Рост численности населения на Земле и его потребностей приводит к увеличению масштабов и темпов строительства объектов инфраструктуры городов и малых поселений, промышленности, жилищного хозяйства, социальной сферы и других отраслей экономики. Это увеличивает потребности в строительном цементе.
Для производства цемента обычно используется традиционный способ, который требует увеличения добычи природного сырья и строительства новых заводов по его переработке. Но этот способ очень трудоемкий, затратный и экологически опасный для сохранения Земли, Природы и Человека.
В отвалах предприятий черной металлургии в регионах России скопилось огромное количество окисленных сталеплавильных шлаков. Эти отвалы занимают большие площади земли, которые могли бы использоваться для других целей, полезных для Природы, малых поселений и населения России.
Например, на территории "...Среднего Урала ...ежегодно ... образуется более 160 млн. тонн отходов производства. Всего их скопилось свыше 8 млрд. тонн, из них почти 80% - продукт предприятий горно-металлургического комплекса." http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=2075. Это создает очень большую экологическую опасность для населения в промышленных городах (моногорода) металлургического профиля.
"...Под складирование горно-промышленных отходов, в целом по России, занято свыше 500 тыс. га земель, а негативное воздействие отходов на окружающую среду проявляется на территории, превышающей эту площадь в 10-15 раз." (то есть 60 000 тыс. гектаров земли) http://eggp.narod.ru/spravka/PIUrala_Tehnogeny.htm.
Оценки масштабов и уровней экологической опасности отвалов металлургических шлаков для регионов и городов России, для Природы и населения опубликованы в http://metal.nestormedia.com/index.pl?act=PRODUCT&id=68. Эти нарушенные земли, при освобождении их от экологически опасных отвалов шлака и рекультивации почвы земли, можно использовать при строительстве новых экологически чистых малых поселений для обеспечения рассредоточения промышленного потенциала страны и переселения горожан из мегаполисов и больших городов в малые поселения с учетом нашей концепции Проекта "Рассредоточение России" (из больших городов в малые поселения) http://velik-rusk.narod.ru/memorandum.htm как типового проекта для урбанизированных стран.
Это особенно актуально сейчас для выживания населения в больших городах при возрастании критической вероятности прогнозируемых угроз и масштабов опасных разрушительных последствий экономического кризиса, а также природных, техногенных, искусственных и социальных катаклизмов на Земле http://my.mail.ru/community/geochange/,
Отвалы шлаков являются большим ресурсом и полезным запасом сырья.
Шлаки представляют собой сплав окислов пустой породы, золы топлива и окислов флюсов, образующихся в доменных, мартеновских и других металлургических печах как побочный продукт, пригодным к повторному использованию.
Переработка подобного техногенного сырья приобретает особую актуальность в связи с:
- значительным накоплением отвалов шлака на окрестных территориях металлургических предприятий - запасы отвальных металлургических шлаков исчисляются миллионами тонн и занимают огромные территории земли сельскохозяйственного и рекреационного назначения,
- экологической агрессивностью отвалов шлака и опасностью для Природы и среды обитания человека.
Поэтому утилизация и безотходная переработка металлургических и сталеплавильных шлаков широко распространена в цивилизованных странах и сегодня на большинстве металлургических заводов Азии, Европы и Америки утилизируются все образующиеся шлаки в процессе металлургических производств и перерабатываются старые шлаковые отвалы в полезное сырье.
При выплавке стали из чугуна побочным продуктом являются сталеплавильные шлаки, которые в зависимости от технологии производства стали могут быть мартеновскими, электросталеплавильными, конверторными, ваграночными.
Шлаки представляют собой сплав окислов пустой породы, золы топлива и окислов флюсов, образующихся в доменных, мартеновских и других металлургических печах как побочный продукт. При медленном остывании расплава шлак приобретает кристаллическую структуру, а при быстром - стекловидную.
В разных металлургических отраслях и в разных регионах России и Китая используются технологии и оборудование, соответствующие этим условиям.
В России есть ПРОГРАММА "ПЕРЕРАБОТКА СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ..." http://www.cfo-info.com/okrug13e/rajones/read7fbrha.htm, имеется опыт и разные технологии комплексной безотходной переработки сталеплавильных шлаков для получения порошка и слитков разных металлов:
1.С использованием Метода рентгенорадиометрической сепарации на специальных сепараторах разных типов производят отделение: 1)металла от шлака, 2)металла (например - медь) от металла (железо) и 3)шлака от шлака различных сплавов (цинк, алюминий, марганец и т.д.) http://www.technogen-group.ru/index.php/2010-03-18-02-01-50/28.html.
2.Технологическая схема установки, которая используется для переработки металлургических шлаков в щебень сотделением металла http://www.drobmash.ru/tehlines/met_shlak/.
3.Можно использовать Проект: "Безотходная технология глубокой переработки шлаков сталеплавильного производства." http://www.ideasandmoney.ru/Ppt/Details/297678 . Цель проекта: Глубокая переработка сталеплавильных шлаков с целью комплексного использования получаемых продуктов.
4.С использованием имеющейся в России технологии производства плавленого цементного клинкераhttp://technologiya-metallov.com/russisch/oekologie_2.htm :
- смесь сталеплавильного шлака и известняка (шихта) подвергается расплавлению в плавильном агрегате при сжигании каменного угля и угольной пыли,
- происходит частичное восстановление углеродом оксидов железа, содержащихся в шихте,
- на выходе получается шлаковый расплав (плавленый клинкер), из которого от массы шихты (100%) извлекается до 25% железного сплава и после грануляции получают 75%, плавленого цементного клинкера, который по химическому составу соответствует цементному клинкеру, производимому традиционным способом с использованием природного сырья на существующих цементных заводах.
Химический состав электросталеплавильных шлаков представлен следующими соединениями, по массе в % : CaO - 48,3; MgO - 15,9;
SiO2 - 17,6; Al2O3 - 3,2; C - 0,39; S - 0,5; P2O5 - 0,21; FeO - 12,3;
прочие соединения - 1,6.
Поэтому при переработке Шлака можно получать разнообразную полезную продукцию (сырье для других производств):
- извлекается до 25% железа и других ценных металлов,
- строительных материалов (цемента, вяжущих смесей, стеновых блоков),
- заполнителя при производстве легких бетонов,
- утеплитель для потолков и полов,
- шлаков в дорожном строительстве (в составе асфальтобетонов и конструктивного слоя основания),
- минеральных удобрений и мелиоранта для сельского хозяйства,
- цементно-шлаковых растворов для без обжигового кирпича, блоков, тротуарных плит, бордюрных камней (всего до 30 наименований изделий для малоэтажного строительства, мощения и благоустройства),
- щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси для дорожного строительства,
- оборотный и магнитный продукты и металлический концентрат для доменного, сталеплавильного и литейного производств,
- абразивные материалы для струйной обработки поверхностей,
- зернистые материалы для фильтров и защитных покрытий для мягких кровельных материалов,
- наполнители и пигменты для шпатлевок, красок, мастик и линолеума и т. д.