Отмывка водорастворимых частей шлама. Химический и минералогический состав шламового поля ГУП «ТАЛКО»
Авторы: Низов Василий Александрович, Назаров Зафар Саидмуродович, Каюмов Акмалшо Муминджонович
Рубрика: 13. Химическая технология и промышленность
Опубликовано в
III международная научная конференция «Технические науки: традиции и инновации» (Казань, март 2018)
Дата публикации: 02.03.2017
Статья просмотрена: 150 раз
Библиографическое описание:
Низов, В. А. Отмывка водорастворимых частей шлама. Химический и минералогический состав шламового поля ГУП «ТАЛКО» / В. А. Низов, З. С. Назаров, А. М. Каюмов. — Текст : непосредственный // Технические науки: традиции и инновации : материалы III Междунар. науч. конф. (г. Казань, март 2018 г.). — Казань : Молодой ученый, 2018. — С. 99-103. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/287/12009/ (дата обращения: 17.08.2024).
Совершенствование существующих и новых наукоемких технологий способствует решению актуальной проблемы — переработке промышленных отходов производства алюминия и местного алюмофторсодержащего сырья, и снижению наносимого ущерба окружающей среде твердыми и газообразными отходами производства.
При этом важнейшими становятся вопросы создания безотходных производств на базе новых технологий, утилизации отходов производства, рационального ресурс обеспечения при росте дефицита природных ресурсов, эффективного их использования, в первую очередь путем вовлечения в производство вторичных ресурсов, образующихся в самом производстве.
Известно, что на территории ГУП «ТАЛКО» складированы сотни тысяч тонн отходов, содержащих: углерод, глинозем, криолит, фториды, сульфат и карбонат натрия, а шламовые поля завода занимают значительные полезные площади и загрязняют окружающую среду региона.
Ключевые слова: отмывка переработка шламовых отходов, глинозем-содержащее сырье
Шлам электролизного производства является одним из основных углерод, фтор глинозёмсодержащих отходов производства алюминия. В настоящее время на Таджикском алюминиевом компания накоплены, по приблизительным оценкам, сотни тысяч тонн шламов, которые складируются на шламовых полях и загрязняют окружающую среду в регионе.
Для того чтобы разработать действенные и экологически эффективные технологические схемы переработки шламов, необходимо было выяснить зависимость состава и характеристики образцов шламов от местонахождения в шламовом поле, от времени года "(степени освобождения!), от сроков хранения в отходах.
С этой целью нами была поставлена задача исследования топографического, послойного, химического и минералогического составов шламового поля Таджикского алюминиевого компания. Для этого был исследован химический и минералогический состав 4 проб, Типичный компонентный состав твердой фазы шламовых полей определен на основе образцов отобранных в 2016 году
Топографический анализ состава шламового поля проводился на основе забора 5 проб из 30 точек шламового поля на глубине от 20 до 50 см. Результаты средних химических и минералогических составов приведены в таблице 1.
Как следует из данных таблицы 1, содержание углерода и водорастворимая часть изменяются соответственно от 11,8 до 31,6 и от 5,1 до 41,5 масс % от веса сухого шлама и эти значения зависят от технологического процесса газоочистки завода и от степени и длительности воздействия атмосферных «осадков на шлам.
Таким образом, результаты проведенных анализов показывают, что использованию этих отходов в качестве возвратных для получения электролизом алюминия препятствует наличие в них углерода, сульфатов и карбонатов. Поэтому для переработки этих отходов требуется специальная технологическая линия, которая должна включать отмывку водорастворимой части и обезуглероживание шлама.
Для реализации выдвинутой гипотезы было предложено использовать восходящий поток с переменным гидродинамическим режимом. Предполагалось отмыть твердую фазу от сульфата натрия и исследовать возможности фракционирования углеродной составляющей. Схема пилотной лабораторной установки на основе пульсационной колонны с насадкой КРИМЗ представлена на Рис.1
Рис. 1. Схема пилотной лабораторной установки на основе пульсационной колонны
1-калона, 2-пулсация, 3-бункер верхние продукта, 4-насос,5-вход шлама,6-бункер ниже продукта, 7,8-серкуляционная труба
Использованы два режима. Первый из них осуществлялся в режиме фракционирования при линейных скоростях восходящего потока в диапазоне 5- 10 м/час Второй режим реализован в присутствии флоокулянта и преследовал цель определить предельно возможную скорость восходящего потока, исключающую значимый выход твердой фазы с верхним сливом колонны. Результаты исследований в первом режиме представлены дифрактограммами продуктов твердой фазы верхнего и нижнего сливов колонны
Рис. 2. Рентгенофазовые исследования шлама
Данные рентгенофазовых исследований позволяют сделать вывод, что значимого обогащения верхнего слива углеродной составляющей не происходит, а удельные нагрузки на рабочее сечение колонны по твердой фазе не представляют возможности реализовать этот процесс в промышленных масштабах.
Второй режим исследований показал, что в качестве флокулянтов могут быть с успехом использованы производные полиакриламида, в частности Престол 6240 широко применяемый в технологиях обработки сточных вод. Достигнутая скорость восходящего потока составила 19,2–20 м/час. Достигнутая величина предельной линейной скорости восходящего потока в режиме флокуляции позволяет иметь значимые удельные нагрузки по твердой фазе в рабочем сечении колонны и одновременно снизит до минимума содержание сульфатов в возвратных продуктах.
Как видно из таблицы 2, выявленные закономерности характерны как для образцов с максимальным содержанием водорастворимой части (41,5 %), так и для образцов с минимальным ее содержанием (5,1 %).
Таблица 1
Химический состав шламового поля, масса%
№ |
Наименование компонентов, масс% |
|||||||||
А13+ |
Na+ |
F« |
S042" |
СО32- |
С |
Fe3+ |
Si4+ |
На глубине, см |
Водорастворимая часть |
|
1 |
21,2 |
20,1 |
14,3 |
2,43 |
0,375 |
34,3 |
0,3 |
0,2 |
20 |
5,1 |
2 |
21,6 |
23,4 |
16,3 |
4,06 |
2,93 |
26,8 |
0,2 |
0,3 |
25 |
13,5 |
3 |
11,8 |
27,7 |
19,5 |
13,2 |
5,57 |
19,4 |
0,25 |
0,4 |
30 |
31,6 |
4 |
16,7 |
29,8 |
12,4 |
16,69 |
8,37 |
13,8 |
0,15 |
0,25 |
40 |
41,5 |
5 |
19,9 |
26,8 |
,16,9 |
4,79 |
1,87 |
24,8 |
0,4 |
0,2 |
50 |
11,7 |
Минералогический состав шламового поля, масса %
№ |
Наименование минералов, масса% |
|||||||||
А1203 |
Na3AlF6 |
Na2S04 |
Na2C03 |
NaF |
С |
Fe203 |
Si02 |
На глубине, CM |
Водорастворимая часть |
|
1 |
33,6 |
26,3 |
3,5 |
0,3 |
1,3 |
34,3 |
0,39 |
0,306 |
20 |
5,1 |
2 |
30,52 |
28,99 |
8,1 |
12,88 |
1,5 |
26,8 |
0,26 |
0,45 |
25 |
13,5 |
3 |
13,36 |
34,68 |
18,3 |
11,51 |
1,6 |
19,4 |
0,32 |
0,61 |
30 |
31,6 |
4 |
24,06 |
20,31 |
23,12 |
16,60 |
1,45 |
13,8 |
0,19 |
0,38 |
40 |
41,5 |
5 |
30,01 |
31,09 |
7,9 |
2,66 |
1,39 |
24,8 |
0,52 |
0,306 |
50 |
11,7 |
Результаты проведенных испытаний в полупромышленных условиях для определения химического и минералогического составов и продуктов отмывки приведены в таблицах 2, 3
Таблица 2
Химический состав исходного сырья ипродуктов отмывки шлама
№ |
Наименование компонентов, масс% |
Наименование сырья ипродукции |
||
Не отмытый шлам, масс% (высушенный) |
водорастворимая часть, масс% (высушенная) |
Водонерастворимая часть, масс% (высушенная) |
||
1 |
А1 |
8,8 |
- |
24,8 |
2 |
Na+ |
30,1 |
60,1 |
18,32 |
3 |
F |
7,3 |
0,8 |
13,58 |
4 |
so42- |
16,69 І |
33,4 |
0,3 |
5 |
СОз2" ' |
1,87 |
3,6 |
од |
6 |
С |
19,2 |
- |
38,0 |
7 |
Fe3+ |
0,4 |
- |
0,45 |
8 |
Si4+ |
0,2 |
- |
0,3 |
Таблица 3
Минералогический состав исходного сырья и продуктов отмывки шлама
№ |
Наименование компонентов, масса% |
Наименование сырья ипродукции |
||
Не отмытый шлам, масса% (высушенный) |
Водорастворимая часть, масса% (высушенная) |
Водонерастворимая часть, масса% (высушенная) |
||
1 |
А1203 |
17,3 |
- |
31,4 |
2 |
Na3AlF6 |
13,5 |
- |
25,0 |
3 |
Na2S04 |
30,2 |
61,6 |
0,6 |
4 |
Na2C03+NaHC03 |
11,6 |
24,1 |
0,3 |
5 |
С |
19,2 |
- |
38 |
6 |
Fe203 |
0,6 |
- |
- |
7 |
Si02 |
0,4 |
- |
0,7 |
8 |
NaF |
5,3 |
11,8 |
0,2 |
Литература:
- Рузиев Д. Р. Физико-химические основы комплексной переработки отходов алюминиевого производства: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Душанбе, 1998. -21-с.
- Разработка технологии утилизации отходов производства алюминия.-Душанбе, 1994.-.15 с.
- Государственная экологическая программа Республики Таджикистана период 1998–2008 гг. Министерство охраны природы.1998. -159 с.
- Сафиев X., Мирзоев Б., Мирсаидов У. М. Промышленные отходы -эффективные реагенты при комплексной переработке местного сырья Таджикистана//Первая Международная научно-техн. конф. «Технические системы и социально-правовые принципы экологической безопасности»: Сборник докл. -Ленинград, 1991. -С.125–128.
- Запольский А. И., Баран А. А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки вод. Свойства, получение, применение. Л.: Химия, 1987 -208с.
Ключевые слова
отмывка переработка шламовых отходов, глинозем-содержащее сырьеПохожие статьи
Использование в литейном производстве формовочных песков...
Химический и минералогический состав шламового поля ГУП «ТАЛКО». Шлам электролизного производства является одним из основных углерод, фтор глинозёмсодержащих отходов производства алюминия.
Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов...
В зависимости от исходного сырья содержание амилозы составляет от 10 до 30 % [3, 7]. Химический состав крахмала показан на рисунках 1–2.
4. Муллина Э. Р., Мишурина О. А., Чупрова Л. В., Ершова О. В. Влияние химической природы проклеивающих компонентов на...
Технология утилизации буровых шламов с получением...
В ходе экспериментов определялись химический состав твердой фазы и водной вытяжки образцов буровых шламов, класс опасности для окружающей природной среды.
К вопросу о степени спекания легкоплавких глин различного...
Спекание исходных материалов при получении керамики происходит в твердой фазе.
Минералогический состав глинистых материалов.
Глинистые материалы месторождений. Содержание компонентов, мас. %
Технология получения технического хлористого натрия из...
Состав галитовых отходов, масс. %
Сгущенная суспензия, в которой содержится около 50 % твердой фазы промывается исходным неочищенным рассолом путем смешения с ним так, чтобы концентрация твердой
Особенности химического и минералогического состава...
Материалы и реагенты для приготовления промывочных...
Изменение состояния дисперсной системы достигается вводом в глинистый раствор соответствующих химических реагентов, а регулирование состава и концентрации дисперсной фазы — разбавлением волой, механическим удалением части твердой фазы...
Получение штучных прессованных огнеупоров на основе...
Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов... Для повышения механической прочности и снижения водопоглощения бумаги, используемой в производстве упаковки, на стадии ее изготовления в бумажную массу вводятся. В зависимости от исходного сырья...
Разработка комплексной технологии переработки нефтяных...
Происходить разделение твердой и жидкой фазы фильтрацией
- физико-химические методы переработки. - переработка нефтяных шламов на газ и парогаз, в нефтепродукты; - использование нефтешламов как сырье (компоненты других отраслей народного хозяйства).
Применение золоминеральных смесей в основаниях дорожной...
Поэтому золы и шлаки ТЭЦ имеют сложный химический и минералогический составы.
Технология утилизации буровых шламов с получением...
В ходе экспериментов определялись химический состав твердой фазы и водной вытяжки.
Похожие статьи
Использование в литейном производстве формовочных песков...
Химический и минералогический состав шламового поля ГУП «ТАЛКО». Шлам электролизного производства является одним из основных углерод, фтор глинозёмсодержащих отходов производства алюминия.
Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов...
В зависимости от исходного сырья содержание амилозы составляет от 10 до 30 % [3, 7]. Химический состав крахмала показан на рисунках 1–2.
4. Муллина Э. Р., Мишурина О. А., Чупрова Л. В., Ершова О. В. Влияние химической природы проклеивающих компонентов на...
Технология утилизации буровых шламов с получением...
В ходе экспериментов определялись химический состав твердой фазы и водной вытяжки образцов буровых шламов, класс опасности для окружающей природной среды.
К вопросу о степени спекания легкоплавких глин различного...
Спекание исходных материалов при получении керамики происходит в твердой фазе.
Минералогический состав глинистых материалов.
Глинистые материалы месторождений. Содержание компонентов, мас. %
Технология получения технического хлористого натрия из...
Состав галитовых отходов, масс. %
Сгущенная суспензия, в которой содержится около 50 % твердой фазы промывается исходным неочищенным рассолом путем смешения с ним так, чтобы концентрация твердой
Особенности химического и минералогического состава...
Материалы и реагенты для приготовления промывочных...
Изменение состояния дисперсной системы достигается вводом в глинистый раствор соответствующих химических реагентов, а регулирование состава и концентрации дисперсной фазы — разбавлением волой, механическим удалением части твердой фазы...
Получение штучных прессованных огнеупоров на основе...
Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов... Для повышения механической прочности и снижения водопоглощения бумаги, используемой в производстве упаковки, на стадии ее изготовления в бумажную массу вводятся. В зависимости от исходного сырья...
Разработка комплексной технологии переработки нефтяных...
Происходить разделение твердой и жидкой фазы фильтрацией
- физико-химические методы переработки. - переработка нефтяных шламов на газ и парогаз, в нефтепродукты; - использование нефтешламов как сырье (компоненты других отраслей народного хозяйства).
Применение золоминеральных смесей в основаниях дорожной...
Поэтому золы и шлаки ТЭЦ имеют сложный химический и минералогический составы.
Технология утилизации буровых шламов с получением...
В ходе экспериментов определялись химический состав твердой фазы и водной вытяжки.