RU79284U1 - SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS - Google Patents
SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU79284U1 RU79284U1 RU2008129156/22U RU2008129156U RU79284U1 RU 79284 U1 RU79284 U1 RU 79284U1 RU 2008129156/22 U RU2008129156/22 U RU 2008129156/22U RU 2008129156 U RU2008129156 U RU 2008129156U RU 79284 U1 RU79284 U1 RU 79284U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- alumina
- cement
- ash
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 24
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 11
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims abstract description 5
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 17
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 11
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- -1 coalite Chemical compound 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области промышленного производства цемента и глинозема, более конкретно, к системе их комплексного производства из высокоглиноземистых золошлаковых отходов угольных электростанций и может найти применение, в том числе, при переработке золоотвалов Рефтинской и Верхнетагильской ГРЭС. Решаемой задачей полезной модели является создание, на основе имеющихся достижений и опыта цементной и глиноземной промышленности достаточно эффективной и сравнительно простой системы комплексного производства высококачественной целевой продукции в виде цемента и глинозема, преимущественно, из золошлаковых отходов угольных электростанций Свердловской области. Дополнительными к указанной задаче являются разработка экологически чистой технологии практически полной переработки производимых золошлаковых отходов и имеющихся золоотвалов электростанций для расширения масштабов производства указанных целевых продуктов и их использования в металлургии и промышленности строительных материалов. Указанная задача решается тем, что в системе производства цемента и глинозема из золошлаковых отходов электростанций, содержащей первую и вторую линии для получения глиноземного концентрата и цемента, включающих устройства для классификации, флотации, магнитной сепарации, смешивания указанных отходов с известняком и вращающуюся обжиговую печь, согласно полезной модели, система содержит третью линию для производства чистого глинозема, включающую вторую и третью вращающиеся обжиговые печи, причем первая линия содержит последовательно соединенные первое устройство для классификации отходов, второе устройство для флотационного удаления из отходов частиц несгоревшего угля и третье устройство магнитной сепарации для удаления частиц магнетита, выход которого соединен с первым входом четвертого устройства для щелочной обработки отходов раствором гидроокиси натрия, выход которого соединен с входом пятого устройства для получения глиноземного концентрата, первый выход которого по раствору силиката натрия соединен с входом шестого устройства для регенерации раствора щелочи, при этом первый выход шестого устройства по данному раствору соединен с вторым входом четвертого устройства, вторая линия содержит седьмое устройство для классификации известняка, первый выход которого соединен с первым входом восьмого устройства для смешивания известняка с силикатом кальция в виде The utility model relates to the field of industrial production of cement and alumina, more specifically, to a system for their integrated production from high-alumina ash and slag waste from coal-fired power plants and can be used, inter alia, in the processing of ash dumps of the Reftinskaya and Verkhnetagilskaya state district power plants. The solvable task of the utility model is the creation, on the basis of the achievements and experience of the cement and alumina industry, of a rather efficient and relatively simple system for the integrated production of high-quality target products in the form of cement and alumina, mainly from ash and slag waste from coal power plants in the Sverdlovsk Region. Complementary to this task is the development of environmentally friendly technology for the almost complete processing of produced ash and slag waste and existing ash dumps of power plants to expand the scale of production of these target products and their use in the metallurgy and building materials industry. This problem is solved in that in the system for the production of cement and alumina from ash and slag waste of power plants, containing the first and second lines for producing alumina concentrate and cement, including devices for classification, flotation, magnetic separation, mixing these wastes with limestone and a rotary kiln, according to utility model, the system contains a third line for the production of pure alumina, including a second and third rotary kilns, and the first line contains sequentially connected to a first device for classifying waste, a second device for flotation removal of unburned coal particles from the waste, and a third magnetic separation device for removing magnetite particles, the output of which is connected to the first input of the fourth device for alkaline waste treatment with sodium hydroxide solution, the output of which is connected to the input of the fifth device to obtain an alumina concentrate, the first outlet of which is connected to the inlet of the sixth solution regeneration device via a sodium silicate solution elochi, wherein the first output device according to the sixth solution is connected to a second input of the fourth device, the second line comprises a seventh device for classification of limestone, which first output is connected to the first input of the eighth device for mixing the limestone with calcium silicate as
белитового шлама и подачи смеси на вход первой вращающейся обжиговой печи для получения на ее выходе цемента, третья линия содержит девятое смешивающее устройство, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с вторым выходом пятого устройства по глиноземному концентрату и вторым выходом седьмого устройства, а выход девятого устройства соединен с основным входом второй вращающейся обжиговой печи для получения из указанных ингредиентов промежуточного продукта обжига, выход данной печи по указанному продукту соединен с первым входом десятого устройства для выделения из указанного продукта раствора алюмината натрия и белитового шлама, при этом первый выход десятого устройства соединен с первым входом одиннадцатого устройства для карбонизации раствора алюмината натрия, для чего второй вход одиннадцатого устройства соединен с дополнительным выходом второй вращающейся обжиговой печи по диоксиду углерода, первый выход одиннадцатого устройства соединен через двенадцатое устройство для смешивания растворов соды и щелочи с вторым входом десятого устройства, а второй выход одиннадцатого устройства соединен через тринадцатое устройство сушки продукта карбонизации с основным входом третьей вращающейся обжиговой печи для получения на выходе чистого глинозема, причем второй и третий входы восьмого устройства по белитовому шламу соединены, соответственно, с вторым выходом шестого и вторым выходом десятого устройств системы. Кроме того, указанные вращающиеся обжиговые печи могут быть выполнены на рабочую температуру 1000-1500°С с возможностью работы на угле, причем первое и седьмое устройства могут содержать оборудование для измельчения золошлаковых отходов и известняка до фракции 100-200 мкм, второе устройство в качестве реагента может содержать добавки керосина, восьмое устройство может быть снабжено средствами для корректировки состава цемента дозированием вводимых ингредиентов, а десятое устройство может быть выполнено с возможностью одновременного использования регенерированных содового и щелочного растворов.whitewash slurry and feeding the mixture to the inlet of the first rotary kiln to obtain cement at its outlet, the third line contains a ninth mixing device, the first and second entrances of which are connected, respectively, with the second output of the fifth device for alumina concentrate and the second output of the seventh device, and the output the ninth device is connected to the main entrance of the second rotary kiln to obtain from these ingredients an intermediate product of calcination, the output of this furnace for the specified product is connected to an input of a tenth device for separating a solution of sodium aluminate and belite sludge from said product, the first output of the tenth device being connected to the first input of the eleventh device for carbonizing a solution of sodium aluminate, for which the second input of the eleventh device is connected to the additional output of the second rotary kiln on dioxide carbon, the first output of the eleventh device is connected through the twelfth device for mixing solutions of soda and alkali with the second input of the tenth device a, and the second output of the eleventh device is connected through the thirteenth device for drying the carbonization product with the main input of the third rotary kiln to obtain pure alumina at the output, the second and third inputs of the eighth device through belitic sludge being connected, respectively, to the second output of the sixth and second system devices. In addition, these rotary kilns can be made at a working temperature of 1000-1500 ° C with the possibility of working on coal, and the first and seventh devices may contain equipment for grinding ash and slag waste and limestone to a fraction of 100-200 microns, the second device as a reagent may contain kerosene additives, the eighth device may be equipped with means for adjusting the composition of the cement by dosing the input ingredients, and the tenth device may be configured to simultaneously use the formation of regenerated soda and alkaline solutions.
Description
Полезная модель относится к области промышленного производства цемента и глинозема, более конкретно, к системе их комплексного производства из высокоглиноземистых золошлаковых отходов угольных электростанций и может найти применение, в том числе, при переработке золоотвалов Рефтинской и Верхнетагильской ГРЭС.The utility model relates to the field of industrial production of cement and alumina, more specifically, to a system for their integrated production from high-alumina ash and slag waste from coal-fired power plants and can be used, inter alia, in the processing of ash dumps of the Reftinskaya and Verkhnetagilskaya state district power plants.
Известна система производства цемента, содержащая линию с устройствами для классификации сырьевых глинистых и известняковых материалов, их смешивания и подачи во вращающуюся обжиговую печь (см. Алексеев Б.В., Барбашев Г.К. Производство цемента, 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985, с.31).A known cement production system containing a line with devices for classifying raw clay and limestone materials, mixing and feeding them into a rotary kiln (see Alekseev B.V., Barbashev G.K. Cement production, 2nd ed. Revised and add. - M .: Higher school, 1985, p.31).
Известная система производства цемента по сухому способу включает, в том числе, оборудование для сушки, усреднения и корректировки состава шихты, охлаждения клинкера, введения добавок и измельчения клинкера. В качестве исходных сырьевых материалов на некоторых цементных заводах используют отходы различных отраслей промышленности, в том числе, доменные шлаки и нефелиновый (белитовый) шлам, который полностью заменяет глинистый компонент и на 50% известняковый.The known system for the production of cement by the dry method includes, inter alia, equipment for drying, averaging and adjusting the composition of the mixture, cooling the clinker, introducing additives and grinding the clinker. Waste from various industries, including blast furnace slag and nepheline (belite) sludge, which completely replaces the clay component and 50% limestone, are used as raw materials at some cement plants.
Недостатками известной системы являются необходимость функционирования вблизи месторождений сырьевых материалов для уменьшения транспортных расходов, а также требование иметь неприкосновенный запас сырьевых материалов на случай прекращения добычи сырья и поставок других материалов на сроки от 5 до 45 суток и более.The disadvantages of the known system are the necessity of functioning near the deposits of raw materials to reduce transportation costs, as well as the requirement to have an untouchable supply of raw materials in case of termination of the extraction of raw materials and supplies of other materials for a period of 5 to 45 days or more.
Известна система производства глинозема, содержащая линию с устройствами для классификации алюмосодержащего рудного сырья, реагентов восстановителей, флюсующих компонентов и средств их подачи в высокотемпературную шахтную печь для углеродно-термического восстановления при температуре выше 2000°С (см. патент РФ №67992, опубл. 10.11.2007 Бюл. №31).A known system for the production of alumina containing a line with devices for classifying aluminum-containing ore raw materials, reagents, reducing agents, fluxing components and means for their supply to a high-temperature shaft furnace for carbon-thermal reduction at temperatures above 2000 ° C (see RF patent No. 67992, publ. 10.11 .2007 Bull. No. 31).
Известная система представляет собой металлургический комплекс, содержащий первый модуль для углеродно-термического восстановления алюмосодержащего рудного сырья в глинозем и ферросплав и второй модуль для переработки глинозема в алюминиевый сплав.The known system is a metallurgical complex containing a first module for carbon-thermal reduction of aluminum-containing ore materials in alumina and ferroalloy and a second module for processing alumina into aluminum alloy.
К недостаткам такой системы можно отнести сравнительно сложную конструкцию высокотемпературных шахтных печей первого и второго модулей, а также необходимость использования для производства глинозема достаточно дорогих сырьевых материалов в виде бокситов, бемитов, коалинитов, муллитов или пирофиллитов, поставляемых с удаленных месторождений.The disadvantages of such a system include the relatively complex design of high-temperature shaft furnaces of the first and second modules, as well as the need to use quite expensive raw materials in the form of alumina in the form of bauxite, boehmite, coalite, mullite or pyrophyllite, supplied from remote deposits.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является система производства цемента и глинозема из золошлаковых отходов электростанций, содержащая первую и вторую линии для получения глиноземного концентрата и цемента, включающих устройства для классификации, флотации, магнитной сепарации, смешивания указанных отходов с известняком и вращающуюся обжиговую печь (см. Борисенко Л.Ф. и др. Перспективы использования золы угольных тепловых электростанций. - М., 2001, с.52 - прототип).The closest technical solution to the proposed one is a system for the production of cement and alumina from ash and slag waste of power plants, containing the first and second lines for producing alumina concentrate and cement, including devices for classification, flotation, magnetic separation, mixing these wastes with limestone and a rotary kiln (see Borisenko LF et al. Prospects for the use of ash from coal-fired thermal power plants. - M., 2001, p.52 - prototype).
Особенностью такой системы является возможность использования аппаратов для щелочной обработки золошлаковых отходов, уже освоенных глиноземной промышленностью, в том числе, при переработке нефелинового сырья и высококремнистых бокситов. Данная технология может быть безотходной, поскольку после выделения алюминия известково-силикатный шлам представляет собой ценное сырье для производства цемента.A feature of such a system is the possibility of using apparatuses for alkaline treatment of ash and slag waste already mastered by the alumina industry, including in the processing of nepheline raw materials and high-silicon bauxite. This technology can be waste-free, because after the separation of aluminum, lime-silicate sludge is a valuable raw material for the production of cement.
Однако реализация указанной технологии связана с трудностями получения необходимых количеств белитового шлама на линиях комплексного производства цемента и глинозема системы. Для преодоления указанного недостатка известной системы необходимо обеспечить использование средств и оборудования для снижения потерь реагентов на выщелачивание и карбонизацию, а также дополнительных вращающихся печей для обжига промежуточных и конечных продуктов переработки.However, the implementation of this technology is associated with difficulties in obtaining the necessary amounts of belite sludge on the lines of the integrated production of cement and alumina systems. To overcome this drawback of the known system, it is necessary to ensure the use of tools and equipment to reduce the loss of reagents for leaching and carbonization, as well as additional rotary kilns for firing intermediate and final processing products.
Решаемой задачей полезной модели является создание, на основе имеющихся достижений и опыта цементной и глиноземной промышленности достаточно эффективной и сравнительно простой системы комплексного производства высококачественной целевой продукции в виде цемента и глинозема, преимущественно, из золошлаковых отходов угольных электростанций Свердловской области, в том числе, при переработке золоотвалов Рефтинской и Верхнетагильской ГРЭС. Дополнительными к указанной задаче являются разработка экологически чистой технологии практически полной переработки производимых золошлаковых отходов и имеющихся золоотвалов электростанций для расширения масштабов производства указанных целевых продуктов и их использования в металлургии и промышленности строительных материалов.The solvable task of the utility model is the creation, on the basis of the achievements and experience of the cement and alumina industry, of a sufficiently effective and relatively simple system for the integrated production of high-quality target products in the form of cement and alumina, mainly from ash and slag waste from coal power plants in the Sverdlovsk region, including during processing ash dumps of Reftinsky and Verkhnetagilskaya state district power plants. Complementary to this task is the development of environmentally friendly technology for the almost complete processing of produced ash and slag waste and existing ash dumps of power plants to expand the production of these target products and their use in the metallurgy and building materials industry.
Указанная задача решается тем, что в системе производства цемента и глинозема из золошлаковых отходов электростанций, содержащей первую и вторую линии для получения глиноземного концентрата и цемента, включающих устройства для классификации, флотации, магнитной сепарации, смешивания указанных отходов с известняком и вращающуюся обжиговую печь, согласно полезной модели, система содержит третью линию для производства чистого глинозема, включающую вторую и третью вращающиеся обжиговые печи, причем первая линия содержит последовательно соединенные первое устройство для классификации отходов, второе устройство для флотационного удаления из отходов частиц несгоревшего угля и третье устройство магнитной сепарации для удаления частиц магнетита, выход которого соединен с первым входом четвертого устройства для щелочной обработки отходов раствором гидроокиси натрия, выход которого соединен с входом пятого устройства для получения глиноземного концентрата, первый выход которого по раствору силиката натрия соединен с входом шестого устройства для регенерации раствора щелочи, при этом первый выход шестого устройства по данному раствору соединен с вторым входом четвертого устройства, вторая линия содержит седьмое устройство для классификации известняка, первый выход которого соединен с первым входом восьмого устройства для смешивания известняка с силикатом кальция в виде белитового шлама и подачи смеси на вход первой вращающейся обжиговой печи для получения на ее выходе цемента, третья линия содержит девятое смешивающее устройство, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с вторым выходом пятого устройства по глиноземному концентрату и вторым выходом седьмого устройства, а выход девятого устройства соединен с основным входом второй вращающейся обжиговой печи для получения из указанных ингредиентов промежуточного продукта обжига, выход данной печи по указанному продукту соединен с первым входом десятого устройства для выделения из указанного продукта раствора алюмината натрия и белитового шлама, при этом первый выход десятого устройства соединен с первым входом одиннадцатого устройства для карбонизации раствора алюмината натрия, для чего второй вход одиннадцатого устройства соединен с дополнительным выходом второй вращающейся обжиговой печи по диоксиду углерода, первый выход одиннадцатого устройства соединен через двенадцатое устройство для смешивания растворов соды и щелочи с вторым входом десятого устройства, а второй выход одиннадцатого устройства соединен через тринадцатое устройство сушки продукта карбонизации с основным входом третьей вращающейся обжиговой печи для получения на выходе чистого глинозема, причем второй и третий входы восьмого устройства по белитовому шламу соединены, соответственно, с вторым выходом шестого и вторым выходом десятого устройств системы.This problem is solved in that in the system for the production of cement and alumina from ash and slag waste of power plants, containing the first and second lines for producing alumina concentrate and cement, including devices for classification, flotation, magnetic separation, mixing these wastes with limestone and a rotary kiln, according to utility model, the system contains a third line for the production of pure alumina, including a second and third rotary kilns, and the first line contains sequentially connected to a first device for classifying waste, a second device for flotation removal of unburned coal particles from the waste, and a third magnetic separation device for removing magnetite particles, the output of which is connected to the first input of the fourth device for alkaline waste treatment with sodium hydroxide solution, the output of which is connected to the input of the fifth device to obtain an alumina concentrate, the first outlet of which is connected to the inlet of the sixth solution regeneration device via a sodium silicate solution wood, while the first output of the sixth device for this solution is connected to the second input of the fourth device, the second line contains the seventh device for classifying limestone, the first output of which is connected to the first input of the eighth device for mixing limestone with calcium silicate in the form of a belitic sludge and feeding the mixture to the entrance of the first rotary kiln to obtain cement at its exit, the third line contains a ninth mixing device, the first and second inputs of which are connected, respectively, with the second the fifth device through alumina concentrate and the second output of the seventh device, and the output of the ninth device is connected to the main input of the second rotary kiln to obtain an intermediate product of calcination from these ingredients, the output of this furnace through the specified product is connected to the first input of the tenth device for separation from the specified product a solution of sodium aluminate and belitic sludge, while the first output of the tenth device is connected to the first input of the eleventh device for carbonization of sodium aluminate, for which the second input of the eleventh device is connected to the additional output of the second rotary kiln using carbon dioxide, the first output of the eleventh device is connected through the twelfth device for mixing solutions of soda and alkali with the second input of the tenth device, and the second output of the eleventh device is connected through the thirteenth a carbonization product drying device with a main input of a third rotary kiln to produce pure alumina at the outlet, the second and third input The odes of the eighth device for belitic sludge are connected, respectively, with the second output of the sixth and second output of the tenth device of the system.
Кроме того, указанные вращающиеся обжиговые печи могут быть выполнены на рабочую температуру 1000-1500°С с возможностью работы на угле, причем первое и седьмое устройства могут содержать оборудование для измельчения золошлаковых отходов и известняка до фракции 100-200 мкм, второе устройство в качестве реагента может содержать добавки керосина, восьмое устройство может быть снабжено средствами для корректировки состава цемента дозированием вводимых ингредиентов, а десятое устройство может быть выполнено с возможностью одновременного использования регенерированных содового и щелочного растворов.In addition, these rotary kilns can be made at a working temperature of 1000-1500 ° C with the possibility of working on coal, and the first and seventh devices may contain equipment for grinding ash and slag waste and limestone to a fraction of 100-200 microns, the second device as a reagent may contain kerosene additives, the eighth device may be equipped with means for adjusting the composition of the cement by dosing the input ingredients, and the tenth device may be configured to simultaneously use the formation of regenerated soda and alkaline solutions.
Такое выполнение системы позволяет решить указанную задачу создания достаточно эффективной, сравнительно простой, экологически чистой и безотходной промышленной технологии переработки золошлаковых отходов электростанций, работающих на Экибастузском угле, в ценную товарную продукцию в виде цемента и глинозема для использования в металлургии алюминия и промышленности строительных материалов. Решение этой задачи связано с использованием указанного дополнительного оборудования для эффективной переработки сырьевых материалов в глиноземный концентрат и белитовый шлам по совместной технологии выщелачивания и высокотемпературного обжига.This implementation of the system allows us to solve the indicated problem of creating a sufficiently effective, relatively simple, environmentally friendly and non-waste industrial technology for processing the ash and slag waste of power plants operating on Ekibastuz coal into valuable commercial products in the form of cement and alumina for use in the metallurgy of aluminum and the building materials industry. The solution to this problem is associated with the use of the specified additional equipment for the effective processing of raw materials into alumina concentrate and belite sludge using the joint technology of leaching and high-temperature firing.
Первая вращающаяся печь второй линии, по условиям обжига сырьевой смеси и получения цементного клинкера, должна быть выполнена на рабочую температуру 1400-1500°С. Вторая вращающаяся печь третьей линии для получения промежуточного продукта обжига должна быть выполнена на рабочую температуру 1200-1350°С, а третья вращающаяся печь для получения чистого глинозема - на температуру 1000-1050°С. Указанные диапазоны рабочих температур трех вращающихся печей определяются соответствующими технологическими условиями непрерывной переработки сырьевых материалов.The first rotary kiln of the second line, according to the conditions of firing the raw material mixture and obtaining cement clinker, should be made at a working temperature of 1400-1500 ° C. The second rotary kiln of the third line to obtain an intermediate firing product must be performed at a working temperature of 1200-1350 ° C, and the third rotary kiln to obtain pure alumina - at a temperature of 1000-1050 ° C. The indicated operating temperature ranges of three rotary kilns are determined by the relevant technological conditions for the continuous processing of raw materials.
При этом оптимальный фракционный состав указанных продуктов переработки для эффективной работы оборудования системы должен находиться в диапазоне 100-200 мкм за счет использования соответствующих устройств классификации. Дополнительными факторами, обеспечивающими решение поставленной задачи, могут являться возможность работы обжиговых печей на угле, использование добавок керосина в качестве реагента во втором устройстве, применение дозаторов вводимых ингредиентов в восьмом устройстве для корректировки состава цемента и одновременного использования в технологическом процессе регенерированных содового и щелочного растворов.At the same time, the optimal fractional composition of these processed products for the effective operation of the system equipment should be in the range of 100-200 microns due to the use of appropriate classification devices. Additional factors that provide a solution to the problem may be the possibility of using charcoal kilns, the use of kerosene additives as a reagent in the second device, the use of dispensers of introduced ingredients in the eighth device to adjust the composition of cement and the simultaneous use of regenerated soda and alkaline solutions in the technological process.
На фиг.1 представлена блок-схема предложенной системы производства цемента и глинозема из золошлаковых отходов электростанций.Figure 1 presents a block diagram of the proposed system for the production of cement and alumina from ash and slag waste of power plants.
Система содержит первую, вторую и третью линии для получения глиноземного концентрата, цемента и чистого глинозема, оборудование которых очерчено пунктирными линиями.The system contains the first, second and third lines for producing alumina concentrate, cement and pure alumina, the equipment of which is outlined by dashed lines.
Первая линия системы содержит последовательно соединенные первое устройство 1 для классификации золошлаковых отходов (ЗШО), второе устройство 2 для флотационного удаления из отходов частиц несгоревшего угля и третье устройство 3 магнитной сепарации для удаления частиц магнетита. Выход устройства 3 соединен с первым входом четвертого устройства 4 для щелочной обработки отходов раствором гидроокиси натрия, выход которого соединен с входом пятого устройства 5 для получения глиноземного концентрата. Первый выход устройства 5 по раствору силиката натрия соединен с входом шестого устройства 6 для регенерации раствора щелочи, при этом первый выход устройства 6 по данному раствору соединен с вторым входом устройства 4.The first line of the system contains in series a first device 1 for classifying ash and slag waste (ASW), a second device 2 for flotation removal of unburned coal particles from the waste, and a third magnetic separation device 3 for removing magnetite particles. The output of the device 3 is connected to the first input of the fourth device 4 for alkaline waste treatment with a sodium hydroxide solution, the output of which is connected to the input of the fifth device 5 for the production of alumina concentrate. The first output of the device 5 for the solution of sodium silicate is connected to the input of the sixth device 6 for the regeneration of the alkali solution, while the first output of the device 6 for this solution is connected to the second input of the device 4.
Вторая линия системы содержит седьмое устройство 7 для классификации известняка, первый выход которого соединен с первым входом восьмого устройства 8 для смешивания известняка с силикатом кальция в виде белитового шлама и подачи смеси на вход первой вращающейся обжиговой печи для получения на ее выходе цемента.The second line of the system contains a seventh device for classifying limestone 7, the first output of which is connected to the first input of the eighth device 8 for mixing limestone with calcium silicate in the form of a belitic sludge and feeding the mixture to the inlet of the first rotary kiln to obtain cement at its outlet.
Третья линия содержит девятое смешивающее устройство 9, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с вторым выходом пятого устройства 5 по глиноземному концентрату и вторым выходом седьмого устройства 7, а выход устройства 9 соединен с основным входом второй вращающейся Обжиговой печи для получения из указанных ингредиентов промежуточного продукта обжига.The third line contains the ninth mixing device 9, the first and second inputs of which are connected, respectively, with the second output of the fifth device 5 for alumina concentrate and the second output of the seventh device 7, and the output of the device 9 is connected to the main input of the second rotary kiln to obtain from these ingredients firing intermediate.
Выход данной печи по указанному продукту соединен с первым входом десятого устройства 10 для выделения из указанного продукта раствора алюмината натрия и белитового шлама. При этом первый выход устройства 10 соединен с первым входом одиннадцатого устройства 11 для карбонизации раствора алюмината натрия, для чего второй вход устройства 11 соединен с дополнительным выходом второй вращающейся обжиговой печи по диоксиду углерода. Первый выход устройства 11 соединен через двенадцатое устройство 12 для смешивания растворов соды и щелочи с вторым входом устройства 10. При этом второй выход устройства 11 соединен через тринадцатое устройство 13 сушки продукта карбонизации с основным входом третьей вращающейся обжиговой печи для получения на выходе чистого глинозема.The output of this furnace for the specified product is connected to the first input of the tenth device 10 for separating from the specified product a solution of sodium aluminate and belitic sludge. The first output of the device 10 is connected to the first input of the eleventh device 11 for carbonization of a solution of sodium aluminate, for which the second input of the device 11 is connected to the additional output of the second rotary kiln on carbon dioxide. The first output of the device 11 is connected through the twelfth device 12 for mixing solutions of soda and alkali with the second input of the device 10. The second output of the device 11 is connected via the thirteenth device 13 for drying the carbonization product with the main input of the third rotary kiln to obtain pure alumina at the output.
Одновременно второй и третий входы восьмого устройства 8 по белитовому шламу соединены, соответственно, с вторым выходом шестого и вторым выходом десятого устройств 6, 10 системы. Первая вращающаяся обжиговая печь второй линии обозначена поз.14, соответственно вторая и третья вращающиеся обжиговые печи обозначены поз.15 и 16.At the same time, the second and third inputs of the eighth device 8 via a whitewash slurry are connected, respectively, with the second output of the sixth and second output of the tenth device 6, 10 of the system. The first rotary kiln of the second line is indicated by pos. 14, respectively, the second and third rotary kilns are indicated by pos. 15 and 16.
Для функционирования предложенной системы ЗШО необходимо подвергнуть предварительному обогащению и освободить от посторонних примесей, шлаковых сростков, для чего они должны быть подвергнуты классификации, например, по классу 100-200 мкм. После этого из золы необходимо удалить углеродную фракцию (недожог), так как для большинства видов сырья важное значение имеет такой показатель, как потери при прокаливании, значение которого не должно превышать 2%. Эффективным способом извлечения углерода из золы является флотационное обогащение с применением флотореагентов, например, керосина, позволяющих перевести в пенный продукт до 80% углерода, который можно вернуть в котел на дожигание. После этого отходы необходимо освободить от магнитной фракции, которая может создавать определенные трудности при дальнейшей переработке. Магнитная фракция, состоящая в основном из окислов железа (до 70% магнетита), может быть выделена методом магнитной сепарации, Магнитная фракция, в свою очередь, может использоваться в металлургии для производства окатышей, агломерата или ферросилиция. Кроме того, в магнитной фракции обычно концентрируется ряд редких элементов (галлий, кобальт, хром, ванадий, цирконий и др.) и она может представлять интерес как сырье для их извлечения.For the functioning of the proposed ASW system, it is necessary to pre-enrich and free from impurities, slag aggregates, for which they should be classified, for example, according to the class of 100-200 microns. After this, the carbon fraction (underburning) must be removed from the ash, since for most types of raw materials, such an indicator as loss on ignition is important, the value of which should not exceed 2%. An effective way to extract carbon from ash is flotation enrichment using flotation reagents, for example, kerosene, which allows transferring up to 80% of carbon into the foam product, which can be returned to the boiler for afterburning. After this, the waste must be freed from the magnetic fraction, which can create certain difficulties during further processing. The magnetic fraction, consisting mainly of iron oxides (up to 70% magnetite), can be isolated by magnetic separation. The magnetic fraction, in turn, can be used in metallurgy for the production of pellets, agglomerate or ferrosilicon. In addition, a number of rare elements (gallium, cobalt, chromium, vanadium, zirconium, etc.) are usually concentrated in the magnetic fraction and it can be of interest as a raw material for their extraction.
Переработка золы на глинозем и цемент может осуществляться при спекании ЗШО с известняком. Этот метод аналогичен технологии переработки нефелинового концентрата, существующей на Пикалевском заводе и на Ачинском глиноземном заводе, где в качестве нефелинового сырья используются уртиты Кия-Шалтырского месторождения. Готовыми продуктами при этом методе переработки золы являются глинозем, пригодный для использования в алюминиевой промышленности и белитовый шлам, который очень выгодно использовать в цементной промышленности для производства цементного клинкера.Processing of ash into alumina and cement can be carried out during sintering of ash and ash ore with limestone. This method is similar to the processing technology of nepheline concentrate that exists at the Pikalevsky plant and at the Achinsk alumina plant, where urtites of the Kiya-Shaltyrsky deposit are used as nepheline raw materials. The finished products for this method of processing ash are alumina suitable for use in the aluminum industry and belitic sludge, which is very advantageous to use in the cement industry for the production of cement clinker.
В предложенной системе производства цемента и глинозема из отходов электростанций используется комбинированная технология переработки ЗШО, включающая химическое обогащение сырья и обжиг продукта во вращающихся высокотемпературных печах. Суть технологии химического обогащения заключается в обработке ЗШО едкой щелочью с получением раствора силикатов натрия и обогащенного глиноземом алюминиевого сырья (Al2O3 до 50% и SiO2 до 40%).The proposed system for the production of cement and alumina from waste from power plants uses a combined processing technology of ash and slag materials, including chemical enrichment of raw materials and product firing in rotary high-temperature furnaces. The essence of chemical enrichment technology is the treatment of ash and caustic alkali with a solution of sodium silicates and alumina-enriched aluminum raw materials (Al 2 O 3 up to 50% and SiO 2 up to 40%).
Затем силикаты натрия обрабатываются гидроокисью кальция, в результате чего образуются едкая щелочь и белитовый шлам. Едкая щелочь направляется в голову процесса (рециркуляция щелочи), а алюминиевое сырье и белитовый шлам используются обычным образом. Для повышения качества глиноземного сырья вначале проводится химическое обогащение ЗШО, а затем обогащенный продукт обрабатывается по технологии обжига.Then, sodium silicates are treated with calcium hydroxide, resulting in the formation of caustic alkali and belite sludge. Caustic alkali is sent to the head of the process (alkali recycling), and aluminum raw materials and whiteite sludge are used in the usual way. To improve the quality of alumina feedstocks, the chemical enrichment of the ash and slag was first carried out, and then the enriched product is processed using firing technology.
Предложенная система производства цемента и глинозема из ЗШО электростанций функционирует следующим образом.The proposed system for the production of cement and alumina from ZWO power plants operates as follows.
На вход устройства 1 первой линии системы поступают ЗШО для их классификации до фракции 100-200 мкм. При достижении фракционного состава 100-200 мкм ЗШО направляют на вход устройства 2 для флотационного удаления из отходов частиц несгоревшего угля С, при этом добавки керосина К интенсифицируют процесс флотации. Затем сырье поступает через устройство 3 для магнитной сепарации и удаления частиц магнетита М на вход устройства 4 для щелочной обработки отходов раствором гидроокиси натрия Щ, регенерированного в устройстве 6. Далее в устройстве 5 осуществляется фильтрация продукта для отделения осадка в виде обогащенного глинозема Г и раствора Р силиката натрия для его регенерации известковым молоком И в устройстве 6. Одновременно на вход устройства 7 второй линии системы поступает известняк для классификации до фракции 100-200 мкм, который смешивается в устройстве 8 с силикатом кальция в виде белитового шлама, полученного в устройствах 6, 10 системы. Полученная смесь поступает на вход первой вращающейся обжиговой печи 14 (температура 1400-1500°С) для получения на ее выходе цемента.At the input of the device 1 of the first line of the system, ash and slag materials are received for their classification up to a fraction of 100-200 microns. When the fractional composition of 100-200 μm is reached, the ash disposal unit is sent to the input of device 2 for flotation removal of unburned coal C particles from the waste, while kerosene K additives intensify the flotation process. Then the raw material enters through the device 3 for magnetic separation and removal of magnetite particles M to the input of the device 4 for alkaline waste treatment with sodium hydroxide solution Щ, regenerated in the device 6. Next, the device 5 filters the product to separate the precipitate in the form of enriched alumina G and solution P sodium silicate for its regeneration with milk of lime And in the device 6. At the same time, limestone is fed to the input of the device 7 of the second line of the system for classification to a fraction of 100-200 μm, which is mixed in 8 stroystve calcium silicate in the form of belite sludge obtained in the devices 6, 10 of the system. The resulting mixture enters the inlet of the first rotary kiln 14 (temperature 1400-1500 ° C) to obtain cement at its outlet.
При этом на первый и второй входы смешивающего устройства 9 третьей линии из устройств 5 и 7 поступают глиноземный концентрат и известняк. Смесь подается на основной вход второй вращающейся обжиговой печи 15 (температура 1200-1350°С) для получения из указанных ингредиентов промежуточного продукта П обжига сложного состава. Последний поступает на первый вход десятого устройства 10 для содово-щелочного выщелачивания и выделения из указанного продукта раствора Р алюмината натрия и белитового шлама БШ. Раствор алюмината натрия карбонизируется в устройстве 11 диоксидом углерода, поступающим из дополнительного выхода второй вращающейся обжиговой печи 15. Полученный содовый раствор Р смешивается в устройстве 12 с 10% раствором щелочи и подается на второй вход устройства 10. Полученный осадок продукта карбонизации в виде гидроокиси алюминия поступает через устройство 13 сушки на основной вход третьей вращающейся обжиговой печи 16 (температура 1000-1050°С) для получения на ее выходе чистого глинозема.At the same time, alumina concentrate and limestone are supplied to the first and second inputs of the mixing device 9 of the third line from devices 5 and 7. The mixture is fed to the main entrance of the second rotary kiln 15 (temperature 1200-1350 ° C) to obtain from these ingredients an intermediate product II firing complex composition. The latter enters the first input of the tenth device 10 for soda-alkaline leaching and separation of the solution P of sodium aluminate and belite slurry BS from the specified product. The sodium aluminate solution is carbonized in the device 11 with carbon dioxide coming from the additional output of the second rotary kiln 15. The resulting soda solution P is mixed in the device 12 with a 10% alkali solution and fed to the second input of the device 10. The resulting carbonation product precipitate in the form of aluminum hydroxide through the drying device 13 to the main entrance of the third rotary kiln 16 (temperature 1000-1050 ° C) to obtain pure alumina at its output.
Зола Экибастузских углей по содержанию глинозема (25-28% Аl2O3) практически сопоставима с нефелиновым концентратом, который производит ОАО "Апатит" для Пикалевского завода. В тоже время она характеризуется более высоким содержанием кремнезема и отсутствием щелочей. По сравнению с бокситами в золе содержится меньше железа и титана. При комплексном ее использовании возможно дополнительное извлечение галлия. Низкое содержание в золе железа, в отличие от бокситов, является благоприятным фактором для производства цемента в предложенной системе производства.The ash of Ekibastuz coal in terms of alumina content (25-28% Al 2 O 3 ) is practically comparable to the nepheline concentrate that Apatit produces for the Pikalevsky plant. At the same time, it is characterized by a higher silica content and the absence of alkalis. Compared to bauxite, ash contains less iron and titanium. With its complex use, additional extraction of gallium is possible. The low content of iron in the ash, unlike bauxite, is a favorable factor for the production of cement in the proposed production system.
Для указанных конструктивных характеристик предложенной системы и физико-химических условий производства цемента и глинозема из сырья ЗШО электростанций в ОИВТ РАН были проведены необходимые экспериментальные исследования и расчеты определяющих параметров процесса получения указанных целевых продуктов.For the indicated structural characteristics of the proposed system and the physico-chemical conditions for the production of cement and alumina from the raw materials of the ash and slag power plants, the necessary experimental studies and calculations of the determining parameters of the process for obtaining the specified target products were carried out at the Institute for Optical Technology and Optics.
Приведем характерные оценки существующей ситуации в данной области. В настоящее время в России существует дефицит производства глинозема и цемента. Объемы производства этой продукции не покрывают потребности алюминиевой промышленности в глиноземе и строительной индустрии в цементе. При этом цены на глинозем и цемент постоянно увеличиваются. Существующая отечественная сырьевая база алюминиевого производства, основанная на эксплуатации бокситовых месторождений Урала и Архангельской области не может обеспечить запросы в данном сырье. По этой причине бокситовое сырье ввозится из-за границы. Сложившийся дефицит цемента и цены на него также сдерживают темпы и стоимость строительства зданий и сооружений. В этой связи становятся очевидными перспективы использования высокоглиноземистой золы ГРЭС Свердловской области для промышленного производства глинозема, цемента и некоторой сопутствующей продукции. На сегодняшний день в золоотвалах Рефтинской ГРЭС находится 116 млн. тонн золы, а Верхнетагильской - 38 млн. тонн, что суммарно составляет 154 млн. тонн. По химическому составу указанная зола может служить источником сырья для переработки на глинозем и цемент, ее количество будет непрерывно увеличиваться, т.к. на ближайшие 20 лет энергетическим топливом на ГРЭС будет оставаться уголь Экибастузского бассейна.We give characteristic assessments of the existing situation in this area. At present, Russia has a shortage of alumina and cement production. The production volumes of these products do not cover the needs of the aluminum industry in alumina and the construction industry in cement. At the same time, prices for alumina and cement are constantly increasing. The existing domestic raw material base of aluminum production, based on the exploitation of bauxite deposits in the Urals and the Arkhangelsk region, cannot provide inquiries for this raw material. For this reason, bauxite raw materials are imported from abroad. The current shortage of cement and its prices also restrain the pace and cost of construction of buildings and structures. In this regard, the prospects for the use of high-alumina ash from the state district power station of the Sverdlovsk Region for the industrial production of alumina, cement and some related products become apparent. To date, 116 million tons of ash are in the ash dumps of the Reftinskaya State District Power Plant, and 38 million tons are in Verkhny Tagil, which totals 154 million tons. In terms of chemical composition, this ash can serve as a source of raw materials for processing into alumina and cement, its amount will continuously increase, because for the next 20 years, coal from the Ekibastuz basin will remain energy fuel at the state district power station.
При таких значительных запасах глиноземного и кремнеземного сырья возможно создание предложенной системы по производству цемента до 6 млн. тонн в год и глинозема до 1 млн. тонн в год со сроком эксплуатации не менее 50 лет.With such significant reserves of alumina and silica raw materials, it is possible to create the proposed system for the production of cement up to 6 million tons per year and alumina up to 1 million tons per year with a life of at least 50 years.
При этом на базе предложенной системы в качестве дополнительной продукции можно организовать производство до 0,2 млн. тонн аглопорита, 0,05 млн. тонн сульфата алюминия и до 1 млн. тонн сверхтонкой классифицированной по фракционному составу 1-5 мкм золы для производства золо-цементной бетонной смеси. Помимо вышеуказанного, на ГРЭС резко улучшается экологическая обстановка в связи с прекращением складирования золы в отвалах, прекращаются платы за использование земли, прекращаются платы за загрязнение окружающей среды, прекращаются работы по поддержанию золоотвалов в безопасном состоянии и др.At the same time, on the basis of the proposed system, production of up to 0.2 million tons of agloporite, 0.05 million tons of aluminum sulphate and up to 1 million tons of ultrafine ash classified as fractions of 1-5 microns for ash production can be organized as additional products cement concrete mix. In addition to the above, the environmental situation at the state district power station is dramatically improving due to the cessation of ash storage in dumps, payments for land use are stopped, payments for environmental pollution are stopped, work is being done to maintain ash dumps in a safe condition, etc.
Инвестиционные расходы для организации указанного производства по предложенной схеме рядом с источниками ЗШО составят около 1,2 млрд. долларов США. При этом суммарная стоимость конечной продукции в ценах 2005 г. составит около 1,1 млрд. долларов США. За вычетом затрат на сырье, энергетические расходы, оплату труда и др. капитальные вложения в строительство комбината по предложенной схеме полностью окупаются за 2 года.Investment costs for the organization of the specified production according to the proposed scheme next to the sources of ash and slag materials will amount to about 1.2 billion US dollars. At the same time, the total cost of final products in 2005 prices will be about 1.1 billion US dollars. Excluding raw material costs, energy costs, labor costs, and other capital investments in the construction of the plant according to the proposed scheme, they fully pay for themselves in 2 years.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129156/22U RU79284U1 (en) | 2008-07-17 | 2008-07-17 | SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129156/22U RU79284U1 (en) | 2008-07-17 | 2008-07-17 | SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU79284U1 true RU79284U1 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=48229428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008129156/22U RU79284U1 (en) | 2008-07-17 | 2008-07-17 | SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU79284U1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2395687C1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии Сибирского отделения РАН (ИУУ СО РАН) | Method for formation of anthropogenic mineral deposit |
| RU2529901C2 (en) * | 2012-08-10 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | Processing method of ash-slag materials of coal-fired power stations |
| RU2555980C2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Production of cement clinker |
| RU2614003C2 (en) * | 2016-04-22 | 2017-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Промэкоинжиниринг" | Method for complex ash processing of heat power plants waste piles and plant for complex ash processing of heat power plants waste piles |
| CN108276013A (en) * | 2018-03-29 | 2018-07-13 | 李佳星 | A kind of secondary aluminium scrap ash prepares the method and system of aluminium stone |
| RU2667940C1 (en) * | 2017-04-15 | 2018-09-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Модификация цементных систем" | Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment |
| CN108773849A (en) * | 2018-08-23 | 2018-11-09 | 长沙中硅水泥技术开发有限公司 | The System and method for of cement kiln synergic processing Quadratic aluminum dust |
| RU2700609C1 (en) * | 2018-09-09 | 2019-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Модификация цементных систем" (ООО "МИП "МЦС") | Processing method of ash-slag wastes of thermal power plants for production of construction articles |
| RU2775066C1 (en) * | 2021-07-28 | 2022-06-28 | Сергей Викторович Ласанкин | Method for producing electricity, ferrosilicon and aluminiferous cement |
-
2008
- 2008-07-17 RU RU2008129156/22U patent/RU79284U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2395687C1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии Сибирского отделения РАН (ИУУ СО РАН) | Method for formation of anthropogenic mineral deposit |
| RU2529901C2 (en) * | 2012-08-10 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | Processing method of ash-slag materials of coal-fired power stations |
| RU2555980C2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Production of cement clinker |
| RU2614003C2 (en) * | 2016-04-22 | 2017-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Промэкоинжиниринг" | Method for complex ash processing of heat power plants waste piles and plant for complex ash processing of heat power plants waste piles |
| RU2667940C1 (en) * | 2017-04-15 | 2018-09-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Модификация цементных систем" | Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment |
| CN108276013A (en) * | 2018-03-29 | 2018-07-13 | 李佳星 | A kind of secondary aluminium scrap ash prepares the method and system of aluminium stone |
| CN108773849A (en) * | 2018-08-23 | 2018-11-09 | 长沙中硅水泥技术开发有限公司 | The System and method for of cement kiln synergic processing Quadratic aluminum dust |
| RU2700609C1 (en) * | 2018-09-09 | 2019-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Модификация цементных систем" (ООО "МИП "МЦС") | Processing method of ash-slag wastes of thermal power plants for production of construction articles |
| RU2775066C1 (en) * | 2021-07-28 | 2022-06-28 | Сергей Викторович Ласанкин | Method for producing electricity, ferrosilicon and aluminiferous cement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU79284U1 (en) | SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS | |
| CN103771734B (en) | A kind of mass-producing calcination processing utilizes the method for electrolytic manganese residues | |
| CN101811838B (en) | Cement production method | |
| CN107056102B (en) | System and method for producing sulphoaluminate cement and co-producing sulfur by utilizing desulfurized gypsum and aluminum ash | |
| Balomnenos et al. | The ENEXAL bauxite residue treatment process: industrial scale pilot plant results | |
| CN101003422B (en) | New method for producing sulfuric acid and cement by using phosphogypsum | |
| CN100577579C (en) | A method of producing coagulant for water treatment with coal gangue | |
| CN101456704A (en) | Method for producing silicate product by using molybdenum tailings and hydrothermal method | |
| CN106904849A (en) | The system and method that a kind of utilization Industrial Solid Waste produces sulphate aluminium cement co-producing sulfuric acid | |
| CN104477926B (en) | A kind of method that coal ash alkali soaks sintering hydro-thermal method produces eakleite and aluminium oxide | |
| CN106746802B (en) | The system and method for sulphate aluminium cement is prepared using municipal waste and Industrial Solid Waste | |
| CN101481222B (en) | Method for preparing sulphoaluminate cement by-product ammonia sulfate by partly converting phosphogypsum | |
| CN103738988A (en) | Method for preparing slagging desulfurizing agent by utilizing industrial waste residue resource | |
| CN106830722B (en) | Organic wastewater cooperates with the system and method for Industrial Solid Waste preparation ultrahigh water filler | |
| CN103030312A (en) | Treatment method of magnesium metal smelting waste slag | |
| CN107721216A (en) | A kind of technique using molten blast furnace slag liquid phase calcination of cement clinker | |
| CN106810094A (en) | The system and method for cement joint production sulphur is prepared using municipal waste and Industrial Solid Waste | |
| CN111644269B (en) | A kind of method for comprehensive utilization of electrolytic manganese slag resources | |
| CN104477927B (en) | A kind of method that coal ash alkali soaks sintering hydro-thermal method produces tobermorite and aluminium oxide | |
| CN211471243U (en) | System for producing aluminate cement by using aluminum profile sludge | |
| RU102607U1 (en) | SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM CONCENTRATE FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS | |
| CN101450843A (en) | Iron and aluminum complex ore comprehensive utilization method | |
| CN101412616B (en) | Method for processing red mud from Bayer process by block-making and lime sintering method | |
| CN101480565A (en) | Method for recycling product of magnesium used refractory material after flue gas desulfurization | |
| CN102180494B (en) | Method for extracting alumina from coal ash |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090718 |