• +7 (495) 730 31 40

    Контакт с администрацией портала

  • Новости

  • Аналитика

  • Публикации

  • Госты

  • Металлургический калькулятор

  • Металлургический справочник

  • Конференции

  • Полезные материалы

  • Списки

  • Индекс цен

  • Индекс цен LME

Металургические отходы

В процессе обогащения и выплавки металлов образуются отходы, утилизация которых сегодня стала одной из актуальнейших тем охраны окружающей среды. Причина этому в том, что в отходах металлургии содержаться в большом количестве токсические химические вещества. Потому, тонны отходов металлургического производства, количество которых исчисляется миллиардами, являются немалой экологической проблемой для России. Особенно от них страдает экология регионов, где металлургия является доминирующей отраслью, например в таких городах, как: Тула, Череповец, Липецк, Челябинск, Ижевск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новотроицк, Златоуст, Первоуральск, Орск. И регионы, специализирующиеся на выплавке чугуна и стали, например в таких городах, как: Норильск, Красноярск, Братск, Абакан, Волгоград, и другие, в которых сконцентрировано производство цветных металлов.

Металлургические отходы Отходы металлургического производства подвергаются переработке. Однако перерабатываются эти отходы не полностью – только из 10 – 15 % их общей массы добывают полезные элементы. Также металлургические отходы используются для получения строительных материалов.

 На это уходит примерно 20 – 30 % отходов. Значительная их часть просто выбрасывается либо в отвалы, либо на поля, отведенные под захоронение шламов, либо куда-нибудь еще. К сожалению, нередко местом выброса отходов металлургии становятся плодородные почвы.

Опасность отходов металлургии усиливается тем, что они способны наносить вред окружающей среде даже на расстоянии 200 километров от своей локализации. Это происходит из-за способности токсичных веществ к миграции в природной среде на большие дистанции.

Губительность отходов металлургии для живых организмов наглядно видна на примере Норильского промышленного района. В этой сильно загрязненной местности погибли все деревья, росшие ближе, чем на 70 километров к зонам, наиболее отравленным промышленными отбросами. Источники интенсивного загрязнения в этом регионе распространяют токсические вещества на расстояние до 80 километров. Иногда их влияние обнаруживается даже на дистанции в 140 км. Об этом свидетельствует повышенная концентрация меди и никеля в окружающей среде. Содержание первого элемента выше допустимого значения в 1,3, а второго элемента – в 1,5 – 2,7 раза.

Отходы производства черных металлов

Выплавка чугуна и стали ведет к образованию шлаков. Взаимодействие раскаленного железа с кислородом воздуха приводит к образованию окалины. Кроме этого, отходами производства стали и чугуна являются замасленная окалина, керамический лом и шламы. Большая часть отходов черной металлургии находит свое применение благодаря переработке. Из них производится извлечение металлсодержащих компонентов, из которых затем могут быть получены металлы. Шлак является ценным строительным материалом, применяемым для получения шлакобетона. Керамический лом применяется при ремонте огнеупорного оборудования.

Проблему в данном случае представляет только замасленная окалина. Ее переработка, совершаемая в России по неправильной технологии, представляет собой процесс, ведущий к загрязнению воздуха.

Шламы, шлак, бой футеровки, окалина и пыль – далеко не полный набор отходов производства металлов. Статистические исследования показали, что производственный процесс на ста предприятиях металлургической промышленности приводит к образованию 800 видов различных производственных отходов. Только на одном лишь ОАО «Северсталь» вырабатывается 32 вида отходов.

Если подвергнуть все отходы, вырабатываемые металлургическим предприятием, химическому анализу, то, пожалуй, обнаружатся все элементы Периодической системы Менделеева.

Должным образом выполненная переработка благополучно обеспечивает дальнейшее практическое применение доли этих отходов. Но значительную их часть складируют в золошламонакопители.

Одним из элементов, содержащихся в отходах черной металлургии, является цинк, находящий широкое практическое применение. Количество этого металла в отходах столь велико, что, например, если извлечь весь цинк из пыли газоочистки, которую выбрасывает электросталеплавильный цех ОАО «Северсталь», то его хватит для полного обеспечения цинкового завода в Челябинске. Потому, тот факт, что такие отходы не перерабатываются в должной мере, является предметом озабоченности ученых.


Отходы производства цветных металлов

В ходе производства цветных металлов образуются отходы, представляющие более серьезную проблему для экологии, нежели отходы черной металлургии. Причина этой проблемы в содержании в таких отходах соединений тяжелых металлов, наиболее токсичными из которых являются ртуть, свинец и кадмий. Основная опасность тяжелых металлов не в их способности вызывать острые отравления, а в том, что они плохо выводятся из человеческого организма. Регулярное попадание в организм тяжелых металлов с водой, пищей и воздухом ведет к их постепенному накоплению в организме, что приводит к тяжелым поражениям жизненно-важных органов и нервной системы, а также отрицательно влияет на наследственность.

Для оценки загрязненности природной среды тяжелыми металлами используется такой показатель, как предельно допустимая концентрация или ПДК. Когда содержание токсичных металлов в почве, воде и атмосфере местности превышает ПДК, здоровье людей, на ней проживающих, оказывается под угрозой.

ПДК токсичных металлов

Металл

Воздух, мг/м3

Вода, применяемая в хозяйстве, мг/л

Почва, мг/кг

Свинец

0,003

0,03

6,0

Кадмий

0,003

0,001

2,0

Медь

0,001

1,0

3,0

Цинк

0,050

1,0

23,0

Ртуть

0,003

0,0005

Не допустима


Тяжелые металлы различаются по силе своего токсического воздействия на человеческий организм. Потому они сведены в три класса в соответствии с данным критерием. Первый класс включает в себя самые опасные токсичные химические элементы, такие как ртуть, свинец, мышьяк, кадмий и цинк. Ко второму классу относят менее токсичные химические элементы, а именно, хром, молибден, кобальт и никель. В третий класс опасности входят марганец и ванадий.

Свинец и цинк в огромных количествах содержатся в отходах предприятий, занятых выплавкой и обогащением цветных металлов. Так, одиннадцать российских фабрик по обогащению руд цветных металлов выбрасывают с отходами 222 000 тонн свинца. В отходах свинцового производства содержится свинца 1,5 – 3,4 % и цинка 6 – 12 %. Общее же количество отходов, скопившихся на российских предприятиях данной отрасли, составляет 4 000000 тонн.

В отходах предприятий, связанных с производством цветных металлов, содержится практически полный набор тяжелых металлов. К сожалению, далеко не полная переработка таких отбросов не только создает неблагоприятную экологическую обстановку, но и ведет к потерям цветных металлов и других химических элементов, имеющих важное хозяйственное значение.
 
В частности, ежегодное количество отходов, образующихся на уральских обогатительных фабриках, занятых переработкой руд меди и никеля, составляет 5 - 7 млн. тонн. В них содержится меди 0,2 – 0,3 %, цинка 0,3 – 0,4 %, кремния 25 – 30 %, железа более 35 %. В ходе переработки происходят потери серы 30 %, железа 50 %, серебра и золота 20 – 50 %, селена 30 %, теллура 40 %, висмута, галлия и молибдена по 60 %.

В отвалах горно-металлургического комбината в Норильске, никелевого завода в городе Реж, медеплавильных заводов в Североуральске, Красноуральске и Кировограде, медно-серного завода в Медногорске, а также предприятий «Североникель» и «Печенганикель» в сумме накоплено уже более 200 000000 тонн промышленных отходов, в которых концентрация меди составляет 0,25 – 0,62 %.

Таким образом, система утилизации отходов производства цветных металлов требует совершенствования.

Возврат к списку