с 01.01.1997 по настоящее время
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
В статье рассмотрен флотационный способ обработки золошлаковых материалов предприятий энергетики. Предложен оригинальный способ подготовки золошлаковых отходов перед их дальнейшей обработкой методом биовыщелачивания. Получены положительные результаты повышения эффективности извлечения редкоземельных металлов методом биовыщелачивания. Суть предлагаемого подхода заключается в следующем. Зольно-шлаковые отходы, образующиеся после сжигания угля, смешивают с водой и получают тонкодисперсную суспензию, в которую вводят углеродсодержащий реагент. Флотационную обработку суспензии золы проводят в механической флотомашине со временем флотации 15–18 мин и расходом воздуха примерно 0,7–0,8 м3/(м2·мин). Камерный продукт в виде очищенной зольной суспензии поступает на разделение (сепарацию) в открытый гидроциклон. При этом сгущенный продукт в виде зольного продукта отводится на специальную площадку, а слив гидроциклона направляется на очистку в напорную флотационную установку для извлечения из жидкости ионов металлов. Получен положительный эффект повышения извлечения по редкоземельным металлам, в частности по скандию примерно 26,6–30,3%; по иттрию — 28–34,7%; по лантану — 50,5–21,5%, по золоту — 18,7–21,6%; серебру — 11,4–21,4%.
бактериальное выщелачивание, биовыщелачивание, редкоземельные металлы, угольная зола предприятий энергетики, золошлаковые отходы, флотационная обработка отходов.
1. Введение
Одним из ресурсов, который активно добывается и используется в России, является уголь. Доля России в мировых запасах угля составляет около 11%. Но добыча и использование угля, как и других минерально-сырьевых ресурсов, создает ряд экологических проблем [1–7]. К числу таких острых проблем относится проблема утилизации отходов добычи и обогащения угля, а также золы и шлаков, образующихся при его сжигании. Кроме того, использование низкосортных углей приводит к увеличению количества минеральных отходов, образующихся в результате их сжигания. Таким образом, шлако- и золоотвалы становятся источниками постоянного загрязнения окружающей среды. Эти отходы практически не используются, сваливаются в виде отвалов, что приводит к необходимости отчуждения значительных территорий и затрат на эксплуатацию полигонов золошлаковых отходов.
Перспективным способом решения проблемы утилизации отвалов добычи и использования золы углей может стать переработка отходов с целью извлечения из них благородных металлов — золота и серебра, а также редкоземельных металлов — иттрия,скандия, лантана и др. Кроме того, такой подход не только решает экологические проблемы, но может быть и экономически выгоден, так как эти металлы дорогие и дефицитные.
Несмотря на экологическую и потенциальную экономическую выгоду извлечения благородных и редкоземельных металлов из золо- и шлакоотвалов, существует ряд проблем. Несомненно, переработка золошлаковых отвалов с целью извлечения благородных и редкоземельных металлов сложный и малоизученный процесс. Но содержание благородных и редкоземельных металлов в отвалах достаточно мало, поэтому необходимо создать технологии, не требующие больших капитальных и эксплуатационных затрат. Если рассмотреть извлечение ценных металлов из руд, то экономически наиболее выгодна и экологически наименее вредна технология биологического выщелачивания. При этом большое значение имеет предварительная обработка золошлаковых материалов перед биовыщелачиванием. Наши исследования показали, что в ряде случаев наиболее перспективным способом является предварительная флотационная обработка золошлаковых отвалов энергопредприятий.
1. Сарычев Г. А., Стриханов М. Н. О своение сырьевых и техногенных источников редкоземельных металлов, программный метод и комплексный подход к созданию производствен ных РЗМ-мощностей // Цветные металлы. 2012. № 3. C. 5–12.
2. Вальков А. В. Технико-эко номические особенности редкоземельного производства // Цветные металлы. 2012. № 3. С. 13–15.
3. Самонов А. Е. Сырьевые приоритеты скорейшего возрождения и устойчивого развития редкоземельной промышленности в России // Цветные металлы. 2012. № 3. С. 16–21.
4. Кожуховский И. С., Целыковский Ю. К. Совершенствование обращения с золошлаковыми отходами // Экология производства. 2012. № 10. С. 40–46.
5. Пашков Г. Л. Золы природных углей — нетрадиционный сырьевой источник редких элементов // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7, № 11.
6. Меретуков М. А. Нетрадиционные источники добычи золота // Цветные металлы. 2012. № 12. С. 51–55.
7. Потапенко В. А., Кузнецов Ю. Н., Гавришин С. С. Комплексная оценка природного и техногенного ресурсных потенциалов Подмосковного буроугольного бассейна // Горная промышленность. 2012. № 4. С. 104–106.
8. Патент РФ № 2306981 Способ переработки зольных отходов, пр. 12.01.06, рег. 27.09.07. Автор Ксенофонтов Б.С.
9. Ксенофонтов Б.С. Очистка воды и почвы флотацией. М.: Новые технологии, 2004. 224 с.
10. Ксенофонтов Б.С. Флотационная обработка воды, отходов и почвы. М.: Новые технологии, 2010. 272 с.
