Экологически безопасные способы утилизации и консервацииотходов глиноземного производства

В этом случае местом их постоянного или временного размещения обычно являются гидротехнические сооружения — шламохранилища. Данные объекты обеспечивают систему осветления, охлаждения, сбора и возврата техногенной (шламовой) воды в глиноземное производство, где производится ее рециркуляционное (оборотное) использование в технологических операциях: при репульпации и гидротранспорте шлама, в шихтоприготовлении, выщелачивании, охлаждении барометрических конденсаторов и т. д.

Существующая технология намыва шлама в многометровую насыпь (высота насыпи достигает 100 м) и последующего сбора дренажных вод с помощью приемных колодцев и водосборных каналов не предотвращает инфильтрацию техногенных растворов в подземные водоносные горизонты и вынос щелочных и экологически опасных компонентов с грунтовыми потоками в поверхностные водоемы. Тем более, что большинство действующих и законсервированных шламохранилищ глиноземных предприятий и производств спроектировано и построено без применения защитных противодренажных экранов, противооползневых и противоэрозийных устройств, что в конечном итоге не обеспечивает надлежащую охрану окружающей природной среды. Вместе с тем глиноземные шламы рассматриваются в качестве ценного сырья при получении целого ряда технологических материалов и различных видов промышленной продукции [1, с. 22], многие из которых будут востребованы в настоящее время, либо в ближайшем или отдаленном будущем.

Поэтому необходимо осуществлять обстоятельный поиск и разработку мер, обеспечивающих длительную, надежную и экологически безопасную консервацию шламов в условиях существующих гидротехнических объектов.

Снижение фильтрационных свойств складируемого шлама за счет использования схемы замыва, предусматривающей доизмельчение и классификацию белитового шлама с последующим выводом тонкодисперсной фракции на шламовое поле. Содержание фракции (< 0,1 мм) должно составлять не менее 60%.

Равномерность укладки измельченной пульпы на шламовом поле может быть осуществлена за счет перемещения сливной трубы по радиальным эстакадам. По площади всего гидротехнического сооружения оно должно быть ориентировано на «замыв» его ложа и бортов тонкодисперсной фракцией в наиболее фильтрующихся участках. Другим мероприятием является переработка шламов методами перекристаллизации белитовой фазы под действием откарбонизированных алюминатно-щелочных растворов и флотационного обогащения — с получением кальцитового концентрата и ценного вторичного отхода.

Заключение

Основой для создания экологически безопасного производства глинозема по способу спекания является полный сырьевой рециклинг всех твердых и жидких отходов. Перекристаллизация и разделение минералов по комплексной химико-флотационной схеме обогащения с получением сырьевых продуктов — кальцитового кремнеземсодержащего концентрата — позволяет осуществить полную переработку и утилизацию белитовых шламов.

Карбонизация подшламовых вод обеспечивает наиболее эффективную их очистку и возможность повторного использования в системах оборотного водоснабжения.

Применение микродисперсного кольматанта диоксида кремния SiO2 дает возможность на 75—85% сократить дренажи из гидротехнических сооружений и осуществить экологически безопасную консервацию действующих шламохранилищ.

Для локализации и сбора дренажных вод предлагается создание противофильтрационных завес по периметру утечки промышленных вод в зону гидрогеологического стока поверхностных и подземных вод.

Список литературы

Астахов А. С., Диколенко Е. Я., Харченко В. А. Экологическая безопасность и эффективность природопользования. Изд. 2-е, стер. — 2009. — 323 с.

Аграновский А.А., Берх В. И., Кавина В. А. и др. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема. — М.: Металлургия, 1970. — 320 с.

Физическая химия силикатов. Учебник для студентов ВУЗов/ Под ред. А. А. Пащенко. — М.: Высшая школа, 1986. — 368 с.

Абрамов В.Я., Алексеев А. И., Бадальянц Х. А. Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья. — М.: Металлургия, 1990. — 392 с.