Утилизация отходов машиностроительного комплекса

Основными экологически опасными отходами этого комплекса являются отходы гальванических производств.

Гальванические покрытия — электроосаждаемые металлические слои, наносимые на поверхность изделий или полуфабрикатов для повышения кор­розионной стойкости, износоустойчивости, улучшения декоративного вида.

Отходы гальванических производств в зависимости от источников обра­зования разделяют на следующие виды:

• отработанные концентрированные технологические растворы (электро­
литы нанесения покрытий, растворы снятия покрытий, щелочные и кис­
лые травильные растворы и др.);

• промывные воды;

• гальванические шламы.

Отработанные электролиты, содержащие цветные металлы, регенериру­ют с целью восстановления их работоспособности и повторного использова­ния, а также используют для извлечения цветных металлов.

Методы очистки и регенерации электролитов предусматривают их кор­ректировку один раз в 3 месяца, а полную замену — один раз в течение 2— 3 лет.

Шламы, образующиеся при регенерации электролитов и очистке сточ­ных вод гальванических производств, представляют собой аморфные осадки, содержащие гидроксиды железа и цветных металлов. Обезвоживание их осу­ществляют с помощью вакуум-фильтров, пресс-фильтров или центрифуг. Для повышения производительности обезвоживающего оборудования гидроксид-ные осадки подвергают реагентной или безреагентной обработке. В качестве реагентов используют известь, соли железа и алюминия, кислотосодержащие реагенты. Недостатками реагентной обработки осадка являются высокая сто­имость и дефицитность реагентов, увеличение объема осадка.

К безреагентным способам обработки гальванических шламов относят уп­лотнение, замораживание и оттаивание, введение в их состав опилок. После такой обработки шламы легко обезвоживаются. Однако до настоящего време­ни основная часть гальванических шламов поступает в шламонакопители.

Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 361

Разработаны технические решения, позволяющие извлекать практически все металлы из гальванических шламов методами гидрометаллургии с по­мощью водных растворов химических реагентов.

Другим направлением утилизации гальванических шламов с целью умень­шения их экологической опасности является химическая фиксация, произ­водимая путем ферритизации твердой фазы отходов, силикатизации, отверж­дения отходов с использованием неорганических и органических вяжущих, спекания. Однако при этом ценное вторичное сырье для извлечения цветных металлов зачастую теряется.

Хромсодержащие шламы после сушки и прокаливания используются в качестве красителей при производстве декоративного стекла. В зависимости от состава могут быть получены стекла различного цвета и оттенков: зелено­го, ярко-синего, сине-зеленого, темно-коричневого, черного.

Гальванические шламы, обогащенные железом, используются для полу­чения ферритов, которые находят применение в электротехнической и хими­ческой промышленности, в радиотехнике.

Полностью исключается загрязнение природной среды при сплавлении гальванических шламов с силикатами в соотношении 1:1 и температуре 800— 1000° С. Этот метод позволяет извлекать из шлама тяжелые металлы и изго­тавливать кирпич и черепицу высокого качества.

Гальванические шламы также можно вводить в асфальтобетон в количе­стве до 20% от массы сырьевой смеси. Прокаленные гальванические шламы используют как добавки при изготовлении бетонных блоков. При приготов­лении бетонов из шлакощелочных вяжущих можно добавлять до 20% прока­ленных гальванических шламов. При взаимодействии гидроксидов тяжелых металлов со щелочными силикатами образуются силикаты соответствующих металлов, устойчивые к растворению. Такие бетоны обладают высокими фи­зико-химическими свойствами и устойчивы к растворению.

Горелая формовочная земля. При изготовлении отливок из чугуна, стали и цветных металлов в одноразовых формах, которые изготавливаются из фор­мовочных смесей, состоящих из кварцевого песка, глины (до 16%), связую­щего в виде битума, цемента, канифоли, жидкого стекла или термореактив­ных смол (1,5—3%), используют также графит, порошок каменного угля и выгорающие добавки в виде опилок. Расход формовочной смеси составляет 1 т на 1 т металлических изделий.

После использования формовочные смеси содержат металлические вклю­чения, а связующие материалы и глина теряют свои пластические свойства и не пригодны для повторного использования. Эти отходы называют горелой формовочной землей. Основная масса их поступает в отвалы.

Регенерация горелой формовочной земли заключается в извлечении ме­таллических включений, удалении пыли, мелких фракций глины и других включений. Существует два способа регенерации горелой земли: мокрый и сухой. Мокрый способ применяют при гидравлической очистке литья. При этом горелая земля поступает в систему последовательно расположенных

362 Экология города

отстойников. Сначала оседает песок, а мелкие фракции уносятся проточной водой в следующий отстойник. Песок просушивают и вновь пускают в про­изводство. Сухой способ регенерации состоит из двух операций: обдирания от зерен песка связующих веществ и удаления пыли и мелких частиц, что достигается продуванием воздуха в закрытом барабане с последующим отсо­сом воздуха вместе с пылью.

Горелая формовочная земля также используется для производства кир­пича. Предварительно методом магнитной сепарации удаляются металличес­кие включения. Благодаря наличию в горелой формовочной земле щелочи, жидкого стекла, смол качество кирпича улучшается.

Лом и отходы черных и цветных металлов являются важнейшим вторич­ным сырьем для металлургической промышленности. Эти отходы образуются при обработке металла в виде стружки, кусков и листовых отходов, в резуль­тате морального или физического износа оборудования, запасных частей и инструмента (амортизационный лом). Перерабатывают металлический лом предприятия, имеющие в своем составе плавильные печи, предприятия "Втор-чермета" и металлургические комбинаты. Лом является составной частью шихты доменных и сталеплавильных производств.

Значительные потери металлического лома происходят из-за плохой орга­низации его сбора.

Лом и отходы цветных металлов перерабатывают предприятия "Втор-цветмета". В наибольших количествах образуются алюминиевый, свинцовый, медный и цинковый лом. Процессы его переработки сложны и требуют доро­гостоящего оборудования. Сложность переработки состоит в том, что цвет­ные металлы находятся в металлоломе в виде сплавов, а извлекать каждый вид металла необходимо отдельно.