необожженные фракции глины и неперегоревшие частицы угля, которые под воздей­ствием влаги и низких температур снижают морозостойкость и прочность основания дороги.

Обожженные горелые породы с номинальным размером 70—80 мм могут быть использованы для устройства основания дорог III—IV ка­тегорий. Такой же вывод был получен ВНИИОСуглем для горелых по­род ПО «Донецкуголь».

Горелые породы Львовско-Волынского угольного бассейна начали использовать с 1980 г. в основаниях и несущих слоях дорожных «одежд» при строительстве дорог в сельской местности, и благоустрой­стве жилых объектов. К настоящему времени дорожные «одежды», построенные с ис­пользованием горелых пород, находятся в хорошем состоянии. Обсле­дование показало, что порода в слое хорошо сохранилась. Это свиде­тельствует о том, что горелые породы можно применять для устройства нижних слоев дорожных оснований при содержании слабых необож­женных глинистых сланцев не более 5%. При содержании в породе слабых фракций более 5 % необходимо устраивать пароизоляционный плотный слой под основанием из связных грунтов, укрепленных орга­ническими вяжущими или мелкими фракциями (отсевом) горелых по­род.

Представляет определенный интерес опыт дорожного и гидротех­нического строительства на территории Западного Донбасса. Особен­ностью этого района является размещение запасов угля по некоторым шахтам до 80% под поймой р. Самара. В результате выемки угля про­исходит оседание земной поверхности на величину до 85—90% от мощности отработанных пластов. При отработке всех пластов оседание составит 2—5 м. Этому сопутствует заболачивание или затопление расположенных в пойме реки сельскохозяйственных угодий.

Днепрогипрошахтом совместно с научно-исследовательскими и проектными институтами разработаны технические решения по ре­культивации земель поймы.

На участке рекультивации в качестве подсыпки используется шахтная порода. Толщина отсыпаемого слоя принимается с таким расчетом, чтобы после просадки земли от выемки всех пластов угля от­метка поверхности рекультивируемой площади была выше уровня па водковых вод. Уклон поверхности принят в сторону реки.

Порода вывозится автосамосвалами от пункта погрузки шахт и обогатительной фабрики непосредственно на рекультивируемые уча­стки. Технология включает разравнивание породы бульдозером, уплотнение решетчатыми, а затем тяжелыми катками на пневматических шинах.

За три года было использовано около 20 млн. т породы для под­сыпки затапливаемых участков поймы и получено 180 га рекультиви­рованных земель. В перспективе предусматривается использовать для этих целей примерно 150 млн. т породы и рекультивировать более 1 тыс. га земель.

Для устройства гидротехнических сооружений, включающих за­щитные дамбы участков дренажа, водоемов орошения, прудов промыс­лового рыболовства будет использовано около 50 млн. т породы.

Защитные дамбы отсыпаются также с соблюдением вышеприве­денной технологии. Ширина дамб по гребню принята 15—20 м (по ус­ловиям производства работ). Высота дамб обеспечивает защиту участ­ков от перелива паводковых вод даже после окончания осадки земной поверхности при выемке всех пластов угля.

Проектируются дороги для вывоза породы шахт им. XXVI съезда КПСС, «Юбилейная» и «Першотравнева». Для насыпей этих дорог по­надобится 180 тыс. т породы. Устойчивость насыпи обеспечивается ус­тройством защитного слоя из глинистых грунтов на откосах и верхней части насыпи толщиной не менее расчетной глубины промерзания.

Вертикальная планировка промплощадки блока № 2 шахты «За­падно-Донбасская» № 6/42 выполнена с учетом использования породы от проходки стволов (около 100 тыс. т). Шахтная порода используется для планировки территории складов крепежных материалов и других объектов.

Из опыта строительства автомобильных дорог с применением от­ходов угледобычи и углеобогащения другими организациями Донбасса следует отметить объездную дорогу г. Донецка, где при строительстве первой очереди уложено 500 тыс. м3 негорелой породы шахты «Ганзовка». На строительство второй очереди потребуется еще 6,5 млн. м3 по­роды. Максимальная высота насыпи 11 м.

Построена автомобильная магистраль Краснодон—Молодогвардейск, в земляное полотно которой уложено 160 тыс. м3 породы шахты «Полтавская». Построена и действует автодорога Ореховка—Ивановка (Лисичанский район). В земляное полотно ее пошло 10 тыс. м3 шахт­ной породы. Максимальная высота насыпи 9 м.

Кроме названных в Донбассе работают другие автомобильные до­роги, отсыпанные из горелых шахтных пород, с том числе в гг. Антра­цит, Красный Луч, Луганск, Макеевка, Енакиево. В г. Красный Луч сооружен путепровод через железную дорогу.

Таким образом, отечественный и зарубежный опыт строительств автомобильных и гидротехнических сооружений доказывает возможность и экономическую целесообразность применения отходов угольного производства.

 

 


Дата добавления: 2015-04-05; просмотров: 19; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.014 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты