Оценка потенциала секвестрации выбросов углекислого газа металлургических предприятий за счёт карбонизации шлаков
DOI:
https://doi.org/10.18503/SMTS-2023-13-1-22-29Ключевые слова:
техногенные отходы, металлургические шлаки, золошлаковые отходы, минеральная карбонизация, секвестрация, фазовый состав, потенциал карбонизации, углеродный следАннотация
Задача снижения опасного антропогенного воздействия на климатическую систему нашей планеты остаётся приоритетной, несмотря на глобальные экономические и геополитические вызовы. Технологии улавливания и захоронения углерода признаны критически важными. Металлургические предприятия и энергоустановки, работающие на ископаемом топливе, относятся к числу крупных источников выбросов СО2. Настоящее исследование посвящено разработке технологии секвестрации углекислого газа путём организации замкнутого цикла обращения углерода в условиях промышленных предприятий. Одним из направлений секвестрации углекислого газа является минеральная карбонизация. Идея работы заключается в использовании в качестве сырья для минеральной карбонизации горнопромышленных отходов в качестве альтернативы природным материалам. В результате протекания реакций на поверхности частиц техногенных отходов образуются плёнки нерастворимых карбонатов, которые являются нетоксичными соединениями и способствуют снижения миграции тяжёлых металлов в окружающую среду. Пригодным сырьём для минеральной карбонизации являются горнопромышленные отходы и отходы переработки твёрдых бытовых отходов. Технологии секвестрации углерода путём минеральной карбонизации находится на исследовательском этапе, поэтому необходимо оценить потенциал использования горнопромышленных отходов. Для решения поставленных задач детально изучен вещественный состав сталеплавильных и доменных шлаков. Определены гранулометрический состав, наличие магнитных включений, химический и фазовый составы. Приведены результаты магнито-гравитационной переработки сталеплавильных шлаков для извлечения металла в товарных продуктах. Дана оценка содержания в шлаках минералов, способных участвовать в карбонизации. Определён потенциал карбонизации данного вида техногенного сырья. Дана оценка углеродного цикла на предприятии черной металлургии.
Скачивания
Библиографические ссылки
Бюллетень о текущих тенденциях российской экономики: Экология и экономика: тенденция к декарбонизации [Электронный ресурс]. URL: https://ac.gov.ru/uploads/2-Publications/BRE/_октябрь_web.pdf (дата обращения: 15.10.2021).
Федеральная служба государственной статистики. (РОССТАТ) Основные показатели охраны окружающей среды. Статистический бюллетень [Электронный ресурс]. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/oxr_bul_2021.pdf (дата обращения: 15.10.2021).
Kolodezhnaya E.V., Shadrunova I.V. Garkavi M.S. Potential of Using Waste Incinerator Slag to Sequester Carbon Dioxide // Ecology and Industry of Russia. 2022. Vol. 26. No. 3. pp. 40-45. https://www.doi.org/10.18412/1816-0395-2022-3-40-45.
Lisienko V., Anufriev V., Berg D., Chesnokov Y., Lapteva A. The Greenhouse Index of Sustainable Development for Metallurgical Processes of Production in Aspect of Green Power // E3S Web of Conferences. 2016. Vol. 6. pp. 3010. https://www.doi.org/10.1051/e3sconf/20160603010.
Ахметова В. Р., Смирнов О. В. Улавливание и хранение диоксида углерода – проблемы и перспективы // Башкирский химический журнал. 2020. Т. 27. № 3. С. 103-115.
Ansarizadeh M., Dodds М., Gurpinar O., Pekot L. J., Kalfa U., Sahin S., Uysal S., Ramakrishnan T.S., Sacuta N., Whittaker S. Carbon Dioxide-Challenges and Opportunities // Oilfield Review. 2015. Vol. 27. No. 2. pp. 36-50.
Sanna A., Uibu M., Caramanna G., Kuusik R., Maroto-Valer M. M. A Review of Mineral Carbonation Technologies to Sequester CO2 // Chemical Society reviews. 2014. Vol. 43. No. 23. pp. 8049-8080. https://www.doi.org/10.1039/C4CS00035H.
Special Report: Global Warming of 1.5 ºC: Summary for Policymakers [Электронный ресурс]. URL: https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/spm/ (дата обращения: 15.10.2021).
Ткаченко Е.А., Осипов П.В., Богатова Т.Ф. Перспективы использования индустриальных отходов для секвестрации диоксида углерода // Сборник докладов IX Всероссийской научно-практической конферен-ции студентов, аспирантов и молодых учёных (TИМ’2021) с международным участием. Екатеринбург: УрФУ, 13–14 мая. С. 147-151.
Колодежная Е.В., Шадрунова И.В., Гаркави М.С. Использование металлургических шлаков для уменьше-ния углеродного следа: Материалы российской конференции с международным участием 18–20 мая 2022 года // Юшкинские чтения — 2022. Сыктывкар, 18-20 мая 2022 г. С. 179-180.
Simonyan L.M. Analysis of the methodology for determining CO2 emissions on the territory of the Russian Federation in respect to the ferrous metallurgy // Izvestiya Visshikh Uchebnykh Zavedenii. Chernaya Metallurgi-ya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018. Vol. 61. No. 9. pp. 721-730. https://www.doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-721-730.
Shadrunova I.V., Gorlova O.E., Orekhova N.N., Kolodezhnaya E.V. Resource saving and liquidation of accumulated environmental damage in the old industrial regions during the processing of slags of metallurgical production // MINING INFORMATIONAL AND ANALYTICAL BULLETIN. 2018. Vol. 1. No. 1. С. 300-320. https://www.doi.org/10.25018/0236-1493-2018-1-1-300-320.
Колодежная Е.В., Горбатова Е.А., Лебедев А.Н., Емельяненко Е.А. Металлургические шлаки ООО «Троицкий металлургический завод» — ценный источник вторичного техногенного минерального сырья. Исследо-вание минерального состава // Минералогия техногенеза. 2018. № 19. С. 95-102.
Shadrunova I.V., Kolodezhnaya E.V., Gorlova O.E. Technology for Producing High-Grade Concentrates from Waste Metallurgical Slags // Obogashchenie Rud. 2019. С. 54-60. https://www.doi.org/10.17580/or.2019.04.10.
Kolodezhnaya E.V., Gorlova O.E., Orehova N.N., Kolkova M.S., Glagoleva I.V. Determination of Criterion for Selectivity of Disintegration of Technogenic Raw Materials for Environmentally Oriented Processing // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 1061. No. 1. pp. 12040. https://www.doi.org/10.1088/1755-1315/1061/1/012040.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2023 Екатерина Колодежная, Михаил Гаркави, Кирилл Воробьев, Ольга Горлова (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.