Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев

Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев

2

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Реферат

По дисциплине:

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев

Выполнил: студент гр. НГ-03 ____________

(подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2003

Оглавление.

Производство облицовочной известняковой плитки 6

Получение глицерина из торфяных гидрализатов 8

Технологическая схема производства гексаторфа 11

Получение активных углей на основе торфа и полукокса. 12

Переработка сланца разреза Вивиконд в камерных печах 14

Переработка в камерных печах подсушенного сланца 14

Получение растворителя взамен бутилацетата из продуктов

сланцевой смолы 15

Обессеривание горючих сланцев 16

Заключение 19

Список используемой литературы 20

Введение.

В настоящее время торф и сланцы широко используются в промышленности и сельском хозяйстве. Но все же область применения их не так широка, как хотелось бы. Встает вопрос об увеличении сферы использования исходного сырья. Поэтому и разрабатываются различные способы их переработки и создаются совершенно новые технологии получения втор. сырья, внедряются такие технологии, которые позволяют получать продукты высокого качества, представляющие собой огромную ценность для отраслей народного хозяйства и промышленности.

Производство товарно-известнякового щебня. [2]

Исследования по утилизации попутно добываемых извест-няков на шахте «Ленинградская» были выполнены в основном в 1967--1973 гг. Однако отсутствие утвержденных запасов сопут-ствующих известняков на шахтном поле не позволяло присту-пить к проектированию и строительству предприятия по их пол-ной переработке. При доразведке поля шахты «Ленинградская», проведенной в 1968--1979 гг., были осуществлены оценка и под-счет запасов породных прослоев как исходного сырья для полу-чения товарного щебня. ГКЗ СССР утвердила запасы сопутству-ющих известняков в недрах в количестве: категория С1 - 1 997,6 тыс. м3 и категория С2 - 44 233 тыс. м3 - с правом проек-тирования промышленного предприятия на запасах категории С1. Попутно добываемые известняки относятся ко второй группе -- как попутные компоненты, накапливающиеся при обогаще-нии основного компонента, и которые могут быть рентабельно переработаны. Учитывая совместную добычу и обогащение, за-пасы попутных компонентов могут подсчитываться по катего-риям С1 + С2, что является достаточным для оценки их про-мышленного значения.

Технологические испытания известняков-отходов обога-щения горной массы шахты «Ленинградская» и качественная оценка продуктов дробления подтвердили возможность полу-чения товарного щебня. В результате исследований, проведен-ных в 1975г., установлено, что щебень фракций 20--40 мм и 40--70 мм может быть применен для оснований дорог I--V категорий в умеренных и мягких климатических условиях и для ос-нований цементно-бетонных покрытий дорог I категории для тех же климатических условий; для балластного слоя железно-дорожного пути при условии получения зернового состава, со-ответствующего требованиям ГОСТа. Известняк фракций ме-нее 20 мм марки МРЗ-15 не находил потребителя и рассматри-вался как отход.

Для полной переработки попутно добываемых известня-ков и удовлетворения потребности в карбонатном щебне в 1978 - 1980 гг. предусматривалось строительство сортировоч-ного завода (ДСЗ) мощностью 1 900 тыс. м3 щебня в год, в том числе фракции 20--40 мм 1 050 тыс. м3 и фракции 40--70 мм 850 тыс. м3. Завод размещался на промплощадке шахты «Ле-нинградская» и вместе с действующей обогатительной фаб-рикой составлял единый технологический комплекс для по-лучения товарного сланца и фракционированного щебня. Тех-нический проект завода был разработан Гипрошахтом в 1976 г., однако он не был реализован.

В этот период запасы известняков - отходов плоского отвала шахты «Ленинградская» рассматривались как сырьевая база для ДСЗ. При доразведке поля реконструируемой шахты им.С.М. Ки-рова была проведена оценка и подсчет запасов породных про-слоев как исходного сырья для получения щебня. Запасы в недрах этих известняков по состоянию на 01.01.1984 г. составили: кате-гории В - 44 млн. м3 и категории С - 28,6 млн. м3. Пик реализации нефракционированного известнякового щебня, который приходится на период 1988-1991 гг., был свя-зан с программой строительства дорог в Нечерноземье, объемы реализации после 1991 г. (около 2 000 тыс. т в год) неуклонно снижались до 300 тыс. т в год.

В настоящее время АО «Ленинградсланец» может реализо-вать известняковый щебень, в том числе:

по шахте «Ленинградская» - до 400тыс. м3 (фр. 25-125 мм);

по шахте № 3 - до 270 тыс. м3 (фр. 20-40 мм и 40-70 мм);

итого: ~ 670 тыс. м3.

Известняки--отходы с ОФ шахты «Ленинградская» класса 125--300 мм, составляющие порядка 1 млн. м3 в год, частично реализуются, и большая часть направляется на плоский отвал. Применение этой карбонатной породы предусматривается для насыпей и нижних слоев дорожных оснований, также в качестве засыпного материала в строительстве. Они характеризуются мар-кой морозостойкости не ниже МРЗ-15 и маркой прочности «300».

Требования к этим товарным продуктам регламентируются ТУ 12.25.04-90 «Щебень известняковый из отходов производ-ства сланца для дорожных и строительных работ». В связи с закрытием шахты № 3 прекращено производство фракционированного щебня фракций 20-40 мм и 40-70 мм в количестве до 270 тыс. м3 в год. При сохранении производствен-ной мощности АО «Ленинградсланец» по товарному сланцу до 3 млн. т в год выход известняков--отходов обогащения горной массы составит 2200 тыс. т, в том числе:

класс 25 - 125 мм ~ 600 тыс. т или 460 тыс. м3;

класс 125 - 300 мм ~ 1600 тыс. т или 1230 тыс., м3.

Таким образом, в перспективе может реализовываться не-фракционированный щебень (25-125 мм) в количестве до 460 тыс. м3 в год. Известняки--отходы обогащения класса 125-- 300 мм будут складироваться на плоском отвале. При возникно-вении реальных потребностей они частично могут передаваться на цементный завод «Цесла» или перерабатываться на фракцио-нированный щебень при стабильном спросе на рынке строи-тельных материалов.

В соответствии с проектом ДСЗ института «Гипрошахт» при переработке 1230 тыс. м3 известняков-отходов можно получить квалифицированный фракционированный щебень в количестве: фракции 20 - 40 мм--450 тыс. м3 и фракции 40 - 70 мм--350 тыс. м3 в год. Отходы (отсев 0-20 мм) составят 430 тыс. м3 в год (-35 %). Можно выделить фракции 5 - 10 мм и 10 - 20 мм с маркой морозостойкости МРЗ-15. Ранее эти фракции из-за низ-кой морозостойкости не находили потребителей.

В 1996 г. реализация нефракционированного щебня 25 - 125 мм и 20 - 70 мм составляла 400 тыс. м3 при отпускной цене за 1 м3 8470 руб. Сумма реализации равна 3388 млн. руб. Железнодо-рожный тариф перевозки 1 м3 щебня до Санкт-Петербурга равен 25 тыс. руб. (в ценах на 01.06.1996 г.).

Оценить перспективы ожидаемого потребления нефрак-ционированного щебня (25 - 125 мм) и фракционированного щебня (20 - 40 мм и 40 - 70 мм) строительными организациями г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области представляется дос-таточно сложным из-за сокращающегося объема гражданского, промышленного и дорожного строительства; роста железнодо-рожного тарифа; острой конкуренции на рынке с многочислен-ными действующими щебеночными карьерами, поставляющи-ми гранитный квалифицированный щебень. Тем не менее с ро-стом производства после 2000 г. можно рассчитывать на ежегод-ную реализацию щебня в объеме 1 млн. м3.

Производство цемента. [2]

Ранее проведенные исследования и результаты геологораз-ведочных работ 1988 г. позволили оценить качество и подсчитать запасы известняков плоского отвала, который рассматривается ныне как техногенное месторождение искусственно дезинтегри-рованных карбонатных пород - цементного сырья. По состоя-нию на 01.01.2000 г. запасы этого месторождения учтены в коли-честве 25,15 млн. т, что обеспечивает работу цементного завода АО «Цесла» сроком 20-25 лет.

Проведенные геологоразведочные работы подтвердили со-ответствие известняков--отходов обогащения плоского отвала шахты «Ленинградская» временным техническим условиям, раз-работанным Гипроцементом.

В соответствии с проектом реконструкции цементного за-вода в качестве карбонатного компонента вначале должны час-тично использоваться известняки действующего карьера «Печур-ки» и по окончании отработки только известняки -- отходы класса +125 мм шахты «Ленинградская». Для производства цемента после ввода в эксплуатацию двух технологических линий на началь-ном этапе освоения новой технологии годовое потребление из-вестняков составляет 840 тыс. т с последующим увеличением до 1 380 тыс. т при полном исключении известняков карьера «Пе-чурки».

Кроме плоского отвала в качестве карбонатного компонента могут использоваться известняки -- отходы обогащения класса 125--300 мм текущей добычи шахты «Ленинградская», объем ко-торых ожидается в количестве до 1,6 млн. т. в год. Качественные показатели этих известняков-отходов соответствуют известня-кам плоского отвала. Непосредственное направление известня-ков-отходов с ОФ шахты «Ленинградская» близрасположенному цементному заводу является наиболее экономичным вариан-том. При этом исключаются погрузоразгрузочные и транспорт-ные операции при их складировании на плоском отвале и при последующей отгрузке на цементный завод.

Техническим проектом реконструкции цементного завода в качестве алюмосиликатного компонента принята зола ТЭЦ, т.е. твердый остаток после гидрозолоудаления на осушенных золопрудах АО «Завод Сланцы». Химические анализы золы по 35 пробам были выполнены лабораторией института «Гипроцемент». По состоянию на 01.01.2000 г. запасы этого алюмосиликатного компонента учтены в количестве 11,7 млн. т, что обеспечивает работу АО «Цесла» в течение 15-20 лет.

Цементный завод после реконструкции будет использовать 620--680 тыс. т сухой золы ежегодно. Потребность будет покры-ваться за счет использования золы осушенных золопрудов с орга-низацией на них карьерного хозяйства.

Производство облицовочной известняковой плитки. [2]

В 1987--1988 гг. были разработаны оригинальная техноло-гия извлечения блоков из почвы неработающих горных вырабо-ток, необходимые для этого механизмы, произведена оценка де-коративных и физико-механических свойств известняковых бло-ков. Выемка блоков в 1988 г. проводилась на откаточных штреках на отработанной части шахтных полей (штреки № 20 и 24 на шахте им. С.М. Кирова и штреки № 201 и 103 на шахте «Ленин-градская»). В 1988 г. было отправлено заказчикам 2,4 тыс. м3 (КОСМ, Кондопожский, Долгопрудненский, Щадринский и Минеральноводский камнерезные заводы).

Известняковые блоки характеризуются следующей структурой: в 15--20 см ниже подошвы промпласта (IV слоя сланца) вы-деляется четкий прослой керогеносодержащей глины, по которому происходит отслоение верхнего «коржа» мощностью 15--20 см;

в пределах вскрываемой толщи (90 см) в известняке при-сутствуют волосные и тонкие прослои глин и мергелей, обус-ловливающие неравномерную плитчатость;

наблюдается субпараллельная слоистость при обособлении органического и глинистого веществ;

органическое вещество имеет буровато-серую, а глинис-тый материал -- зеленовато-серую окраску, выделяющуюся на светло-сером фоне известняка, что придает ему пятнистость или полосчатость; границы постепенные;

внутренняя расслоенность известняковых блоков проявляет-ся в результате дегидратации и воздействия атмосферных факто-ров; расслоения проявляются на расстоянии 0,25-0,30 м от верх-ней поверхности кровли блока в его естественном залегании.

Физико-механические свойства известняков изучались по восьми монолитам, отобранным из единого блока размером 120х70х70 см (шахта им. С.М. Кирова). Этот блок характери-зуется следующими показателями:

объемная масса 2,44 г/см2

водопоглощение 3,2% (2,0-4,1%)

истираемость 0,9 г/см2 (0,71-1,2 г/см2)

прочность при сжатии 630кГс/м2

в сухом состоянии 320кГс/см2

в насыщенном водой состоянии после

15 циклов замораживания 290кГс/см2

после 25 циклов замораживания 240кГс/см2

Из восьми монолитов: после 15 циклов замораживания вы-держали только два монолита, а в трех монолитах выдержали 80 % кубиков; после 25 циклов замораживания в двух монолитах выдержали соответственно 90 и 80 % кубиков; у одного моноли-та все образцы были разрушены, у остальных преимущественно до 50 % кубиков.

В соответствии с ГОСТ 9479--84 «Блоки из природного камня для производства облицовочных изделий» эти известняковые блоки могут быть рекомендованы только для внутренней обли-цовки, где не лимитируются требования по морозостойкости.

Радиационно-гигиенические свойства пород соответству-ют требованиям НРБ-76.

Известняки относятся к малодекоративному облицовоч-ному материалу. К положительным свойствам относится их до-вольно однородный пятнистый рисунок, не требующий специ-ального подбора облицовочных плит. Отрицательным фактором является их неполируемость из-за повышенной глинистости. В целом облицовочные известняковые плиты рекомендуется вы-пускать с пиленой фактурой обработки для внутренней обли-цовки административных и производственных зданий и соору-жений. Распиловка должна производиться параллельно плоско-стям напластования.

Облицовочные плиты с пиленой фактурой толщиной 20, 30 и 40 мм размером 300 х 400 мм использовались в г. Ленинг-раде (зоопарк, Петродворецкий часовой завод -- наружная об-лицовка) и в Московской области.

В целях развития этого направления было закуплено камне-резное оборудование фирмы БРА (Италия) и в 1994-1995 гг. смонтировано в крупной подземной камере шахты «Ленинградская». Производственная мощность комплекса достигает 50 тыс. м2 в год. Впервые в 1989 г. на шахте им. С.М. Кирова был организо-ван подземный камнерезный цех производственной мощностью до 10 тыс. м2 в год. Исходным материалом были блоки из про-слоя известняка «Плита». Для их получения была модифициро-вана ныне существующая технология в камерах-лавах с исполь-зованием комбайна 1-ГШ-68. Технология извлечения известня-ковых блоков предусматривала:

извлечение комбайном верхней части промпласта, кото-рая включает часть «ложной кровли» и I слой сланца, что позволяет обнажить верхнюю поверхность прослоя «Плита»;

отделение механической фрезой от массива вдоль груди за-боя обнаженной части прослоя «Плита» и отрыв известняковых блоков от нижней части промпласта с помощью гидроклиньев;

извлечение комбайном нижней части промпласта, кото-рая включает II и III сланцевые слои и промежуточный прослой «Кулак».

Таким образом, извлечение известняковых блоков мощ-ностью 0,25--0,30 м, добываемых в шахте на глубине 70--80 м, проводилось без применения буровзрывных работ, что обеспе-чивало их качество.

Физико-механические свойства и химический состав бло-ков прослоя известняка «Плита» существенно отличаются от вы-шеописанных блоков.

Структура известняковой плиты скрытокристаллическая. Ок-раска облицовочной плитки -- светло-серая с голубоватым оттен-ком. По декоративности относится к 3-му классу. Поверхность име-ет однородный спокойный рисунок, что позволяет в строительстве обойтись без специального подбора отдельных плит. Фактура лице-вой поверхности плитки пиленая, глубина борозд не более 0,25 мм или шлифованная до уровня лощения. Размеры плитки: длина от 100 до 1100 мм; ширина от 100 до 400 мм; толщина 20, 30 и 40 и т. д. до 200 мм. Облицовочная плитка применима для наружной от-делки жилых и общественных зданий.

Применялась при реставрационных работах храмов гг. Псков, Новгород, отделке станций метрополитена С.-Петер-бурга и Самары, помещений аэропорта Пулково-2, строящейся библиотеки С.-Петербурга у станции метро «Парк Победы» и др.

В настоящее время осуществляется выемка в комбайновых камерах-лавах прослоя «Плита» и их распиловка на камнерезном оборудовании фирмы БРА на шахте «Ленинградская». Объемы реализации облицовочной известняковой плитки в 1999 г. были 5 тыс. м2 при средней отпускной цене за 1 м2 210 руб.

Страницы: 1, 2, 3