Твердые отходы металлургических предприятий

Металлургические предприятия с большим количеством цехов и вспомогательных служб занимают до 1000 га. Площадь земельных угодий, нарушенных горными работами, занятая отвалами, золо- и шламонакопителями, составляет примерно 130 тыс. га.

В металлургическом производстве, в частности в черной металлургии, образуется большое количество твердых отходов при технологических процессах. Под твердыми промышленными отходами понимаются остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшихся при производстве продукции или при выполнении работ и утратившие полностью или частично потребительские свойства.

Отходы складируются на больших площадях, которые занимают тысячи гектаров полезных земель. В них накоплено ~500 млн. тн шлаков и ежегодно прибавляется примерно 80 млн. тн. Шлакоотвалы в большинстве случае оказывают пагубное воздействие на окружающую среду.

Твердые отходы образуются практически на всех стадиях металлургического производства. По ориентировочным подсчетам, на получение 1 тн стали используется 4,7 тн сырья, из которых в твердые отходы уходит 0,406 тн.

На металлургических предприятиях образуется около 3 млн т отходов, из них утилизируется всего 34%. Основными источниками образования лома и отходов на металлургическом предприятии являются (табл. 5): доменное производство (1%), сталеплавильное (5%), прокатное (30%), литейное (9% от общего количества лома черных металлов). Образование металлоотходов по видам продукции, кг/т: при производстве чугуна – 7-10, стали – 35-40, проката – 280, стального литья – 530, чугунного литья – 350, стальных труб – 110-120, отливок чугунных труб – 170-200, поковок и штамповок – 175-180.

Таблица 6 - Источники образования лома и отходов основных переделов металлургического предприятия

Основную массу металлургических шлаков составляют доменные шлаки (при получении 1 тн чугуна образуется 0,4-0,65 тн шлака). Количество образующихся шлаков на разных предприятиях разное: например, на Урале 27% (от общего по стране), в центральных областях – 7%, на юге Европейской части – 61%, в Сибири – 5%. Это объясняется качеством кокса (его серосодержанием; чем больше серы, тем больше образуется шлаков) и количеством выплавляемого чугуна.

В сталеплавильном производстве шлаков образуется в 2 раза меньше, около 25 млн. тн.

Все металлургические шлаки содержат, помимо железа, значительные количества соединений фосфора и СаО, а также другие элементы, использующиеся в сельском хозяйстве в качестве удобрений.

До 1975 г. основная масса шлаков (≈ 87,6%) направлялась в отвалы.

Кроме шлаков ежегодно образуется около 1 млн. тн шламов, которые содержат большое количество железа (ок. 50%), и 110 тыс. тн пыли.

Как уже было сказано, твердые отходы занимают полезные площади. Из-за ветров происходит постоянное пыление отвалов, что приводит к загрязнению воздушного бассейна. Осадки (дожди, снег) выщелачивают из отвалов элементы и соединения, что приводит к заражению почвы.

В итоге, даже освобожденные из-под отвалов земли становятся непригодными для сельскохозяйственного использования, образуются так называемые «индустриальные пустыни».

Металлургические предприятия являются также и потребителями металлического лома. Для производства мартеновской стали применяется до 500, кислородно-конвертерной – до 250, электростали – до 940, чугуна передельного – до 120, чугуна литейного – до 20, чугунного литья – до 700 кг/т.