ЗШО являются ценным вторичным ресурсом. На практике это означает, что ТЭС или золошлакоотвал при ТЭС может служить источником сырья для других отраслей.
Так, основной областью применения ЗШО является строительство. Некоторые применения (отсыпка земляного полотна автомобильной дороги или возведение насыпей) требуют минимальной подготовки, а засыпка траншей и пустот золошлаковыми наполнителями обычно означает необходимость хотя бы разделить ЗШО на фракции по крупности с удалением влаги.
ЗШО используются как сырье для производства строительных материалов. Наиболее распространены варианты производства кирпичей и бетона с добавками ЗШО, но можно также изготавливать различные вяжущие, цементные смеси, получать различные виды керамики. Отдельно стоит отметить использование ЗШО в составе высокопрочных бетонов, уже упомянутое выше — в этом случае ЗШО не имеет альтернатив по соотношению «цена–свойства».
Также необходимо подчеркнуть, что применение ЗШО в строительстве или производстве строительных материалов ведет к снижению выбросов диоксида углерода. Бетон, модифицированный с помощью ЗШО, так и вовсе способен поглощать диоксид углерода из воздуха. Специфические свойства бетона с добавкой ЗШО особенно полезны при использовании его в морской воде, так как ЗШО обеспечивает повышение устойчивости бетона к хлоридам и биологическому воздействию.
Применение ЗШО потенциально способно преобразовать отрасль строительства и производства стройматериалов. Уже в 2018 г. заявлялось, что для реализации нацпроектов не хватает природных ресурсов. Использование ЗШО в качестве их замены позволяет решить проблему нехватки материалов и одновременно снизить социальное напряжение.
Часто при алюминиевых заводах, требующих большого количества энергии ввиду особенностей процесса получения алюминия (см. статью о технологиях производства алюминия), имеются собственные ТЭС. ЗШО являются потенциальным источником алюминия — в зависимости от типа угля содержание оксида алюминия Al2O3 варьируется в пределах от 10 до 40%.
Даже в случае присутствия всего 20% оксида алюминия общий эффект от выделения алюминия из ЗШО электролизом считается положительным, а стоимость получаемого алюминия снижается в 2–4 раза по сравнению с традиционным способом.
Но на этом потенциал реализации ЗШО при алюминиевом заводе не ограничивается. Существуют технологии, позволяющие провести совместную переработку ЗШО с отходами производства глинозема — красными шламами. Смесь красных шламов и ЗШО можно применить для получения целого ряда продукции: стекло- и пенокерамики, кирпичей и тротуарной плитки, цеолитов.
Все вышеперечисленные виды переработки ЗШО довольно просты в исполнении. Как только выстраивается такая система обращения с ЗШО, стоит задуматься о комплексных методах переработки. Дело в том, что ЗШО, как упомянуто выше, может содержать практически всю таблицу Менделеева. В различных условиях интерес могут вызывать самые разные элементы: например, в США задались вопросом извлечения урана из ЗШО, а в ЗШО Дальнего Востока отмечено наличие золота, серебра и металлов платиновой группы. Определенный интерес представляют редкоземельные элементы (РЗЭ).
Привлекательность извлечения РЗЭ из ЗШО связана с тем, что концентрации РЗЭ в практически всех источниках сырья довольно малы, и технологически процесс извлечения РЗЭ из ЗШО не сильно отличается от традиционных способов добычи РЗЭ. Необходимо отметить, что остаток после извлечения также требует переработки, например по вышеописанным сценариям.
Определенный потенциал представляет и идея разделения ЗШО на основные фракции: угольную, магнитную (железосодержащую) и алюмосиликатную (содержит оксиды алюминия и кремния). Продукты разделения можно пустить в дальнейшую переработку: угольную фракцию вернуть на ТЭС, алюмосиликатную фракцию разделить на глинозем (глина) и кремнезем (песок), а железосодержащую фракцию отправить на металлургическую переработку с возможностью получения целого ряда продукции (ферросплавы, чугун, сталь).
ЗШО используется в аграрной сфере в качестве удобрения, но такое использование требует тщательного изучения состава ЗШО. Это связано с тем, что в ЗШО содержатся тяжелые элементы, попадание которых в почву опасно: свинец, никель, марганец, цинк, мышьяк, ртуть, хром и т.д.
Из почвы эти элементы выщелачиваются в грунтовые воды, что способно отравить источник питьевой воды на местности. Также отдельную опасность представляет присутствие в ЗШО радиоактивных элементов и органических загрязнений. Тем не менее использование ЗШО в качестве удобрения имеет много преимуществ: повышается содержание питательных элементов в почве, улучшается структура почвы и контролируется её pH.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #экономика #ЗШО #переработка