Автор: В.К. Янчев, С.П. Сулейманов
Источник: Электронный экологический портал "Ecology Life" – 2001.
Описание: Разработка соответствующей технологии переработки золы и шлака для выделения окиси алюминия.
Использование крупнотоннажных твердых отходов промышленности является большой государственной задачей, решающей вопросы приоритетов дальнейшего развития национальной экономики и охраны окружающей среды, и имеет целью:
Наряду с такими основными источниками образования и накопления крупнотоннажных твердых промышленных отходов, как предприятия горнодобывающей (особенно угледобыча и углеобогащение), металлургической и химической отраслей, стабильное место занимает теплоэнергетика с ее золошлаковыми отходами [1]. Динамика величины накопления последних свидетельствует о тенденции увеличения или в лучшем случае сохранения на постоянном уровне их количеств в структуре промышленного комплекса Украины.
Вблизи крупных теплоэнергетических комплексов, работающих на твердом топливе, актуальным, поэтому является вовлечение в техногенный кругооборот вторичных ресурсов (золы и шлака). Основным традиционным направлением в этой области является использование золошлаковых отходов:
В связи с нарушенной экономикой страны нам представляется возможным использование золошлаковых отходов в качестве сырья для металлургической промышленности, в частности, для производства алюминия и его сплавов.
Как известно, наилучшей рудой для получения алюминия является боксит, основным химическим компонентом которого является глинозем Al2O3, содержание которого для разных месторождений варьирует от 36 до 80%. Но, в Украине залежей минералов и руд, содержащих алюминий в концентрациях, позволяющих использовать их в качестве сырья для металлургической промышленности, практически нет. В приазовском районе Украинского кристаллического массива встречаются отложения нефелина Na2K[AlSiO4] с содержанием Al2O3 31,07-33,39%, а также значительные скопления в Береговском районе Закарпатья алунита KAl3(OH)6[SO4]2 с содержанием Al2O3 порядка 37,0. Однако известно, что такие минералы, как лейцит K[AlSi2O6] при содержании Al2O3 23,5% и упомянутый нефелин в некоторых странах используются как сырье для получения алюминия.
В углях, торфах и нефтепродуктах все соединения алюминия в процессе термического воздействия при горении будут проходить стадии обезвоживания и перекристаллизации до образования наиболее устойчивой формы корунда, например, по схеме гидраргиллит Al(OH)3 бeмит (диаспор) AlO(OH) корунд Al2O3. При разработке соответствующей технологии переработки золы и шлака возможно обогащение и выделение окиси алюминия, или совместное использование кремнезема и глинозема для получения кремнеалюминиевых сплавов – силуминов (как в случае использования, например, минералов группы андалузита), основанное на их свойствах перекристаллизовываться при высоких температурах (1400-1530?С) с образованием стойкого мулита и кристобалитного стекла по схеме: 3 Al2O[SiO4]> 3 Al2O3 • 2 SiO2 (мулит) + SiO2
При больших масштабах отходов золы и шлака в золоотвалах при крупных теплоэнергетических комплексах переработка их может оказаться рентабельной с точки зрения металлургии (сокращение объемов добычи бокситов и другого сырья и импорта глинозема), выгодной и полезной с точки зрения рекультивации земель и уменьшения техногенной нагрузки на объекты окружающей среды вблизи ТЭС.
Литература
1. Янчев В.К. Гидрохимические особенности использования золошлаков тепловых электростанций // Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов: Сб.научн.статей. – Одесса: ОЦНТЭИ, 2000. – С.233-235.