Автор технологии, адрес института, тел., факс, эл. почта:

Авторы: Юдаков А.А., Чириков А.Ю.

Институт химии ДВО РАН, Инженерно-технологический центр,

690001, Владивосток, ул.Светланская, 104

тел.: (423) 226-84-26, факс: (423) 226-85-51

Сточные воды гальванических производств, вследствие их высокой токсичности представляют значительную экологическую опасность, что вызывает необходимость их обезвреживания. Для этой цели на заводских станциях нейтрализации применяют реагентный метод. Из-за перемешивания технологических стоков и использования в качестве щелочных реагентов гашеной извести, каустической и кальцинированной соды, а также синтетических коагулянтов образуется значительное количество иловых осадков в виде пастообразных смесей - гальваношламов.

Поскольку вопрос утилизации гальваношламов на сегодняшний день является не решенным, есть необходимость в разработке простой, недорогой и практически применимой технологии утилизации.

В Институте химии ДВО РАН создана технология переработки шламов гальванических производств методом металлотермического восстановления и аппарат для реализации этой технологии, что является одним из вариантов решения данной проблемы.

Технология, основанная на методе металлотермии, не требует сложного оборудования, дополнительных источников энергии, обладает высокой производительностью благодаря высокой скорости прохождения реакции. Продукты алюмотермического восстановления гальваношламов могут использоваться в промышленном производстве: металлический слиток - в металлургическом и литейном, шлак из-за высокого содержания Al₂O₃ - в производстве абразива, цемента или гравия.

Применение разработанной технологии металлотермического восстановления гальваношламов предполагается в виде организации самостоятельного и самоокупаемого производства по утилизации гальваношламов или как дополнение к уже существующему реагентному методу нейтрализации гальванических стоков на предприятиях, имеющих в технологической цепочке гальваническое производство.

Высокая скорость протекания реакции металлотермического восстановления, лежащей в основе разработанной технологии, позволяет утилизировать гальваношламы с высокими показателями производительности. Процесс подготовки исходных компонентов не является специфичным, а широко применяется в горно-обогатительной промышленности и предполагает применение, традиционного в таких случаях, оборудования.

Основным технологическим параметром технологии металлотермического восстановления гальваношламов, является степень уменьшения концентраций тяжелых металлов в продуктах реакции (шлаке) по сравнению с исходным гальваношламом. Атомно-абсорбционный анализ продуктов реакции показывает, что содержание тяжелых металлов в шлаке, по сравнению с исходным гальваношламом, снижается: Zn- от17 до 82 раз; Cr- от14 до 142 раз; Ni - от10 до 260 раз; Cd - от160 до 5000 раз; Pb - от 6 до 280 раз; Cu - от 1,5 до 10 раз.

Высокая степень очистки, высокая производительность и возможность получения двух товарных продуктов обеспечивает разработанной технологии высокую степень конкурентоспособности по сравнению с ферритизацией, требующей захоронения обработанных гальваношламов и выщелачиванием, имеющим низкую производительность.

С целью апробирования разработанной технологии в укрупненных масштабах в Институте химии ДВО РАН разработан и построен экспериментальный комплекс по утилизации гальваношламов. В состав комплекса входят: термореакционный контейнер, компрессор, емкость для нейтрализации, сушильный шкаф с элементами загрузки и выгрузки, шаровая и вибрационная мельницы. Исходная смесь (шихта) в реакционной емкости, выполненной из графита, помещается в термореакционный контейнер. После герметизации крышки термореакционного контейнера, через лючок инициируется реакция металлотермического восстановления. Образовавшиеся в результате реакции газы и возгоны по специальному трубопроводу подаются в емкость для нейтрализации. Емкость для нейтрализации газов в донной части имеет фильтр - рассекатель, а 2/3 её объема заполнены нейтрализующей жидкостью. После прохождения реакции (контролируется по прекращению выделения газов) в объем термореакционного контейнера подается сжатый воздух от компрессора с целью охлаждения его внутреннего объема и удаления летучих продуктов реакции. По окончанию вентилирования и охлаждения термореакционный контейнер открывается, реакционная емкость удаляется и отправляется на охлаждение и выгрузку спёка. Установка готова для дальнейшего использования.

В результате металлотермического восстановления гальваношламов образуется спёк, состоящий из металлургического шлака и металлического слитка. Для утилизации шлака, полученного в результате переработки гальваношламов, необходима его паспортизация как товарного продукта (сырье для получения строительного щебня) и его переработка путем дробления и классификации.

Дальнейшее использование металлического слитка возможно путем его паспортизации и применения в качестве металлолома (скрапа) в металлургическом и литейном производствах.

- Производительность комплекса - 300 кг в смену.

- Потребляемая мощность - 10,0 кВт.

- Объем термореакционного контейнера - 160 литров

Проект направлен на удовлетворение спроса предприятий в эффективной и недорогой технологии гальваношламов. Коммерческая реализация технологии предполагается в виде организации самостоятельного и самоокупаемого производства по утилизации гальваношламов или как дополнение к уже существующему реагентному методу нейтрализации гальванических стоков.

1. Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка № 2010104228 от 08.02.2010г.

2. Заявка на изобретение № 2010122152 от 31.05.2010 г.

- Технологическую документацию на подготовку шихты и рабочие чертежи установки по утилизации гальваношламов (производительность и особые условия по тех. заданию заказчика);

- Шеф-монтаж, пусконаладка установки.