ISBN 978-5-4387-0260-3 В пособии изложены: основной состав, строение и физико-химические свойства шлаков черной и цветной металлургии и их влияние на процессы шлакопереработки. <...> УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАКОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ И ЛОМА ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ . <...> Использование металлургических агрегатов для переработки бытовых отходов . <...> Пылеобразование и пылегазовые выбросы при продувке металла кислородом . <...> 189 5 Введение Проблема переработки отвальных шлаков и извлечения из них металлических компонентов с последующим использованием их в качестве вторичного сырья является одной из актуальных в металлургии. <...> Побочные отходы могут быть твердыми (зола, абразивы, огнеупоры), жидкими (смазочно-охлаждающие жидкости, минеральные масла и другие нефтепродукты, отходы гальванопроизводства) и газообразными (отходящие газы). <...> 1.1 Коды отходов 180000 181000 184000 187000 Отходы целлюлозы, бумаги и картона Отходы производства и переработки древесины Отходы переработки целлюлозы Отходы бумаги и картона 190000 Другие отходы от переработки продуктов животного и растительного происхождения 199000 Другие отходы от переработки и улучшения продуктов животного и растительного происхождения 300000 ОТХОДЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ 310000 311000 312000 313000 314000 316000 340000 350000 351000 353000 355000 390000 399000 500000 510000 511000 513000 515000 520000 521000 522000 524000 527000 531000 533000 535000 540000 541000 542000 544000 547000 Отходы горнодобывающей промышленности Отходы металлов и сплавов Лом и отходы железа и стали Лом и отходы цветных металлов и сплавов Металлические шламы Другие отходы минерального происхождения Другие отходы минерального происхождения, а также отходы рафинирования продуктов ОТХОДЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Отходы оксидов, гидроксидов, солей Гальванические шламы Отходы оксидов и гидроксидов Отходы солей Отходы кислот, щелочей и концентратов Отходы неорганических кислот Отходы органических кислот Отходы щелочей Концентраты 530000 Отходы средств защиты растений, средств дезинфекции, отходы <...>
Технологии_переработки_металлургических_отходов.pdf
УДК 669.05(075.8)
ББК 34.3я73
В15
Валуев Д.В.
В15
Технологии переработки металлургических отходов: учебное
пособие / Д.В. Валуев, Р.А. Гизатулин; Юргинский технологический
институт. – Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2013. – 191 с.
ISBN 978-5-4387-0260-3
В пособии изложены: основной состав, строение и физико-химические
свойства шлаков черной и цветной металлургии и их влияние на процессы
шлакопереработки. Подробно представлены технологические решения
по уборке шлаков от плавильных агрегатов, грануляции и поризации шлаковых
расплавов, переработке ковшовых остатков и извлечению металла.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности
150101 «Металлургия черных металлов», также может быть полезно широкому
кругу инженерно-технических работников предприятий металлургии
и машиностроения в целях самообразования.
УДК 669.05(075.8)
ББК 34.3я73
Рецензенты
Доктор технических наук, профессор
Новокузнецкого института (филиал) КемГУ
И.Ф. Селянин
Кандидат технических наук, доцент СибГИУ
В.И. Дмитриенко
ISBN 978-5-4387-0260-3
© ФГБОУ ВПО НИ ТПУ Юргинский
технологический институт (филиал), 2013
© Валуев Д.В., Гизатулин Р.А., 2013
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ОТХОДЫ ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ........ 7
1.1. Общая классификация отходов ........................................................... 7
1.2. Общие данные ..................................................................................... 15
1.3. Виды отходов ...................................................................................... 22
1.3.1. Проблема опасных отходов ......................................................... 23
ГЛАВА 2. ПОДГОТОВКА ОТХОДОВ К ПЕРЕРАБОТКЕ ................ 24
2.1. Дробление и измельчение .................................................................. 24
2.1.1. Оборудование для дробления и измельчения ............................ 25
2.2. Грохочение и классификация ............................................................ 29
2.2.1. Классификация материалов ......................................................... 32
2.3. Технологические схемы дробления и измельчения ........................ 35
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ШЛАКОВ И ИХ СВОЙСТВА ....... 38
3.1. Состав шлаков и их классификация .................................................. 38
3.1.1. Доменные шлаки ........................................................................... 39
3.1.2. Сталеплавильные шлаки .............................................................. 40
3.1.3. Ферросплавные шлаки .................................................................. 43
3.2. Строение жидких шлаков ................................................................... 46
3.3. Роль элементов в формировании структуры шлаков ...................... 49
3.4. Фазовый состав шлаков ...................................................................... 55
3.5. Свойства шлаков ................................................................................. 61
3.5.1. Основные физико-химические свойства шлаков ...................... 61
3.6. Процессы распада шлаков .................................................................. 70
3.6.1. Химические критерии ................................................................... 70
3.6.2. Структурные критерии ................................................................. 73
3.6.3. Гидравлическая активность шлаков ........................................... 75
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ОТХОДОВ .................................................................................................... 77
4.1. Введение (добавка) отходов в шихту ................................................ 77
4.1.1. Использование чисто металлургических технологий
непосредственно в процессе производства стали ..................... 77
4.2. Комплексное использование продуктов, получаемых
на кислородных станциях .................................................................. 78
4.3. Производственные отходы на предприятиях
черной металлургии............................................................................ 79
4.3.1. Потери при переработке железной руды в процессе
обогащения .................................................................................... 80
4.3.2. Отходы на металлургических комбинатах ................................. 80
3
Стр.3
4.4. Лом и скрап черных металлов ........................................................... 84
ГЛАВА 5. УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАКОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ
АГРЕГАТОВ И ЛОМА ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ .............. 89
ГЛАВА 6. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ЛОМА
И ОТХОДОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ....................................... 115
6.1. Переработка вторичных алюминиевых отходов ........................... 115
6.2. Гидрометаллургическая переработка некондиционного
лома электродвигателей .................................................................. 126
6.3. Переработка свинецсодержащих отходов ...................................... 127
6.4. Переработка цинксодержащих отходов ......................................... 129
6.5. Переработка никельсодержащих отходов ...................................... 131
6.6. Переработка отходов титановых сплавов ...................................... 133
6.7. Переработка оловосодержащих отходов ........................................ 134
6.8. Переработка вольфрамсодержащих отходов ................................. 137
6.9. Переработка ртутьсодержащих отходов ........................................ 139
6.10. Переработка селенсодержащих отходов ...................................... 140
6.11. Переработка ренийсодержащих отходов...................................... 141
6.12. Плазменные установки ................................................................... 142
6.13. Использование металлургических агрегатов
для переработки бытовых отходов .............................................. 145
ГЛАВА 7. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ
ПРИРОДЫ В МЕТАЛЛУРГИИ ............................................................. 149
7.1. Природные ресурсы .......................................................................... 149
7.1.1. Главные виды .............................................................................. 149
7.1.2. Степень возобновляемости ........................................................ 150
7.1.3. Характер использования ............................................................ 150
7.1.4. Природа и человек ...................................................................... 150
7.1.5. Охрана природы .......................................................................... 151
7.1.6. Окружающая среда ..................................................................... 152
7.1.7. Природопользование .................................................................. 152
7.1.8. Основные направления охраны окружающей среды
и рационального природопользования ..................................... 153
7.2. Отходы и их утилизация .................................................................. 154
7.3. Правовые аспекты проблем охраны природы................................ 154
7.3.1. Закон «Об охране окружающей природной среды» ................ 155
7.3.2. Закон «Об отходах производства и потребления» .................. 158
7.3.3. Федеральный Закон «О санитарно-эпидемиологическом
благополучии населения» .......................................................... 158
7.3.4. Уголовная ответственность за экологические преступления 159
4
Стр.4
ГЛАВА 8. ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН И ЕГО ОХРАНА .................. 161
8.1. Воздушный бассейн .......................................................................... 161
8.2. Пылеулавливание .............................................................................. 161
ГЛАВА 9. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ ............................................................ 166
9.1. Сточные воды и их очистка ............................................................. 166
ГЛАВА10. ОХРАНА ПРИРОДЫ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ
В МЕТАЛЛУРГИИ ................................................................................... 172
10.1. Некоторые особенности структуры металлургического
производства ................................................................................... 172
10.2. Экономия энергоресурсов .............................................................. 174
10.2.1. Использование высокопотенциальных ВЭР .......................... 175
10.2.2. Утилизация тепла отходящих газов ........................................ 175
10.2.3. Особенности утилизации конвертерных газов ...................... 176
10.2.4. Пути использования низкопотенциальных ВЭР.................... 177
10.2.5. Сравнение эффективности энергоресурсов ........................... 178
ГЛАВА 11. ЗАЩИТА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА
В МЕТАЛЛУРГИИ ................................................................................... 180
11.1. Особенности защиты воздушного бассейна
в сталеплавильных цехах ............................................................... 180
11.2. Пылеобразование и пылегазовые выбросы
при продувке металла кислородом ............................................... 181
11.3. Борьба с «неорганизованными» выбросами ................................ 182
11.4. Охрана водного бассейна
на металлургических предприятиях ............................................. 183
11.5. Черная металлургия и проблемы снижения выбросов
«парниковых газов» ........................................................................ 186
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................... 189
5
Стр.5