Новая жизнь отходов ТЭС: как превратить золошлаковые отвалы в ресурс
В Тест Центр ООО «ЭРГА» поступила проба золы уноса — тонкодисперсного порошка, образующегося при сжигании твёрдого топлива на тепловых электростанциях.
Цель исследования — изучить возможность разделения крупной фракции золы уноса сухими методами сепарации и извлечь из неё:
- Технологический недожог – углеродсодержащий материал, пригодный для повторного сжигания;
- Железосодержащий материал – выделяется магнитной сепарацией для дальнейшей реализации.
Почему это важно
Ежегодно угольные ТЭС вырабатывают миллионы тонн золы и шлаков. Потери топлива вследствие неполного сгорания достигают 3–5% от общего объёма сожжённого угля. Золошлаковые отвалы занимают огромные площади и негативно воздействуют на окружающую среду.
Переработка золы позволяет решить сразу несколько задач:
- сокращение площади золошлаковых отвалов и снижение выбросов пыли в атмосферу;
- возврат недожога в топливный цикл для повышения КПД электростанций;
- получение ценных вторичных продуктов снижает расходы на утилизацию отходов;
- Сухая технология переработки не требует водоснабжения и очистки сточных вод.
Наше решение
Для достижения поставленной цели был применён комплекс сухих методов сепарации на лабораторном оборудовании ЭРГА. Схема переработки включала три последовательных этапа:
- Обеспыливание
Воздушная сепарация на Аэросепараторе ЭРГА ЗИГ-ЗАГ 180×400 удаляет пылевидную фракцию (−50 мкм). Эффективность разделения по классу крупности 50 мкм составила 98%.
Фракция – 50 + 0 мкм
Фракция + 50 мкм
- Магнитная сепарация
Обеспыленный материал разделяется на сухом барабанном магнитном сепараторе ЭРГА СМБМ 600×200 на постоянных магнитах с выделением железосодержащего продукта.
Магнитная фракция
- Электростатическая сепарация
Немагнитный продукт подаётся на трёхстадийный барабанный коронно-электростатический сепаратор ЭРГА ЭЛКРОН ЭСС-1 300. В электрическом поле высокого напряжения (18–29 кВ) проводники (недожог угля) отделяются от диэлектриков. Три стадии обеспечивают максимальный выход полезного продукта.
Проводник
Непроводник
Полученные продукты были проанализированы на содержание железа, алюминия и углерода в аккредитованной лаборатории. Сводная таблица результатов обогащения:
|
Наименование продукта |
Содержание, % |
||
|
Fe |
Al |
C |
|
|
Исходный материал |
4,75 |
12,27 |
4,56 |
|
Фракция – 50 мкм (пыль) |
3,97 |
12,71 |
3,26 |
|
Магнитная фракция |
28,9 |
7,05 |
1,02 |
|
Непроводник (хвосты ЭСС) |
2,55 |
14,46 |
1,08 |
|
Промродукт ЭСС |
3,05 |
13,59 |
3,86 |
|
Недожог (проводник ЭСС) |
3,27 |
9,40 |
21,11 |
Трёхстадийная сепарация позволила получить угольный недожог с содержанием углерода более 20%, что подтверждает возможность повторного сжигания данного продукта. Кроме того, был получен железосодержащий продукт (магнитная фракция) с высоким содержанием железа, пригодный для дальнейшего обогащения.
Что это даёт клиенту
Внедрение технологии сухой сепарации золы уноса позволяет устранить необходимость долгосрочного хранения отходов и сократить расходы на логистику и аренду площадок.
Возврат недожога в топливный цикл повышает КПД станции и снижает потребление первичного топлива.