Застосування шламу як основного компонента в мокрому виробництві цементу

Реферат: Застосування шламу - відходу хімводоочищення теплоелектроцентралі (ТЕЦ) як основного компонента в мокрому виробництві цементу. UA 92495 U (12) UA 92495 U UA 92495 U 5 Галузь застосування - корисна модель належить до використання шламу - відходу теплоенергетики як замінника вапна при виробництві цементу. Аналогом корисної моделі є застосування вапняку, який є природною формою мінералу кальциту СаСО3, як основного компонента при виробництві цементу. Вапняк найбільш розповсюджена карбонатна гірська порода, яка складається головним чином з кальциту (СаО 56 %, СО2 44,0 %). В склад карбонатної частини входять також доломіт CaMg(CO3)2, сидерит FeCO3 та родохрозит МnСО3, некарбонатні домішки - глинисті алюмосилікати і мінерали кремнезему, в невеликих кількостях оксиди, гідроксиди і сульфіди феруму, кальцій фосфат, кальцій сульфат, (табл. 1) 10 Таблиця 1 Хімічний склад вапняку з різних профілів родовища Профіль родовища Сірий шар Червоний шар 15 20 25 30 35 40 СаО 44,15 44,27 MgO 2,89 2,33 SiO2 7,6 7,38 Вміст речовини, % Аl2О3 Fe2O3 2,92 2,64 3,73 3,67 ТіО2 0,22 0,27 RO2 1,18 0,99 ппп 39,71 37,7 Недоліком використання вапняку є складний технологічний процес видобутку вапняку, який можна розділити на наступні види робіт: - Вскришні роботи - Бурильні вибухові роботи - Видобувні роботи - Відвалоутворення і гірничотехнічна рекультивація - Транспортні роботи - Переробка (подрібнення, збагачення, висушування) А також значні енерговитрати на перевезення, збагачення вапняку в дробильнозбагачувальній фабриці. Технологічна схема виробу цементу наступна: - подрібнення вапняку отримання вапнякового шламу - подрібнення в млині з добавками подрібненої глини (отримання шламу) - коректування шламу - обпалення шламу (отримання клінкеру) - помел клінкера з добавками і гіпсом (отримання цементу) - складування, упаковка й відправка цементу. Необхідність тонкого подрібнення сировинних матеріалів визначається тим, що однорідний по складу клінкер можливо отримати лише із добре перемішаної суміші з дрібних часточок її компонентів. До недоліків аналога слід віднести також необхідність приготування суспензії (шламу) з вапняку при мокрому способі виробництва цементу. Шматки вапняку великого розміру підлягають грубому подрібненню, подрібненню і тонкому помелу. Перевагою корисної моделі є те, що це відхід виробництва ТЕЦ, який не потребує зволоження і тонкого подрібнення. Шлам хімводоочищення - це надзвичайно тонкодисперсний матеріал, 99,9 % фракцій якого становлять частки 0,01-0,05 мм і 0,2 % фракцій мають розмір 1-3 мм. Після відстоювання на шламонакопичувачах (картах) шлам має вологість 60-80 % і може безпосередньо використовуватися в технологічному процесі при змішуванні з глинистими матеріалами. Основними компонентами шламу є кальцій карбонат і кальцій оксид і як домішки оксиди силіцію, феруму, алюмінію (табл. 2) Таблиця 2 Хімічний склад шламу ХВО СаО 46,82 45 СаСО3 35,45 SiO2 2,4 Вміст речовини, % мас. Fe2O3 MgO SO3 6,55 0,92 0,85 Al2O3 0,74 Na2O 0,13 ТiО2 0,07 Використання відходу ТЕЦ - шламу хімводоочищення як основного компоненту в цементному виробництві має цілий ряд переваг: стає можливим розширення мінерально 1 UA 92495 U 5 10 15 20 25 сировинної бази без збільшення видобутку первинної сировини і порушення земель, зниження енерговитрат, забезпечення високої дисперсності і гомогенності в порівнянні з природною сировиною. Складовані відходи шламу займають тисячі гектарів землі, які виводяться з народногосподарського користування і потребують дорогої рекультивації (UA 23638 U від 11.06.2007 р. Бюл. № 8, 2007 р.) Незважаючи на те, що шлам належить до 4-го класу небезпеки він є комплексним забруднювачем довкілля - призводить до карбонатного засолення ґрунтів, підвищує мінералізацію ґрунтових вод, забруднює повітря пилом, і вуглекислим газом, що утворюється під час розкладання його органічної складової. Масштаби накопичення відходів хімводоочищення ТЕЦ 7 тис. т/рік для ТЕЦ середньої потужності та більше 1 млн. т. на рік загальної маси з урахуванням 90 млн. т. накопичених за минулі роки. В основу корисної моделі поставлена задача - зменшення витрат на виробництво продукції цементної промисловості. Утилізація шламу хімводопідготовки ТЕЦ. Зменшення антропогенного навантаження на довкілля. Поставлена задача вирішується використанням шламу хімводоочищення ТЕЦ з вологістю 60-80 % у виробництві цементу мокрим способом. Вказана корисна модель дозволяє замінити традиційні матеріали, що використовуються у виробництві цементу на відходи хімводоочищення ТЕЦ, і таким чином зменшити рівень забруднення довкілля. Запропонований спосіб дозволяє зменшити енергетичні витрати на виготовлення одиниці продукції, частково розв'язати проблему утилізації відходів виробництв. В порівнянні з прототипом запропонований спосіб застосування шламу хімводоочищення у виробництві цементу технологічно більш досконалий і екологічно доцільний. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Застосування шламу - відходу хімводоочищення теплоелектроцентралі (ТЕЦ) як основного компонента в мокрому виробництві цементу. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2