Киншова А.Л., Шаповалов В.В.
Донецк, будучи «столицей» шахтерского края Украины, совместно с прилегающими к нему городами и поселками городского типа (Авдеевка, Макеевка, Ясиноватая и др.) образует Донецкую индустриальную агломерацию.
В самом Донецке эксплуатируется 22 угольные шахты и терриконы (искусственная насыпь из пустых пород, извлеченных при подземной разработке месторождений угля и других полезным ископаемых), являющиеся их последствиями.
Одной из основных отраслей промышленности является угольная: Донецкий угольный бассейн (шахта им. Засядъко, Красноармейская-Западная, Краснолиманская, Комсомолец Донбасса (ДТЭК) и др.).
В настоящее время на территории Донецкой области сосредоточено огромное количество отходов угольных шахт, с которых можно не только получать ценные компоненты, но и породы, которые можно использовать в качестве исходного сырья при производстве цемента. Проблемы утилизации отходов являются важнейшими для данного региона.
В наше время цемент является самым востребованным строительным материалом. Он широко используется для изготовления архитектурных и декоративных изделий, для отделки зданий и сооружений, при строительстве гидроэлектростанций, морских и океанских сооружении, в промышленном производстве железобетонных конструкций, для автомобильных и аэродромных покрытий, при бурении нефтяных и газовых скважин, для производства асбестоцементных изделий, для строительства металлургических, химических и других тепловых агрегатов.
Разработка технологии использования отходов горнодобывающей промышленности в качестве сырья при производстве цементов позволит сэкономить как материальные затраты на сырье (в 2-3 раза дешевле природного сырья), так к снизить расход топлива (на 10-40%), что позволит снизить себестоимость продукта.
Химический состав большинства горных пород показывает, что они являются пригодными дня использования в качестве глинистого сырья для производства цементных вяжущих материалов.
Основываясь на литературных данных, была предложена идея получения цемента с использованием отходов, в качестве исходного сырья. С одной стороны - это поможет нормализовать экологическую обстановку в регионе, а с другой - снизить материальные затраты на производство готовой продукции.
В качестве отхода для получения цемента, было взято сырье со следующим составом основных компонентов 55% SiО2, 30% Al2O3, 5% Fe2O3. Согласно проведенным расчетам, на 1 тонну отхода приходится 3, 9 тонны СаСО3.
В качестве известкового компонента могут быть использованы различные горные породы с повышенным содержавшем карбоната кальция. Такие горные породы широко распространены на территории Донецкой области и иногда представляют собой отходы (вскрышные породы при разработке различных полезных ископаемых).
В данной работе рассмотрена возможность переработки отхода двумя способами:
- прямой способ получения цемента;
- способ получения цемента через стадию извлечения Аl2О3.
Условная технологическая схема, выбранная для данного анализа, приводится на рис.1.
Рисунок - Схема получения цемента с использованием отходов горнодобывающей промышленности
Первый способ заключается в одноразовом нагреве исходного сырья на 1 тонну отхода берется 3 моля СаCO3 и производится нагрев до температуры 1450оС, с целью получения алита (ЗСаО*SiO2).
Второй реализуется с помощью двухступенчатого нагрева. Происходит нагрев 1 тонны отхода сначала до температуры 1300оС, при этом используется 2 моля СаСО3. Результатом обжига является белит (2СаО*SiO2). Полученный спек охлаждают до 25оС и выщелачивают А12О3 раствором соды. В связи с этим необходимо осуществлять повторный нагрев. В качестве необходимого тепла частично можно использовать тепло отходящих газов, полученное в процессе первого обжига. Этот нагрев осуществляется с использованием 1 моля CaCO3 и происходит до температуры 1450оС с получением алита.
Согласно полученным аналитический данным, можно сделать вывод, что количество тепла необходимое для проведения повторного нагрева по второму способу (двухступенчатый нагрев), компенсируется стоимостью полученного Al2O3.
Для получения 250 кг Al2O3, исходя из 1 т отхода и 3, 9 т CaCO3, необходимо, чтобы в используемом сырье, содержание Аl2О3 составляло не менее 30 %.
При использовании данной технологии появится возможность не только получить цемент высоких марок, но и утилизировать отходы горнодобывающей промышленности, что в свою очередь поможет улучшить экологическую обстановку региона.
Другие работы по теме:
Экономика Бразилии 2
Экономика Бразилии характеризуется крупными и хорошо развитыми сельским хозяйством, горнодобывающей промышленностью, обрабатывающей промышленностью и сферой услуг. Бразильская экономика превосходит все другие экономики стран Южной Америки и расширяет свое присутствие на мировых рынках.
Экологическая обстановка в Донецкой области
Высокая концентрация промышленного и сельскохозяйственного производства, транспортной инфраструктуры, в сочетании с высокой плотностью населения, создали чрезвычайно высокую техногенную и антропогенную нагрузку на биосферу - наивысшую в Украине и Европе.
Экологическая ситуация в Донецкой области
Донбасс… Земля тревоги нашей… В области проживает 4,95 млн. человек (Около 10% всего населения Украины). Плотность населения составляет 191 человек на 1 км2. 90% населения проживает в городах и посёлках городского типа. Здесь сконцентрировано почти 2000 промышленных предприятий (800 из которых крупные) горнодобывающей, металлургической, химической промышленности, энергетики, тяжёлого машиностроения и стройматериалов, эксплуатируется около 300 месторождений полезных ископаемых.
Утилизация отходов потребления
Накопление отходов в жилом фонде. Вторичная обработка мусора: бумаги, текстили, дерева, металов и других отходов. Мусоро-перегрузочная станция. Мусоросжигающий завод. Полигон захоронения. Технология получения компоста и гумуса из отходов с/х производства.
Утилизация радиоактивных отходов
Атомная энергетика – одна из важнейших отраслей промышленности на сегодняшний день, без которой жизнь человека была бы очень сложной. Но возникает вопрос: что делать с радиоактивными отходами – результатом деятельности АЭС?! От них нужно избавляться!
Основные задачи научно-технического прогресса в природопользовании и охране природы
1.Основные задачи научно-технического прогресса в природопользовании и охране природы Решение задач создания малоотходной и ресурсосберегающей техники и технологии в сочетании с развитием социально-экономических процессов, основанных на достижениях НТП в ресурсопользовании и охране среды обитания, во многом способствует укреплению здоровья людей, повышению их работоспособности, долголетию и творческому настрою, т. е. тому, что представляет непреходящие ценности общества.
Подбор состава тяжелого бетона
Водоцементное отношение После преобразования относительно В/Ц эта формула примет вид: А=0,55 - для материалов пониженного качества Расход воды на 1 м
Бетоны
Определить расход материалов для приготовления 1 м бетона, его среднюю плотность и увеличение пористости, вызванную добавкой СНВ, если состав бетона по массе 1 : X : Y =1 : 2,1 : 3,9 при В/ц = 0,44 и расходе цемента 320 кг/м
Источники экономии строительных материалов
Министерство образования Украины Реферат на тему: ’’Источники экономии строительных материалов” Написал: Проверил: Ровно Вступление В этом реферате приведены основные направления снижения энергетических затрат при производстве стали, цемента, сборного железобетона. Также описаны: основные источники потерь цемента при его производстве, транспортировке, применении; эффективные направления снижения расхода металла в железобетонных конструкциях; проблемы экономного расходования лесоматериалов.
Проектирование состава бетона
Курсовая работа по материаловедению студента Группа Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет Инженерно-строительный факультет
Подбор состава тяжелого бетона
Водоцементное отношение После преобразования относительно В/Ц эта формула примет вид: А=0,55 - для материалов пониженного качества Расход воды на 1 м
Бетоны
Бетоны Определить расход материалов для приготовления 1 м3 бетона, его среднюю плотность и увеличение пористости, вызванную добавкой СНВ, если состав бетона по массе 1 : X : Y =1 : 2,1 : 3,9 при В/ц = 0,44 и расходе цемента 320 кг/м3. Введение добавки в количестве 0,05% от массы цемента привело к снижению средней плотности бетонной смеси на 4% и водоцементного отношения на 9%.
Правительство Бутана
Королевское правительство Бутана (англ. Lhengye Zhungtshog) до 1999 года было под руководством короля Бутана. В качестве важного шага в сторону демократизации король в 1999 году распустил существующий кабинет министров и отошёл от руководства правительством. Были назначены шесть новых министров, которых утвердила Национальная ассамблея.
Добавки к бетонам. Ускорители твердения
Добавки применяют для улучшения свойств бетонов и растворов, а также по технико-экономическим соображениям. По виду и назначению добавки можно разделить на следующие группы.
Безотходные производства
Безотходные производства в химической технологии (безотходная технология), осуществляются по оптимальным технологоческим схемам с замкнутыми (рециркуляционными) материальными и энергетическими потоками.
Новый агрегат для переработки твердых отходов
В качестве одного из наиболее эффективных способов термической переработки при комплексном использовании твердых углеродсодержащих отходов может быть применен термолиз—сравнительно простой способ, обеспечивающий лучшее обезвреживание отходов.
Утилизация и ликвидация промышленных отходов
Глава 5. Утилизация и ликвидация промышленных отходов § 29. Классификация отходов В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы как сырье для производства промышленной продукции. В будущем большая доля потребностей в сырье будет восполняться продуктами переработки отходов промышленного производства.