OPRACOWANE ZAGADNIENIA WYMAGANE DO ZALICZENIA

PRZEDMIOTU „EKOLOGIA I RECYKLING”

opracowali studenci III roku 2009/2010 WO

1. Korzyści wynikające ze stosowania recyklingu aluminium

produkcja aluminium ze złomu w porównaniu z produkcją aluminium z boksytu przynosi istotne korzyści dla środowiska poprzez:

- obniżenie o 95% emisji substancji chemicznych (np. fluorku glinu) podczas procesów elektrolizy,

- oszczędność ok. 95% energii elektrycznej,

- mniejsza o 95% emisja gazów cieplarnianych,

- oszczędność złóż boksytu - 1 tona złomu to oszczędność 4 ton rudy i równowartości energetycznej 700 kg ropy

naftowej.

- ilość stałych odpadów generowanych w procesie recyklingu jest o 90% mniejsza w przeliczeniu na 1Mg niż ilości odpadowe powstające przy produkcji aluminium pierwotnego

- ilość niebezpiecznych odpadów zmniejsza się o 100kg/1Mg wyprodukowanego Al.

2. Zużycie energii przy produkcji aluminium pierwotnego i wtórnego

Elektroliza Al2O3 jest bardzo energochłonnym procesem. Podstawowy koszt wytwarzania aluminium pierwotnego stanowi koszt energii elektrycznej. Obecnie przeciętnie potrzeba 15,2 kWhprądu elektrycznego do produkcji jednego kilograma aluminium.Dla porównania w 1899 r. wielkość ta wynosiła 52 kWh/kg Al.W ciągu stu lat wartość ta została zredukowana o 70 % do wartości 15,2 kWh/kg Al. Zakłady produkujące aluminium pierwotne znajdują się przede wszystkim na obszarach o bogatych zasobach źródeł energii, czy to wodnej, czy też węgla lub gazu ziemnego. Stwierdzono [30],że60 % energii dostarczanej do światowego przemysłu aluminiowe-go jest produkowana przy użyciu energii odnawialnej, która nie wpływa na emisję gazów cieplarnianych.

3.Główne źródła złomu aluminium

Typowymi źródłami złomu aluminiowego są: złom technologiczny, zużyte puszki po napojach

(UBC), folie, złom po wyciskaniu, złom przemysłowy, wióry oraz stary walcowany i odlewany

metal. Ponadto, aluminium odzyskuje się również z kożucha i żużli solnych. Występować tu mogą

różne zanieczyszczenia, które należy wziąć pod uwagę przy dobieraniu wstępnego przetwarzania

oraz przy projektowaniu pieca

4. Recykling puszek aluminiowych i występujące w tym procesie problemy.

W USA spadł recykling puszek z 67% w latach 1990 do 50% w roku 2002. Powodem tego było:

- niska cena aluminium,

- zmniejszenie zainteresowania społeczeństwa,

- zmniejszenie kosztów alternatywnego postępowania (obniżenie kosztów na składowiskach)

- redukcja masy puszki, która obecnie waży1/3 mniej niż w 1970 (na 1 funt metalu potrzeba 33 puszek, zamiast 21 tak jak 30 lat temu)

Aluminium odzyskane z odpadów może często zawierać: papier i plastik, stalowe puszki, kawałki ołów, organiczne farby lub pokrycia.

Średni udział aluminium w UAS wynosił 124kg/pojazd w 2002r., 181kg/pojazd w 2005r., a przewiduje się ze może osiągnąć poziom 200kg lub nawet 250kg. Zakłada się, że w roku 2040 ponad 30% złomu aluminiowego będzie pochodziło z zastosowania w transporcie. Przy czym 2/3 aluminium wykorzystywanego w motoryzacji w 200roku stanowiły odlewy.

Sortowanie złomu aluminiowego:

- ręczne sortowanie

- magnetyczne sortowanie -oddzielanie puszek aluminiowych od stalowych

- brykietowanie i grudkowanie lekkiego złomu (mniejsze koszty transportu i łatwiejszy załadunek pieca)

- rozdrabniacz jest stosowany do zmniejszania dużych części aluminium

- paczkowanie złomu o małej gęstości

Usuwanie powłoki lakierniczej:

Proces usuwania powłoki ze złomu ma na celu:

-całkowite usunięcie substancji organicznych z powierzchni złomu

-ograniczenie do min utleniania się powierzchni zlomu,

-zmniejszenie emisji szkodliwych produktów ubocznych (LZO, dioksyny/furany i NOx).

-biorąc pod uwagę wartośc opałową materiału organicznego, proces ten przebiega samorzutnie po zainicjowaniu

-minimalne koszty inwestycyjne i operacyjne.

Analiza spektroskopią masową gazów odlotowych powstających podczas termicznego rozkładu powłoki w atmosferze obojętnej wykazała tworzenie się dużej liczby związków chemicznych w tym znacznych ilości benzenu, toluenu, fenolu, styrenu, aldehydu benzoesowego, ftalany oktylu i bis fenolu -A.

Podczas tworzenia się LZO na powierzchni pozostają resztki, które nazywa się char (węgiel odbarwiający).

5. Recykling samochodów.

Recykling - zorganizowana działalność polegająca na odzyskaniu z samochodu wszystkich części i zespołów przydatnych do dalszej eksploatacji oraz przeznaczonych do powtórnego przetworzenia.

Pozostałość jest utylizowana w sposób przemysłowy z uwzględnieniem norm ochrony środowiska. W zakładach demontujących zużyte samochody stosuje się odpowiednie technologie i procedury dotyczące zbierania przepracowanych olejów, płynów eksploatacyjnych, osuszania akumulatorów, części wykonanych ze stali, szkła, tworzyw sztucznych i gumy.

Materiały uzyskane z demontażu stanowią surowiec dla hut i zakładów przetwórczych.
Masa współczesnych samochodów osobowych to ok. 1000 kg. Oczywiście zdecydowanie największą część masy samochodu zajmują metale i ich stopy. Najwięcej jest wśród nich jest stali (65% całej masy samochodu), aluminium to 8% masy samochodu, a cynk, miedź i ołów zajmują po 3% masy samochodu.
Przebieg recyklingu poszczególnych części samochodowych:

Oleje -> stacje obsługi, punkty skupu olei zużytych -> odzysk i przerób w rafineriach -> nowe oleje

Części metalowe -> złomowisko -> huty -> wyroby metalowe

Szkło -> huty -> wyroby szklane

Tworzywa sztuczne -> przerób tworzyw sztucznych -> wyroby plastikowe lub elementy gumowe lub dodatek do asfaltu

Recykling opon

Zużyte, wyeksploatowane opony samochodowe stają się coraz większym problemem w naszym kraju. W 2005 r. Polacy zużyli 131 tys. ton opon. Gumowy stos rośnie. Zatem teoretycznie potencjalni inwestorzy nie powinni narzekać na brak surowca do przetworzenia. Na Zachodzie i w Stanach Zjednoczonych recykling opon stał się wyodrębnioną gałęzią przemysłu. W Polsce brakuje mu jednak infrastruktury. Problem w tym, że opon nie można znaleźć. Pozbycie się starych opon po przez umieszczenie ich na składowisku śmieci, kosztuje 50-60 zł za tonę. O ile właściciel składowiska zechce je przyjąć. Na ogół czyni to niechętnie ze względu na zagrożenie pożarowe, jakie stwarzają odpady gumowe. W związku z tym posiadacze takich opon wolą pozbyć się ich w sposób nielegalny, zanieczyszczając środowisko. Rozwiązaniem problemu byłyby punkty przyjmujące gumowe odpady. Musiałaby jednak wejść w życie ustawa o utrzymaniu porządku w gminach.
O opłacalności całego przedsięwzięcia decyduje transport. Na ciężarówkę "wchodzi" od 11 do 13 ton opon (od 1000 do 1600 szt.). Efektywność transportu opon można zwiększyć o połowę poprzez ich wstępne rozdrabnianie, jednak wówczas dochodzą koszty rozdrobnienia. 
Bieżnikowanie to pierwszy krok w recyklingu opony. Opona bieżnikowana kosztuje o połowę taniej, ponadto 75 proc. materiału wykorzystuje się ponownie. Jednak ogumienie regenerowane nie cieszy się dużą popularnością, istnieje bowiem przekonanie, że takowe szybko się zużywają
Opony mogą być wydajnym paliwem. Ich wartość energetyczna wynosi 7500 kcal/ kG i jest wyższa od wartości energetycznej węgla - 6300 kcal/kG - choć ustępuje ropie naftowej (9400 kcal/kG). Wykorzystywane są w cementowniach. Jednak spalanie w spalarniach jest nieopłacalne, gdyż kosztuje od 300 do 3000 zł

6. Recykling złomu sprzętu elektronicznego.

Złom elektryczny i elektroniczny klasyfikowany jest najczęściej jako odpad niebezpieczny 160209 w grupie odpadów przemysłowych i 200135 w grupie odpadów komunalnych. Takie zakwalifikowanie związana jest przede wszystkim z zawartością substancji szczególnie szkodliwych dla zdrowia ludzi i środowiska, którymi są najczęściej ołów i halogenki. Obecność ołowiu wynika z technologii lutowania opartej na paście ołowiowej, natomiast halogenki stanowią składnik tworzyw sztucznych powodujący ich niepalność.

Warto pamiętać, że odpady elektryczne i elektroniczne to najczęściej zbiór przeróżnych urządzeń jak np. komputery, drukarki, monitory i odbiorniki telewizyjne, sprzęt oświetleniowy, sprzęt AGD, aparaty telefoniczne, urządzenia laboratoryjne itp. co w przełożeniu na surowce tworzy mieszaninę metali, stopów, tworzyw sztucznych, ceramiki, szkła, gumy, papieru i drewna, baterie i inne. Taka grupa odpadów wymaga zastosowania złożonej technologii recyklingu, która umożliwi odzysk pożądanych surowców w postaci m.in. cennych metali szlachetnych jak np. złoto, srebro, pallad, rod czy platyna. Przede wszystkim odzyskuje się jednak stal (50% zawartości), aluminium (10-30%) oraz miedź i jej stopy (15-45%).

Etapem wstępnym większości procesów przeróbki złomu elektrycznego i elektronicznego jest ręczny demontaż elementów stalowych, aluminiowych, oraz elementów zawierających dużą koncentracje metali szlachetnych. Na tym etapie oddziela się również obudowy z tworzyw sztucznych, płytki drukowane i kineskopy.

Największy problem stanowią obudowy z tworzyw sztucznych zawierających mieszaninę różnych polimerów oraz środków powodujących niepalność. Ich przerób ogranicza się do rozdrabniania i wykorzystywania w budownictwie (materiały podłogowe) i do budowy dróg (domieszki do materiałów kompozytowych).

Płytki obwodów drukowanych można często zawrócić do ponownego użytku. Istnieją firmy, które skupują tego typu odpady. Alternatywnym rozwiązaniem jest poddanie ich procesowi rozdrabniania i odzyskanie metali w procesach metalurgicznych.

Recykling kineskopów koncentruje się na odzysku luminoforu oraz szkła kineskopowego i metalu. Po rozdzieleniu części ekranowej i szyjki balonu, szkło podlega rozdrobnieniu i separacji w wyniku której oddziela się części metalowe. Szkło sprzedawane jest do zakładów produkujących kineskopy, a metale do hut.

Wyodrębniony złom zespolony, czyli mieszanina elementów stalowych, aluminiowych oraz elementów zawierających dużą koncentrację metali szlachetnych poddawane są odrębnym procesom recyklingu. W pierwszym etapie elementy wielkogabarytowe ulegają pomniejszeniu w prasonożycach, a następnie razem z mniejszymi elementami trafiają do linii strzępiąco-separującej. System sit, separatorów magnetycznych i komorowo-powietrznych usuwa lekcje frakcje niemetaliczne oraz dzieli pozostały materiał na frakcje lekką i ciężka. Frakcja lekka traktowana jest jako odpad ze względu na małą zawartość metalu. Frakcja ciężka zostaje poddana dalszej obróbce w separatorze powietrzno-obrotowym w wyniku czego uzyskuje się trzy kolejne frakcje. Pierwszą grupę stanowią grube kawałki aluminium oraz miedzi i jej stopów (95% zawartości metali), drugą drobne kawałki miedzi aluminium i cynku (90%), a trzecią głownie niemetale (ponad 50%) oraz elementy metaliczne jak np. druciki aluminiowe i miedziane. Następnym etapem procesu przeróbki złomu jest separacja elektrodynamiczna i cieczy ciężkich. Produktem końcowym opisanej technologii są granulaty polimetaliczne mogące być wykorzystywane do uzyskiwania stopów gatunkowych.

Zdaniem specjalistów, recykling odpadów elektrycznych i elektronicznych jest trudniejszy i bardziej złożony niż recykling np. papieru czy szkła. Podstawowy problem stanowi konieczność zastosowania odmiennych procesów przerobu do poszczególnych materiałów, wyodrębnianych w kolejnych fazach recyklingu. Cieszy jednak fakt, iż pomimo tych trudności na rynku polskim istnieją już firmy specjalizujące się w tej branży, a nowa ustawa o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektroniczny niesie nadzieje na dalsze pozytywne zmiany.

7. recykling wiórów aluminiowych

Przykładem takiego złomu są wióry powstałe na skutek obróbki skrawaniem

odlewów lub puszki po napojach. Wióry, silnie rozdrobnione, często zanieczyszczone

stanowią materiał wsadowy, z którego trudno jest otrzymać wysokiej

jakości metal - surowiec na odlewy. Podobnie złom w postaci puszek po

napojach stanowi wsad o bardzo rozwiniętej powierzchni, a ponad to zanieczyszczony

obecnością farb i lakierów, które w warunkach przetapiania sa źródłem

uciążliwych i niebezpiecznych emisji, np. dioksyn [2]. Warto jednak podkreślić,

że mase zu_ywanych w kraju puszek do napojów szacuje sie na ok. 32

tys. ton, czyli dwie trzecie ilosci aluminium produkowanego rocznie przez Hute

Aluminium w Koninie.

 przygotowanie i roztopienie wsadu metalowego (wiórów),

 rafinacje uzyskanego ciekłego metalu,

 kontrole i korektę składu chemicznego metalu,

 ocenę skuteczności przeprowadzonych zabiegów metalurgicznych,

 ocenę uzysku metalu

Zanieczyszczeniem zawsze obecnym sa farby i lakiery, stad koniecznosc termicznego przygotowania

wsadu polegającego na ich wypaleniu. Najbardziej kłopotliwym i kosztownym fragmentem procesu technologicznego jest dopalanie spalin oraz odbiór pyłów (2,5 kg/t), jakie tworzą sie podczas przygotowania wsadu do topienia. W przypadku cienkosciennych kawałków wsadu istnieje

koniecznosc szybkiego topienia pod warstwa żużla.

8. rodzaje pieców do złomu aluminiowego

Piece indukcyjne sieciowej lub sredniej czestotliwosci, piece komorowe

z wymuszonym obiegiem (cyrkulacja) ciekłego metalu. Skuteczna rafinacje

metalu zapewniają urzadzenia do barbotażu.

• Piece płomieniowe- do topienia złomu zawierającego powyżej 70%metalicznego aluminium (topniki na bazie soli, tworzy się zgar czarny)

• Piece obrotowe- do topienia złomu zawierającego poniżej 70% metalicznego aluminium(wsad może zawierać również zgary i żużle, topniki na bazie soli) Końcowy produkt salt cake zawiera metaliczne aluminium, tlenek aluminium oraz topniki

• Elektryczne piece indukcyjne- stosowane głównie w odlewniach(złom dodawany bezpośrednio do wsadu)

9. powstawanie zgarów aluminiowych i ich charakterystyki

Ilość, skład chemiczny, postać i struktura powstającego zgaru zależy od:

• Składu kąpieli metalowej przy wytopie

• Gatunku wytapianego stopu

• Jakości stosowanego złomu metalowego

• Technologii topienia i rafinacji

• Ruchu metalu w celu przyspieszenia topienia, roztapiania dodatków stopowych i obróbki kąpieli

• Metody usuwania zgarów

• Częstotliwości usuwania zgarów

10.Co to są zgary białe i zgary czarne?

Zgary powstają z wytopienia stopów aluminium i dzieli je na ;

Białe- zawierają dużo aluminium metalicznego oraz tlenków

Pochodzące z procesów pierwotnego i wtórnego wytapiania aluminium (walcowanie, wyciskanie, odlewanie kokilowe)(bez stosowania topników). Głównym ich składnikiem jest tlenek aluminium oraz inne tlenki (MgO, SiO2) i mogą zawierać 15-70% metalicznego aluminium możliwego do odzysku. Mogą być obecne małe ilości węglika glinu (Al4C3) i azotku glinu(AlN), które wchodzą w reakcje z wilgocią po usunięciu zgarów z pieca. Jeśli przetapiany wsad zawiera magnez to powstające zgary mogą również zawierać niewielkie ilości MgO i spineli MgAl2O4.

Czarne- zawierają aluminium metali tlenków i znaczne ilości soli chlorkowych i fluorkowych

Pochodzące procesów wtórnego topienia aluminium (topienie w piecach płomieniowych) w postaci złomu obcego, wiórów, uszek, podczas recyklingu(przy stosowaniu topników). Stanowią one mieszaninę aluminium, tlenku aluminium(20-50%) oraz znacznych ilości soli chlorkowych i fluorkowych (40-55%). Ilość metalicznego aluminium do odzysku wynosi 12-18%.

11.Przeróbka zgarów gorących- wady i zalety procesu

gorące zgary są narażone na reakcję egzotermiczna i mogą się utleniać. Stosuje się prasowanie gorącego zgaru zaraz po usunięciu go. Następnie przeprowadza się proces pirometalurgiczny polegający na kruszeniu i przesiewaniu w celu oddzielenia frakcji, a frakcje zawierająca najwięcej metalu jest poddawana dalszej przeróbce w piacach

12.Przeróbka zgarów zimnych- wady i zalety procesu

Zgary gdy nie zostaną sprasowane (wyciśnięte zaraz po ściągnięciu)są od razu chłodzone poprzez rzucenie na podłoże lub też przez mieszanie, w chłodziarkach obrotowych, w atmosferze argonu. Zapobiega to utlenianiu. Zimne zgary są przekazywane dalej przeróbce pirometalurgiczne i są poddawane kruszeniu i przesiewaniu w celu wyodrębniającym poszczególne frakcje .

13.PROCES TOPIENIA POD PRZYKRYCIEM SOLI:

Topienie zgarów w piecach płomiennych solnych pod przykryciem z soli. Pokrywająca warstwa soli NaCl, KCl z dodatkiem soli fluorkowych zabezpiecza metal przed utlenianiem, ułatwia odzielanie pojedynczych kropel ciekłego metalu do żużla. Piece te opalane są palnikiem powietrzno - paliwowym lub tlenowo - paliwowym. (paliwo : gaz ziemny lub olej)

15. WPŁYW PROCESU RECYKLINGU NA ŚRODOWISKO:

- zmniejszenie zużycia ograniczonych zasobów naturalnych (Al pierwotne, Al recyklingu)

- zmniejszenie terenów lub wyeliminowanie składowisk koniecznych do składowania odpadów

- obniżenie kosztów związanych z produkcją np. aluminium pierwotnego

- ilość odpadów generowanych w procesie recyklingu jest o 90 % mniejsza niż przy produkcji aluminium pierwotnego

- ilość odpadów niebezpiecznych mniejsza o 100 kg/ 1Mg aluminium

- zmniejszenie emisji gazów (fluorki, SO₂, CO₂) 90% /1Mg Al

16. Rodzaje odpadów powstających w produkcji odlewów ze stopów żelaza.

• Rdzenie i formy odlewnicze zawierające spoiwa organiczne, uszkodzone przed procesem odlewania

• Rdzenie i formy odlewnicze zawierające spoiwa organiczne, uszkodzone lub zużyte po procesie odlewania

• Żużle

• Pyły

• Inne zużyte rdzenie i formy

• Inne odpady

17. Rodzaje odpadów powstających w produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych.

• Rdzenie i formy odlewnicze zawierające spoiwa organiczne, uszkodzone przed procesem odlewania

• Rdzenie i formy odlewnicze zawierające spoiwa organiczne, uszkodzone lub zużyte po procesie odlewania

• Żużle i zgary

• Pyły

• Inne zużyte rdzenie i formy

• Inne odpady

18. Obszary zastosowania zużytych mas poza odlewnictwem.

• Przemysł cementowy (klinkier portlandzki)

Podstawowe surowce do produkcji klinkieru

• Kamień wapienny

• Margle

• Surowce ilaste

Zachowanie odpowiednich proporcji w namiarze wsadowym CaO:SiO2:Al2O3:Fe2O3

• Przemysł betoniarski i produkcja zapraw budowlanych (frakcja piaskowa kruszywa)

Ograniczenie udziału ilościowego do 30% bo może wystąpić spadek wytrzymałości (najlepiej się spisują masy z form skorupowych)

• Produkcja ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych(materiał schudzający)

Dodatki schudzające- piasek kwarcowy, popioły lotne, żużel paleniskowy, mączka ceglana, szamot, piaski i mułki odpadowe z procesów eksploatacji i wzbogacania surowców dla przemysłu szklarskiego i ceramicznego oraz węglowego

Te dodatki można zastąpić zużytymi masami formierskimi i rdzeniowymi zawierającymi nawet pozostałości spoiw organicznych

• Produkcja wyrobów wapienno-piaskowych(mikrokruszywo i nośnik SiO2)

• Składnik mieszanek asfaltowych

• Surowiec do produkcji wełny mineralnej

• Wykorzystanie zużytych mas w pracach ziemnych

• Inne możliwości wykorzystania (modyfikacja gleby, kompostowanie, sztuczne warstwy uprawne, zeszklenie odpad
  

19. Przygotowanie zużytych mas do wykorzystania poza odlewnictwem. (nie wiem??? )

• Próba wymywalności- zawartość metali ciężkich

• Analiza frakcji

• Rozdrobnienie, przesianie, pozbawienie części metalowych-ważne do kompostowania

20. Żużle stalownicze: miejsca powstawania, składy możliwości zagospodarowania;

Żużle stalownicze występują w 4 grupach:

• Zasadowy żużel konwertorowy, który obejmuje żużle powstające przy stosowaniu nisko i wyskofosforowych surówek;

• Żużel z elektrycznego pieca łukowego;

• Żużel z odsiarczania surówki;

• Żużel z obróbki stali w kadzi (argonowanie stali).

Skład chemiczny żużli wysokofosforowych:

	Fetotal	Fe^2^+	CaO	SiO2	P2O5	MgO	MnOn
Proces Thomasa	12,2	8,4	48,3	6,6	15,5	19,5	2,3
BoF - (zasadowy konwertor tlenowy)	15,6	6,1	49,3	5,9	??	??	??

Przy niskofosforowym P₂O₅ stanowi kilka procent

Sposoby wykorzystywania żużli metalurgicznych:

Proces	Zaw. W st. Do wsadu [%]	Zastosowanie
Wielkopiecowy	17 - 20	Metal z żużla jest odzyskiwany w procesie separacji magnetycznej. Cześć żużla wraca z powrotem do pieca. Zastosowanie w drogownictwie …
Konwertor zasadowy	12 -18	Odzysk metalu w wyniku separacji magn. Zast j.w
Elektryczny piec łukowy	4 - 10	Magnetyczna separacja metalu. Zastosowanie jako wypełniacz do niwelacji nierówności terenów.

21. żużle wielkopiecowe - charakterystyka i możliwości zagospodarowania;

Na 1 t surówki powstaje 200 kg żużla, składa się on z glinokrzemianów, krzemianów wapniowo - glinowych, jest poszukiwany przez przemysł drogowy, budowniczy. Żużel jest granulowany i wykorzystywany jako uzupełnienie (wypełnienie) przy produkcji cementu.

Żużel wielkopiecowy może mieć różną postać w zależności od stosowanych metod jej chłodzenia:

Są to żużle chłodzone powietrzem, żużle pionowe, granulowane, paletyzowane

Żużel wielkopiecowy spieniony lub piankowy:

Podczas chłodzenia krzepnie w wyniku dodania wody, powietrza pary, przy większym chłodzeniu się spienia.

Typowy skład żużli wielkopiecowych:

	CaO	SiO2	Al2O3	MgO	Fe/Fe2O3	MnO	S ( z koksu)
Średnio	39	36	10	12	0,5	0,44	1,04
zakres	24 - 43	27 - 38	7 - 12	7 - 15	0,2 - 1,6	0,15 - 0,76	1 - 1,9

Dodatkowo mogą tworzyć się połączenia między tlenkami (różne fazy). Żużel w stanie ciekłym ma budowę jonową.

Zastosowanie żużla metalurgicznego:

• Do produkcji kształtek budowlanych;

• Bloczków wapienno - piaskowych;

• Cegieł;

• Modyfikatorów gleby;

• Do budowy dróg jako podsypka.

22. żużle z procesów odlewniczych: miejsca postawania charakterystyka.

W procesach otrzymywania metali faza żużlowa powstaje głównie na lustrze metalu po dodaniu mieszaniny tlenków i topników (fluoryt obniża temp. Topnienia żużla oraz usuwa zanieczyszczenia) oraz zawiera produkty reakcji metalurgicznych np. utlenianie składników kąpieli metalowej i rozpuszczonego wyłożenia ogniotrwałego. Podstawowym zadaniem żużla jest rafinacja ciekłej kapieli.

Podstawowa klasyfikacja żużli odlewniczych;

• Żużle stalownicze obejmujące żużle z produkcji żelaza i stali;

• Żużle metali nieżelaznych;

• Żużle z procesów spalania.

23. Pyły z procesów regeneracji suchej zużytych mas formierskich - charakterystyka i zagospodarowanie

Można przyjąć, że ok. 70 % tych odpadów stanowią zużyte masy bentonitowe, a

pozostałe 30% to odpady masy i rdzenie z pozostałych technologii, na które składają się:

• masy utwardzane w temperaturze otoczenia (np. masy furanowe, alkidowe, z zasadową

żywicą fenolową utwardzane CO2),

• masy rdzeniowe z technologii cold-box oraz nieutwardzone lub uszkodzone rdzenie.

• krzemianowe i masy ze szkłem wodnym utwardzane CO2,

• masy cementowe,

• mieszaniny zużytej masy z bentonitem oraz mas ze spoiwami organicznymi.

Pyły z procesu regeneracji (metodami mechanicznymi) masy zużytej wymagają szczególnej

ostrożności w postępowaniu, ze względu na nagromadzone w nich związki organiczne

w postaci resztek spoiwa usuniętego z ziaren.

Obecnie są w przemyśle prowadzone próby wdmuchiwania do strefy spalania żeliwiaka

pyłów z mas formierskich, wiązanych za pomocą żywic syntetycznych, a więc substancji

organicznych, w celu rozwiązania w ten sposób problemu ich składowania. Podczas

spalania żywicy wydziela się ciepło w ilości 15500 kJ/kg, co w pewnym stopniu rekompensuje

wydatkowanie ciepła na przeprowadzenie w stan żużla znacznej ilości piasku, wprowadzanego

wraz z żywicą do pieca; z rozszczepianiem się węglowodorów w wysokiej temperaturze

(proces krakowania) związane jest również dodatkowe zużycie ciepła.

W procesie mechanicznej regeneracji zuSytych mas powstaje nawet do 10% pyłów

poregeneracyjnych. W pyle tym są skumulowane znaczne ilości resztek spoiwa,

najczęściej organicznego, usuniętego z ziaren piasku, w związku z czym pył ten jest

traktowany jako odpad niebezpieczny. Występuje zagroSenie wymywania do gleby

substancji niebezpiecznych np. podczas składowania. O moSliwości zagospodarowania

pyłu poregeneracyjnego decydują jego właściwości takie, jak: skład chemiczny, skład

ziarnowy, skład fazowy oraz wpływ na środowisko. Pyły te często posiadają wysokie

wartości strat praSenia (ponad 30%), co świadczy o znacznej zawartości części palnych.

Jedną z metod zagospodarowania pyłów poregenracyjnych z mas z spoiwami

organicznymi jest wykorzystanie zawartej w nich energii. Pył poregenracyjny posiada

wartość opałową rzędu 10.000 kJ/kg, czyli nieco powySej 1/3 wartości opałowej węgla.

Przeprowadzone testy współspalania węgla (80%) z pyłem (20%) wykazały, Se w tych

warunkach uzyskuje się odpowiednią ilość energii, a emitowane gazy nie powodują

wzrostu zagroSenia środowiska w stosunku do gazów emitowanych przy spalaniu tylko

samego węgla. Natomiast stwierdzono kilkakrotnie mniejszą emisję WWA, w tym

rakotwórczego benzo(a)piranu przy spalaniu mieszanki pyłowo-węglowej. Proponowana

metoda zagospodarowania pyłów poregeneracyjnych jest korzystna szczególnie dla

odlewni, na terenie których znajduje się kotłownia węglowa.

Wykorzystanie pyłów poregeneracyjnych w przemyśle budowlanym

Dotychczasowe prace skoncentrowano na ocenie przydatności pyłów

poregeneracyjnych w przemyśle cementowym, jako surowiec zawierający krzemionkę

i/lub jako paliwo alternatywne. Takie załoSenie przyjęto biorąc pod uwagę duSą zawartość

SiO2 oraz części palnych. Dodatki tego typu w ilości 2 - 5%., m.in. w postaci piasków

naturalnych lub zapiaszczonych glin, stosowane są do korekcji modułu krzemowego przy

produkcji cementowego klinkieru portlandzkiego. Pył poregenracyjny moSe być równieS

dodawany do cementu, nie pogarszając jego właściwości uSytkowych. Przy zastosowaniu

pyłu w ilości 4 - 5%, jako paliwa alternatywnego w procesie wypalania klinkieru

portlandzkiego, moSliwa jest oszczędność paliwa w ilości 1,5 - 2%. Ten sposób

zagospodarowania gwarantuje wykorzystanie duSej ilości pyłów poregeneracyjnych.

Dlatego teS naleSy rozwaSyć moSliwość współpracy kilku odlewni posiadających systemy

regeneracji i stosujących takie same lub podobne rodzaje mas w zagospodarowaniu pyłów.

24. Pyły z przerobu masy formierskich z bentonitem.

Pyły z przerobu(regeneracji) mas formierskich z bentonitem wykorzystuje się między innymi do produkcji cegły budowlanej. Pyły te stanowią materiał o frakcji głównej 0,071/0,1/0,056 i cechują się stratami prażenia około 17% w temperaturze 900 C. Badania laboratoryjne wykazały, że cegły wykonane z masy zawierającej w swoim składzie odpadowe pyły charakteryzują się mniejszą skurczliwościa i nasiąkliwością przy równocześnie wyższej wytrzymałości mechanicznej w porównaniu do cegieł wytwarzanych z mas tradycyjnych w danej cegielni. TYLKO TYLE ZNALAZŁEM.

25.Wykorzystanie żeliwiaka do recyklingu pyłów z odpylania procesów odlewniczych.

Ze względu na niebezpieczny charakter pyłów pochodzących z odpylania pieców łukowych od kilkunastu lat w świecie oraz od kilku lat w Polsce, są prowadzone prace dotyczące opracowania właściwej technologii ich utylizacji i zagospodarowania. Wśród tych prac można wyróżnić trzy zasadnicze kierunki:

a) zawracanie pyłów do procesu metalurgicznego (recykling)

b) obróbka pyłów jako odpadów niebezpiecznych w celu uczynienia ich odpadami bezpiecznymi

c)utylizacja pyłów najczęściej z równoczesnym odzyskiem niektórych metali.

Zawracanie pyłów do procesu metalurgicznego (RECYKLING)

Zagospodarowywanie pyłów wewnątrz odlewni poprawia ekonomikę produkcji odlewów. Wykorzystuje się w tym celu piece łukowe lub żeliwiaki.

Pyły mogą być wprowadzane do zimnego wsadu (np. na dno pieca łukowego) lub do kąpieli metalowej. Proces ten może mieć do spełnienia dwa zadania: odzysk składników metalicznych zawartych w pyłach lub przeprowadzenie pyłów do żużla. W przypadku stosowania procesów zawracania pyłów do procesu metalurgicznego nie mogą wystąpić żadne zakłócenia tego procesu (np. zmiana składu chemicznego, zwiększone zużycie składników żużlotwórczych, koksu), jakość odlewów nie może ulec pogorszeniu, zużycie energii elektrycznej i elektrod w przypadku pieca łukowego nie powinno wzrosnąć w sposób istotny. Ponadto muszą być spełnione wymagania dotyczące poziomu emisji zanieczyszczeń do atmosfery oraz na stanowiskach pracy. Nie mogą ulec pogorszeniu włąściwości powstającego żużla(np. Skład chem.), decydujące o możliwości jego składowania.

---