29. Методы переработки гальваношламов и ртуть содержащих отходов.

Осадки стоков гальванических производств

Общие сведения. Гальваническое производство в настоящее время – наиболее распространенный метод получения защитных покрытий, создаваемых на поверхности металла для снижения ее коррозии, повышения износоустойчивости и декоративных свойств. Содержащиеся в них ионы покрывающих металлов являются существенными загрязнителями ОС. Для предотвращения отрицательного влияния СВ гальванических участков широко применяют реагентные методы, в том числе нейтрализацию известковым молоком, используемым и для обработки стоков травильных производств. Металлы осаждаются из раствора в виде гидроксидов, обезвоживаются фильтрацией и в качестве шлама вывозятся на захоронение. При обычном соотношении металла и гидроксида кальция в шламах менее чем 1:100 утилизация этих материалов нерентабельна. Используется ряд физико-химических методов (ионный обмен, обратный осмос, гиперфильтрация, электрокоагуляция и др.) или их комбинации. Основные направления утилизации гальванических осадков, апробированные в масштабах больших, чем лабораторные.Цементы и без обжиговые строительные материалы.

1. Цветные и черные металлы, будучи заметными компонентами гальваношламов, находятся в них все же в подчиненных количествах. В значительной степени шламы представлены оксидами кальция и кремния, и поэтому могут быть интересны для производства вяжущих веществ (строительных материалов). Исходя из результатов биотестирования, можно заключить, что утилизация шламов в строительные материалы, в частности в кладочные растворы, несмотря на положительные результаты технологических испытаний, экологически нецелесообразна, так как происходит выщелачивание металлов.

2. Шламы гальванических производств рекомендуется к использованию в ландашафтном строительстве. В этом качестве их предлагается смешивать с летучей золой котельных установок ТЭЦ или мусоросжигательных заводов, образуя самотвердеющую композицию. Таким же образом можно готовить гальванические шламы к захоронению.

3. Достаточно перспективным представляется использование ГО и ТО в асфальтобетонных дорожных смесях. Обожженные строительные материалы

Использование гальванических осадков в обожженных строительных материалах является более перспективным в сравнении с необожженными с экологической точки зрения. Надежность захоронения тяжелых металлов в керамику оценивалась по химическому анализу. Керамзит, изготовленный с 20-40% осадка сточных вод гальванических производств, может применяться в качестве теплоизолирующего и конструкционного материала. Шламы гальванических производств могут быть применены и в производстве красителей-пигментов для традиционных строительных материалов, получения грунтовки. Металлургическая переработка и другие способы

Несмотря на широкие возможности использования гальваношламов в различных отраслях народного хозяйства, наиболее целесообразными методами утилизации, на первый взгляд, представляются те, которые позволили бы извлекать ценные металлы.

Однако прием гальванических шламов на эти предприятия в широких масштабах пока ограничен из-за технологических и организационных трудностей.

Из других возможных областей утилизации осадков следует отметить использование гальвошламов для изготовления ионообменных материалов. Шламы гранулируют с добавлением в качестве вяжущих линейных полимеров. Изучение ионообменных характеристик материала показало, что он пригоден для селективного извлечения тяжелых цветных металлов, мышьяка, теллура и некоторых трансурановых элементов из сточных вод. Шлам, обгащенный железом, применяется для изготовления высокоценных сложных ферритов. Они имеют спрос в электротехнической промышленности, радиотехнике, хим. Промышленности в качестве катализаторов, как антикоррозийные пигменты, наполнители для полимерных материалов.

Ртутьсодержащие отходы

Ртуть – единственный металл, при обычных температурах находящийся в жидком состоянии. Области применения ртути электротехнике и радиотехнике ее используют для изготовления ртутных выпрямителей, ламп дневного света, ртутных кварцевых ламп, сухих элементов, измерительных приборов (термометров, манометров). В основной химической промышленности она выступает в качестве жидкого катода при производстве хлора и едкого натра. Выпуск ртути составляет около 10тыс. т/ год. Вместе с тем ртуть и ёё растворимые соли очень ядовиты, по токсичности относятся к веществам 1-го класса опасности. Ее вредное воздействие усиливатся высокой летучестью, поэтому в целях безопасности она должна храниться под слоем воды. Острее всего стоит проблема демеркуризации ртутьсодержащих отработанных гальваноэлементов, батарей и, особенно, ламп. Общее содержание ртути в этих отходах в России оценивается в 250 т.

Известно несколько технологий демеркурации ртутьсодержащих отходов:' Механико-химический способ Технология предусматривает их обработку цементной пылью и известью при 52-62°С в течение 12 ч при рН среды, равном 12. В результате ртуть связывается в нерастворимые гидроксиды, осадок становится безопасным для его захоронения в почве. Для пришедших в негодность ртутных ламп наиболее эффективным способом является их термовакуумное обезвреживание, – применение термической возгонки ртути, ее органических и неорганических соединений с незначительным разряжением. Для сбора, транспортировки и переработки ламп используются герметичные контейнеры, вмещающие 200 или 350 этих изделий. Загруженный контейнер закрывают, доставляют в центр демеркуризации, устанавливают на технологический модуль, и только затем крышка контейнера открывается внутрь установки. В ней при 300-400°С ртуть и ее соединения возгоняются и улавливаются в системе газоочистки. Термовакуумный способ пригоден также для отходов ртутьсодержащих батарей. Термовакуумный с криоконденсацией способ Он подходит для переработки люминесцентных ламп всех типов и других ртутьсодержащих отходов Обрабатываемые люминесцентные лампы разрушают в демеркуризационной камере 1 установки с помощью специального ножа 9 повышенной прочности. Затем камеру вакуумируют, полученное ртутьсодержащее крошево нагревают до 380-450°С. Систему вакуумной откачки камеры образуют усиливающий паромасляный насос 7 и механический форвакуумный (для предварительной откачки) насос 6. Вакуумирование камеры осуществляют через низкотемпературную ловушку 8 со съемным сборником ртути является отличительной особенностью установки УРЛ-2М. Ее охлаждают до -60°С жидким азотом или, при необходимости, твердой углекислотой, получаемой при резком напуске в НТЛ сжиженной углекислоты из баллона. Для разрушения горелок ламп типа ДРЛ используют съемную мельницу 3, монтируемую на фланце камеры 1. В режиме демеркуризации ртуть содержащих ламп фланец закрыт заглушкой. Производительность установки составляет 200 ламп/ч, содержание ртути в стеклобое 2,1 мг/м, в отходящих газах 3-10 мг/м.