Польза отходов шлака для коррекции кислотности почвы

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 16042 (2022) Цитировать эту статью

1297 Доступов

2 цитаты

Подробности о метриках

Мировая тенденция – поиск новых материалов с повышенной экологичностью. Устойчивое развитие ПОВЕСТКИ ДНЯ на период до 2030 года и Законодательство об управлении отходами поддерживают утилизацию большого количества шлака на свалках, вызывая экологические последствия, что привлекло внимание к необходимости его более эффективной переработки. Тяжелая промышленность работает в районе Галац уже более 30 лет, и для эффективного управления шлаковыми отходами необходимо экологическое образование. Ресурсы сельскохозяйственных земель являются проблемой во всем мире, и в ходе этого исследования мы показали, что смесь доменного шлака и отходного шлака, выбрасываемая на свалку, может помочь устранить кислотность почвы и повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Оценены химические, структурные и морфологические свойства трех исследованных различных образцов шлака для переработки в сельском хозяйстве. Результаты показали, что полученная смесь шлаковых отходов, выброшенных на свалку, и гранулированного металлургического шлака показывает свою эффективность в спасении пострадавших земель. Таким образом, методом элементного анализа, определенного на рентгенофлуоресцентном аналитическом оборудовании, достигнуто оптимальное массовое соотношение состава почвошлаковой смеси. Полученная смесь представляет собой баланс между pH почвы = 5,2, что соответствует среднекислой почве, и pH шлака = 12,5, что соответствует сильно щелочному характеру, что полезно в процессе мелиорации кислых почв для улучшения характеристик почвы.

В прошлом сталелитейные предприятия были предназначены для производства стали определенного качества и количества без какого-либо контроля за охраной окружающей среды, что приводило к увеличению объемов побочных продуктов (шлака). Вывоз большого количества шлака на свалки повлек за собой экологические последствия, что привлекло внимание к необходимости более эффективной его переработки1. Кроме того, земли, заполненные свалками шлака, стали важным источником загрязнения окружающей среды факторами, которые в дальнейшем отрицательно влияют на здоровье человека с точки зрения проблем сердечно-сосудистой и дыхательной системы2,3,4.

Различные шлаки, образующиеся на сталелитейных заводах, представляют собой доменный шлак (BFS) и конвертерный шлак Линца-Донавитца (LD). Состав этих шлаков различается в зависимости от источника образования, но состоит из оксидов, таких как кремнезем, глинозем, железо, известь и магнезия5. За многие годы в связи с бурным ростом индустриализации количество металлургических шлаков, отложившихся на шлакохранилищах, занятых сельскохозяйственных угодьях и заиленных реках, достигло огромных размеров6.

За последнее десятилетие возросшее количество экологических норм, подкрепленное ростом затрат и уменьшением емкости свалок, вынудило сталелитейную промышленность свести к минимуму утилизацию отходов и найти способы восстановления ресурсов и повторного использования шлаков. В настоящее время шлаки, образующиеся в доменных печах и сталеплавильных процессах, считаются товарным продуктом, используемым в цементе, материалах для дорожного полотна, материалах для улучшения грунта, материалах для гражданского строительства, удобрениях, и лишь небольшой процент перерабатывается как отходы на свалках. При производстве стали на каждую тонну произведенной нержавеющей стали образуется одна тонна шлаковых отходов7. Одним из важных вкладов в экономию природных ресурсов, сокращение выбросов CO2 и снижение энергопотребления является устойчивое использование шлаков для формирования общества, основанного на практике переработки. Основной целью программы ЕС «ГОРИЗОНТ 2020» является восстановление и переработка ресурсов металлургических отходов и поддержка дружественной экологической экономики8,9,10.

В частности, крупнейший металлургический комбинат Галац, расположенный на юго-востоке Румынии, является лидером в производстве металлургической продукции с текущей производственной мощностью 3 миллиона тонн стали в год, а также возможностью увеличения этой мощности в будущем. . С 1968 года сталелитейный завод в Галаце, площадью 1600 га, производил более 8 миллионов тонн стали в год и имел 12 000 сотрудников. Шлаковый отвал металлургического завода в Галаце имеет площадь 110 га и занятую мощность 70 миллионов тонн шлака. Шлаковый отвал был закрыт в 2009 году, но шлаковые отходы не перерабатывались и в настоящее время имеют высоту 60 м.