Використання відходів збагачення вугілля для отримання будівельних матеріалів
Сировина
Хімічний склад речовин, які використовують для отримання будівельних матеріалів, ідентичний хімічному складу відходів вуглезбагачення. Перевага останніх полягає у тому, що вони містять горючі складові. Це є сприятливим у тих випадках, коли для виробництва будівельних матеріалів потрібне тепло (виробництво стінових керамічних матеріалів, легких заповнювачів бетонів, цементу та ін.).
Попередня підготовка відходів вуглезбагачення
Поточні відходи гравітаційного збагачення або відходи відвалів подрібнюють до різної крупності залежно від напрямку їхнього використання. Для виробництва стінової кераміки відходи попередньо подрібнюють до крупності 2-3 мм. Для ефективного подрібнення вологість відходів гравітаційного збагачення не повинна перевищувати 10-12 %.
Найбільш повно вимогам крупності вихідної сировини задовольняють відходи флотації, які не потребують додаткового подрібнення. Однак у тому вигляді, у якому вони випускаються фабрикою, їхнє використання неможливе, оскільки вони погано транспортуються. Підсушка відходів флотації у весняно-літній період до вологості 22-24 % може здійснюватись природним шляхом на спеціальних майданчиках перед завантаженням у транспортні посудини. Але при цьому неможливо організувати безперервне протягом року їх відвантаження. Більш раціональне рішення — поточна обробка відходів флотації з попереднім зневодненням у фільтр-пресах і підсушкою у термічних сушильних установках. Просушений продукт являє собою сипкий матеріал, який містить 8-10 % частинок крупністю 0-3 мм, близько 80 % гранул крупністю 3-15 мм і 12-15 % грудок крупністю 15-30 мм. Підсушка попередньо зневоднених відходів флотації у барабанах з ланцюговою насадкою дозволяє цілий рік отримувати сипкий продукт, придатний для виготовлення стінових керамічних виробів. Інший спосіб підготовки відходів флотації полягає у їхній сушці без проміжної операції зневоднення у фільтр-пресах.
Виробництво цегли з відходів збагачення вугілля
Див. Виробництво цегли з відходів збагачення вугілля
Цегельне виробництво є найбільш ємним споживачем відходів вуглезбагачення. Відходи можуть використовуватися у двох напрям-ках: як паливно-мінеральна домішка і як основна сировина. У зв'язку з цим розроблені вимоги до відходів вуглезбагачення, відповідно до яких вони класифікуються на три групи — І, ІІ, ІІІ.
Вміст сірки у готовому продукті в основному регламентується санітарно-гігієнічними нормами. При випалі цегли вихід газоподібних сполук сірки досягає 60-80 % від її вмісту у вихідній шихті.
Вміст вуглецю визначає продуктивність випальних печей: чим його більше, тим більше часу потрібно на випал цегли. Технологія виготовлення цегли з відходів вуглезбагачення, які використовуються як паливно-мінеральна домішка або як основна сировина, практично не відрізняється від традиційної технології виготовлення цегли з глини. У цьому випадку застосовуються методи пластичного і напівсухого пресування. При використанні відходів вуглезбагачення як основної сировини метод напівсухого пресування доцільний при вмісті вуглецю менше 10 %. При вмісті вуглецю в межах 10-18 % застосовується метод пластичного пресування.
Виробництво пористих заповнювачів бетонів з відходів збагачення вугілля
Див. також Виробництво пористих заповнювачів бетонів з відходів збагачення вугілля
Виробництво пористих заповнювачів з відходів вуглезбагачення порівняно з традиційною сировиною дозволяє зменшити витрати палива на 75-80 % і практично повністю виключити застосування глинистої сировини. Термічною обробкою (випал) спеціально підготовлених відходів вуглезбагачення можна отримати пористі заповнювачі бетонів різних видів: аглопорит, керамзит, порпорит та ін. Властивості отриманих продуктів залежать від способів термічної обробки вихідного матеріалу. Досліджені три способи обробки: випал в обертальних печах, випал у печах з киплячим шаром, спікання на агломераційних установках.
Найбільше підготовлений до промислового використання метод отримання пористих заповнювачів при спіканні породних частинок на агломераційній стрічці. Сутність технології полягає у тому, що на рухомій колосниковій решітці через попередньо запалений шар відходів вуглезбагачення продувається газоповітряний потік з температурою 1200—1400оС. У результаті окиснюваних процесів, що відбуваються у шарі, у випалюваному матеріалі створюється алюмосилікатний розплав, завдяки якому відбувається злипання частинок відходів в пористий і достатньо міцний конгломерат.
Виробництво в'яжучих речовин з відходів збагачення вугілля
Див. також
У результаті термообробки відходів газоподібним теплоносієм з температурою 600—800оС відбувається дегідратація глинистих складових, внаслідок чого відходи набувають інших властивостей. Термооброблені відходи можуть бути додані до цементів як клінкерна добавка у кількості 10-15 %. Це дозволяє знизити витрати палива і збільшити продуктивність цементних печей.
Використання відходів збагачення вугілля для будівництва доріг
Технологія зведення дорожніх насипів з відходів вуглезбагачення передбачає пошарову її відсипку з ущільненням кожного шару. При цьому товщина шару не повинна перевищувати 0,3-0,5 м залеж-но від ступеня вивітрюваності. Максимальний розмір грудок породи не повинен перевищувати 2/3 висоти шару, що відсипається, при загальному вмісті грудок розміром до 300 мм не більше 5 % від загального об'єму засипки. При близькому заляганні водоносних шарів від основи дороги або при можливості за визначених умов їхнього підняття слід передбачати гідроізоляцію дороги.
Захисний шар тіла дороги одержують відсипкою на відкоси породного насипу спочатку глинистого, а потім рослинного ґрунту, які попередньо зняті з основи майбутньої дороги. Верхня частина породного насипу відсипається тільки глинистим ґрунтом. Зняті перед початком будівництва рослинний і глинистий ґрунти складуються вздовж майбутньої дороги. А після завершення відсипки і ущільнення насипу укладаються на нею і ущільнюються.
Витрати відходів вуглезбагачення на будівництво доріг невеликі і складають 5-10 % від загальної маси.
Використання відходів у будівництві автомобільних доріг дозволяє більше ніж удвічі знизити вартість шару підстилки і вартість будівництва дороги у цілому.
Використання відходів вуглезбагачення для будівництва гідротехнічних споруд
Укладку відходів вуглезбагачення у греблі виконують з ущільненням їх до густини сухого матеріалу.
Ущільнення відходів виконується вібраційними або статичними котками. Укладка кожного шару складається з таких операцій: підготовки поверхні попереднього шару, що передбачає його розпушення на глибину 0,05 м; відсипки породи самоскидами і при необхідності її зволоження; відстоювання породи не менше 2 год; розрівнювання бульдозером; укоткування; відбір контрольних проб. При геотехнічному контролі визначаються густина, вологість, гранулометричний склад, вміст золи, сірки, фільтраційні характеристики.
Для захисту верхнього відкосу греблі від руйнування вітровими хвилями рекомендується застосовувати покриття із зернистих матеріалів у вигляді несортованого каменю, металургійного шлаку, гравійно-галькового ґрунту або ґрунтобітуму. Захист низового відкосу від ерозії в результаті атмосферних дій здійснюється полегшеним покриттям товщиною не менше 0,3 мм (посівом багаторічних трав на шарі рослинного ґрунту, ущільненим шаром щебеню або гравійно-галькового ґрунту, ґрунтобітуму).
Реалізація відходів вуглезбагачення в гідротехнічному будівництві сприяє вирішенню проблеми охорони навколишнього середовища і значній економії коштів за рахунок відмови від розробки спеціальних кар'єрів будівельних матеріалів, збереження і звільнення земель, зайнятих відвалами.
Див. також
Література
- Смирнов В. О., Сергєєв П. В., Білецький В. С. Технологія збагачення вугілля. Навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, — 2011. — 476 с.
- Смирнов В. О., Білецький В. С., Шолда Р. О. Переробка корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2013. — 600 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Vikoristannya vidhodiv zbagachennya vugillya dlya otrimannya budivelnih materialivSirovinaHimichnij sklad rechovin yaki vikoristovuyut dlya otrimannya budivelnih materialiv identichnij himichnomu skladu vidhodiv vuglezbagachennya Perevaga ostannih polyagaye u tomu sho voni mistyat goryuchi skladovi Ce ye spriyatlivim u tih vipadkah koli dlya virobnictva budivelnih materialiv potribne teplo virobnictvo stinovih keramichnih materialiv legkih zapovnyuvachiv betoniv cementu ta in Poperednya pidgotovka vidhodiv vuglezbagachennyaPotochni vidhodi gravitacijnogo zbagachennya abo vidhodi vidvaliv podribnyuyut do riznoyi krupnosti zalezhno vid napryamku yihnogo vikoristannya Dlya virobnictva stinovoyi keramiki vidhodi poperedno podribnyuyut do krupnosti 2 3 mm Dlya efektivnogo podribnennya vologist vidhodiv gravitacijnogo zbagachennya ne povinna perevishuvati 10 12 Najbilsh povno vimogam krupnosti vihidnoyi sirovini zadovolnyayut vidhodi flotaciyi yaki ne potrebuyut dodatkovogo podribnennya Odnak u tomu viglyadi u yakomu voni vipuskayutsya fabrikoyu yihnye vikoristannya nemozhlive oskilki voni pogano transportuyutsya Pidsushka vidhodiv flotaciyi u vesnyano litnij period do vologosti 22 24 mozhe zdijsnyuvatis prirodnim shlyahom na specialnih majdanchikah pered zavantazhennyam u transportni posudini Ale pri comu nemozhlivo organizuvati bezperervne protyagom roku yih vidvantazhennya Bilsh racionalne rishennya potochna obrobka vidhodiv flotaciyi z poperednim znevodnennyam u filtr presah i pidsushkoyu u termichnih sushilnih ustanovkah Prosushenij produkt yavlyaye soboyu sipkij material yakij mistit 8 10 chastinok krupnistyu 0 3 mm blizko 80 granul krupnistyu 3 15 mm i 12 15 grudok krupnistyu 15 30 mm Pidsushka poperedno znevodnenih vidhodiv flotaciyi u barabanah z lancyugovoyu nasadkoyu dozvolyaye cilij rik otrimuvati sipkij produkt pridatnij dlya vigotovlennya stinovih keramichnih virobiv Inshij sposib pidgotovki vidhodiv flotaciyi polyagaye u yihnij sushci bez promizhnoyi operaciyi znevodnennya u filtr presah Virobnictvo cegli z vidhodiv zbagachennya vugillyaDiv Virobnictvo cegli z vidhodiv zbagachennya vugillya Cegelne virobnictvo ye najbilsh yemnim spozhivachem vidhodiv vuglezbagachennya Vidhodi mozhut vikoristovuvatisya u dvoh napryam kah yak palivno mineralna domishka i yak osnovna sirovina U zv yazku z cim rozrobleni vimogi do vidhodiv vuglezbagachennya vidpovidno do yakih voni klasifikuyutsya na tri grupi I II III Vmist sirki u gotovomu produkti v osnovnomu reglamentuyetsya sanitarno gigiyenichnimi normami Pri vipali cegli vihid gazopodibnih spoluk sirki dosyagaye 60 80 vid yiyi vmistu u vihidnij shihti Vmist vuglecyu viznachaye produktivnist vipalnih pechej chim jogo bilshe tim bilshe chasu potribno na vipal cegli Tehnologiya vigotovlennya cegli z vidhodiv vuglezbagachennya yaki vikoristovuyutsya yak palivno mineralna domishka abo yak osnovna sirovina praktichno ne vidriznyayetsya vid tradicijnoyi tehnologiyi vigotovlennya cegli z glini U comu vipadku zastosovuyutsya metodi plastichnogo i napivsuhogo presuvannya Pri vikoristanni vidhodiv vuglezbagachennya yak osnovnoyi sirovini metod napivsuhogo presuvannya docilnij pri vmisti vuglecyu menshe 10 Pri vmisti vuglecyu v mezhah 10 18 zastosovuyetsya metod plastichnogo presuvannya Virobnictvo poristih zapovnyuvachiv betoniv z vidhodiv zbagachennya vugillyaDiv takozh Virobnictvo poristih zapovnyuvachiv betoniv z vidhodiv zbagachennya vugillya Virobnictvo poristih zapovnyuvachiv z vidhodiv vuglezbagachennya porivnyano z tradicijnoyu sirovinoyu dozvolyaye zmenshiti vitrati paliva na 75 80 i praktichno povnistyu viklyuchiti zastosuvannya glinistoyi sirovini Termichnoyu obrobkoyu vipal specialno pidgotovlenih vidhodiv vuglezbagachennya mozhna otrimati poristi zapovnyuvachi betoniv riznih vidiv agloporit keramzit porporit ta in Vlastivosti otrimanih produktiv zalezhat vid sposobiv termichnoyi obrobki vihidnogo materialu Doslidzheni tri sposobi obrobki vipal v obertalnih pechah vipal u pechah z kiplyachim sharom spikannya na aglomeracijnih ustanovkah Najbilshe pidgotovlenij do promislovogo vikoristannya metod otrimannya poristih zapovnyuvachiv pri spikanni porodnih chastinok na aglomeracijnij strichci Sutnist tehnologiyi polyagaye u tomu sho na ruhomij kolosnikovij reshitci cherez poperedno zapalenij shar vidhodiv vuglezbagachennya produvayetsya gazopovitryanij potik z temperaturoyu 1200 1400oS U rezultati okisnyuvanih procesiv sho vidbuvayutsya u shari u vipalyuvanomu materiali stvoryuyetsya alyumosilikatnij rozplav zavdyaki yakomu vidbuvayetsya zlipannya chastinok vidhodiv v poristij i dostatno micnij konglomerat Virobnictvo v yazhuchih rechovin z vidhodiv zbagachennya vugillyaDiv takozh U rezultati termoobrobki vidhodiv gazopodibnim teplonosiyem z temperaturoyu 600 800oS vidbuvayetsya degidrataciya glinistih skladovih vnaslidok chogo vidhodi nabuvayut inshih vlastivostej Termoobrobleni vidhodi mozhut buti dodani do cementiv yak klinkerna dobavka u kilkosti 10 15 Ce dozvolyaye zniziti vitrati paliva i zbilshiti produktivnist cementnih pechej Vikoristannya vidhodiv zbagachennya vugillya dlya budivnictva dorigTehnologiya zvedennya dorozhnih nasipiv z vidhodiv vuglezbagachennya peredbachaye posharovu yiyi vidsipku z ushilnennyam kozhnogo sharu Pri comu tovshina sharu ne povinna perevishuvati 0 3 0 5 m zalezh no vid stupenya vivitryuvanosti Maksimalnij rozmir grudok porodi ne povinen perevishuvati 2 3 visoti sharu sho vidsipayetsya pri zagalnomu vmisti grudok rozmirom do 300 mm ne bilshe 5 vid zagalnogo ob yemu zasipki Pri blizkomu zalyaganni vodonosnih shariv vid osnovi dorogi abo pri mozhlivosti za viznachenih umov yihnogo pidnyattya slid peredbachati gidroizolyaciyu dorogi Zahisnij shar tila dorogi oderzhuyut vidsipkoyu na vidkosi porodnogo nasipu spochatku glinistogo a potim roslinnogo gruntu yaki poperedno znyati z osnovi majbutnoyi dorogi Verhnya chastina porodnogo nasipu vidsipayetsya tilki glinistim gruntom Znyati pered pochatkom budivnictva roslinnij i glinistij grunti skladuyutsya vzdovzh majbutnoyi dorogi A pislya zavershennya vidsipki i ushilnennya nasipu ukladayutsya na neyu i ushilnyuyutsya Vitrati vidhodiv vuglezbagachennya na budivnictvo dorig neveliki i skladayut 5 10 vid zagalnoyi masi Vikoristannya vidhodiv u budivnictvi avtomobilnih dorig dozvolyaye bilshe nizh udvichi zniziti vartist sharu pidstilki i vartist budivnictva dorogi u cilomu Vikoristannya vidhodiv vuglezbagachennya dlya budivnictva gidrotehnichnih sporudUkladku vidhodiv vuglezbagachennya u grebli vikonuyut z ushilnennyam yih do gustini suhogo materialu Ushilnennya vidhodiv vikonuyetsya vibracijnimi abo statichnimi kotkami Ukladka kozhnogo sharu skladayetsya z takih operacij pidgotovki poverhni poperednogo sharu sho peredbachaye jogo rozpushennya na glibinu 0 05 m vidsipki porodi samoskidami i pri neobhidnosti yiyi zvolozhennya vidstoyuvannya porodi ne menshe 2 god rozrivnyuvannya buldozerom ukotkuvannya vidbir kontrolnih prob Pri geotehnichnomu kontroli viznachayutsya gustina vologist granulometrichnij sklad vmist zoli sirki filtracijni harakteristiki Dlya zahistu verhnogo vidkosu grebli vid rujnuvannya vitrovimi hvilyami rekomenduyetsya zastosovuvati pokrittya iz zernistih materialiv u viglyadi nesortovanogo kamenyu metalurgijnogo shlaku gravijno galkovogo gruntu abo gruntobitumu Zahist nizovogo vidkosu vid eroziyi v rezultati atmosfernih dij zdijsnyuyetsya polegshenim pokrittyam tovshinoyu ne menshe 0 3 mm posivom bagatorichnih trav na shari roslinnogo gruntu ushilnenim sharom shebenyu abo gravijno galkovogo gruntu gruntobitumu Realizaciya vidhodiv vuglezbagachennya v gidrotehnichnomu budivnictvi spriyaye virishennyu problemi ohoroni navkolishnogo seredovisha i znachnij ekonomiyi koshtiv za rahunok vidmovi vid rozrobki specialnih kar yeriv budivelnih materialiv zberezhennya i zvilnennya zemel zajnyatih vidvalami Div takozhKompleksne vikoristannya produktiv pererobki vugillya Pererobka vidhodivLiteraturaSmirnov V O Sergyeyev P V Bileckij V S Tehnologiya zbagachennya vugillya Navchalnij posibnik Doneck Shidnij vidavnichij dim 2011 476 s Smirnov V O Bileckij V S Sholda R O Pererobka korisnih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2013 600 s