CZ305295B6 - Způsob úpravy a využití struskopopílkových směsí těžených ze složiště - Google Patents

Abstract

Ze složiště těžená struskopopílková směs, která vznikla předchozím spalováním černého uhlí v kotlích s výtavným topeništěm a obsahuje popílkovou složku se zbytkovým obsahem nespálených látek v hodnotě alespoň 12 % hmotnostních, se nejdříve vysuší odpadním teplem vznikajícím při úpravě popílku žíháním vlastním obsahem spalitelných látek. Z vysušené směsi se odtřídí popílek frakce do 1 mm pro další tepelnou úpravu, přičemž je buďto drobný podíl strusky frakce 0,5 až 3,5 mm vytříděn pro výrobu otryskávacích písků a hrubý podíl strusky s velikostí zrn nad 3,5 mm je vytříděn jako kamenivo pro stavební účely a/nebo je celý podíl strusky s velikostí zrn nad 0,5 mm tříděn do frakcí požadovaných pro stavební účely.

Description

Vynález se týká způsobu úpravy a využití struskopopílkových směsí těžených ze složiště, které vznikly předchozím spalováním černého uhlí v kotlích s výtavným topeništěm a obsahují popílkovou složku vykazující zbytkový obsah nespálených látek v hodnotě alespoň 12% hmotnostních.

Dosavadní stav techniky

Zejména v zahraničí je provozována řada velkých elektráren a tepláren, které spalují vysoce hodnotné antracitické černé uhlí v kotlích s výtavným topeništěm. Pevné zbytky spalování jsou ve formě struskopopílkové směsi splavovány hydraulickou trubní dopravou na velkokapacitní složiště. Popílky obsažené v této směsi většinou vykazují vysoký obsah zbytkových spalitelných látek, který se často vyskytuje v hodnotách 14 až 20 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost suché popílkové složky. V celé řadě zemí byly dosud neúspěšně hledány vhodné způsoby využití těchto materiálů, zejména s ohledem na vysoký obsah palivové složky ponechané v tomto průmyslovém odpadu.

Pro využití popílku s vysokým obsahem zbytkových spalitelných látek zachycovaného a odebíraného v suchém stavu bylo nalezeno vhodné využití například v USA, kde již byla tato nová technologie dopracována až do úrovně praktického užití. Upravnický proces zde spočívá v žíhání popílku vlastním obsahem spalitelných látek. Popílek s výrazně sníženým obsahem nedopalu až na hranici 2 až 3 % hmotnostních je využíván výlučně jako pucolánová přísada při výrobě betonů.

Nevýhodou tohoto zpracovatelského procesuje nutnost vybudování suchých odběrů popílku. Pro zpracování popílkového podílu ze struskopopílkové směsi těžené ze složiště tato technologie není určena.

Obecnou nevýhodou, která dosud neumožnila efektivní využívání struskopopílkových směsí těžených ze složiště je nehomogenní charakter materiálu uloženého na složišti.

V závislosti na způsobu naplavování struskopopílkové hydrosměsi jsou na různých místech odtěžovaného složiště podíly popílku obsaženého ve směsi velmi různé. Dále je nevýhodné, že odtěžovaný materiál vykazuje různý obsah zbytkové vlhkosti, materiály odtěžované ze spodních vrstev složitě mají obsah vlhkosti většinou výrazně vyšší.

K podstatným nevýhodám rovněž patří, že struskopopílkové směs leží na složišti, nemá další efektivní využití, zabírá půdní plochu nebo kapacitu složiště, vede k potřebě budování dalších složišť, která jsou ekonomicky velmi nákladná, pracná a ekologicky nepříznivě zatěžují krajinu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob úpravy a využití struskopopílkových směsí těžených ze složiště, které vznikly předchozím spalováním černého uhlí v kotlích s výtavným topeništěm a obsahují popílkovou složku vykazující zbytkový obsah nespálených látek v hodnotě alespoň 12 % hmotnostních, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že upravovaná struskopopílkové směs je vysušena odpadním teplem vznikajícím při procesu tepelné úpravy popílku žíháním vlastním obsahem nedopalu na zbytkovou vlhkost maximálně 1 % hmotnostní a poté jsou z takto upravené směsi odtříděny popílek frakce do 1 mm, určený pro jeho další tepel- 1 CZ 305295 B6 nou úpravu, přičemž je buďto drobný podíl strusky frakce 0,5 až 3,5 mm určený pro výrobu otryskávacích písků a hrubý podíl strusky s velikostí zrna nad 3,5 mm využitelný jako kamenivo pro stavební účely a/nebo je celý podíl strusky s velikostí zm nad 0,5 mm tříděn do frakcí požadovaných pro stavební účely.

Způsob podle tohoto vynálezu umožňuje, že se využijí všechny složky obsažené ve struskopopílkové směsi těžené ze složiště, a to bez ohledu na různost množství jednotlivých složek struskopopílkové směsi a bez ohledu na granulometrii těchto složek.

Další výhodou tohoto způsobu je jeho energetická nenáročnost, ekonomičnost a ekologičnost, poněvadž k vysušení struskopopílkové směsi jako vstupní suroviny se v první části úpravnického procesu využije rovněž odpadní teplo, vznikající při tepelné úpravě popílku žíháním s využitím vlastního obsahu spalitelných látek.

Výhodné je rovněž, že odtěžením struskopopílkové směsi ze složiště k jejímu zpracování podle tohoto vynálezu, se uvolní prostor pro další skladování pevných zbytků spalování, popílku a strusky, z energetického zdroje. Tím se snižují nároky na výstavbu nových odkališť - složišť, jejichž výstavba je neobyčejně nákladná a ekologicky značně zatěžuje a znehodnocuje krajinu.

Roztříděním strusky do jednotlivých frakcí se umožní využití veškeré zpracovávané strusky pro vybrané technologie stavební výroby.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Zpracovatelský provoz určený k úpravě a komplexnímu využití všech složek struskopopílkové směsi je vybudován s výrobní kapacitou 100 tisíc tun zpracovaných materiálů za rok. Tento provoz je situován v těsné blízkosti odstaveného složiště struskopopílkové směsi, na kterém je uloženo 8 miliónů tun těchto materiálů s tím, že tato zásoba vstupní suroviny postačí po celou dobu životnosti úpravnické základny.

Při běžném provozu jsou zpracovány materiály těžené z okrajových lokalit složiště, které obsahují 40 až 50 % popílku s velikostí zrna do 1 mm a dále obsahují 50 až 60 % podílu strusky s velikostí zrna 1 až 10 mm. Vstupní materiál je před zpracováním vysušen odpadním teplem získávaným z procesu žíhání popílku na zbytkovou vlhkost max. 1 % hmotn.

Vysušený materiál je v prvním stupni úpravy zbaven hrubého podílu strusky s velikostí zrna nad

3,5 mm, který činí 30 až 35 % z celkového objemu vstupního materiálu. Tento podíl hrubé strusky je ukládán na expediční skládku s následným využitím ve stavebnictví.

Ve druhém stupni úpravy je drobný podíl směsi roztříděn do frakce do 1 mm, jedná se o popílek s vysokým podílem zbytkového nedopalu určený pro provádění tepelné úpravy žíháním. Tento jemný podíl je dopravován do surovinového zásobníku technologického souboru určeného pro tepelnou úpravu popílku. Technologické vybavení druhého stupně třídění umožňuje v případě potřeby pro účely výroby otrýskávacích písků využít i frakci 0,5 až 1 mm.

Odtříděný podíl strusky frakce 1 až 3,5 mm je dopravován do surovinového zásobníku technologického souboru určeného pro výrobu otrýskávacích písků. Zde je dále ostře tříděn do frakcí podle požadavků zákazníků.

-2CZ 305295 B6

Příklad 2

Ve stejném zpracovatelském provozu jako v příkladě provedení č. 1 vstupuje do úpravnického procesu jemný materiál těžený ve středních partiích úložišť. Tato struskopopílková směs obsahuje 75 až 90 % popílku s velikostí zrna do 1 mm a 10 až 25 % jemné strusky s velikostí zrna do

2,5 mm. Vstupní materiál je opět vysušen odpadním teplem z procesu tepelné úpravy popílku na zbytkovou vlhkost max. 1 % hmotn.

Vysušený materiál vstupuje přímo do druhého stupně procesu třídění, ve kterém je oddělen podíl jemné strusky frakce 0,5 až 2,5 mm, který je dopravován do surovinového zásobníku výrobny otrýskávacích písků. Převážná část vysušeného materiálu tvořená jemným popílkem je dopravována do surovinového zásobníku tepelné úpravy popílku.

Průmyslová využitelnost

Způsob podle vynálezu se využije zejména u velkých zahraničních elektráren a tepláren spalujících antracitické černé uhlí v kotlích s výtavným topeništěm. Tepelně upravený popílek se sníženým obsahem spalitelných látek pod hranici 5 % hmotnostních lze využít jako pucolánovou přísadu při výrobě betonů, případně jako základní surovinu pro výrobu pórobetonů. Drobné podíly strusky budou určeny pro výrobu otrýskávacích písků, hrubší podíly strusky budou využity jako kamenivo pro účely stavebnictví.

Claims (2)

1. Způsob úpravy a využití struskopopílkových směsí těžených ze složiště, které vznikly předchozím spalováním černého uhlí v kotlích s výtavným topeništěm a obsahují popílkovou složku vykazující zbytkový obsah nespálených látek v hodnotě alespoň 12 % hmotnostních, vyznačující se tím, že upravovaná struskopopílková směs je vysušena odpadním teplem vznikajícím při procesu tepelné úpravy popílku žíháním vlastním obsahem nedopalu na zbytkovou vlhkost maximálně 1 % hmotnostní a poté jsou z takto upravené směsi odtříděny popílek frakce do 1 mm, určený pro jeho další tepelnou úpravu, přičemž je buďto drobný podíl strusky frakce 0,5 až 3,5 mm určený pro výrobu otrýskávacích písků a hrubý podíl strusky s velikostí zrna nad

3,5 mm využitelný jako kamenivo pro stavební účely a/nebo je celý podíl strusky s velikostí zrn nad 0,5 mm tříděn do frakcí požadovaných pro stavební účely.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsah popílku v těžené struskopopílkové směsi je alespoň 35 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost suchých složek.

Konec dokumentu