Основные отходы производства кремния

Новоуральск.

Как известно из открытых источников, соглашение о строительстве завода по производству поликремния в этом городе губернатор Свердловской области Евгений Куйвашев и гендиректор ЗАО НПО «Силарус» (входит в ГК «Титан») Марина Красько подписали на выставке «Иннопром-2016» в июле этого года.

Анализируя аналогичные производства кремния, эксперты пришли к выводу, что, при производстве кремния предприятие будет выпускать в атмосферу свыше 20 видов загрязняющих веществ, в том числе хлорсодержащих неорганических соединений (трихлорсилан, дихлорсилан, кремний тетрахлорид, водород хлористый, хлор). Стоит обратить внимание, что на сегодняшний день в России не разработаны нормы, которые позволят контролировать выбросы хлорсилана.

Целесообразность размещения такого предприятия в «атомном» Новоуральске вызывает у экспертов сомнения. При производстве кремния задействовано множество хлорсодержащих элементов: трихлорсилан, тетрахлорид кремния, водород хлористый и т.д. Фактическая санитарно-защитная зона такого предприятия должна быть не меньше километра, поскольку вдыхание паров трихлорсилана влечет отеки легких и астму. В «закрытом» Новоуральске территория весьма небольшая, поэтому размещение кремниевого завода на безопасном удалении от жилых домов невозможно.

Бросается в глаза несоответствие статуса наукограда (или, как теперь принято говорить, территории опережающего развития) довольно примитивному гидрометаллургическому производству с плавильными печами и большим количеством растворов и хлорсодержащих веществ.

Получение чистого кремния – производство повышенной опасности, чреватое выбросами токсичных веществ в атмосферу и пожарами. Хлористый водород и прочие хлористые производные от кремния разъедают конструкции и очень быстро выводят оборудование из строя. Соответственно, в случае порыва трубы либо разгерметизации цистерны образуется многометровая токсичная и взрывоопасная зона. Основные отходы производства представлены в таблице 1.

Таблица 1

№ п/п	Вид отхода
Кремний
	кремниевая пыль
	отходящие газы, содержащие оксиды азота, углерода и серы

С точки зрения жизни и здоровья человека наиболее вредной является кремниевая пыль и отработанная угольная футеровка вследствие наличия в ней водорастворимых цианидов. Во многих странах мира отработанная футеровка включена в перечень опасных отходов. В России материалы отработанной футеровки в соответствии с ГОСТ 12.1005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» отнесены к 3 классу опасности.

Экологическая стратегия таких производств должна базироваться на следующих основных принципах.

1. Реалистический подход к возможностям предприятий по сокращению выбросов, сбросов и образованию отходов:

– с учетом существующего уровня выбросов;

– с учетом лучших достигнутых результатов на отдельных участках и предприятиях;

– с учетом достигаемых показателей в результате реализации природоохранных мероприятий.

2. Научно обоснованная ревизия действующих нормативных документов по установлению допустимых выбросов.

3. Достижение максимального экологического эффекта при минимальных затратах.

4. Поэтапное планирование природоохранных мероприятий с первоочередным осуществлением апробированных эффективных малозатратных мероприятий, обеспечивающих, тем не менее, качественный скачок в улучшении экологической ситуации.

5. Формирование инвестиционной стратегии алюминиевых компаний на основе оптимально направленного инвестирования с максимальной эффективностью.

6. Обеспечение максимального сопутствующего экологического эффекта при инвестировании строительства новых и реконструкции действующих основных производств на предприятиях.

7. Учет международных критериев экологической чистоты аналогичных производств.

Одной из причин вредности кремниевого производства является отсутствие у печи свода, герметизирующего горн и удерживающего значительную часть тепла. Это вызвано тем, что кварцевая шихта быстро нагревается, подплавляется, сплавляется на колошнике и самостоятельно не может опуститься в глубину горна, где происходит её восстановление. Для предупреждения зависания шихты (и прекращения плавки) практически на всех кремниевых предприятиях применяется механическая опиковка шихты специальными машинами, которые проталкивают шихту в глубину горна. Применение опиковки и препятствует укрытию печи сводом для её герметизации и является причиной повышенной экологической опасности.

На 1 т получаемого кремния образуется от 400 до 1000 кг пыли. Её содержание в реакционном газе лежит в пределах 100-400 г/нм3. Пыль выносится газом на колошник печи. Основная причина образования пыли – недовосстановление SiO2 до Si в процесс плавки из-за недостаточно высокой температуры. Другая составляющая пыли – переизмельчённые компоненты шихты (главным образом, древесный и каменный угли, щепа и нефтекокс).

Кремниевая пыль на 80% химического происхождения, крайне тонка и плохо улавливается; на эффективность пылеулавливания влияет её крупность (см.таблица 2).

Таблица 2

Дата добавления: 2017-01-14