Центробежные сепараторы для переработки техногенных отходов

Зола – ценное вторичное сырьё

Каждый золоотвал – это уникальное месторождение. Качественный и количественный состав золы, сажи, шлака зависит от сжигаемого горючего и от условий сжигания. Объём хранилища, глубина залегания, рельеф и качество дна хранилища – не могут быть везде одинаковыми. Это говорит о том, что технологический процесс, цели и задачи переработки следует рассматривать как уникальные. Насколько состав золы зависит от марки исходного угля можно судить по составу сухой золы уноса, не контактировавшей с водой (http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=3294).
В России разрабатывается несколько крупных угольных бассейнов.
Кемеровская область. Кузнецкий угольный бассейн является крупнейшим угольным бассейном в мире. Угли относятся к числу лучших, и при этом имеют разнообразное качество. В глубоких горизонтах – более качественные угли: влаги 5-15%, золы 4-16%, летучих веществ 4-42%, фосфора до 0,12%, серы 0,4-0,6%, теплота сгорания 29,1-36,01 КДж/кг. Угли вблизи поверхности имеют более высокое содержание влаги, до 30% золы, содержание серы пониженное.
Иркутский угольный бассейн. Расположен на юге Иркутской области.
- Хакасские угли. Минусинский угольный бассейн находится в Минусинской котловине. К наиболее крупным месторождениям относятся Изыхское и Черногорское. Здесь преобладают длиннопламенные каменные угли. Теплота сгорания 31-37 МДж/кг. Низкое содержание серы – до 1%. Угли среднезольные - от 6,6-17,8% до 11-29%.
- Канско-Ачинский угольный бассейн. Красноярский край. Значительные запасы бурого энергетического угля. Добыча открытым способом. Средняя зольность составляет 7-14%, теплота сгорания 2800-3800 ккал/кг. Малое содержание серы.
- Экибастузский угольный бассейн. Казахстан. Один из самых значительных по запасам угля. Бассейн занимает первое место в мире по концентрации угля: двести тонн на один квадратный метр, - и один из самых перспективных в мире по добыче угля открытым способом. Зольность угля достигает 40-50%.
Угли подразделяют на бурые, каменные и антрациты. Самая высокая теплота сгорания у антрацитов, а самая низкая – у бурых углей. Угли марок Г, Д и антрациты используются в котельных, как правило. Угли марок ОС, СС и Т поставляются на ТЭС, так как они имеют высокую теплоту сгорания. Для производства стали и чугуна обычно используются угли марок Г и Ж.
От происхождения, вида угля и способа сжигания получается совершенно разная зола.
 Высоко ценится в строительстве зола из углей Канско-Ачинского бассейна, так как она содержит до 40-50% зольного вяжущего. Этот компонент, выделенный из буроугольной золы используется для производства лёгких и особо лёгких бетонов. Магнетит содержится в количестве 3-5%, он применяется для изготовления тяжёлых бетонов и как металлургическое сырьё. Несгоревший уголь может быть направлен для повторного сжигания. Если оставшаяся часть золы не содержит вредных компонентов, она может быть использована как песок.
Золы каменных углей, особенно Кузнецкого бассейна имеют более сложный химический состав и структуру. В золе находятся разнообразные по составу и размеру микросферы, что представляет особый интерес. Имеются предприятия, производящие искусственно подобные алюмосиликатные микросферы и стеклянные микросферы, и стоимость такой продукции доходит до EUR 15 за 1 кг. Хоронить такой продукт в отвалах, по крайней мере, неразумно.
По мнению экспертов в Западных странах не занимаются в должной мере извлечением микросфер из золы уноса, разделением золы на фракции. Даже нет понимания, зачем это нужно, потому, что традиционно там было принято добавлять золу в качестве добавки к цементу, бетону, использовали при строительстве дорог, планировке ландшафтов. Только на эти цели используется вся образующаяся зола. Во-первых, нет достаточного количества новых идей, во-вторых, не развиты технологии добычи и отсутствует специализированное оборудования.
Примерный состав каменноугольной золы:

• микросферы с основным составом SiO2 – 60%;
• микросферы с содержанием муллита – 25%;
  
• лёгкие алюмосиликатные микросферы – 1-2%;
  
• магнетит сферический – 3-5%;
  
• кокс – 1-7%;
  
• прочие минералы – 2%.

Размер микросфер находится в диапазоне от 1 мкм до 150-200 мкм (в ряде случаев - до 400 мкм).
Задача в том, чтобы выделить микросферы и разделить их по истинному удельному весу и размеру. Каждая группа микросфер может иметь свой цвет. В зависимости от физико-химических характеристик микросферы могут быть использованы в следующих областях:

• в качестве наполнителя при производстве пластмасс, полимеров, продуктов тяжёлого органического синтеза, композитных материалов;
  
• в специальных бетонах, тампонажных буровых растворах для повышения текучести;
  
• в качестве наполнителя в любых изделиях из резины, полиуретана;
  
• при производстве штукатурок, сухих строительных смесей, мастик вместо песка и пластификаторов;
  
• в качестве наполнителя в лакокрасочных материалах для уменьшения теплопроводности покрытий и придания определённого цвета.
  
• и т.д.
  

Во всех случаях микросферы хорошо заполняют объём, имеют в своей массе хорошую текучесть, обладают высокой твёрдостью и прочностью, низкой теплопроводностью при малом насыпном и истинном удельном весе.

Распечатать