Методы снижения выбросов соединений серы в атмосферу при грануляции доменного шлака Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

2. Кошкина B.C. Экология и здоровье населения лургии. Магнитогорск: МаГУ, 2004. 204 с. крупного промышленного центра черной метал-

Сведения об авторах

Боброва Ольга Борисовна - ст. преп. факультета стандартизации, химии и биотехнологии ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Гумерова Лилия Шафкатовна - студентка факультета стандартизации, химии и биотехнологии ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Медведева Екатерина Сергеевна - студентка факультета стандартизации, химии и биотехнологии ФГБОУ ВПО

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

♦ ♦ ♦

УДК 669.162.266.446:669.162.252.46 Селиванова Е.С., Боброва З.М.

МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ В АТМОСФЕРУ ПРИ ГРАНУЛЯЦИИ ДОМЕННОГО ШЛАКА

Аннотация. Рассмотрены методы снижения загрязнения атмосферы соединениями серы при грануляции доменного шлака. Известно, что при мокрой грануляции доменного шлака выделяется большое количество серосодержащих газов. Решение данной проблемы позволяет сэкономить денежные ресурсы предприятия, а также улучшить воздушный бассейн города.

Ключевые слова: ОАО «ММК», доменный шлак, гранулированный шлак, мокрая грануляция, загрязнение окружающей среды.

Основная масса отходов металлургических процессов образуется в виде шлаков.

Шлаки — это продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов (топлива, руды, плавней и газовой среды).

Наибольшим является выход доменных шлаков, на 1 т чугуна он составляет в среднем 0,35 т.

Классификация доменных шлаков, в зависимости от их кислотности, представлена в таблице.

Классификация доменных шлаков

В ОАО «ММК» в месяц в среднем производят 270 000 т доменного шлака, из них 110 000 т - гранулированного шлака, полученного способом мокрой грануляции. Гранулированный доменный шлак выпускается в соответствии с ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов».

На данный момент гранулированный шлак полностью реализуется. В том числе, одним из потребителей является ОАО «Магнитогорский цементно-огнеупорный завод».

Шлак в виде твердых остатков полностью идет в цех переработки металлургического производства. В ОАО «ММК» построены три установки механической переработки шлаков «АМКОМ» с производительностью около 9 млн т шлаков в год, и в течение 10 лет все шлаковые отвалы будут ликвидированы. Получаемая пустая порода идет на рекультивацию горы Магнитной.

Применяют следующие способа грануляции: мокрый и сухой.

Мокрая грануляция заключается в резком охлаждении расплавленного шлака. Установки мокрой грануляции несложны, имеют высокую производительность, а выполнение технологического процесса требует небольших затрат труда. Однако шлаки мокрой грануляции имеют высокую влажность (10-30%) [1].

Наименование показателей Группа шлаков

сверхкислые кислые основные

Содержание окислов, % Fe2Oз FeO CaO 47,4-60,4 33,3-45,8 25,1-37,3

21,9-23,9 8,9-28,0 10,2-21,2

0,1-0,6 0,1-8,1 0,1-1,3

5,7-21,6 1,1-8,9 0,5-3,0

1,9-4,4 33,1-46,5 46,6-51,6

0,8-2,8 0,2-4,5 0,2-1,1

Содержание стекловидной фазы, % 1-4 1-14 15-82

Модуль основности Mo=(CaO+MgO)/ ^2+^3) 0,05-0,09 0,60-0,90 1,00-1,10

Модуль активности Ma=Al2Oз/SiO2 0,37-0,50 0,26-0,80 0,30-0,80

№1 (14). 2014

81

Раздел 6

Основным недостатком получения шлака методом мокрой грануляции - значительный выброс в атмосферу серосодержащих соединений, большое потребление воды и загрязнение ее щелочными компонентами доменного шлака. Применяя способ сухой грануляции [2], шлак получается достаточного хорошего качества и отсутствует загрязнение воздуха вредными веществами. Сухую грануляцию осуществляют в закрытых емкостях с отсосом и очисткой выбросов, что значительно снижает экологические затраты.

Предложено экологически безопасное получение шлака с низким содержанием серы путем связывания ее в нетоксичное газообразное соединение SF6. В процессе выпуска жидкого доменного шлака в него вводят плавиковый шпат, после чего расплав продувают кислородосодержащим газом, а затем расплав гранулируют [3].

Известен способ очистки смеси паров и воздуха, загрязненной серосодержащими газами при получении доменного шлака в установке для гранулирования, который заключается в опрыскивании смеси жидкой средой. В результате этого воздух очищается, и сконденсированные пары впоследствии удаляются [4].

Запатентован способ обработки выпускаемого шлака из доменной печи. При выпуске шлака из домны в него в качестве добавок подают различные железосодержащие отходы металлургического производства. При этом обеспечивается снижение выделений в атмосферу соединений серы [5].

Экологические проблемы, связанные с выбросом в атмосферу соединений серы и с загрязнением сточных вод, можно решить несколькими путями:

1. Применение другого вида грануляции доменного шлака.

2. Добавление в получаемый доменный шлак мокрой грануляции, различного рода компонентов, например поверхностно-активные вещества.

С экономической точки зрения, ОАО «ММК» оплачивает огромные суммы за загрязнение окружающей среды, в том числе и за загрязнение соединениями серы, поэтому усовершенствование методики получения гранулированного шлака является весьма перспективной и экономически целесообразной задачей.

Список литературы

1. Дворкин Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности: учебно-справочное пособие. Ростов н/Д.: Изд-во Феникс, 2007. 363 с.

2. Рябова Т.В. Новые технические решения по охране окружающей среды в черной металлургии // Новости черной металлургии за рубежом. 2002. № 2. С. 104-105.

3. Пат. 2164954 Россия, МПК С 21 С 5/54, С 21 С 7/064. Способ десульфурации шлака / Вдовин К.Н., Чернов В.П., Колокольцев В.М. и др. № 99122125/02; заявл. 22.10.1999; опубл. 10.04.2001, Бюл. № 8. 5 с.

4. Пат. 2113271 Россия, МПК В 01 D 53/14, В 01 D 53/18. Способ и устройство для очистки смеси паров и воздуха, загрязненной серосодержащими газами и образовавшейся при получении гранулята шлака от доменной печи / Эрнест Фабер ^и), Ромэн Фриден ^и), Марк Сольви ^и), Луи Шмит ^и), Леон Юльвелинг ^и). № 93029614/25; заявл. 01.06.1993; опубл. 20.06.1998, Бюл. № 4. 3 с.

5. Пат. 2215042 Россия, МПК С 21 В 3/06. Способ обработки выпускаемого шлака из доменной печи / Лисин В.С., Лизогуб П.В., Коротаев А.С. и др.; Открытое акционерное общество «Новолипецкий металлургический комбинат». № 2002103708/02; заявл. 15.02.2002; опубл. 27.10.2003, Бюл. № 32. 5 с.

Сведения об авторах

Селиванова Екатерина Сергеевна - студентка факультета стандартизации, химии и биотехнологиии ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Боброва Залия Маратовна - канд. техн. наук, доц. факультета стандартизации, химии и биотехнологиии ФГБОУ

ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел.: 8(3519) 29-84-88.

♦ ♦ ♦

УДК 349.415

Боброва З.М., Ильина О.Ю., Зуева Т.Ю.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОПРОСОВ ОХРАНЫ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И НЕДР

Аннотация. Рассмотрены вопросы организации системы управления природопользованием, виды воздействия на земельные ресурсы и недра, классификация земель по целевому назначению. Приведены структура и полномочия государственных органов, обеспечивающих выполнение требований существующего законодательства, в том числе в сфере обращения с отходами производства и потребления; объекты охраны окружающей среды в соответствии с Законом «Об охране окружающей среды».

Ключевые слова: управление охраной земельных ресурсов и недр; законодательство в сфере природопользования; отходы производства и потребления.

82

Теория и технология металлургического производства