В настоящее время большое внимание уделяется комплексному использованию сырьевых ресурсов, мобилизации и использованию вторичных ресурсов. За счет вторичных материальных ресурсов покрывается часть потребности народного хозяйства в цветных металлах; растут объемы переработки шлаков черной металлургии. В области использования отходов производства уже имеются существенные научно-техническиедостижения. Как уже отмечалось выше, основные отходы черной металлургии уже широко используются в народном хозяйстве. В таблице 21 указаны материалы, изготавливаемые из доменных и сталеплавильных шлаков.
Таблица 21 - Материалы, изготавливаемые из доменных и сталеплавильных шлаков
| Металлургические | Материалы из шлаков | Области применения | |
| шлаки | |||
| Щебень из коржевых | Конструкционный бетон | ||
| остатков | |||
| легкий конструкционный бетон | |||
| 1.1 высокопрочный | |||
| теплоизоляционный бетон | |||
| теплоизоляционные материалы | |||
| 2.1 битумошлаковые смеси для | |||
| Пемза | изоляции трубопроводов | ||
| жаропрочный шлакопемзобетон | |||
| Доменные | конструкционно- | ||
| теплоизоляционный бетон | |||
| 4.1 шлакопемзоперлитобетон | |||
| битумно-минеральныесмеси для | |||
| дорог | |||
| конструкционный бетон | |||
| 1.1 облегченный бетон | |||
| Литой щебень | 2 гидротехнический бетон | ||
| жаропрочный бетон | |||
| бетон для дорожного строительства | |||
| Гранулированный шлак | |||
| Шлаковый щебень для | 1активная тонкомолотая добавка | ||
| Сталеплавильные | дорожного строительства | 1.1 шлакощелочновяжущие | |
| Резкоохлажденный | 1 активная тонкомолотая добавка | ||
| (гранулированный) щебень | 1.1 конвертерно- | ||
| шлакощелочновяжущие |
Кроме шлаков, на металлургических предприятиях образуются твердые отходы в виде пыли; жидкие отходы (сточные воды), содержащие кислоты, щелочи, твердые частицы, масляные эмульсии; газообразные отходы, содержащие соединения серы, углерода, азота, сложные соединения углерода и водорода. Объемы этих отходов составляют сотни тонн.
Образующиеся отходы находят применение, как на самих металлургических предприятиях, так и на предприятиях других отраслей промышленности.
Основные направления использования уловленной пыли в металлургии определяются способом улавливания (сухие и мокрые методы); природой, физико-химическимисвойствами пыли; концентрацией потенциально полезного компонента; токсичностью пыли; пригодностью для последующей переработки и др. Применяются методы рекуперации, ликвидации и изоляции промышленной пыли.
В таблице 22 показаны продукты, получаемые из отходов металлургического производства.
Таблица 22 - Продукты, получаемые из отходов металлургического производства
| Производство | Вид отходов | Использование отходов | ||
| Добыча руды | 1 вскрышные | 1.1 | заполнение карьеров; | |
| породы | 1.2 | строительный материал | ||
| Коксохимическое | 1 пыль | 1.1 | использование в аглошихте; | |
| газы | 2.1 | топливо | ||
| Агломерационное | 1 пыль | 1.1 | использование в аглошихте; | |
| 1.2 | окатыши для доменного производства | |||
| Доменное | 1 шламы | 1.1 | пигменты в лакокрасочной | |
| промышленности, | ||||
| Производство цветного силикатного кирпича, | ||||
| Производство цветного портландцемента; | ||||
| 1.2 | удобрения; | |||
| 1.3 | добавка к аглошихте; | |||
| скрап | 2.1 | оксид железа для порошковой металлургии; | ||
| 2.2 | производство железококса; | |||
| шлак, пыль | 3.1 | производство удобрений, шлаковаты; | ||
| 3.2 | производство бетона; | |||
| 3.3 | производство цемента; | |||
| 3.4 | строительство дорог | |||
| 4графито- | 4.1 | чугунный лом; | ||
| содержащие | 4.2 | доменный присад; | ||
| отходы | 4.3 | шлаковый щебень | ||
| Сталеплавильное | 1 шлак | 1.1 | регенерация для извлечения железа и пыли | |
| 1.2 | производство цемента; | |||
| шлам | 2.1 | использование вместо богатой кусковой | ||
| руды; | ||||
| пыль | 3.1 | производство удобрений; | ||
| бой огнеупоров | 4.1 | строителльствл дорог | ||
| Прокатное | 1 окалина | 1.1 | добавка к аглошихте; | |
| шлам | 2.1 | производство удобрений; | ||
| 2.2 | добавка к аглошихте; | |||
| 2.3 | производство строительных материалов; | |||
| травильные | 3.1 | наполнители в производстве полимеров и | ||
| стоки | пластмасс |
Однако нельзя считать, что все вопросы использования отходов черной металлургии уже решены. Число технических решений по использованию отходов в металлургии значительно уступает числу аналогичных решений в строительстве и химии. Необходимы дальнейшие разработки, осуществление организационных мероприятий. Еще огромное количество шлаков находится в отвалах, плохо используются шламы электрометаллургического производства.
Разработки в данном направлении ведутся постоянно. Предложена новая технология получения комплексного металлургического сырья из железо- и углеродосодержащих отходов, разработанная совместно исследователями ООО «ЭкоМашГео» и учеными Московского Государственного института стали и сплавов.
В основе предложенной технологии утилизация и рециклинг отходов промышленных производств через холодное брикетирование методом вибропрессования.
Актуальность данной темы возникла на стыке двух противоречий, возникающих в металлургическом производстве:
С одной стороны:
-запасыкоксующихся углей неуклонно сокращаются, их цена постоянно растет;-уменьшаетсядобыча природного железорудного сырья, увеличиваются затраты на его
обогащение; -практическине осваиваются новые месторождения природных ископаемых;
- постоянно растут тарифы на энергоресурсы и железнодорожные перевозки. С другой стороны:
-накопленныедесятилетиями отходы металлургического, машиностроительного, горнодобывающего и химического производств,топливно-энергетическогокомплекса на сегодняшний день не уменьшаются, а продолжают расти;
-расположеныэти отходы вблизи металлургических и химических производств; - не требуется огромных затрат на их разведку и освоение.
Анализ данных противоречий позволил сформулировать научную задачу с решением по двум направлениям:
Содной стороны: переработка и утилизация отходов, использование их в виде относительно дешевого сырья для металлургического производства дадут значительное снижение затрат на шихту, повышение качества и конкурентоспособности, а главное, снижение себестоимости готовой продукции.
Сдругой стороны: решение экологической проблемы очистки целых регионов, где скопились огромные техногенные месторождения отходов, а так же утилизации текущих накоплений отходов от вышеперечисленных производств.
Существующие технологии вторичного использования отходов различных производств, в первую очередь, металлургических – несовершенны. Например: использование аглодоменного шлама при производстве агломерата имеет технологический предел не выше 250 кг на тонну агломерата.
Пыль установок сухого тушения кокса - ценнейшее топливо с высоким содержанием углерода - в лучшем случае используется как материал для вспенивания сталеплавильного шлака в электродуговых печах или добавляется к шихте для коксования.
Специалисты «ЭкоМашГео», занимаясь разработками в этом направлении с 1997г. и накопив большой научно-техническийпотенциал, на стыке двух отраслей, - металлургии и строительных технологий, - разработали принципиально новый способ подготовки шихтового материала для металлургических переделов.
В результате многолетней работы создан металлургический брикет с использованием нетрадиционного связующего и углеродистого наполнителя для всех видов металлургических переделов, т.е. принципиально новая композиционная шихта, применение которой в металлургии способно вернуть отходы промышленности в металлургический передел в виде железо-углеродо-содержащихбрикетов, как сырья с достаточно высокой рентабельностью.
Производство таких брикетов позволит существенно улучшитьтехнико-экономическиепоказатели переделов металлургических предприятий, улучшив при этом экологическую обстановку регионов.
