ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Образование металлолома и значение использования вторичных металлов

Использование вторичных металлов имеет важнейшее значе­ние, поскольку обеспечивает большую экономию общественного труда. Это связано с тем, что затраты на вовлечение металлоотхо- дов в оборот значительно меньше, чем на выплавку металла из ру­ды. Использование 1 т подготовленного лома черных металлов по­зволяет экономить свыше 1,8 т руды, агломерата и окатышей, 0,5 т кокса, 45 кг флюсов, около 100 м газа. При этом экономится бо­лее половины энергии, необходимой на выплавку металлов из ру­ды. Экономия энергии при использовании металлолома вместо вы­плавки металла из руды характеризуется следующими данными, %:

При использовании металлолома для выплавки металлов зна­чительно снижается нагрузка на окружающую среду (табл. 9.1).

Поскольку металлы являются важнейшим конструкционным материалом и применяются во всех отраслях промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и на транспорте, то и происхож­дение их отходов может быть самым различным.

В общем виде металлолом - это металлические изделия, обору­дование, машины, здания и сооружения или их металлические ча­сти, непригодные для дальнейшей эксплуатации. Металлолом мо­жет быть промышленным, военным, судовым, бытовым и бесхоз­ным.

Промышленный металлолом состоит из скрапа, амортизацион­ного лома, отходов, образующихся при металлообработке, и других отходов металла. Военный металлолом включает предметы воен­ной техники, военно-технического имущества и боеприпасы. Судо­вой металлолом состоит из плавучих средств и их оборудования. Бытовой металлолом - это предметы и детали бытовой техники и бытовых машин.

Скрап - зашлакованные отходы черных металлов. Скрап мо­жет быть стальным и чугунным. Стальной скрап - мелкие сталь­ные частицы, образующиеся при разбрызгивании стали во время ее транспортировки и разливки в изложницы, а также остывшая сталь на стенках и дне разливочного ковша. Максимально возмож­ное использование скрапа при выи. мвке стали зависит от способа ее производства. Объем применения скрапа при различных спосо­бах производства стали приведен ниже, %:

Мартеновская печь......................... 70-80

Бессемеровский конвертер... 20 Кислородный конвертер. . . .50-60 Электропечь 98

Основное количество вторичных черных металлов образуется при их производстве, а также при амортизации оборудования. До­ля источников образования отходов и лома черных металлов ха­рактеризуется следующими данными, %:

TOC o "1-3" h z Производство металла..................... 45

Амортизация оборудования... 33

Металлообработка......................... 20

Шлаковые отходы.............................. 2

Амортизационный лом образуется при ликвидации основных средств, капитальном и текущем ремонте оборудования, ремонте и замене технологической оснастки и инструмента, а также при ре­монте и замене малоценного инвентаря.

Количество образующихся в промышленности отходов черных металлов зависит от отрасли промышленности: наибольший объем отходов образуется в транспортном машиностроении, судострое­нии, станкостроении, приборостроении и других отраслях экономи­ки.

Степень использования металла при изготовлении изделий, возведении сооружений и других объектов называется коэффици­ентом использования металла (КИМ). Этот коэффициент К опре­деляют по уравнению:

K=Qi/Q, (9.1)

Где Q - количество использованного металла; Q - количество ме­талла, перешедшего в состав нового изделия.

Средний КИМ в российской экономике оставляет 0,7. Самый высокий КИМ - в строительстве, что объясняется использованием подавляющей части металла в этой отрасли без обработки (арма­тура, балки, швеллеры и т. п.). Отходы в строительстве образуются в основном при раскрое металла. Самый низкий КИМ - в авиации, что связано с малой серийностью производства в этой отрасли. В отдельных производствах в отходы уходит до 70 - 80% металла.

До недавнего времени значения КИМ жестко регламентирова­лись и спускались сверху Госпланом СССР, поскольку от его вели­чины зависели фонды на металл, выделявшиеся той или иной от­расли (предприятию). В настоящее время снабжение предприятий идет по прямым поставкам, величина КИМ никем не устанавлива­ется, хотя само предприятие заинтересовано в его повышении, так как от этого зависит его прибыль.

Особую ценность представляют отходы и лом цветных метал­лов, к которым относятся все металлы и их сплавы, за исключени­ем железа и его сплавов. Они обладают весьма ценными эксплуа­тационными свойствами и широко применяются в современной промышленности. В технике принято подразделять цветные метал­лы на легкие, тяжелые, благородные, тугоплавкие, рассеянные, редкоземельные, радиоактивные. Наиболее значительны объемы образования лома и отходов следующих цветных металлов и спла­вов на их основе: алюминия, меди, свинца, цинка, никеля, титана, олова, вольфрама, молибдена, кадмия, кобальта, магния, ртути.

Лом и •отходы цветных металлов образуются на многочислен­ных предприятиях практически всех отраслей народного хозяйства, которые используют первичные цветные металлы и сплавы. Общее число организаций, сдававших лом цветных металлов в СССР, до­стигало 130 тысяч, а наиболее крупных, поставлявших свыше 200 т отходов и лома цветных металлов в год, - 1500. Наибольшее коли­
чество лома и отходов цветных металлов образуется на предприя­тиях электротехнической, металлургической, автомобильной и су­достроительной отраслей промышленности.

Получение цветных металлов из отходов является важнейшим источником их производства. Однако у нас в стране доля вторич­ных цветных металлов в общем объеме их производства значитель­но ниже, чем в технически развитых странах. Доля вторичных цветных металлов в общем балансе составляет, %:

Объясняется это тем, что большое количество отходов цветных металлов, особенно содержащихся в бытовых отходах, і еряется на местах их образования, засоряя окружающую среду. Между тем цветные металлы, содержащиеся в бытовых отходах, являются ценнейшим сырьем, и население должно участвовать в его сборе.

Так, важнейшими ресурсами свинца являются его отходы, об­разующиеся в результате амортизации аккумуляторов. Аккумуля­торный свинцовый лом составляет до 80% от общего количества свинцовых отходов.

Сухие батарейки содержат значительное количество цветных металлов, в том числе до 50% отходов ртути, содержащихся во всех бытовых и промышленных отходах. В странах ЕЭС, США, Японии и ряде других разработаны системы сбора отработанных батареек (в Австрии, например, собирается до 80% от проданных батареек; в Японии установлено по всей стране более 200 тысяч контейнеров для сбора отработанных гальванических элементов).

Аналогично обстоит дело со сбором алюминиевых банок из-под различных напитков, в результате чего баночный алюминиевый лом составляет до 40% используемого лома этого металла. В США работает более 10000 пунктов сбора банок, в 3000 крупных магази­нов и кафе установлены автоматы по сбору и первичной обработке банок. В Англии ежегодно собирают около 2 млрд. консервных ба­нок. Эксплуатация действующих систем сбора отходов в странах Европы, США и Японии показывает высокую готовность населе­ния этих стран проводить раздельный сбор бытовых отходов, т. е. высокую экологическую культуру.

Преимущества получения цветных металлов из отходов по сравнению с их получением из рудного сырья характеризуются данными, приведенными в табл. 9.2.