Аналитические исследования поставленных в проекте задач. Разработка технологических решений. Этап 2

Объектом исследования являются отходы энергетического и металлургического производства, а именно: золоотвалы энергопредприятий Дальнего Востока РФ (Приморский край), которые, представляют серьезную угрозу для окружающей природной среды и одновременно с этим характеризуются высоким содержанием оксидов железа; предприятия горно-обогатительной отрасли и металлургии Дальнего Востока РФ, также представляющие опасность и крайне негативно влияющие на экологическую систему, в отходах которых сосредоточены значительные запасы железа. Цели работы – разработка технологических и технических решений по: 1) извлечению из отходов среднеконцентрированных оксидов железа и их дообгащения сполучением товарного железосодержащего концентрата; 2) изготовлению из отходов предприятий теплоэнергетики жидкого алюмосиликатного вяжущего; 3) изготовлению для нужд металлургической отрасли брикетов из железосодержащего концентрата с применением изготовленного алюмосиликатного вяжущего. Методология – работа ориентирована на применение системного подхода при описании предмета исследования. Методами исследования послужили: 1) изучение и анализ научной и профессиональной литературы в области исследования; 2) использование большого объема экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях; 3) применение наиболее информативных и надежных методов исследования структуры и свойств объектов исследования. Результаты работ: 1. Проведен отбор золошлаковых проб энергопредприятий края: г. Владивосток – ТЭЦ-2, полигоны 1, 2, 3 г. Артем – городская ТЭЦ, полигоны 1, 2; г. Партизанск – Партизанская ГРЭС, полигоны 1, 2, 3; г. Лучегорск - Приморская ГРЭС, полигон 1. Проведена пробоподготовка отобранных проб к физико-химическому исследованию. 2. Проведен отбор проб хвостов обогащения железной руды (г. Комсомольск на Амуре). 3. Проведены аналитические исследования исходных проб золошлаковых отходов (ЗШО) и хвостов обогащения железной руды с определением их химического и минералогического состава, активности радионуклидов: - установлено, что по радиологическим показателям пробы ЗШО и продукты их переработки (оксиды железа) являются безопасными для человека и могут использоваться в промышленном производстве; - установлено, что содержание оксидов железа в пробах ЗШО колеблется от 4 до 9 %, в пробах хвостов обогащения железной руды от 30 до 46 %. 4. Установлено положительное влияние ультразвуковой кавитации и электромагнитного микроволнового излучения на эффективность обогащения техногенных отходов и концентрирования оксидов железа с получением товарного железосодержащего концентрата, с содержанием оксидов железа не менее 85 %. 5. Разработана Программа и Методика исследовательских испытаний экспериментальной установки извлечения среднеконцентрированных оксидов железа из техногенных отходов энергетики. 6. Разработана Программа и Методика исследовательских испытаний экспериментальной установки получения товарного железосодержащего концентрата. 7. Разработана Программа и Методика исследовательских испытаний экспериментальной установки изготовления силикатного вяжущего из техногенных отходов энергетики. 8. Разработана Программа и Методика исследовательских испытаний экспериментальной установки изготовления брикетов для металлургической отрасли из техногенных отходов энергетики. 9. Разработана Программа и Методика аналитических исследований проб полученных по итогам испытаний экспериментальной установки изготовления силикатного вяжущего из техногенных отходов энергетики. 10. Разработана Программа и Методика аналитических исследований брикетов полученных по итогам испытаний экспериментальной установки изготовления брикетов для металлургической отрасли из техногенных отходов энергетики. 11. Разработана технологическая схема получения силикатного вяжущего из техногенных отходов энергетики. 12. Разработана технологическая схема изготовления брикетов для металлургической отрасли на основе железосодержащего концентрата и силикатного вяжущего. 13. Разработана технологическая схема получения товарного железосодержащего концентрата. 14. Разработана эскизно-конструкторская документация на экспериментальную установку извлечения среднеконцентрированных оксидов железа из техногенных отходов энергетики. 15. Разработана эскизно-конструкторская документация на экспериментальную установку получения товарного железосодержащего концентрата. Разработана эскизно-конструкторская документация на экспериментальную установку изготовления силикатного вяжущего из техногенных отходов энергетики. Степень внедрения: результаты проведённых исследований представлены на 2 международных научных конференциях. Практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов в следующих сферах: 1) переработка золошлаковых отходов предприятий энергетики с извлечением среднеконцентрированных оксидов железа и их обогащением до получения товарного железосодержащего концентрата; 2) переработка золошлаковых отходов энергетики с получением жидкого алюмосиликатного вяжущего и производства с его использованием на основе железосодержащего концентрата брикетов для нужд металлургической отрасли. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования: Планируется разработка новых технико-технологических решений, связанных с: 1) извлечением из отходов среднеконцентрированных оксидов железа и их дообогащения с получением товарного железосодержащего концентрата; 2) изготовлением из отходов предприятий теплоэнергетики жидкого алюмосиликатного вяжущего; 3) изготовлением для нужд металлургической отрасли брикетов из железосодержащего концентрата с применением изготовленного алюмосиликатного вяжущего. Практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов в следующих сферах: 1) переработка золошлаковых отходов предприятий энергетики с извлечением среднеконцентрированных оксидов железа и их обогащением до получения товарного железосодержащего концентрата; 2) переработка золошлаковых отходов энергетики с получением жидкого алюмосиликатного вяжущего и производства с его использованием на основе железосодержащего концентрата брикетов для нужд металлургической отрасли. Применение результатов исследований позволит - ввести в хозяйственный оборот большое количество накопленных на сегодняшний день техногенных отходов энергетики и перевести их в промпродукты; - получить путем глубокого обогащения из золошлаковых отходов энергетики товарный железосодержащий концентрат; - изготовлять товарный продукт (железосодержащие брикеты) для нужд металлургической отрасли.