Создание универсального модуля комплексной безотходной пирометаллургической переработки силикатного сырья и техногенных отходов

 Технология разработана, запатентована и опытно подтверждена СКТБ «Наука» КНЦ СО РАН, г. Красноярск.

 

Предлагается новый подход к решению проблемы комплексной безотходной переработки техногенного, низкосортного рудного и нерудного сырья:

- глубокое восстановительное плавление с разделением расплава на металлическую (ферросплавы) и силикатную части при заданной вязкости и степени восстановления последней. Охлаждение обезжелезенной силикатной части расплава в режиме термоудара для образования нового высокопористого продукта (пеносиликата). Уникальность пеносиликатов обусловлена их свойствами: - повышенной химической активностью, - метастабильностью силикатной фазы и способностью к самораспространяющейся кристаллизации в виде фронта тепловой волны с образованием заданной кристаллической структуры, - отсутствием в составе соединений железа, титана, марганца; - нанометровыми размерами их структурных элементов.

Способ защищен патентами на изобретения РФ.

 

ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОЕ СЫРЬЁ:

 

1. Металлургические и мартеновские шлаки.

2. Золошлаковые отходы от сжигания углей, в т.ч. алюминийсодержащие.

3. Марганецсодержащее, в т.ч., некондиционное карбонатное высокофосфористое сырье, а также шлаки ферросплавных заводов.

4. Отходы добычи и переработки горнорудного сырья (нефелиновых шламов, хвостов цинкового производства, отсевов известняков).

5. Нерудное сырье (дуниты, песчаники, известняки, вермикулит, базальты)

 

ТОВАРНАЯ ПРОДУКЦИЯ:

 

ПЕНОСИЛИКАТ.

Новый, твердый, материал в виде высокопористых гранул разных фракций до 40 мм. Насыпная плотность – 50-500 кг/м³. Теплопроводность: 0,03-0,08Вт/м.К. (ТУ 5712–002–03339822–2005)

Использование в качестве:

1. Звуко- и теплоизоляционной негорючей засыпки при температуре изолируемых поверхностей от минус 200 до плюс (900-1200) ⁰С в жилищном, гражданском и промышленном строительстве. Эффективного заполнителя при изготовлении теплоизоляционных изделий (плит, скорлуп, сегментов) и газобетонов неавтоклавного твердения.

2. Фильтрующего материала с сорбционной способностью по отношению к вредным выбросам (например, к выбросам алюминиевого производства - соединениям фтора).

3. Аморфного исходного сырья, стабильного состава, не содержащего железа, титана и переходных металлов, для получения:

• огнеупорных материалов (в т.ч., конструкционной и теплоизоляционной керамики и пенокерамики) с заданной кристаллической структурой: β-волластонита, форстерита, кордиерита, анортита, геленита.

• оптически прозрачных стекол с полосой пропускания в области видимого спектра 90%;

• для извлечения окиси алюминия без примесей железа и титана из алюминийсодержащих отходов (в т.ч., золошлаковых).

ФЕРРОСПЛАВЫ.

товарные продукты, в зависимости от содержания марганца, железа и кремния в сырье: - ФЕРРОМАРГАНЕЦ, ЧУГУН ПЕРЕДЕЛЬНЫЙ, ФЕРРОСИЛИЦИЙ, СИЛИКОМАРГАНЕЦ.

 

ВОЗГОНЫ.

дополнительная продукция основного производства (например, цинк, свинец из цинксодержащих шлаков).

 

 

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПЛЕКСА.

 

1. Способность стать модулем существующих технологических схем производств теплоэнергетики, металлургии, добычи и переработки горнорудного сырья для комплексной безотходной переработки его и получения новой и дополнительной товарной продукции.

2. Решение с максимальной эффективностью технологических, экономических и экологических проблем обращения с промышленными силикатными отходами.

3. Привлечение и расширение номенклатуры сырьевых ресурсов (пеносиликатов разных составов) для разработки и получения перспективных и конкурентоспособных материалов для отечественной промышленности

4. Реабилитация окружающей среды от техногенных воздействий:

• уменьшение ежегодного отчуждения территорий под нарастающие объемы промотходов;

• исключение капитальных затрат на складирование промотходов;

• решение экологических и экономических проблем, возникающих со сбором, сортировкой, транспортировкой, хранением и утилизацией промотходов, как правило, химически активных.

 

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОМПЛЕКСА по пеносиликату в зависимости от химического состава сырья составляет от 35000 м³ пеносиликата/год и по ферросплаву около 600 т/год в зависимости от химического состава сырья, при трехсменном режиме работы плавильной печи мощностью 3 т. по расплаву 255 дней в году. Увеличение объема производства возможно либо при использовании двух электропечей, что позволяет увеличить выпуск продукции вдвое с незначительным добавлением капитальных вложений, либо использование электропечи большей мощности по расплаву.

 

РЫНОЧНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

- Промышленное производство;

-Технология материалов;

-Тяжелая металлургия, плавка;

- Энергетика;

- Строительство;

- Защита окружающей среды;

- Обращение с отходами.