24.2 Использование отходов предприятий черной металлургии

В настоящее время большое внимание уделяется комплексному использованию сырьевых ресурсов, мобилизации и использованию вто­ричных ресурсов. За счет вторичных материальных ресурсов покры­вается часть потребности народного хозяйства в цветных металлах; растут объемы переработки шлаков черной металлургии. В области использования отходов производства уже имеются существенные науч­но-технические достижения.

Как уже отмечалось выше, основные отходы черной металлургии уже широко используются в народном хозяйстве. В табл. 23 указаны материалы, изготавливаемые из доменных и сталеплавильных шла­ков.

Таблица 23 - Материалы, изготавливаемые из доменных и сталеплавильных шлаков

Металлургические шлаки	Материалы из шлаков	Области применения
Доменные:	Щебень из коржевых остатков	Конструкционный бетон
	Пемза	1.легкий конструкционный бетон 1.1высокопрочный теплоизоляционный бетон 2.теплоизоляционные материалы 2.1битумошлаковые смеси для изоляции трубопроводов 3.жаропрочный шлакопемзобетон 4.конструкционно-теплоизоляционный бетон 4.1шлакопемзоперлитобетон 5.битумно-минеральные смеси для дорог
	Литой щебень	1.конструкционный бетон 1.1облегченный бетон 2.гидротехнический бетон 3.жаропрочный бетон 4.бетон для дорожного строительства
	Гранулированный шлак
Сталеплавильные:	Шлаковый щебень для дорожного строительства	1.активная тонкомолотая добавка 1.1шлакощелочновяжущие
	Резкоохлажденный (гранулированный) щебень	1. активная тонкомолотая добавка 1.1конвертерно- шлакощелочновяжущие

Кроме этих шлаков, на металлургических предприятиях обра­зуются твердые отходы в виде пыли; жидкие отходы (сточные воды), содержащие кислоты, щелочи, твердые частицы, масляные эмульсии; газообразные отходы, содержащие соединения серы, углерода, азота, сложные соединения углерода и водорода. Объемы этих отходов сос­тавляют сотни тонн.

Образующиеся отходы находят применение, как на самих металлур­гических предприятиях, так и на предприятиях других отраслей про­мышленности. В табл. 24 показаны продукты, получаемые из отходов металлургического производства.

Таблица 24 - Продукты, получаемые из отходов металлургического производства

производство	Вид отходов	Использование отходов
добыча руды	1.вскрышные породы	1.1заполнение карьеров; 1.2строительный материал
коксохимическое	1. пыль 2.газы	1.1использование в аглошихте; 2.1топливо
агломерационное	1.пыль	1.1использование в аглошихте; 1.2окатыши для доменного производства
доменное	1.шламы 2.скрап 3.шлак, пыль 4.графитосодержащие отходы	1.1пигменты в лакокрасочной промышленности, Производство цветного силикатного кирпича, Производство цветного портландцемента; 1.2удобрения; 1.3добавка к аглошихте; 2.1оксид железа для порошковой металлургии; 2.2производство железококса; 3.1производство удобрений, шлаковаты; 3.2производство бетона; 3.3производство цемента; 3.4строительство дорог 4.1чугунный лом; 4.2доменный присад; 4.3шлаковый щебень
Сталеплавильное	1.шлак, 2.шлам 3.пыль 4.бой огнеупоров	1.1регенерация для извлечения железа и пыли 1.2производство цемента; 2.1использование вместо богатой кусковой руды; 3.1производство удобрений; 4.1строителльствл дорог
прокатное	1. окалина 2.шлам 3.травильные стоки	1.1добавка к аглошихте; 2.1производство удобрений; 2.2добавка к аглошихте; 2.3производство строительных материалов; 3.1наполнители в производстве полимеров и пластмасс

Основные направления использования уловленных пылей в метал­лургии определяются способом улавливания (сухие и мокрые мето­ды); природой, физико-химическими свойствами пылей; концентра­цией потенциально полезного компонента; токсичностью пыли; при­годностью для последующей переработки и др. Применяются методы рекуперации, ликвидации и изоляции промышленных пылей.

Однако нельзя считать, что все вопросы использования отходов чер­ной металлургии уже решены. Число технических решений по исполь­зованию отходов в металлургии значительно уступает числу аналогич­ных решений в строительстве и химии. Необходимы дальнейшие разра­ботки, осуществление организационных мероприятий. Еще огромное количество шлаков находится в отвалах, плохо используются шламы электрометаллургического производства.

Разработки в данном направлении ведутся постоянно. Предложена новая технология получения комплексного металлургического сырья из железо- и углеродосодержащих отходов, разработанная совместно исследователями ООО «ЭкоМашГео» и учеными Московского Государственного института стали и сплавов.

В основе предложенной технологии утилизация и рециклинг отходов промышленных производств через холодное брикетирование методом вибропрессования.

Актуальность данной темы возникла на стыке двух противоречий, возникающих в металлургическом производстве:

С одной стороны:

-запасы коксующихся углей неуклонно сокращаются, их цена постоянно растет; -уменьшается добыча природного железорудного сырья, увеличиваются затраты на его обогащение; -практически не осваиваются новые месторождения природных ископаемых; - постоянно растут тарифы на энергоресурсы и железнодорожные перевозки.

С другой стороны:

-накопленные десятилетиями отходы металлургического, машиностроительного, горнодобывающего и химического производств, топливно-энергетического комплекса на сегодняшний день не уменьшаются, а продолжают расти;

-расположены эти отходы вблизи металлургических и химических производств;

- не требуется огромных затрат на их разведку и освоение.

Анализ данных противоречий позволил сформулировать научную задачу с решением по двум направлениям:

С одной стороны: переработка и утилизация отходов, использование их в виде относительно дешевого сырья для металлургического производства дадут значительное снижение затрат на шихту, повышение качества и конкурентоспособности, а главное, снижение себестоимости готовой продукции.

С другой стороны: решение экологической проблемы очистки целых регионов, где скопились огромные техногенные месторождения отходов, а так же утилизации текущих накоплений отходов от вышеперечисленных производств.

Существующие технологии вторичного использования отходов различных производств, в первую очередь, металлургических – несовершенны. Например: использование аглодоменного шлама при производстве агломерата имеет технологический предел не выше 250 кг на тонну агломерата.

Пыль установок сухого тушения кокса - ценнейшее топливо с высоким содержанием углерода - в лучшем случае используется как материал для вспенивания сталеплавильного шлака в электродуговых печах или добавляется к шихте для коксования.

Специалисты «ЭкоМашГео», занимаясь разработками в этом направлении с 1997 года и накопив большой научно-технический потенциал, на стыке двух отраслей, - металлургии и строительных технологий, - разработали принципиально новый способ подготовки шихтового материала для металлургических переделов.

В результате многолетней работы создан металлургический брикет с использованием нетрадиционного связующего и углеродистого наполнителя для всех видов металлургических переделов, т.е. принципиально новая композиционная шихта, применение которой в металлургии способно вернуть отходы промышленности в металлургический передел в виде железо-углеродо-содержащих брикетов, как сырья с достаточно высокой рентабельностью.

Производство таких брикетов позволит существенно улучшить технико-экономические показатели переделов металлургических предприятий, улучшив при этом экологическую обстановку регионов.