Equipos para la producción de ceniza de madera. Cenizas volantes: descripción, composición, especificación estándar estatal, características de la aplicación y revisiones. Dosis aproximadas, plazos y métodos de aplicación de un agroquímico en parcelas subsidiarias personales

Empresas de energía Territorio de Krasnoyarsk y la República de Khakassia, que forman parte del grupo Siberian Generating Company, en 2013 vendieron y pusieron en circulación económica 662,023 miles de toneladas de residuos de cenizas y escorias (ASW).

Durante el año, la sucursal de Krasnoyarsk de SGC aumentó el volumen de participación de ASW en la facturación económica en un 4%, de 637.848 mil toneladas en 2012 a 662.023 mil toneladas en 2013.

El crecimiento de la facturación económica de los residuos de cenizas y escorias (subproducto de la combustión del carbón en las centrales térmicas) permite reducir la carga en ambiente en las ciudades donde opera la empresa. Cabe señalar que el principal volumen de residuos de cenizas y escorias (625,5 mil toneladas) el año pasado se destinó a la venta de un gran proyecto ambiental para la recuperación del vertedero de cenizas No. 2 en Nazarovskaya GRES. La recuperación de un basurero agotado con una superficie de 160 hectáreas, ubicado en la zona del río Chulym, permitirá que estas tierras vuelvan a la circulación económica. Por ejemplo, después de unos pocos puede aparecer espacios verdes.

Además, la sucursal de Krasnoyarsk de SGC continúa vendiendo desechos de cenizas y escorias a empresas de la industria de la construcción. La empresa comenzó a vender ceniza seca y escoria por primera vez en 2007. Entonces solo se vendieron 7 mil toneladas de residuos. En 2013, los volúmenes de venta ascendieron a 36.525 miles de toneladas de residuos de cenizas y escorias. Así, los volúmenes medios anuales de venta de residuos de cenizas y escorias se han incrementado en los 6 años de operación en este mercado más de cinco veces. T Este aumento de la demanda indica que los constructores aprecian mucho este tipo de materia prima. Al mismo tiempo, los desechos de cenizas y escorias son comprados no solo por empresas del territorio de Krasnoyarsk, sino también de otras regiones de Rusia.

Gracias a la activa labor de SGC en este sentido, el año pasado el volumen de ASW vendido e involucrado en la facturación económica (662.023 miles de toneladas) resultó ser un 34% superior a la cantidad de residuos de cenizas y escorias generados por las empresas energéticas de el ramo (495 mil toneladas).

En 2014, la sucursal de Krasnoyarsk de SGC continuará trabajando en la participación de los residuos de cenizas y escorias en la facturación económica, reduciendo así su acumulación y reduciendo la carga en el medio ambiente. El trabajo continuará en la recuperación del vertedero de cenizas No. 2 en Nazarovskaya GRES. Además, la empresa está considerando las posibilidades y mercados en expansión venta de cenizas y escorias secas y para las necesidades no solo de la industria de la construcción, sino también de otras industrias.

Aprovechamiento de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas en la construcción

Una gran cantidad de residuos de cenizas y escorias se generan en el proceso de actividad de las empresas de la industria de energía eléctrica. El flujo anual de cenizas a vertederos de cenizas en Primorsky Krai es de 2,5 a 3,0 millones de toneladas por año, Khabarovsk, hasta 1,0 millones de toneladas (Fig. 1). Solo dentro de la ciudad de Khabarovsk, más de 16 millones de toneladas de cenizas se almacenan en vertederos de cenizas.

Los residuos de cenizas y escorias (ASW) se pueden utilizar en la producción de diversos hormigones, morteros, cerámicas, materiales térmicos e impermeabilizantes, construcción de carreteras, donde se pueden utilizar en lugar de arena y cemento.
Las cenizas volantes secas de los precipitadores electrostáticos de CHPP-3 encuentran una mayor aplicación. Pero el uso de dichos desechos con fines económicos sigue siendo limitado, incluso debido a su toxicidad. Acumulan una cantidad importante de elementos peligrosos.
Los vertederos generan constantemente polvo, las formas móviles de los elementos son arrastradas activamente por la precipitación, contaminando el aire, el agua y el suelo.
El aprovechamiento de estos residuos es uno de los más problemas reales. Esto es posible eliminando o extrayendo componentes dañinos y valiosos de las cenizas y utilizando la masa restante de cenizas en la industria de la construcción y la producción de fertilizantes.

Breve descripción de los residuos de cenizas y escorias

En las centrales térmicas encuestadas, el carbón se quema a una temperatura de 1100-1600o C.
Durante la combustión de la parte orgánica de los carbones, se forman compuestos volátiles en forma de humo y vapor, y la parte mineral no combustible del combustible se libera en forma de residuos focales sólidos, formando una masa pulverulenta (ceniza), así como escorias grumosas.
La cantidad de residuos sólidos de lignito y lignito oscila entre el 15 y el 40 %.

El carbón se tritura antes de quemarlo y, para una mejor combustión, a menudo se agrega fuel oil en una pequeña cantidad de 0,1-2%.
Durante la combustión del combustible triturado, los gases de combustión arrastran partículas pequeñas y ligeras de ceniza, que se denominan cenizas volantes. El tamaño de partícula de las cenizas volantes varía de 3-5 a 100-150 micrones. La cantidad de partículas más grandes generalmente no supera el 10-15%.

Las cenizas volantes son capturadas por recolectores de cenizas.
En CHPP-1 de Khabarovsk y Birobidzhanskaya CHPP, la recolección de cenizas se realiza en húmedo en depuradores con tubos Venturi, en CHPP-3 y CHPP-2 de Vladivostok, la recolección de cenizas secas se realiza en precipitadores electrostáticos.
Las partículas de ceniza más pesadas se depositan en las cámaras de combustión y se fusionan en escorias grumosas, que son partículas de ceniza agregadas y fusionadas que varían en tamaño de 0,15 a 30 mm.
Las escorias se trituran y se eliminan con agua. Las cenizas volantes y la escoria triturada primero se eliminan por separado, luego se mezclan, formando una mezcla de ceniza y escoria.

En la composición de la mezcla de cenizas y escorias, además de las cenizas y las escorias, las partículas de combustible no quemado (subquemado) están constantemente presentes, cuya cantidad es del 10-25%. La cantidad de cenizas volantes, según el tipo de calderas, el tipo de combustible y el modo de combustión, puede ser del 70 al 85% en peso de la mezcla, escoria del 10 al 20%.
La pulpa de cenizas y escorias se transporta al vertedero de cenizas a través de tuberías.
La ceniza y la escoria durante el hidrotransporte y en el vertedero de ceniza interactúan con el agua y el dióxido de carbono.
Sufren procesos similares a la diagénesis y la litificación. Rápidamente sucumben a la intemperie y cuando se drenan a una velocidad del viento de 3 m/s, comienzan a desempolvar.
El color del ASW es ​​gris oscuro, estratificado en la sección, debido a la alternancia de capas de grano irregular, así como a la deposición de una espuma blanca que consiste en microesferas huecas de aluminosilicato.
La composición química promedio del ASW de los CHPP encuestados se proporciona en la siguiente tabla 1.

Tabla 1. Límites del contenido promedio de los principales componentes de ASW

El contenido de Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn no supera el 0,05% de cada elemento.
Debido a su forma esférica regular y baja densidad, las microesferas tienen las propiedades de un excelente relleno en una amplia variedad de productos. Direcciones prometedoras uso industrial Las microesferas de aluminosilicato son la producción de esferoplásticos, termoplásticos para señalización vial, fluidos de lechada y de perforación, cerámicas de construcción livianas y radiotransparentes para aislamiento térmico, materiales crudos para aislamiento térmico y hormigones resistentes al calor.

En el extranjero, las microesferas se utilizan ampliamente en diversas industrias. En nuestro país, el uso de microesferas huecas está muy limitado y éstas, junto con las cenizas, se vierten en basureros.
Para las centrales térmicas, las microesferas son un "material nocivo" que obstruye las tuberías de suministro de agua en circulación. Debido a esto, es necesario reemplazar completamente las tuberías en 3-4 años o realizar trabajos complejos y costosos para limpiarlas.

La masa inerte de la composición de aluminosilicato, que es del 60 al 70% de la masa de ASW, se obtiene después de la eliminación (extracción) de las cenizas de todos los concentrados anteriores y componentes útiles y fracción pesada. En composición, está cerca de la composición general de la ceniza, pero contendrá un orden de magnitud menos glándulas, además de nocivas y tóxicas.
Su composición es principalmente aluminosilicato. A diferencia de la ceniza, tendrá una composición granulométrica uniforme más fina debido a la molienda al extraer la fracción pesada.
De acuerdo con las propiedades ambientales y físico-químicas, puede ser ampliamente utilizado en la producción. materiales de construcción, construcción y como fertilizante - un sustituto de la harina de cal (mejorador).

Los carbones quemados en la central térmica, al ser absorbentes naturales, contienen impurezas de muchos elementos valiosos (Tabla 2), incluidas tierras raras y metales preciosos. Cuando se queman, su contenido en cenizas aumenta de 5 a 6 veces y pueden ser de interés industrial.
La fracción pesada recuperada por gravedad mediante plantas de concentración avanzada contiene metales pesados, incluidos metales preciosos. Mediante la puesta a punto, se extraen metales preciosos de la fracción pesada y, a medida que se acumulan, otros componentes valiosos (Cu, raros, etc.).
La producción de oro de los vertederos de cenizas individuales estudiados es de 200-600 mg por tonelada de ASW.
El oro es delgado, no recuperable por métodos convencionales. Se utiliza tecnología de know-how para extraerlo.

Muchas personas están involucradas en la eliminación de ASW. Se conocen más de 300 tecnologías para su procesamiento y uso, pero en su mayoría están dedicadas al uso de cenizas en la construcción y la producción de materiales de construcción, sin afectar la extracción de componentes tanto tóxicos y nocivos como útiles y valiosos.

Hemos desarrollado y probado en condiciones de laboratorio y semi-industriales un esquema básico para el procesamiento de ASW y su eliminación completa.
Al procesar 100 mil toneladas de ASW, puede obtener:
- carbón secundario - 10-12 mil toneladas;
- concentrado de mineral de hierro - 1,5-2 mil toneladas;
- oro - 20-60 kg;
- material de construcción (masa inerte) - 60-80 mil toneladas.

En Vladivostok y Novosibirsk, se desarrollaron tecnologías de procesamiento de ASW de tipo similar, se calcularon los posibles costos y se proporcionó el equipo necesario.
Extracción de componentes útiles y aprovechamiento completo de los residuos de cenizas y escorias mediante el aprovechamiento de sus propiedades útiles y la producción de materiales de construcción liberará espacio y reducirá el impacto negativo sobre el medio ambiente. El beneficio es deseable, pero no el factor decisivo.
Los costos de procesamiento de materias primas tecnogénicas con la producción de productos y la neutralización simultánea de desechos pueden ser más altos que el costo de los productos, pero la pérdida en este caso no debe exceder los costos de reducción del impacto negativo de los desechos en el medio ambiente. Y para las empresas de energía, la utilización de residuos de cenizas y escorias es una reducción en los costos tecnológicos para la producción principal.

Literatura

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Oro y platino en residuos de cenizas y escorias del CHPP de Khabarovsk // Minerales y metales, 2002, No. 3, pp. 60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Perspectivas para el uso de cenizas de centrales térmicas de carbón./JSC "Geoinformmark", M.: 2001, 68p.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Spitsgauz A.P., Parada S.G. Componentes de cenizas y escorias de centrales térmicas. Moscú: Energoatomizdat, 1995, 176 p.
4. Componentes de cenizas y escorias de centrales térmicas. Moscú: Energoatomizdat, 1995, 249 p.
5. Composición y propiedades de las cenizas y escorias de centrales térmicas. Manual de referencia, ed. Melentyeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 p.
6. Tselykovsky Yu.K. Algunos problemas del uso de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas en Rusia. Generador de energia. 1998, N° 7, págs. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Experiencia en el uso industrial de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas // Nuevo en el sector energético ruso. Energoizdat, 2000, nº 2, pp. 22-31.
8. Elementos valiosos y tóxicos en carbones comerciales de Rusia: Manual. M.: Ne-dra, 1996, 238 p.
9. Cherepanov A.A. Materiales de cenizas y escorias// Principales problemas de estudio y minería materias primas minerales Lejano Oriente región económica. El complejo de recursos minerales de la FER a principios de siglo. Sección 2.4.5. Khabarovsk: Editorial de DVIM-Sa, 1999, pp. 128-120.
10. Cherepanov A.A. Metales nobles en residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas del Lejano Oriente // Geología del Pacífico, 2008. V. 27, No. 2, pp. 16-28.

V. V. Salomatov, Doctor en Ciencias Técnicas Instituto de Física Térmica SB RAS, Novosibirsk

Residuos de cenizas y escorias de las centrales térmicas en el carbón de Kuznetsk y formas de su utilización a gran escala

Escala de procesamiento residuo sólido Las centrales térmicas de carbón son extremadamente bajas hoy en día, lo que provoca la acumulación de enormes cantidades de cenizas y escorias en los vertederos de cenizas, lo que obliga a retirar de circulación grandes áreas.

Mientras tanto, las cenizas y escorias de carbón de Kuznetsk contienen componentes valiosos como Al, Fe y metales raros, que son materias primas para otras industrias. Sin embargo, con los métodos tradicionales de quemar estos carbones, no es posible a gran escala usar cenizas y escorias, ya que debido a la formación de mullita, tienen una alta abrasividad y son químicamente inertes a muchos reactivos. Los intentos de utilizar cenizas y escorias de tal composición mineralógica en la producción de materiales de construcción conducen a un desgaste intensivo de los equipos tecnológicos y una disminución de la productividad debido a la desaceleración de los procesos físicos y químicos de interacción de los componentes de las cenizas con los reactivos.

Es posible evitar la mulitación de las cenizas de carbón de Kuznetsk cambiando las condiciones de temperatura de su combustión. Así, el uso de lecho fluidizado para la quema de carbón a 800-900 °C permite obtener cenizas menos abrasivas, y sus principales fases mineralógicas serán la metacaolinita, ?Al2O3; cuarzo, fase de vidrio.

Utilización de residuos de cenizas y escorias de plantas de cogeneración en combustión a baja temperatura de cogeneración

La cantidad de residuos de cenizas y escorias de la central térmica más típica con una potencia eléctrica de 1295/1540 MW y una potencia térmica de 3500 Gcal/h es de unas 1,6...1,7 millones de toneladas al año.

La composición química de las cenizas de carbón de Kuznetsk:

SiO2 = 59%; Al2O3 = 22%; Fe2O3 = 8%; CaO = 2,5%; MgO = 0,8%; K2O = 1,4%; Na2O = 1,0%; TiO2 = 0,8 %; CaSO4 = 3,5%; C = 1,0%.

El uso de cenizas de carbón de Kuznetsk es más efectivo en la producción de sulfato de aluminio y alúmina utilizando las tecnologías del Instituto Politécnico de Kazajstán. Basado en la composición del material de la ceniza KU y su cantidad, el esquema de reciclaje se muestra en la Figura 1.

En Rusia solo se producen 6 tipos especiales de alúmina, mientras que solo en Alemania, alrededor de 80. Su gama de aplicaciones es muy amplia, desde la industria de defensa hasta la producción de catalizadores para la industria química, de neumáticos, ligera y otras. Las necesidades de alúmina en nuestro país no se cubren con recursos propios, por lo que parte de la bauxita (materia prima para la producción de alúmina) se importa de Jamaica, Guinea, Yugoslavia, Hungría y otros países.

El uso de cenizas de carbón de Kuznetsk permitirá rectificar un poco la situación con una deficiencia de sulfato de aluminio, que es un medio para tratar desechos y agua potable, así como también se utiliza en grandes cantidades en los sectores de la industria de la pulpa y el papel, carpintería, ligera, química y otros. Deficiencia de sulfato de aluminio solo en la región Siberia occidental es 77...78 mil toneladas.

Además, la composición dispersa de alúmina obtenida después del procesamiento con ácido sulfúrico permite obtener varios tipos de alúmina especial, cuya necesidad se cubrirá en cierta medida si se producen en una cantidad de 240 mil toneladas.

Los desechos de la producción de sulfato de aluminio y alúmina son materia prima para la producción de vidrio soluble, cemento blanco, aglomerantes para el relleno de áreas mineras extraídas, vidrios para contenedores y ventanas.

La necesidad de estos materiales está aumentando, y la demanda de ellos ahora supera significativamente sus volúmenes de producción. Los indicadores técnicos y económicos aproximados de estas industrias se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1. Principales indicadores técnicos y económicos para el procesamiento de cenizas de carbones de Kuznetsk

Nombre
producciones
Fuerza,
mil toneladas
Precio
USD/t
Ser,
USD/t
Gorra.
archivos adjuntos,
millones
ek
Efecto,
millones
Término
saldar
años
Producción especializada
alúmina
240 33 16 20 4 5
Producción de sulfato
aluminio
50 12 7 1 0,25 4
Producción
ferroaleaciones
100 27 16 5 1 5
Producción de líquido
vaso
500 11 8 6 2 3
producción blanca
cemento
1000 5 4 3 0.65 4,6
Producción de aglomerantes
materiales
600 3 2 3 0,6 5
Producción de vidrio 300 18 15 5 1 5
TOTAL 42 9 4,7

Además, es conveniente producir metales raros y dispersos a partir de las cenizas de KU, principalmente galio, germanio, vanadio y escandio.

Debido a que la CHPP, según las condiciones de su programa, opera con una carga variable durante todo el año, la salida de cenizas es desigual. Las plantas de procesamiento de cenizas deben trabajar rítmicamente. El almacenamiento de cenizas secas presenta ciertas dificultades. En este sentido, se propone horario de invierno enviar parte de la ceniza para granulación utilizando peletizadores fabricados por Uralmash. Después de peletizar y secar, los gránulos se queman en el horno de la caldera y luego se envían por transporte neumático para su almacenamiento temporal en un almacén seco. Los gránulos de ceniza se pueden utilizar posteriormente como materia prima base para la industria de la construcción o para la construcción de carreteras.

El almacenamiento de pellets en un almacén seco abierto no requiere medidas de protección especiales y no crea un peligro de formación de polvo. La capacidad de tal vertedero de cenizas es de aproximadamente 350...450 mil toneladas, el área es de aproximadamente 300?300 m2. Por lo tanto, puede estar ubicado muy cerca del sitio de CHP.

Los desechos de cenizas y escorias obtenidos después de la combustión de CFB en unidades de caldera con lecho fluidizado circulante (CFB), que Rusia aún no produce, tendrán las mejores tasas de utilización. Las calderas CFB proporcionan no solo una fuerte reducción de las emisiones de óxidos de nitrógeno y azufre, sino que también producen residuos de cenizas y escorias, que pueden utilizarse con éxito en la industria para producir alúmina y materiales de construcción. Esto permite reducir el costo de la planta de energía debido a una fuerte reducción de las áreas necesarias para almacenar cenizas y reducir la contaminación ambiental. La reducción de polvo en CHPP con calderas CFB ocurre, en primer lugar, debido a la disminución del área del vertedero de cenizas y, en segundo lugar, debido al hecho de que la ceniza obtenida al quemar carbón Kuznetsk en el CFB contiene yeso y tiene propiedades astringentes. Con un poco de humectación de dicha ceniza, se endurecerá, lo que eliminará la formación de polvo incluso si el vertedero de cenizas se seca.

A medida que la ceniza es transportada a empresas industriales transporte neumático, el consumo de agua también se reduce ligeramente. Además, no hay aguas residuales del vertedero de cenizas, que en las CHPP con calderas tradicionales de carbón pulverizado contienen sales de metales pesados ​​y otras sustancias nocivas.

Producción de sulfato de aluminio y alúmina.

La tecnología para producir sulfato de aluminio y alúmina a partir de cenizas de combustión a baja temperatura se muestra en la Figura 2.

Las condiciones óptimas para la implementación de esta tecnología son las siguientes:

  • carbón quemándose ( régimen de temperatura 800…900 °C);
  • molienda (finura de molienda - 0,4 mm (al menos 90%);
  • apertura de ácido sulfúrico (temperatura 95 ... 105 ° C, duración 1,5 ... 2 horas, concentración de ácido sulfúrico 16 ... 20%);
  • separación de las fases líquida y sólida (tela filtrante artículo L-136, rarefacción 400…450 mm Hg, filtro de aspiración 0,37…0,42 m3/m2?h);
  • lavado de lodos en dos etapas;
  • descomposición hidrolítica (temperatura 230 °C, tiempo 2 horas);
  • descomposición térmica (temperatura 760…800 °C).

La producción resultante de sulfato de aluminio (50 mil toneladas por año) después de la granulación y envasado en bolsas de plástico se envía a los consumidores. El estudio de viabilidad realizado muestra la viabilidad de la producción de sulfato de aluminio a partir de cenizas de combustión a baja temperatura.

El sulfato de aluminio derivado de la ceniza es un buen coagulante para el tratamiento de aguas residuales industriales.

Sishtof después del tratamiento con ácido sulfúrico debido al bajo contenido de óxidos de hierro (menos de 0.5 ... 0.7%) es un sustituto de la arena en la producción de cemento blanco, y la presencia de 4 ... 6% de yeso se intensificará. los propios procesos de producción de cemento.

Producción de ferroaleaciones y materiales de construcción.

La producción de ferroaleaciones a partir de la parte mineral de los carbones está muy desarrollada. Se llevaron a cabo pruebas de tecnologías industriales para la producción de ferrosilicoaluminio y ferrosilicio a partir de cenizas y desechos de escoria, de composición similar a las cenizas de carbón de Kuznetsk y su componente magnético, que puede aislarse mediante métodos de separación magnética. Las aleaciones resultantes fueron probadas a escala industrial en las plantas metalúrgicas del país para la desoxidación del acero y resultados positivos.

La obtención de materiales de construcción basados ​​en sishtof no requiere cambios en las tecnologías existentes de estas industrias. Sishtof se utiliza como materia prima y reemplaza el cuarzo y otros productos que contienen silicio utilizados en la producción de materiales de construcción. Además, el óxido de silicio, cuyo contenido en sistof es del 75-85%, se presenta principalmente en forma de sílice amorfa con alta actividad química, lo que permite predecir una mejora en el desempeño y calidad del cemento y los conglomerantes. La cantidad mínima de ferruginosos y otros compuestos colorantes en sistof permite obtener cemento blanco sobre su base, cuya necesidad es muy alta.

En la industria también se han desarrollado tecnologías para producir cemento, aglutinantes y vidrio líquido.

Conclusión

Los desechos de cenizas y escorias obtenidos al quemar carbón de Kuznetsk en generadores de vapor de energía que utilizan la tecnología de lecho fluidizado circulante, que es nueva en Rusia, tienen demanda para su eliminación a gran escala. Es económicamente eficiente producir ferroaleaciones muy escasas, sulfato de aluminio, tipos especiales de alúmina, vidrio líquido, cemento blanco y aglutinantes utilizando tecnologías ya dominadas en la industria.

Bibliografía Salómatov V.V. Tecnologías ambientales basadas en energía térmica y plantas de energía nuclear: monografía / V.V. Salómatov. - Novosibirsk: editorial de NGTU, - 2006. - 853 p.

74rif.ru/zolo-kuznezk.html, energyland.info/117948

Durante la combustión del combustible se forman productos de desecho, que se denominan cenizas volantes. Se instalan dispositivos especiales junto a los hornos para atrapar estas partículas. Son un material de dispersión que tiene componentes menores de 0,3 mm.

¿Qué es la ceniza volante?

La ceniza volante es un material finamente disperso con partículas de pequeño tamaño. Se forma durante la combustión de combustibles sólidos en condiciones temperaturas elevadas(+800 grados). Contiene hasta un 6% de sustancia no quemada y hierro.

Las cenizas volantes se forman durante la combustión de las impurezas minerales que se encuentran en el combustible. Para diferentes sustancias, su contenido no es el mismo. Por ejemplo, en la leña, el contenido de cenizas volantes es solo del 0,5 al 2 %, en la turba para combustible del 2 al 30 %, y en la hulla y del 1 al 45 %.

Recibo

Las cenizas volantes se forman durante la combustión del combustible. Las propiedades de la sustancia obtenida en calderas difieren de las creadas en el laboratorio. Estas diferencias afectan a las características y composición fisicoquímicas. En particular, cuando se quema en un horno, las sustancias minerales del combustible se derriten, lo que conduce a la aparición de componentes de un material compuesto sin quemar. Tal proceso, que se llama subcombustión mecánica, está asociado con un aumento de la temperatura en el horno a 800 grados o más.

Para capturar las cenizas volantes se necesitan dispositivos especiales, que pueden ser de dos tipos: mecánicos y eléctricos. Durante el funcionamiento de la memoria principal, se gasta un gran número de agua (10-50 m 3 de agua por 1 tonelada de cenizas y escorias). Esta es una desventaja significativa. Para salir de esta situación, se utiliza un sistema de circulación: el agua, después de ser limpiada de partículas de ceniza, vuelve a ingresar al mecanismo principal.

Características principales

  • Trabajabilidad. Cuanto más finas sean las partículas, mayor será el efecto de las cenizas volantes. La adición de ceniza aumenta la homogeneidad de la mezcla de hormigón y su densidad, mejora la colocación, y también reduce el consumo de agua de amasado con la misma trabajabilidad.
  • Reduciendo el calor de hidratación, que es especialmente importante en la estación cálida. El contenido de cenizas en la solución es proporcional a la disminución del calor de hidratación.
  • absorción capilar. Agregar un 10% de cenizas volantes al cemento aumenta la absorción capilar de agua en un 10-20%. Esto, a su vez, reduce la resistencia a las heladas. Para eliminar esta deficiencia, es necesario aumentar ligeramente la incorporación de aire debido a los aditivos especiales.
  • Resistente al agua agresiva. Los cementos, que tienen un 20% de ceniza, son más resistentes a la inmersión en aguas agresivas.

Pros y contras de usar cenizas volantes

La adición de cenizas volantes a la mezcla conlleva una serie de ventajas:

  • Se reduce el consumo de clinker.
  • La molienda mejora.
  • La fuerza aumenta.
  • Mejora de la trabajabilidad, lo que facilita el decapado.
  • Se reduce la contracción.
  • Reduce la generación de calor durante la hidratación.
  • El tiempo antes de la aparición de grietas aumenta.
  • Mejora la resistencia al agua (tanto limpia como agresiva).
  • La masa de la solución se reduce.
  • Aumenta la resistencia al fuego.

Junto con las ventajas, hay algunas desventajas:

  • La adición de cenizas con alto contenido de subcombustión cambia el color del mortero de cemento.
  • Reduce la resistencia inicial a bajas temperaturas.
  • Reduce la resistencia a las heladas.
  • El número de componentes de la mezcla que necesitan ser controlados aumenta.

Tipos de cenizas volantes

Hay varias clasificaciones por las cuales se pueden dividir las cenizas volantes.

Según el tipo de combustible que se queme, las cenizas pueden ser:

  • Antracita.
  • Carbonífero.
  • Carbón marron.

Según su composición, la ceniza es:

  • Ácido (con contenido de óxido de calcio hasta 10%).
  • Básico (contenido superior al 10%).

Dependiendo de la calidad y el uso posterior, se distinguen 4 tipos de cenizas, de I a IV. Además, este último tipo de ceniza se utiliza para estructuras de hormigón, que se utilizan en condiciones difíciles.

procesamiento de cenizas volantes

Para fines industriales, las cenizas volantes sin tratar se usan con mayor frecuencia (sin moler, cribar, etc.).

Cuando se quema el combustible, se forman cenizas. Las partículas ligeras y pequeñas se alejan del horno debido al movimiento de los gases de combustión y son capturadas por filtros especiales en los colectores de cenizas. Estas partículas son cenizas volantes. El resto se denomina ceniza seca de selección.

La relación entre estas fracciones depende del tipo de combustible y caracteristicas de diseño la caja de fuego en sí:

  • con remoción sólida, 10-20% de ceniza permanece en la escoria;
  • con eliminación de escoria líquida - 20-40%;
  • en hornos tipo ciclón - hasta el 90%.

Durante el procesamiento, pueden entrar en el aire partículas de escoria, hollín y cenizas.

Las cenizas volantes secas siempre se clasifican en fracciones bajo la influencia de los campos eléctricos que se crean en los filtros. Por lo tanto, es el más adecuado para su uso.

Para reducir la pérdida de materia durante la calcinación (hasta un 5%), las cenizas volantes necesariamente se homogeneizan y clasifican en fracciones. La ceniza que se forma tras la combustión de carbones de baja reactividad contiene hasta un 25% de la mezcla combustible. Por lo tanto, se enriquece adicionalmente y se utiliza como combustible energético.

¿Dónde se utilizan las cenizas volantes?

Las cenizas son muy utilizadas en varios campos vida. Puede ser construcción, agricultura, industria, saneamiento

Las cenizas volantes se utilizan en la producción de ciertos tipos de hormigón. La aplicación depende de su tipo. La ceniza granulada se utiliza en la construcción de carreteras para la fundación de estacionamientos, sitios de almacenamiento de desechos sólidos, ciclovías, terraplenes.

Las cenizas volantes secas se utilizan para fortalecer los suelos como un aglutinante independiente y una sustancia de endurecimiento rápido. También se puede utilizar para la construcción de presas, presas y otros

Para la producción, la ceniza se utiliza como sustituto del cemento (hasta un 25%). Como relleno (fino y grueso), la ceniza se incluye en el proceso de producción de hormigón de ceniza y bloques utilizados en la construcción de muros.

Ampliamente utilizado en la producción de hormigón celular. La adición de cenizas a la mezcla de hormigón celular aumenta su estabilidad agregativa.

Las cenizas en la agricultura se utilizan como fertilizantes potásicos. Contienen potasio en forma de potasa, que es fácilmente soluble en agua y disponible para las plantas. Además, la ceniza es rica en otras sustancias útiles: fósforo, magnesio, azufre, calcio, manganeso, boro, micro y macro elementos. La presencia de carbonato de calcio permite el uso de cenizas para reducir la acidez del suelo. La ceniza se puede aplicar para varios cultivos en el jardín después de arar, se puede usar para fertilizar círculos de árboles y arbustos alrededor de los troncos, así como para agregar prados y pastos. No se recomienda utilizar cenizas simultáneamente con otros fertilizantes orgánicos o minerales (especialmente fertilizantes fosfatados).

La ceniza se utiliza para el saneamiento en ausencia de agua. Aumenta el nivel de pH y mata los microorganismos. Se utiliza en letrinas, así como en lugares de lodos de depuradora.

De todo lo anterior, podemos concluir que una sustancia como las cenizas volantes se usa ampliamente. El precio varía de 500 r. por tonelada (con gran venta al por mayor) hasta 850 rublos. Cabe señalar que cuando se utiliza la auto entrega desde regiones distantes, el costo puede variar significativamente.

GOST

Documentos que controlan la producción y procesamiento de cenizas volantes han sido elaborados y se encuentran vigentes:

  • GOST 25818-91 "Cenizas volantes para hormigón".
  • GOST 25592-91 "Mezclas de cenizas y escorias para TPP para hormigón".

Se utilizan otros estándares adicionales para controlar la calidad de la ceniza producida y las mezclas con su uso. Al mismo tiempo, el muestreo y todo tipo de mediciones también se realizan de acuerdo con los requisitos de GOST.

Como sucede a menudo, no fuimos nosotros a quienes se nos ocurrió la idea de usar cenizas para producir materiales de construcción, sino al oeste práctico: los materiales de cenizas y escoria se han utilizado ampliamente allí durante mucho tiempo en la construcción, la vivienda y los servicios comunales. Valor principal nuevo método de fabricación de materiales de construcción a partir de cenizas - conservación de la naturaleza.

Alégrate, ambientalistas y Greenpeace: el peligro de desastres ambientales asociados con el peligro de erosión de los vertederos de cenizas y la contaminación del medio ambiente por cenizas se reduce al mínimo. Hay un gran ahorro de costos; después de todo, se gasta mucho dinero en el mantenimiento de las instalaciones de almacenamiento de cenizas. El resto de ventajas del reciclaje de cenizas radica en los beneficios económicos de utilizar este material reciclable.

Un ladrillo creado a partir de cenizas es adecuado para construir un edificio residencial, una planta de producción y una cerca. Incluso se puede utilizar como revestimiento. La receta para hacer un ladrillo de este tipo es extremadamente simple: 5% de agua, 10% de cal, el resto es ceniza (sal y pimienta al gusto).

El precio moderno de un ladrillo de este tipo, producido, por ejemplo, en la planta de Omsk (SibEK LLC - Ladrillo eficiente siberiano) es de 5 a 6 rublos, lo que hace que este "producto" sea muy competitivo.

Las pruebas de ladrillo demuestran su alta calidad y amplias posibilidades de aplicación. La fuerza, la absorción de agua, la resistencia a las heladas no son inferiores al ladrillo de silicato. El índice de conductividad térmica es cercano al de la madera. Sí, y la apariencia agrada con su forma casi perfecta: las tolerancias dimensionales de un ladrillo de este tipo no superan los 0,5 milímetros, y esto, si lo piensa, es nuevamente un ahorro, esta vez en la cantidad de solución de configuración. Además, el ladrillo de fresno es más liviano, más conveniente en la mampostería y le permite hacerlo perfectamente uniforme. Para mejorar apariencia ladrillos, se pueden añadir tintes a su composición.

La vida empuja a buscar nuevas ideas y soluciones. El uso de la ceniza como materia prima para ladrillos y otros materiales de construcción es un descubrimiento realmente exitoso y muy oportuno. El número de "liebres muertas" en este caso es mucho más que los dos notorios. Y una vez más se confirma el proverbio de que todo lo de valor está bajo nuestros pies.

Todo el mundo sabe que uno de los fertilizantes más versátiles y antiguos es la ceniza de madera. No solo fertiliza y alcaliniza el suelo, sino que crea condiciones favorables para la actividad vital de los microorganismos del suelo, especialmente las bacterias fijadoras de nitrógeno. También aumenta la vitalidad de las plantas. Tiene el efecto más favorable sobre el cultivo y su calidad que los fertilizantes potásicos industriales, ya que casi no contiene cloro.

La empresa Technoservice pudo organizar la producción de uso profundo de corteza y desechos de madera y, como resultado, recibió un fertilizante complejo ecológico de acción prolongada: ceniza de madera granulada (DZG).

Las principales ventajas de DZG:

  • Característica atractiva este producto es su nuevo formato granular. El tamaño de los gránulos es de 2 a 4 mm, es conveniente para el empaque y transporte, es fácil transportarlo por cualquier medio de transporte en contenedores o bolsas, es conveniente aplicarlo al suelo por cualquier tipo de equipo . El formato granular contribuye a condiciones de trabajo más favorables para el personal.
  • El procesamiento y la aplicación de cenizas polvorientas es un proceso muy complejo. Para reducir el nivel de polvo al aplicar fertilizantes agrícolas, es más eficiente usar ceniza granular. La granulación facilita el proceso de aplicación de cenizas y también ralentiza el proceso de disolución de cenizas en el suelo. La solubilidad lenta es una ventaja, ya que la tierra agrícola no está sujeta a impactos asociados con cambios en la acidez y el medio nutritivo.
  • Solicitud ceniza de madera granulado - máximo manera efectiva combatir el proceso de acidificación del suelo. Además, la estructura del suelo se restaura, se suelta.
  • La ceniza de madera granulada contiene todo, excepto nitrógeno, los nutrientes necesarios para las plantas. DZG prácticamente no contiene cloro, por lo que es bueno usarlo para plantas que reaccionan negativamente a este elemento químico.
  • La ceniza de madera granulada se almacena y se almacena indefinidamente en almacenes secos estándar para el almacenamiento de fertilizantes minerales con humedad natural y ventilación de aire.

Inversión en tierra

Los fertilizantes de ceniza de Technoservice son la mejor inversión en tu terreno. La ceniza de madera granulada es un elemento eficiente, respetuoso con el medio ambiente y generador de ingresos de un agricultor responsable.

Al introducir DZG, garantiza un aumento en el valor de sus tierras y su seguridad para las generaciones futuras. Por lo tanto, puede utilizar su suelo de manera rentable como objeto de inversión a largo plazo. Gracias a una buena elección del objeto, incluso la tierra no rentable se convertirá en una parte completamente cultivada de la propiedad agrícola. proporciones naturales nutrientes, larga duración de exposición, solubilidad lenta y distribución uniforme hacen de DZG Technoservice LLC una excelente solución tanto para Agricultura así como desde un punto de vista ambiental!

DZG - ¡para aumentar la productividad!

Durante la investigación de campo, de acuerdo con el región de leningrado programa realizado en 2008-2011. en suelo ácido sódico-podzólico, retirado del uso agrícola unos 5 años antes, fue posible sacar las siguientes conclusiones:

  • La ceniza de madera de las salas de calderas es adecuada para aumentar la fertilidad y eliminar la alta acidez de los suelos sódico-podzólicos.
  • Se obtuvo un aumento total en el rendimiento de los cultivos de 25-64% durante 3 años de rotación de cultivos debido a una sola medida: encalado de suelo sódico-podzólico ligeramente ácido con ceniza de madera de las salas de calderas.
  • Con laboreo complejo, junto con fertilizantes minerales y orgánicos, se pueden lograr rendimientos significativamente mayores.
  • Se recomienda utilizar cenizas de madera de las salas de calderas como mejorador químico durante el encalado periódico y de mantenimiento de suelos ácidos sódico-podzólicos.

Según el Instituto de Investigación Agroquímica de toda Rusia D.N. Pryanishnikov DZG se puede utilizar como fertilizante mineral con las propiedades de un mejorador para la aplicación principal de cultivos agrícolas y plantas ornamentales en suelos ácidos y ligeramente ácidos en terreno abierto y protegido.

Normas aproximadas y plazos de aplicación en la producción agrícola:

  • todos los cultivos - la aplicación principal o previa a la siembra a razón de 1,0-2,0 t/ha;
  • todos los cultivos - la aplicación principal (como mejorador para reducir la acidez del suelo) a razón de 7,0-15,0 t/ha con una frecuencia de 1 vez en 5 años.

Dosis aproximadas, plazos y métodos de aplicación de un agroquímico en parcelas subsidiarias personales:

  • cultivos de hortalizas, flores decorativas, frutas y bayas: aplicación durante la labranza en otoño o primavera o durante la siembra (plantación) a razón de 100-200 g/m2;
  • Cultivos de hortalizas, flores decorativas, frutas y bayas: aplicación durante la labranza en otoño o primavera (como mejorador para reducir la acidez del suelo) a razón de 0,7-1,5 kg / m2 con una frecuencia de 1 vez en 5 años.

G.Khabarovsk



En el proceso de actividad de las empresas de energía eléctrica, una gran cantidad de residuos de cenizas y escorias. El flujo anual de cenizas a vertederos de cenizas en Primorsky Krai es de 2,5 a 3,0 millones de toneladas por año, Khabarovsk, hasta 1,0 millones de toneladas (Fig. 1). Solo dentro de la ciudad de Khabarovsk, más de 16 millones de toneladas de cenizas se almacenan en vertederos de cenizas.

Los residuos de cenizas y escorias (ASW) se pueden utilizar en la producción de diversos hormigones, morteros. Cerámica, materiales de impermeabilización térmica, construcción de carreteras, donde se pueden utilizar en lugar de arena y cemento. Las cenizas volantes secas de los precipitadores electrostáticos de CHPP-3 encuentran una mayor aplicación. Pero el uso de dichos desechos con fines económicos sigue siendo limitado, incluso debido a su toxicidad. Acumulan una cantidad importante de elementos peligrosos. Los vertederos generan constantemente polvo, las formas móviles de los elementos son arrastradas activamente por la precipitación, contaminando el aire, el agua y el suelo. El uso de tales residuos es uno de los problemas más urgentes. Esto es posible eliminando o extrayendo componentes dañinos y valiosos de las cenizas y utilizando la masa restante de cenizas en la industria de la construcción y la producción de fertilizantes.

Breve descripción de los residuos de cenizas y escorias

En las centrales térmicas encuestadas, el carbón se quema a una temperatura de 1100-1600 C. Durante la combustión de la parte orgánica del carbón, se forman compuestos volátiles en forma de humo y vapor, y la parte mineral no combustible del combustible se libera en forma de residuos focales sólidos, formando una masa pulverulenta (ceniza), así como escorias grumosas. La cantidad de residuos sólidos de lignito y lignito oscila entre el 15 y el 40 %. El carbón se tritura antes de quemarlo y, para una mejor combustión, a menudo se le agrega una pequeña cantidad (0,1-2%) de fuel oil.
Durante la combustión del combustible triturado, los gases de combustión arrastran partículas pequeñas y ligeras de ceniza, que se denominan cenizas volantes. El tamaño de partícula de las cenizas volantes varía de 3-5 a 100-150 micrones. La cantidad de partículas más grandes generalmente no supera el 10-15%. Las cenizas volantes son capturadas por recolectores de cenizas. En CHPP-1 de Khabarovsk y Birobidzhanskaya CHPP, la recolección de cenizas es húmeda en depuradores con tubos Venturi, en CHPP-3 y CHPP-2 de Vladivostok, es seca en precipitadores electrostáticos.
Las partículas de ceniza más pesadas se depositan en las cámaras de combustión y se fusionan en escorias grumosas, que son partículas de ceniza agregadas y fusionadas que varían en tamaño de 0,15 a 30 mm. Las escorias se trituran y se eliminan con agua. Las cenizas volantes y la escoria triturada primero se eliminan por separado, luego se mezclan, formando una mezcla de ceniza y escoria.
En la composición de la mezcla de cenizas y escorias, además de las cenizas y las escorias, las partículas de combustible no quemado (subquemado) están constantemente presentes, cuya cantidad es del 10-25%. La cantidad de cenizas volantes, según el tipo de calderas, el tipo de combustible y el modo de combustión, puede ser del 70 al 85% en peso de la mezcla, escoria del 10 al 20%. La pulpa de cenizas y escorias se transporta al vertedero de cenizas a través de tuberías.
La ceniza y la escoria durante el hidrotransporte y en el vertedero de ceniza interactúan con el agua y el dióxido de carbono. Sufren procesos similares a la diagénesis y la litificación. Rápidamente sucumben a la intemperie y cuando se drenan a una velocidad del viento de 3 m/s, comienzan a desempolvar. El color del ASW es ​​gris oscuro, estratificado en la sección, debido a la alternancia de capas de grano irregular, así como a la deposición de una espuma blanca que consiste en microesferas huecas de aluminosilicato.
La composición química promedio del ASW de los CHPP encuestados se proporciona en la siguiente tabla 1.

tabla 1

Límites del contenido medio de los componentes principales de ASW

Componente

Componente

SiO2

51- 60

54,5

3,0 – 7,3

TiO2

0,5 – 0,9

0,75

Na2O

0,2 – 0,6

0,34

Al2O3

16-22

19,4

K2O

0,7 – 2,2

1,56

Fe2O3

5 -8

TAN 3

0,09 – 0,2

0,14

0,1 – 0,3

0,14

P2O5

0,1-0,4

0,24

Cenizas de plantas de cogeneración que utilizan carbón, en comparación con las cenizas de las centrales térmicas que utilizan lignito, se caracterizan por un mayor contenido de SO3 y p.p.p., y un contenido reducido de óxidos de silicio, titanio, hierro, magnesio y sodio. Escorias - con un alto contenido de óxidos de silicio, hierro, magnesio, sodio y óxidos reducidos de azufre, fósforo, p.p.p. En general, las cenizas son altas en sílice, con un contenido bastante alto de aluminatos.
El contenido de elementos de impurezas en ASW según el análisis semicuantitativo espectral de muestras ordinarias y grupales se muestra en la Tabla 2. El oro y el platino representan valor industrial, según el libro de referencia, Yb y Li se acercan a este en valores máximos. El contenido de elementos nocivos y tóxicos no supera los valores admisibles, aunque los contenidos máximos de Mn, Ni, V, Cr se acercan al "umbral" de toxicidad.

Tabla 2

Elemento

CHPP-1

CHPP-3

CHPP-1

CHPP-3

Promedio

máx.

Promedio

Promedio

máx.

Promedio

Ni

40-80

60-80

Licenciado en Letras

1000

2000-3000

800-1000

co

60- 1 00

Ser

ti

3000

6000

3000

6000

Y

10-80

V

60-100

Yb

cr

300-

2000

40-80

100-600

La

Mes

señor

600-800

300-1000

W

Ce

Nótese bien

Carolina del Sur

Zr

100-300

400-600

600-800

li

cobre

30-80

80-100

B

Pb

10-30

60-100

30-60

k

8000

10000-30000

6000-8000

10000

zinc

80-200

1 00

sn

3-40

Au

0,07

0,5-25,0

0,07

0,5-6,0

Georgia

10-20

punto

mg/t

10-50

300-500

ASW consta de componentes cristalinos, vítreos y orgánicos.

La sustancia cristalina está representada tanto por minerales primarios de la sustancia mineral del combustible como por nuevas formaciones obtenidas en el proceso de combustión y durante la hidratación y meteorización en el depósito de cenizas. En total, se encuentran hasta 150 minerales en el componente cristalino de ASW. Los minerales predominantes son los meta y ortosilicatos, así como los aluminatos, ferritas, aluminoferritas, espinelas, minerales arcillosos dendríticos, óxidos: cuarzo, tridimita, cristobalita, corindón, -alúmina, óxidos de calcio, magnesio y otros. A menudo se observa, pero en pequeñas cantidades, minerales minerales: casiterita, wolframita, estanina y otros; sulfuros: pirita, pirrotita, arsenopirita y otros; sulfatos, cloruros, muy raramente fluoruros. Como resultado de los procesos hidroquímicos y la meteorización, en los vertederos de cenizas aparecen minerales secundarios: calcita, portlandita, hidróxidos de hierro, zeolitas y otros. De gran interés son los elementos nativos y los intermetálicos, entre los que se encuentran: plomo, plata, oro, platino, aluminio, cobre, mercurio, hierro, hierro al níquel, ferruros de cromo, oro cuproso, diversas aleaciones de cobre, níquel, cromo con silicio y otros.

Encontrar mercurio líquido en gotas, a pesar de alta temperatura la combustión del carbón es un hecho bastante común, especialmente en la composición de la fracción pesada de los productos de enriquecimiento. Esto probablemente explica la contaminación por mercurio de los suelos cuando se utiliza ASW como fertilizante sin un tratamiento especial.

Sustancia vítrea - producto de transformaciones incompletas durante la combustión, constituye una parte importante de los males. Está representado por vidrio de diferentes colores, en su mayoría negros con un brillo metálico, varias microesferas (bolas) de nácar vítreo esférico y sus agregados. Forman la mayor parte del componente de escoria de ASW. En composición, estos son óxidos de aluminio, potasio, sodio y, en menor medida, calcio. También incluyen algunos productos de tratamiento térmico. minerales de arcilla. A menudo, las microesferas son huecas por dentro y forman formaciones espumosas en la superficie del vertedero de cenizas y en los estanques de captación.

La materia orgánica está representada por partículas de combustible sin quemar (under-burning). La materia orgánica transformada en el horno es muy diferente a la original y se presenta en forma de coque y semicoque de muy baja higroscopicidad y rendimiento volátil. La cantidad de underburning en el ASW estudiado fue del 10-15%.

Componentes valiosos y útiles de ASW

De los componentes ASW, el concentrado magnético que contiene hierro, el carbón secundario, las microesferas huecas de aluminosilicato y una masa inerte de composición de aluminosilicato, una fracción pesada que contiene una mezcla de metales nobles, elementos raros y oligoelementos, son de interés práctico en la ceniza.

Como resultado de muchos años de investigación, se han obtenido resultados positivos en la extracción de componentes valiosos de los residuos de cenizas y escorias (ASW) y su aprovechamiento completo (Fig. 2).

Al crear una cadena tecnológica consistente de varios dispositivos y equipos, es posible obtener carbón secundario, concentrado magnético que contiene hierro, fracción mineral pesada y masa inerte de ASW.

carbón secundario. Durante el estudio tecnológico se aisló un concentrado de carbón por el método de flotación, al que llamamos carbón secundario. Se compone de partículas de carbón sin quemar y sus productos. procesamiento térmico– coque y semicoque, caracterizados por un mayor valor calorífico (>5600 kcal) y contenido de cenizas (hasta 50-65%). Después de la adición de fuel oil, el carbón secundario puede quemarse en una central térmica o, haciendo briquetas con él, venderse a la población como combustible. Se extrae de ASW por flotación. Rendimiento de hasta 10-15% por peso de ASW procesado. El tamaño de las partículas de carbón es de 0-2 mm, con menos frecuencia hasta 10 mm.

El concentrado magnético que contiene hierro obtenido a partir de residuos de cenizas y escorias consiste en un 70-95% de agregados magnéticos esféricos y cascarilla. Otros minerales (pirrotita, limonita, hematita, piroxenos, clorita, epidota) están presentes en cantidades que van desde granos individuales hasta 1-5% en peso del concentrado. Además, en el concentrado se observan esporádicamente granos raros de platinoides, así como aleaciones de hierro-cromo-níquel.

Exteriormente, es una masa pulverulenta de grano fino de color negro y gris oscuro con un tamaño de partícula predominante de 0,1-0,5 mm. Partículas mayores de 1 mm no más del 10-15%.

El contenido de hierro en el concentrado oscila entre 50 y 58%. La composición del concentrado magnético de los residuos de cenizas y escorias del depósito de cenizas CHP-1: Fe - 53,34%, Mn - 0,96%, Ti - 0,32%, S - 0,23%, P - 0,16%. Según el análisis espectral, el concentrado contiene Mn hasta 1%, Ni las primeras décimas de %, Co hasta 0,01-0,1%, Ti -0,3-0,4%, V - 0,005-0,01%, Cr - 0,005-0,1 (raramente hasta 1%), W - de w. hasta 0,1%. la composicion es buena mineral de hierro con aditivos ligantes.

El rendimiento de la fracción magnética según la separación magnética en condiciones de laboratorio oscila entre el 0,3 y el 2-4 % en peso de la ceniza. Según datos de la literatura, cuando se procesan residuos de cenizas y escorias por separación magnética en condiciones de producción, el rendimiento de concentrado magnético alcanza el 10-20% en peso de cenizas, con una extracción de 80-88% Fe2O3 y el contenido de hierro de 40-46 %

El concentrado magnético de residuos de cenizas y escorias se puede utilizar para la producción de ferrosilicio, hierro fundido y acero. También puede servir como materia prima para la pulvimetalurgia.

Las microesferas huecas de aluminosilicato son un material disperso compuesto por microesferas huecas que varían en tamaño de 10 a 500 micras (Fig. 3). La densidad aparente del material es de 350-500 kg/m3, específica de 500-600 kg/m3. Los principales componentes de la composición fase-mineral de las microesferas son la fase de vidrio de aluminosilicato, la mullita y el cuarzo. Hematita, feldespato, magnetita, hidromica, óxido de calcio están presentes como impurezas. Sus componentes predominantes composición química son silicio, aluminio, hierro (Tabla 3). Las microimpurezas de varios componentes son posibles en cantidades por debajo del umbral de toxicidad o importancia industrial. El contenido de radionucleidos naturales no supera los límites permisibles. La actividad efectiva específica máxima es de 350-450 Vk/kg y corresponde a materiales de construcción de segunda clase (hasta 740 Vk/kg).

SiO2

52-58

Na2O

0,1-0,3

TiO2

0,6-1,0

K2O

Al2O3

TAN 3

no más de 0.3

Fe2O3

3,5-4,5

P2O5

0,2-0,3

Humedad

no más de 10

flotabilidad

al menos 90

El contenido de Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn no supera el 0,05% de cada elemento.
Debido a su forma esférica regular y baja densidad, las microesferas tienen las propiedades de un excelente relleno en una amplia variedad de productos. Las áreas prometedoras de uso industrial de las microesferas de aluminosilicato son la producción de esferoplásticos, termoplásticos para señalización vial, fluidos de lechada y de perforación, cerámicas de construcción livianas y radiotransparentes para aislamiento térmico, materiales no cocidos para aislamiento térmico y hormigones resistentes al calor.
En el extranjero, las microesferas se utilizan ampliamente en diversas industrias. En nuestro país, el uso de microesferas huecas está muy limitado y éstas, junto con las cenizas, se vierten en basureros. Para las centrales térmicas, las microesferas son un "material nocivo" que obstruye las tuberías de suministro de agua en circulación. Debido a esto, es necesario reemplazar completamente las tuberías en 3-4 años o realizar trabajos complejos y costosos para limpiarlas.
La masa inerte de la composición de aluminosilicato, que es del 60 al 70% de la masa de ASW, se obtiene después de la eliminación (extracción) de las cenizas de todos los concentrados anteriores y componentes útiles y fracción pesada. En composición, está cerca de la composición general de la ceniza, pero contendrá un orden de magnitud menos glándulas, además de nocivas y tóxicas. Su composición es principalmente aluminosilicato. A diferencia de la ceniza, tendrá una composición granulométrica uniforme más fina (debido a la molienda al extraer la fracción pesada). De acuerdo con las propiedades ecológicas y fisicoquímicas, puede ser ampliamente utilizado en la producción de materiales de construcción, construcción y como fertilizante, un sustituto de la harina de cal (mejorador).
Los carbones quemados en la central térmica, al ser absorbentes naturales, contienen impurezas de muchos elementos valiosos (Tabla 2), incluidas tierras raras y metales preciosos. Cuando se queman, su contenido en cenizas aumenta de 5 a 6 veces y pueden ser de interés industrial.
La fracción pesada recuperada por gravedad mediante plantas de concentración avanzada contiene metales pesados, incluidos metales preciosos. Mediante la puesta a punto, se extraen metales preciosos de la fracción pesada y, a medida que se acumulan, otros componentes valiosos (Cu, raros, etc.). La producción de oro de los vertederos de cenizas individuales estudiados es de 200-600 mg por tonelada de ASW. El oro es delgado, no recuperable por métodos convencionales. Se utiliza tecnología de know-how para extraerlo.
Muchas personas están involucradas en la eliminación de ASW. Se conocen más de 300 tecnologías para su procesamiento y uso, pero en su mayoría están dedicadas al uso de cenizas en la construcción y la producción de materiales de construcción, sin afectar la extracción de componentes tanto tóxicos y nocivos como útiles y valiosos.
Hemos desarrollado y probado en condiciones de laboratorio y semi-industriales un esquema básico para el procesamiento de ASW y su eliminación completa (Fig.).
Al procesar 100 mil toneladas de ASW, puede obtener:
- carbón secundario - 10-12 mil toneladas;
- concentrado de mineral de hierro - 1,5-2 mil toneladas;
- oro - 20-60 kg;
- material de construcción (masa inerte) - 60-80 mil toneladas.
En Vladivostok y Novosibirsk, se desarrollaron tecnologías de procesamiento de ASW de tipo similar, se calcularon los posibles costos y se proporcionó el equipo necesario.
La extracción de componentes útiles y la utilización completa de los residuos de cenizas y escorias mediante el aprovechamiento de sus propiedades útiles y la producción de materiales de construcción liberarán el espacio ocupado y reducirán el impacto negativo sobre el medio ambiente. El beneficio es deseable, pero no el factor decisivo. Los costos de procesamiento de materias primas tecnogénicas con la producción de productos y la neutralización simultánea de desechos pueden ser más altos que el costo de los productos, pero la pérdida en este caso no debe exceder los costos de reducción del impacto negativo de los desechos en el medio ambiente. Y para las empresas de energía, la utilización de residuos de cenizas y escorias es una reducción en los costos tecnológicos para la producción principal.

Literatura

1. Bakulin Yu.I., Cherepanov A.A. Oro y platino en residuos de cenizas y escorias del CHPP de Khabarovsk // Minerales y metales, 2002, No. 3, pp. 60-67.
2. Borisenko L.F., Delitsyn L.M., Vlasov A.S. Perspectivas para el uso de cenizas de centrales térmicas de carbón./JSC "Geoinformmark", M.: 2001, 68p.
3. Kizilshtein L.Ya., Dubov I.V., Spitsgauz A.P., Parada S.G. Componentes de cenizas y escorias de centrales térmicas. Moscú: Energoatomizdat, 1995, 176 p.
4. Componentes de cenizas y escorias de centrales térmicas. Moscú: Energoatomizdat, 1995, 249 p.
5. Composición y propiedades de las cenizas y escorias de centrales térmicas. Manual de referencia, ed. Melentyeva V.A., L.: Energoatomizdat, 1985, 185 p.
6. Tselykovsky Yu.K. Algunos problemas del uso de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas en Rusia. Generador de energia. 1998, N° 7, págs. 29-34.
7. Tselykovsky Yu.K. Experiencia en el uso industrial de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas // Nuevo en el sector energético ruso. Energoizdat, 2000, nº 2, pp. 22-31.
8. Elementos valiosos y tóxicos en carbones comerciales de Rusia: Manual. M.: Nedra, 1996, 238 p.
9. Cherepanov A.A. Materiales de cenizas y escorias// Los principales problemas del estudio y extracción de materias primas minerales de la región económica del Lejano Oriente. El complejo de recursos minerales de la FER a principios de siglo. Sección 2.4.5. Khabarovsk: Editorial de DVIM-Sa, 1999, pp. 128-120.
10. Cherepanov A.A. Metales nobles en residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas del Lejano Oriente // Geología del Pacífico, 2008. V. 27, No. 2, pp. 16-28.

Lista de dibujos
al artículo de A.A.Cherepanov
Aprovechamiento de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas en la construcción

Figura 1. Llenado del vertedero de cenizas de CHPP-1, Khabarovsk
Figura 2. diagrama de circuito tratamiento integral de residuos de cenizas y escorias de centrales térmicas.
Fig. 3. Microesferas huecas de aluminosilicato ASW.

Si encuentra un error, seleccione un fragmento de texto y presione Ctrl+Enter.