Розділ «ЧАСТИНА 5. ЕКОЛОГІЗАЦІЯ СУСПІЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА»

Широко застосовується шлак для одержання такого продукту, як жужільна пемза. Жужільна пемза використовується як пінистий наповнювач ряду конструкційних бетонів. При цьому старіння таких бетонів на відміну від наповнювачів на основі синтетичних полімерних матеріалів не супроводжується виділенням будь-яких продуктів синтетичної хімії. Важкі фракції жужільної пемзи застосовуються для одержання мінеральної вати. Жужільниіі щебінь, який одержують шляхом повільного охолодження шлаку, сприяє утворенню кристалічної структури. Щебінь утворюється з рідких шлаків, з остиглих шлаків і з відвалів. У металургійному виробництві працюють установки з виробництва мінеральної вати з вогненно-рідких шлаків. Використання рідких шлаків дозволяє не тільки заощаджувати сировину, але і знижувати енергетичні витрати. Трудомісткість виробництва мінеральної вати на основі рідких доменних шлаків нижча, ніж виробів із щебеню.

За 10 років зросла переробка шлаків сталеплавильного виробництва. Конвертерні шлаки, що містять 40-50% Са; 25% Fe20.}; 8% МпО.„ приблизно тільки 8% заліза використовують для виплавки чавуну. Це відновлює наявний в шлаках вміст марганцю, а додаткове металеве залізо дозволяє зменшити потребу у флюсі. У 90-ті роки зросла переробка феросплавних шлаків. При переробці шлаків із них вилучають металеві включення різноманітними засобами, у тому числі магнітними сепараторами. Феросплавні шлаки, що містять значний відсоток найцінніших елементів і високий відсоток заліза, доцільно використовувати в самій же металургії. Використання при виплавці чавуну, що містить істотний відсоток вуглецю, шлаків феросил іція, суміші силікатів і карбіда кремнію дозволяє істотно збільшити продуктивність доменної печі і знизити витрати коксу, при одночасному зменшенні витрат кварциту.

Шлаки виготовлення марганцевих сплавів застосовуються при їхньому виробництві і при плавці чавуну. Цс дозволяє значно заощаджувати марганець у металургійному виробництві. Прикладом безвідходного виробництва в чорній металургії є бездоменний засіб одержання заліза на Оскольському електрометалургійному комбінаті на основі високосортних залізних руд Курської магнітної аномалії. Застосування бездоменної (безкоксової) технології одержання сталі забезпечувало протягом ряду років підприємства Росії високоякісною металургійною продукцією. Одночасно така технологія є більш прогресивною, тому що завдає менше шкоди природному середовищу.

В Україні налагоджене виробництво панелей із керамзіто-бетону, що дало можливість скоротити витрату цементу на 15-20%, зменшити витрату керамзітового піску на 10-15%. На Маріупольському доменному комбінаті шлаки проходять грануляцію, а старі поклади переробляються в щебінь. Щорічно виробляється 2 млн т гранульованого шлаку і більиі ніж 2 млн т щебеню.

Залізовміснішлами також являють собою цінну вторинну сировину, тому що питома вага заліза в шламі складає біля 50%. Утилізація 1 т шламу дозволяє знизити витрати на виробництво 1 т чавуну: залізної руди - на 750 кг, марганцевої - на 40, палива - на 100, вапняку - на 300 кг.

В усіх металургійних процесах утворюється значна кількість пилу, який необхідно уловлювати з метою вилучення металів. Основною проблемою використання металургійного пилу є підвищений вміст свинцю і цинку. Найбільш ефективним засобом утилізації пилуватих відходів і дрібної марганцевої руди є процес агломерування, а для хромових відходів -брикетування.

Сталевий скрап у залежності від його походження дуже різноманітний як за своїми фізико-хімічними властивостями, так і за розмірами, формою шматків і наявністю в ньому таких компонентів як чавун, леговані сталі, кольорові метали, неметалічні включення і сміття. Існують три джерела утворен ня сталевого скрапу: оборотний, у металообробній промисловості й амортизаційний. Звичайно скрап поділяють на три види: громіздкий (залізничні вагони, судна, трактори), гильотин ний, несортирований (підлягає обробці на гильотиниих ножицях: сільськогосподарські і текстильні машини) і легковаговий (консервні байки, частини легкових автомобілів і т.д.).

Найбільші труднощі пов’язані з переробкою забрудненого скрапу. Різноманітні варіанти переробки, що знайшли застосування у світовій практиці, включають такі операції: для звичайного скрапу - різання гильотинними ножицями, сортування, магнітна сепарація; для громіздкого скрапу - здрібнювання, газове різання, сортування; для легковагового скрапу - роздрібнення, магнітна сепарація.

Розроблено різноманітні засоби, що дозволяють утилізувати більш як 95% немагнітної частини дробленої маси, у тому числі АІ, Zn, Си. Один із них заснований па використанні рідин різноманітної щільності, при цьому менш щільні матеріали підіймаються на поверхню, а більш щільні - занурюються на дно. В останні роки в легкових автомобілях усе більше використовують алюміній і пластмаси. Так, у США при переробці автомобільного скрапу в 2000 р. відновили приблизно 1 млн т алюмінію і кольорових металів і більше 500 тис. т пластмас. Крім традиційних методів магнітної сепарації, для відділення органічних матеріалів і кольорових металів застосовують випал і флотацію дробленого брухту.

Прискорений розвиток прокатного виробництва призвів до значного збільшення витрати води на охолодження устаткування й утворення комплексних відходів, основним із який є прокатна окалина.

Запропоновано методи очищення й утилізації окалини, що полягають у змішуванні її з іншими залізовмісними відходами і з тонко здрібненим вугіллям. При цьому одержують комбіновані рудовугільні брикети з різноманітними сполуками (смоли, лак і ін.). Так у Великій Британії в якості сполуки використовують суміш сажі і термоактивної смоли.

Відомо, що витрати на мінеральну сировину в кольоровій металургії складають більше 70% усіх витрат на виробництво продукції. Складний вміст сировини, що переробляється на підприємствах кольорової металургії, і низький відсоток корисних компонентів в ній, створюють умови для утворення найбільших у видобувній галузі об’ємів відходів на всіх стадіях виробництва: від видобутку руди до її переробки.

У чорній і кольоровій металургії, крім твердих, утворюються значні обсяги газоподібних відходів. Так, окисли азоту при коксуванні вугілля для доменного виробництва, а також інші окисли, що виділяються в процесі виплавки металу, уловлюються і слугують сировиною для виробництва азотних добрив.

На підприємствах кольорової металургії у великих кількостях виробляється сірчистий газ, що може бути сировиною для виробництва сірки. Його уловлювання і переробка покрила б половину потреб у цій сировині для виробництва фосфорних добрив.

Розроблено вакуумну установку для виділення і подрібнення металів. Ця установка вилучає їх 99%, в тому числі і рідкоземельні. Після витягу цинку, олова, свинцю й інших, у тому числі рідкоземельних металів, залишаються силікати, що є сировиною для одержання високоякісного цементу. Для цього сконструйована високоефективна дробарка, що розмелює породи до дрібних розмірів. Такий порошок має сильний сполучний ефект, властивий цементам найвищих марок. З цієї речовини одержують надзвичайно легкий і тривкий цемент із високим коефіцієнтом теплоізоляції, звукопоглинання і теплотривкості.

Процес збагачення руд кольорових металів дозволяє комплексно використовувати порівняно бідну руду на збагачувальних фабриках, що переробляють нікелеві, свинцево-цинкові руди і руди інших металів. Легка фракція, одержувана при цьому, використовується в якості закладного матеріалу на рудниках і в будівельній промисловості. У європейських країнах використовуються відходи, що утворюються при видобутку і збагаченні мідної руди.

Нефелінові шлами також використовуються при виробництві цементу, що дозволяє підвищити продуктивність цементних печей на 30% при зниженні витрати палива.

Майже усі тверді промислові відходи кольорової металургії можна використовувати для виробництва будівельних матеріалів. На Ачинському глиноземному комбінаті в Росії з другої половини 80-х років знизилася собівартість виробництва глинозему майже в 2 рази за рахунок комплексної переробки нефелінових руд на глинозем і содопродукти. Це дозволило знизити собівартість виробництва кальцинованої соди майже в 2 рази в порівнянні з іншими підприємствами.

У ряді країн Східної Європи впроваджена практично безвідходна технологія переробки бокситів, при цьому утилізується так званий червоний шлам, зменшуються втрати при виробництві лужних матеріалів. По спеціальній технології одержують глинозем, оксиди заліза, продукти для цементної промисловості.

На Челябінському електролітному заводі діє гідрометашчний засіб переробки цинкової сировини за практично безвідхідною технологією; додатково отримують також сірку і рідкісні метали.