Реферат: Отходы одна из основных проблем экологии планеты
При сжигании этим методом из состава отходящих газов вообще устранялись сажа, углеводороды, а объем отходящих газов любых топливных машин уменьшался в 10 – 15 раз. "По существу впервые в мире создана мощная эффективная технология чистого и одновременно интенсивного сжигания любых отходов".
4.3 Считаем заслуживающим внимания на первом этапе утилизации недожога золошлаковые отходы подвергать паровоздушной газификации в сверхадиабатическом режиме для получения энергетического газа, а при сжигании полученного газа использовать электроогневую технологию.
5. Возможности извлечения недожога из ЗШО.
Разработана технология, позволяющая из золы тепловых электростанций с содержанием угля до 25 – 30% получать золу с содержанием угля 4 – 6%. Выделенный уголь пригоден для сжигания.
5.2 Глинозем
Глиноземявляется сырьем для производства алюминия. Технология извлечения глинозема из ЗШО разработана, например, Сибирским индустриальным университетом (г. Новокузнецк) с институтом металлургии и обогащения НАН Казахстана (г. Алма-Ата). Извлечение глинозема из ЗШО предусмотрено в Иркутской области, на Тульской ГРЭС и др.
На крупнейший в Украине глиноземный завод в г. Николаеве глинозем везут из Австралии, Гвинеи.
Для производства 1 т глинозема требуется примерно такое же количество ЗШО и энергоресурсов как и нефелиного концентрата (табл. 4).
Таблица 4 Потребности в сырье и энергоресурсах для производства 1 т глинозема
Сырье | Количество сырья, т | Количество извести, т | Условного топлива, т | Природного газа, м3 | Эл. энергии кВт/ч | Водяного пара, Гкал |
Нефелиновый концентрат | 4,04 | 7,6 | 1,580 | - | 1020 | 1,65 |
З Ш О | 3,76 | 8,0 | 1,478* | 1294* | 1000 | 1,51 |
* Условное топливо или газ.
В качестве базы сравнения использован нефелиновый концентрат. Такой выбор обусловлен не только наименьшей стоимостью получаемого глинозема, безотходной технологией переработки нефелинов, но и тем, что среднее содержание основных оксидов – оксидов алюминия, кремния, железа в нефелиновом концентрате равно соответственно (% масс) 28,5; 44,0; 3,5 (МРТУ – 6 – 12 – 54 – 80) и близко к их содержанию в ЗШО.
Структура себестоимости получения глинозема приведена в таблице 5.
Таблица 5 Структура себестоимости глинозема, полученного различными способами (%)
Структура затрат | Байер - спекание | Спекание нефелинового концентрата | |
параллельная схема | последовательная схема | ||
Сырье и основные материалы | 53,7 | 48,0 | 49,5 |
Вспомогательные материалы | 22 | 3,0 | 3,4 |
Топливо на технологические нужды | 4,6 | 9,7 | 66,6 |
Энергия на технологические нужды | 25,8 | 19,5 | 36,8 |
Основная м дополнительная зарплата с начислениями | 1,8 | 1,7 | 4,5 |
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования | 9,1 | 14,5 | 36,0 |
Цеховые расходы | 2,9 | 4,6 | 8,5 |
Цеховая стоимость | 100,1 | 100 | 205,3 |
Попутная продукция | 0,1 | - | 105,3 |
Цеховая себестоимость за вычетом попутной продукции | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Объемы сырья и энергозатраты на производство глинозема из нефелинового концентрата и ЗШО примерно одинаковы (табл. 4). В себестоимости глинозема, получаемого разными способами значительные расходы относятся на сырье (табл. 5).
Стоимость ЗШО пренебрежимо мала по сравнению со стоимость нефелинов, бокситов.
5.3 Кремнезем
ХХI век – век кремнезема. Уникальный материал, применяемый в различных целях. По маркетинговым исследованиям потребность в кремнеземе в настоящее время 150000 т. Стоимость кремнезема (98%) – 1100 дол/т, кремнезема 99,9% - 45500 дол/т. Имеется ряд разработок по извлечению кремнезема из ЗШО, получаемая товарная продукция "белая сажа" стоимостью 500 дол/т. При комплексной переработке золы получено извлечение 70% кремнезема от содержащегося в золе.
5.4 Железо
В последние годы добыче железной руды стала самым рентабельным сектором в мировой горнодобывающей промышленности. Считается, что эта тенденция сохранится надолго. В мировом потреблении конструкционных материалов на долю черных металлов приходится 70 – 75%. Черная металлургия остается одним из лидеров мировой экономики.
Перед поставщиками концентратов железа стоят три главные задачи:
- повышение ценности и качества руды;
- обеспечение прямого доступа к электродуговым печам;
- выполнение требований по экологической безопасности.
Все эти требования реализуются, например, в разработанной недавно Японской корпорацией Кове Heel и его американской дочерней компанией MidrexTechnologiesJnc. Её использование дает возможность обращать низкосортную руду и пылевой уголь в кусковой концентрат с содержанием железа 96 – 98%.
Проблемы извлечения железа из золы каменных углей решают Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН. ТОО "Алком" (г. Новокузнецк) организовало переработку ЗШО Южно-Кузбасской ГРЭС с извлечением железного концентрата и др.
5.5 Редкие металлы
По оценкам специалистов Кузбасса, стоимость редких металлов в ежегодно добываемых 100 млн. т угля составляет 28,7 млрд. дол.
Объем ЗШО от сжигания этих углей с учетом их зольности около 20 млн. т, т.е. близок к объему ЗШО МГРЭС. Стоимость металлов в ЗШО МГРЭС по нашим оценкам близка к стоимости редких металлов, содержащихся в ежегодно добываемого в Кузбассе угля.
К извлекаемым из ЗШО редким металлам обычно относят галлий, германий, иттрий, скандий и др. В пробах ШЗО МГРЭС, проанализированных с нашим участием в лабораториях соседских республик, ни галлия, ни германия не обнаружено.