ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ГЛИНОЗЕМНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Пыкин Ю. А., Анахов С. В., ООО «НПП Полигон Лтд», Екатеринбург, Россия

Переработка содосульфатных смесей (ССС) — острая проблема, стоящая перед алюминиевыми производствами Уральского региона, такими как Богословский алюминиевый завод (БАЗ) в г. Краснотурьинск, Уральский алюминиевый завод (УАЗ) в г. Каменск-Уральский и др. Эти предприятия используют бокситы с высоким содержанием серы. ССС представляют собой отходы 3 класса опасности (умеренно опасные). В состав ССС входят около 80 мас. % Na₂SO₄, 20 мас. % Na₂CO₃ и 1 мас. % Al₂O₃.

На Богословском алюминиевом заводе ежегодно образуется от 25 до 31 тыс. т ССС в зависимости от содержания серы в боксите, которое колеблется от 0,5 до 1,1 %. В настоящее время площадь, занятая отвалами ССС, составляет свыше 2 га. Их длительное хранение приводит к ухудшению состояния окружающей среды.

Высокотемпературные методы позволяют безопасно переработать ССС и возвратить продукты переработки в производство глинозема. Для обезвреживания ССС авторы предлагают использовать технологию высокотемпературной деструкции в пироплазме.

Предварительно измельченные отходы с размером частиц менее 100 мкм вводятся непосредственно в плазменную дугу плазмотрона. Частицы ССС нагреваются до температур фазового перехода при кратковременном (менее 0,1 с) плазменном воздействии. В условиях низкотемпературной плазмы происходит деструкция карбоната и сульфата натрия: Na₂CO₃ = Na₂O + CO₂(при температуре выше 900 °С) и Na₂SO₄ = Na₂O + SO₃ (при температуре выше 1 500 ^оС). При этом образуются следующие продукты: шлак, содержащий оксиды Na₂O_x и Al₂O₃; газовые выбросы СО₂, SO₃; небольшое количество (8–12 %) вторичной пыли. Шлак возвращают в производство. Газовые выбросы при пропускании через мокрый скруббер образуют слабый раствор кислоты, который можно использовать для нейтрализации щелочных сточных вод завода. Вторичную пыль отправляют в дожигатель, или дополнительно пропускают через плазменный реактор, или используют как товарный продукт, содержащий 100 % Na₂SO₄.

Для повышения эффективности и снижения удельных энергозатрат можно использовать многостадийную схему путем применения плазмотронов на стадии дожигания отходящих газов из печи барабанного типа (температура 1 000–1 400 °С), а также для остекловывания нелетучих продуктов предварительного пиролиза с целью их дальнейшей безопасной утилизации или возврата в производство.

Оценки подтверждают конкурентоспособность разработанной технологии по сравнению с другими известными технологиями плазменной и газотермической инсинерации.

В настоящее время при поддержке программы «Старт-2007» Российского фонда содействия развитию малых предприятий в научно-технической сфере разрабатывается установка, реализующая предложенную технологию.

Успешное внедрение данной технологии позволит решить широкий комплекс экономических и экологических проблем, стоящих перед глиноземными производствами.

HIGH-TEMPERATURE PROCESSING TECHNOLOGIES FOR WASTE GENERATED BY ALUMINOUS MANUFACTURES

Pykin Yu. A., Anakhov S. V., «SPE Polygon» Ltd, Ekaterinburg, Russia

High-temperature pyroplasma destruction technology for soda and sulfate waste of alumina production process is described in the paper.

Главная страница

Сведения об авторах

Пыкин Юрий Анатольевич, д-р техн. наук, генеральный директор, ООО «НПП Полигон Лтд», а/я 129, Екатеринбург, 620041, Россия. Тел. (343) 263-25-52, факс (343) 263-25-78
Анахов Сергей Вадимович, канд. физ.-мат. наук, доц., зам. директора, ООО «НПП Полигон Лтд», а/я 129, Екатеринбург, 620041, Россия. Тел. (343) 263-25-52, факс (343) 263-25-78. E-mail₁, e-mail₂

Последние изменения внесены 15.08.08