Образование за рубежом

PlayPhrase.me - Учи английский

6.15. Методи підготовки і переробки твердих відходів

Для утилізації і знешкодження промислових відходів найбільш розповсюдженими є наступні методи підготовки і переробки відходів: здрібнювання розмірів шматків, укрупнення розмірів часток, класифікація і сортування, збагачення, термообробка, вилучення, зневоднювання

Здрібнювання відходів. Тверді відходи як органічні, так і неорганічні можна подрібнювати до потрібного розміру роздавлюванням, розколюванням, розламуванням, різанням, розпилюванням, стиранням і різними комбінаціями цих способів.

Дроблення широко використовують при переробці відходів металургійних шлаків, що вийшли з уживання гумовотехнічних виробів, відходів пластмас і інших відходів. Для дроблення використовують щокові, конусні, валкові, роторні дробарки різних типів. Розмір шматків до дроблення може складати від 1000 до 20 мм, після дроблення 250—1 мм.

Помел матеріалів 1—5 мм здійснюють мокрим і сухим способами за допомогою млинів різного типу. Розмір фракцій після здрібнювання може складати 0,1—0,001 мм. Помел застосовують при переробці паливних і металургійних шлаків, відходів вуглезбагачення, деяких виробничих шламів, відходів пластмас, піритних недогарків і інших BMP.

Укрупнення розмірів часток використовують при підготовці до плавки дисперсних відходів чорних і кольорових металів, при утилізації пластмас, саж, пилів, піритних недогарків, при переробці в будівельні матеріали відходів збагачення й інших BMP. Укрупнення розмірів мелкодісперсних матеріалів здійснюють методами гранулювання, таблетування, брикетування, високотемпературної агломерації.

Гранулювання здійснюють обкатуванням і пресуванням у грануляторах різних конструкцій. Продуктивність цих апаратів і характеристики грануляторів залежать від властивостей вихідних матеріалів, застосовуваних сполучних, конструктивних факторів.

Таблетування відходів здійснюють за допомогою таблеткових машин різних типів, принцип дії яких заснований на пресуванні дозованих матеріалів у матричні канали. Таблетки випускають у виді циліндрів, сфер, дисків, кілець і т.п.

Брикетування застосовують з метою додання відходам компактності, зменшення їхнього обсягу, поліпшення умов транспортування, збереження. Брикетування здійснюють за допомогою пресів різних конструкцій. Наприклад, брикетування деревних відходів підвищує теплоту згоряння обпилювань і стружок. Щільні брикети можна використовувати як тверде паливо. Пресування металевої стружки приводить до зниження втрат металу на чад.

Високотемпературну агломерацію здійснюють за допомогою агломераційних машин і використовують при укрупненні дисперсних залізовмісних відходів: окалини, пилів, шламів, піритних недогарків. Для проведення агломерації на основі таких BMP готують шихту, що включає тверде паливо, концентрат, флюси, відходи. При горінні палива відбувається спікання мінеральних компонентів шихти. Спечений концентрат дроблять до потрібних розмірів, просівають, дрібні фракції повертають на агломерацію.

Класифікацію і сортування по фракціях здійснюють просіванням і просіванням шляхом використання різних конструкцій сит, ґрат, грохотів; гідравлічної і повітряної сепарації за допомогою гідроциклонів, спіральних класифікаторів.

Збагачення здійснюють виділенням одного або декількох компонентів із загальної маси відходів. Найпоширенішими є гравітаційні, флотаційні, електричні і магнітні способи збагачення.

Гравітаційні способи збагачення засновані на розходженні щільності і швидкості падіння часток збагачуваного матеріалу в рідкому або повітряному середовищі. Ці методи розділяють на промивання, збагачення відсадженням, у важких суспензіях, у потоках, що переміщаються по похилих поверхнях.

Відсадження являє собою процес поділу мінеральних часток по щільності під дією перемінних по напрямку вертикальних струменів води або повітря, що проходять через решето висадочної машини.

Збагачення у важких суспензіях і рідинах полягає в поділі матеріалів по щільності за допомогою суспензій або рідин, щільність яких є проміжною між щільностями поділюваних часток. Для збагачення застосовують різні типи сепараторів.

Збагачення в потоках на похилих поверхнях здійснюють на концентраційних столах, шлюзах, гвинтових сепараторах. Збагачення матеріалу відбувається в тонкому шарі води під дією по-різному спрямованих потоків води.

Промивання здійснюють за допомогою промивних машин для відділення глинистих, піщаних і інших мінеральних, а також органічних домішок від твердих відходів. Для промивання використовують воду, іноді з добавками УПАВШИ, гостра пара, різні розчинники.

Флотаційні способи засновані на різної змащуваності поверхонь часток водою. Тонкоподрібнені відходи обробляють водою, до якої додають флотаційні реагенти, що підсилюють розходження в змащуваності часток рудного мінералу і порожньої породи. Як реагенти використовують олії, жирні кислоти і їхньої солі, меркаптани, аміни й ін.

Ефект поділу флотацією залежить від насичення води пухирцями повітря, що прилипають до зерен тих мінералів, що погано змочуються, стаючи більш легенями, вони виносяться на поверхню, відокремлюючи від часток, що добре змочуються. У залежності від характеру насичення води повітрям розрізняють напірну, барботажну (пінну), електричну, біологічну і хімічну флотацію.

Магнітні способи збагачення засновані на поділі матеріалів по магнітних властивостях. Їх застосовують у тому випадку, якщо відходи містять металеві включення. Матеріали попередньо подрібнюють, класифікують, деякі обпалюють. Збагачення матеріалів завбільшки до 3 мм проводять сухим способом, дрібніше 3 мм — мокрим. Використовують магнітні сепаратори різних типів.

Електричні способи збагачення засновані на розходженні електрофізичних властивостей поділюваних матеріалів. Такими способами збагачують рудну сировину, відходи, що містять домішки кольорових металів, формувальні суміші, піски для скляної промисловості. Для цих цілей використовують електричні сепаратори. При контакті з поверхнею зарядженого металевого електрода частки збагачуваного матеріалу одержують заряд, величина якого залежить від електропровідності часток. Наелектризовані частки направляють в електричне поле, де відбувається їхня сепарація.

Термічні методи переробки і знешкодження відходів. До них відносяться піролиз, газифікація, вогневий метод знешкодження і переробки відходів.

Піролиз являє собою процес розкладання органічних сполук під дією високих температур при відсутності або недоліку кисню. У результаті піролиза утворяться піролизний газ, смоли і твердий залишок (сажа, активований вугілля й ін.).

Продукти піролизу можуть широко використовуватися в народному господарстві.

Основними компонентами піролизного газу є водень, метан і оксид вуглецю. Піролизний газ має переваги перед природним, тому що не містить сполук сірки.

Твердий продукт піролизу — саджу використовують у виробництві гумовотехнічних виробів, пластмас, типографських фарб, пігментів. Інертні матеріали, наприклад, розплавлений шлак, гранулюють і використовують у промисловості будівельних матеріалів.

Газифікація являє собою термохімічний високотемпературний процес взаємодії органічних сполук з агентами, що газифікують, у результаті чого органічні сполуки перетворюються в пальний газ. Як газифікуючих агентів застосовують повітря, водяна пара, диоксид вуглецю, а також їхньої суміші.

Процеси піролизу одержали більше поширення, чим газифікація.

Вогневий метод знешкодження і переробки відходів полягає в спалюванні пальних відходів і вогневій обробці непальних відходів високотемпературними продуктами згоряння палива. Ці методи включають переплав, наприклад, металобрухту, відходів термопластів, відвальних металургійних шлаків, випал піритних недогарків і залізовмісних шламів, спікання гальванічних шламів.

Метод вилужнення заснований на видобуванні одного або декількох компонентів з комплексного твердого матеріалу шляхом їхнього виборчого розчинення в рідині-екстрагенті (розчиннику). Цей метод використовується при добуванні металів зі шлаків, піритних недогарків, відходів гірничодобувної промисловості; при добуванні лігніну з деревних відходів і т.д.