Аспекты утилизации отходов

Утилизация  отходов машиностроительного комплекса

Основными экологически опасными отходами этого комплекса  являются отходы гальванических производств.

Гальванические покрытия - электроосаждаемые металлические слои, наносимые на поверхность изделий или полуфабрикатов для повышения коррозионной стойкости, износоустойчивости, улучшения декоративного вида. Отходы гальванических производств в зависимости от источников образования разделяют на следующие виды:

• отработанные концентрированные технологические растворы (электролиты нанесения покрытий, растворы снятия покрытий, щелочные и кислые травильные растворы и др.);
• промывные воды;
• гальванические шламы

Отработанные электролиты, содержащие цветные металлы, регенерируют с целью восстановления их работоспособности и повторного использования, а также используют для извлечения цветных металлов.

Методы очистки и  регенерации электролитов предусматривают  их корректировку один раз в 3 месяца, а полную замену - один раз в течение 2 лет

Шламы, образующиеся при  регенерации электролитов и очистке  сточных вод гальванических производств, представляют собой аморфные осадки, содержащие гидроксиды железа и цветных  металлов. Обезвоживание их осуществляют с помощью вакуум-фильтров, пресс-фильтров или центрифуг. Для повышения производительности обезвоживающего оборудования гидроксидные осадки подвергают реагентной или безреагентной обработке. В качестве реагентов используют известь, соли железа и алюминия, кислотосодержащие реагенты. Недостатками реагентной обработки осадка являются высокая стоимость и дефицитность реагентов, увеличение объема осадка.

К безреагентным способам обработки  гальванических шламов относят упущение, замораживание и оттаивание, введение в их состав опилок. После такой обработки шламы легко обезвоживаются. Однако до настоящего времени основная часть гальванических шламов поступает в шламонакопители. Разработаны технические решения, позволяющие обработать практически все металлы гальванических шламов методами гидрометаллургии с помощью водных растворов химических реагентов.

Другим направлением утилизации гальванических шламов с целью уменьшения их экологической  опасности является химическая фиксация, производимая путем ферритизации твердой  фазы отходов, силикатизации, отверждения отходов с использованием неорганических и органических вяжущих, спекания. Однако при этом ценное вторичное сырье для извлечения цветных металлов зачастую теряется. Хромсодержащие шламы после сушки и прокаливания используются в качестве красителей при производстве декоративного стекла. В зависимости от состава могут быть получены стекла различного цвета и оттенков: зеленого, ярко-синего, сине-зеленого, темно-коричневого, черного. Гальванические шламы, обогащенные железом, используются для получения ферритов, которые находят применение в электротехнической и химической промышленности, в радиотехнике. Полностью исключается загрязнение природной среды при сплавлении гальванических шламов с силикатами в соотношении 1:1 и температуре 800- 1000° С. Этот метод позволяет извлекать из шлама тяжелые металлы и изготавливать кирпич и черепицу высокого качества. Гальванические шламы также можно вводить в асфальтобетон в количестве до 20% от массы сырьевой смеси. Прокаленные гальванические шламь используют как добавки при изготовлении бетонных блоков. При приготовлении бетонов из шлакощелочных вяжущих можно добавлять до 20% прокаленных гальванических шламов. При взаимодействии гидроксидов тяжелы) металлов со щелочными силикатами образуются силикаты соответствующим; металлов, устойчивые к растворению. Такие бетоны обладают высокими физико-химическими свойствами и устойчивы к растворению.

Горелая формовочная  земля. При изготовлении отливок из чугуна, стали и цветных металлов в одноразовых формах, которые изготавливаются из формовочных смесей, состоящих из кварцевого песка, глины (до 16%), связующего в виде битума, цемента, канифоли, жидкого стекла или термореактивных смол (1,5-3%), используют также графит, порошок каменного угля і выгорающие добавки в виде опилок. Расход формовочной смеси составляет на 1 т металлических изделий. После использования формовочные смеси содержат металлические включения, а связующие материалы и глина теряют свои пластические свойства не пригодны для повторного использования. Эти отходы называют горело-формовочной землей. Основная масса их поступает в отвалы. Регенерация горелой формовочной земли заключается в извлечении металлических включений, удалении пыли, мелких фракций глины и других включений. Существует два способа регенерации горелой земли: мокрый сухой. Мокрый способ применяют при гидравлической очистке литья. При этом горелая земля поступает в систему последовательно расположенных отстойников. Сначала оседает песок, а мелкие фрикции уносятся проточной водой в следующий отстойник. Песок просушивают и вновь пускают и производство. Сухой способ регенерации состоит из двух операций: обдирания от зерен песка связующих веществ и удаления ныли и мелких частиц, что достигается продуванием воздуха в закрытом барабане с последующим отсосом воздуха вместе с пылью.

Горелая формовочная  земля также используется для  производства кирпича. Предварительно методом магнитной сепарации  удаляются металлические включения. Благодаря наличию в горелой  формовочной земле щелочи, жидкого  стекла, смол качество кирпича улучшается.

Лом и отходы черных и  цветных металлов являются важнейшим вторичным сырьем для металлургической промышленности. Эти отходы образуются при обработке металла в виде стружки, кусков и листовых отходов, в результате морального или физического износа оборудования, запасных частей и инструмента (амортизационный лом). Перерабатывают металлический лом предприятия, имеющие в своем составе плавильные печи, предприятия "Вторчермета" и металлургические комбинаты. Лом является составной частью шихты доменных и сталеплавильных производств.

Значительные потери металлического лома происходят из-за плохой организации  его сбора. Лом и отходы цветных металлов перерабатывают предприятия "Вторцветмета". В наибольших количествах образуются алюминиевый, свинцовый, медный и цинковый лом. Процессы его переработки сложны и требуют дорогостоящего оборудования. Сложность переработки состоит в том, что цветные металлы находятся в металлоломе в виде сплавов, а извлекать каждый «ид металла необходимо отдельно.

Таким образом, в целях повышения  экологичности производства и экономного использования ресурсов применяются  различные способы извлечения полезных и ценных материалов из отходов производства. В ряде случаев это экономически оправдывается и на схемах такого процесса разрабатываются производства для получения вторсырья.

Литература

1. Экология города: Учебник,  Под ред. Ф.В. Стольберга. - К.:Либра, 2004

2. Білявський Г.О. та ін. Основи екології. – К.: Либідь, 2004. – 408с.