Переработка золошлаковых материалов в инновационную продукцию

тонн,
В Кузбассе 15 млн. т, из них 3 млн. т – ЗШО, 12 млн. т – шлаки
Металлургических предприятий

большая часть отправляется в золоотвалы

Количество накопленных золошлаковых отходов в РФ – более 1,5 млрд. т, с учетом шлаков металлургических предприятий – более 2 млрд. т,
В Кузбассе – 100 млн. т ЗШО, шлаки металлургии – 0,5 млрд. т

60% золошлаков накоплено в Европейской части России и на Урале

Площадь земель, занимаемых золоотвалами – свыше 22 тыс. га

Хранение 1 тонны золошлаков – 400-700 руб.
Использование ЗШО на 15 – 30 % снижает
себестоимость стройматериалов

5-7% себестоимости производства электроэнергии и тепла ТЭС

из оксидов кремния и алюминия

Кислые шлаки

Промежуточные
шлаки

хозяйство

предложил использовать золы уноса для производства бетона.
Ежегодно в Европейском Союзе (ЕС) образуется 60 млн. т ЗШО – уровень рециклинга – 70 – 100%
Крупнейшая компания BAU Минерал (Германия) напрямую интегрирована с энергосистемой страны – использование отходов тепловой энергетики в строительной промышленности
Скандинавские страны – рециклинг золошлаковых отходов 100 %
Япония – рециклинг золошлаковых отходов 100 %. Япония единственная страна которая экспортирует золошлаковые материалы – сертифицированные ЗШО
США, Польша и Китай – рециклинг золошлаковых отходов – до 70 %
Индия – рециклинг золошлаковых отходов увеличился с 30 до 53 %
Российская Федерация – рециклинг золошлаковых отходов – 10 %

Москва- Рига и др.)

Получение германия.
Экспериментальное использование дожига шлаков в кипящем слое.

Производство золосиликатного кирпича.
Производство строительных материалов.

Производство газобетонных блоков.
Устройство оснований городских дорог и внутриквартальных площадок

Производство ячеистых бетонов

концентрат железа, редкоземельные металлы. Также ЗШО можно использовать при производстве удобрений для сельского хозяйства

Сырьевые ресурсы

Добавки и наполнители при производстве широкого спектра строительных материалов (цемент, бетон, кирпич)

Грунты и искусственные сыпучие инертные материалы

Рекультивация нарушенных земель

Строительство автомобильных дорог

Планировка территорий

заполнитель, получаемый спеканием при обжиге подготовленных гранул песчано-глинистых пород, других алюмосиликатных материалов, а также отходов от добычи, переработки и сжигания ископаемого твердого топлива (зола тепловых электростанций, отходы добычи и обогащения угля)

Разделение золошлаковых материалов

Разделение золошлаковых материалов на составные минеральные группы и выделением их концентратов

технологии переработки золошлаковых материалов ТЭЦ и ГРЭС с использованием автотермического метода для получения аглопоритовых материалов (аглощебень, аглопесок и др.)

метода для получения аглопоритовых материалов

Содержание метода

Суть решения заключается в использовании метода декарбонизации специально подготовленной шихты из промышленных отходов с применением фильтрационного сжигания углеродосодержащих соединений на основе автотермического процесса, реализуемого при агломерации

Зажигание верхнего слоя шихты

Горение углеродных соединений нижележащих слоев шихты

! Без дополнительного привода
тепловой энергии

! Подвод нагретого воздуха – через горячие вышележащие слои материала

Температура в зоне горения достигает 1250 – 1450 градусов Цельсия

происходит процесс агломерации (спекания) окружающих обезуглероженных минералов и их соединений

метода для получения аглопоритовых материалов

! Технология обеспечивает высокую экономичность процесса !

на основе

использование тепла отходящих газов и значительной части тепла готового продукта
(для нагрева поступающего воздуха с одновременным охлаждением агломерационного продукта)

Определение оптимального состава шихты и технологических параметров процесса декарбонизации

на основе

результатов исследований:
химического и минералогического составов;
физических свойств золошлаковых отходов угольных ТЭЦ и ГРЭС,
вскрышных пород угольных карьеров, вмещающих породы шахт, породы и ТДОУ обогатительных фабрик
с использованием термодинамического анализа

600

Цирконий - 300

Ванадий - 300

Медь - 300

Цинк - 200

Хром - 100

Никель - 100

Стронций - 300

Литий - 30

группы

Сочетание магнитного и электромагнитного воздействия
Разделение по удельному сопротивлению, реакционным различиям на изменение влажности и ультрафиолетового воздействия

!! Технологии отработаны на угле, ведется работа по переносу основных технологических решений на золошлаковые материалы !!

минерально-сырьевой базы редких металлов в мире и России, анализа спроса и предложения на эти металлы на внутреннем и мировом рынках
Обеспечение экономики страны редкими и редкоземельными металлами носит критический характер для национальной безопасности и является важным условием модернизации промышленности. В свою очередь, полноценное внедрение современных технологий, таких как технологии новых и возобновляемых источников энергии, включая водородную энергетику; технологии наноустройств и микросистемной техники; технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения без редких и редкоземельных металлов невозможно.
Извлечение редких металлов возможно из техногенных отходов. (Li, Cs, Be, Nb, Ta, TR, Zr, Sr) Одним из перспективных направлений является извлечение редких металлов из угольных золошлаковых отвалов энергетических предприятий. Золошлаки являются квазиобогащенными отходами углей. При этом рынок редких металлов составляет более 15 млрд. долл. в год. Основные потребители США, страны Западной Европы, Япония, Южная Корея

Kitanning в США.
Пробы угля размельчались и анализировались на наличие РЗМ с помощью атомно-эмиссионной спектроскопии. Затем для извлечения РЗМ образцы были внесены в раствор выщелачивателя сульфата-аммония. с помощью которого удалось извлечь около 89 процентов от общего содержания РЗМ в образцах угля (264 мг/кг).
Другие пробы были обработаны ионной жидкостью или глубоким эвтектическим растворителем, в котором растворяются древесные волокна. С помощью рентгеновской дифракции ученые оценили количество извлеченных РЗМ в каждом из трех случаев.
Наиболее эффективным был сульфат аммония, с помощью которого удалось извлечь около 89 процентов от общего содержания РЗМ в образцах угля (264 мг/кг).
Ученые считают, что именно этот способ может стать потенциально выгодным для промышленного извлечения металлов из угля.