30. Лом и отходы черных, цветных и драгоценных металлов и обращение с ними

1 Отходы черной металлургии: металлургические шлаки, образующиеся при производстве на предприятиях черной металлургии, они либо используются, либо поступают в отвалы. Можно проводить работы по утилизации шлаков из отвалов.

Существуют различные виды металлургического производства: агломерационное, доменное, сталеплавильное, горячего проката, травления металлов. Они дают большие массы разнообразных по составу шламов и пылей, которые возможно использовать.

Металлургические шлаки представляют собой силикатные системы с различным содержанием железа. Химический состав и физические свойства шлаков весьма разнообразны. Из общей массы металлургических шлаков наибольший удельный вес приходится на доменные шлаки.

Доменные шлаки по химическому составу:

• основные – преобладают оксид кальция и оксид магния

• кислые – SiO2, Al2O3

• нейтральные – с равным содержанием таких оксидов

Отношение содержания CaO и MgO к SiO2 и Al2O3 называют степенью или модулем основности шлака, обратное отношение – модулем кислотности.

Физические характеристики шлаковых расплавов: вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость и др. по этим свойствам можно определить рациональные пути их переработки.

Металлургические шлаки представляют собой ценное сырье для производства ряда строительных материалов и изделий, являющихся более дешевыми и прочными, чем полученные из природного сырья.

Переработка доменных шлаков

1. Гранулирование шлаков осуществляется путем полусухой обработки по срав­нительно простой технологии. Технология: шлаковый расплав поступает на гранулятор (вращающийся полый барабан, снабженный лопостями), куда подается вода, расплав охлаждается, лопасти барабана отбрасывают шлак на складскую площадку, в воздухе происходит окончательное затвердевание гранул шлака.

Одним из наиболее важных и ценных строительных материалов, получаемых из доменных шлаков, является шлаковая пемза. Этот продукт обычно используется в качестве легкого заполнителя бето­нов. Себестоимость его в 2-3 раза ниже, чем керамзита.

2. Изготовление шлаковой ваты. По сравнению с ее производством из горных пород при этом обеспечивается значительное снижение трудоемкости и себестоимос­ти получения минеральной ваты с одновременным повышением производительности труда. Технология: жидкий шлаковый расплав заливают в ванную печь, разогревают, подают на центрифугу, где под действием центробежных сил образуются волокна. Для пре­вращения жидкого шлака в волокна применяют также дутьевой (об­работка потоком пара, воздуха или дымовых газов) и комбинирован­ный (центробежный и дутьевой) способы.

3 Получение шлакоситаллов (высокоэффективных строительных материалов). Шлаки измельчают до размеров частиц меньше 1 мм и вместе с другими компонентами (песок, добавки), разогревают до температур около 1500° С, подают на кристаллизаторы, затем охлаждают.

Сталеплавильные шлаки содержат железо (до 24% в виде окси­дов и до 20% в металлической форме), до 11 % МпО, различные ок­сиды (SiO₂, A1₂O₃, CaO, MgO, Cr₂O₃, Р₂О₅) и сульфиды (FeS, MnS и др.). Они характеризуются большой плотностью (до 3,2 т/м³) и име­ют неоднородную структуру (включения корольков металла, кусков нерастворенной извести и др.).

Состав и свойства сталеплавильных шлаков определяют возмож­ные направления их переработки и использования: изготовление щебня, использование в качестве оборотного продукта, изготовление минеральных удобрений, изготов­ление минераловатных изделий. При перера­ботке сталеплавильных шлаков из них извлекают металл.