Оценка целесообразности переработки золошлаковых отвалов Магаданской теплоэлектроцентрали

Комплексная переработка золошлаковых отходов является одним из поддержанных направлений развитий экологичности и эффективности производства энергетики. Рациональное использование их в массовом производстве в настоящее время реализовано в области строительства. Развитие современных технологий обогащения позволяет ставить вопрос о получении из золошлаковых отходов различных полезных компонентов. Цель данного исследования – изучение возможности применения энергоэффективного обогащения золы с целью производства тяжелой металлосодержащей фракции и отделения магнитной фракции. Для оценки возможности обогащения золы и ее рационального использования была исследована техническая документация золошлаковых отвалов ПАО «Магаданэнерго» и проведены полуколичественные анализы отобранных проб с золошлакового отвала. Полученные данные по содержаниям полезных компонентов и количеству золошлаков позволили разработать комплексные обогатительные схемы с оценкой их технологической эффективности и произвести оценку потенциальной экономической эффективности. Объем металлов, планируемых к извлечению, по оценкам, составил: для Ti(me-1) – 785 т, для Sr(me-2) – 183 т и для Fe(me-3) – 4867 т. Рассчитаны технологические показатели обогащения и укрупненные значения экономических показателей для реализации данного проекта в промышленных масштабах. Экономическая целесообразность проекта по переработке золы в двух моделях из трех показывает хорошие значения в десятилетнем горизонте. Реализация проекта эффективна и с точки зрения улучшения экологической ситуации, т.к. позволяет вовлечь в переработку до 10 % всего объема золоотвалов, что на пятую часть выполняет требования Энергетической стратегии Российской Федерации до 2035 года. Исследования золы Магаданской теплоэлектроцентрали (МТЭЦ) не являются новыми, но в рамках исследования комплексной переработки золы с целью получения различных полезных компонентов ранее работы не проводились.

1. Баженов Ю.М., Щебенкин П.Ф., Дворкин Л.И. Применение промышленных отходов в производстве строительных материалов. М.: Стройиздат; 1986. 120 с.

2. Борисенко Л.Ф., Дельцин Л.М., Власов А.С. Перспективы использования золы угольных тепловых электростанции. М.: ЗАО «Геоинформмарк»; 2001. 68 с.

3. Liu H., Banerji Sh.K., Burkett W.J., VanEngele J. Environment properties of fly ash bricks. In: World of Coal Ash (WOCA) Conference. Lexington, KY, USA, May 4–7, 2019.

4. Vereshchagina T.A., Kutikhina E.A., Buyko O.V., Anshits A.G. Hydrothermal synthesis and sorption performance to Cs(I) and Sr(II) of zirconia-analcime composites derived from coal fly ash cenospheres. Chimica Techno Acta. 2022;9(4):20229418. https://doi.org/10.15826/chimtech.2022.9.4.18

5. Lanzerstorfer С. Pre-processing of coal combustion fly ash by classification for enrichment of rare earth elements. Energy Reports. 2018;4:660–663. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2018.10.010

6. Леонов С.Б., Никольская Н.И., Власова В.В. Золы ТЭЦ – возможное сырье для получения железных концентратов. В: Сборник научных трудов «Знания в практику». Иркутск: ИрГТУ; 1999. С. 6–9.

7. Черепанов А.А. Благородные металлы в золошлаковых отходах дальневосточных ТЭЦ. Тихоокеанская геология. 2008;27(2):16–28.

8. Черепанов А.А., Кардаш В.Т. Комплексная переработка золошлаковых отходов ТЭЦ (результаты лабораторных и полупромышленных испытаний). Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2009;(2):98–115.

9. Бакунин Ю.Н., Черепанов А.А. Золото и платина в золошлаковых отходах ТЭЦ г. Хабаровска. В: Обогащение руд: Сборник научных трудов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ; 2003. С.65–80.

10. Карнаухов Ю.П., Шарсва В.В., Подвольская Е.Н. Вяжущие на основе отвальной золошпаковой смеси и жидкого стекла из микрокремнезема. Строительные материалы. 1998;(5):12–13.

11. Кизильштейн Л.Я., Шпицглуз А.Л., Рылов В.Г. Алюмосиликатные микросферы золы пылеугольного сжигания углей. Химия твердого топлива. 1987;(6):122–124.

12. Гайдай Н.К., Кузьменков М.А., Шипунов Л.В. Анализ углей и зол Магаданской ТЭЦ. Актуальные научные исследования в современном мире. 2021;12–11(80):253–261.

13. Шипунов Л.В., Кузьменков М.А., Гайдай Н.К. Характеристики золы и золоотвалов Магаданской ТЭЦ. В: Идеи, гипотезы, поиск... Материалы XXVII региональной научной конференции аспирантов, соискателей и молодых исследователей. Магадан, 21 апреля 2022 г. М.: Изд-во «Знание-М»; 2022. С. 223–232. https://doi.org/10.38006/00187-196-5.2022.223.232

14. Шипунов Л.В., Кузьменков М.А., Гайдай Н.К. Оценка распределения содержаний редких металлов в золоотвале Магаданской ТЭЦ. В: На перекрестке Севера и Востока (методологии и практики регионального развития): материалы IV международной научно-практической конференции. Магадан, 17–18 ноября 2022 г. Магадан: Изд-во СВГУ; 2022. С. 214–220.

15. Полькин С.И. Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра; 1987. С. 123–169.

16. Егоров В.Н. Обогащение полезных ископаемых. М: Недра; 1987. С. 28–56.

17. Шипунов Л.В. Картирование золошлаковых отвалов Магаданской ТЭЦ. В: Инновационная траектория развития современной науки: сборник статей. Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука»; 2022. С. 125–131.

18. Адеева Л.Н., Борбат В.Ф. Зола ТЭЦ – перспективное сырье для промышленности. Вестник Омского университета. 2009;(2):141–151.

19. Аткинсон Э.А., Банкер Р.Д., Каплан Р.С., Янг С.М. Управленческий учет. 3-е изд.: пер. с англ. М.: Вильямс; 2005. С. 321–457. (Ориг. вер.: Atkinson A.A., Banker R.D., Kaplan R.S., Yuong S.M. Management accounting. 3rd ed. New Jersey: Pearson College Div; 2000.)

20. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик. В 2 кн. Книга 1. Сост.: Баранов В.Ф. и др.; редкол.: проф. Тихонов О.Н. и др. М.: Недра; 1988. С: 194–209.