Конференция ООН. Устойчивое развитие Планеты. Модель Устойчивого Развития США

Отходы

Все отходы делят на производственные и бытовые. Они также делятся на твердые, жидкие и газообразные.

1. Бытовые отходы (как правило твердые) – в основном состоят из пластмассы, бумаги, стекла и пищевые

2. Жидкие представлены сточными водами

3. Промышленные отходы – остатки сырья, полуфабрикатов, которые образованы при производстве продукции и утратившие полностью либо частично свой вид. Это древесина, пластмассы, металл. Жидкие – это производственные сточные воды. Газообразные – выбросы промышленных печей, автотранспорта. Наибольшее количество отходов образуется на предприятиях тяжелой металлургии, ТЭС, производство стройматериалов.

Большинство ПО и ТБО содержат органические соединения, которые можно извлекать для повторного использования, сжигать с получением дешевой тепловой и электрической энергией или обезвреживать с помощью штаммов микроорганизмов.

Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств: токсичность, взрывчатость, инфекционость, пожароопасность и присутствуют в количестве опасном для здоровья людей и окружающей среды. Среди них металлические и гальванические шламы, отходы стекловолокна, азбестовые отходы и пыль, остатки от переработки кислых смол, дегтя, гудрона, отработанные радиотехнические изделия, диоксины, пестициды, бензоперен.

Радиоактивные отходы: твердые, жидкие и газообразные.

1. Бытовые (коммунальные) твердые (в томчисле твердая составляющая сточных вод - их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, об­разующиеся в результате амортизации предметов

быта и самой жизни людей вещества (включая ба­ни, прачечные, столовые, больницы и др.)- Про­блема бытовых отходов в настоящее время весьма остро стоит во многих странах мира. Так, в горо­дах США образуется ежегодно около 150 млн т отходов и ожидается к 2000 г. увеличение их объ­ема еще на 20%. В Японии количество бытовых отходов превышает 72 млн т ежегодно. В бывшем СССР в 1985 г. было вывезено спецтранспортом из городов 217 млн м³ бытовых отходов, а в 1988 г. - уже 228 млн м³. Поэтому для уничтожения быто­вых отходов за рубежом стали сооружать мощные мусоросжигательные установки (до 900 т и более отходов в сутки) для получения энергии. На 1985 г. доля сжигаемого мусора составляет: для США -3%, Японии - 26%, ФРГ - 34%, Швеции - 51%, Швейцарии - 75% и т.д., причем лишь немногие из заводов производят при этом электроэнергию. Большая часть мусоросжигательных заводов вы­рабатывает пар, который по паропроводам подает­ся на соседние промышленные предприятия или в жилые кварталы. В нашей стране в 1988 г. на за­воды по переработке мусора в целом было вывезе­но 1416 тыс. т бытовых отходов.

2. Отходы производства (промышленные) -остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, об­разовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические по­тери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными. Пока в бывшем СССР отходы производства значи­тельны: 1988 г. в машиностроении и металлообра­ботке удельный вес металлоотходов в общем по­треблении черных металлов составил 21%, а удельный вес стружки в образовании металлоот­ходов достиг 42%.

Ежегодно в странах ЕЭС также образуется зна­чительное количество отходов: перерабатывающей промышленности - 400 млн т, промышленных предприятий - 160 млн т и т.д. Из общего коли­чества отходов (на 1990 г. - 2,2 млрд т) половину составляют отходы сельскохозяйственного произ­водства. Однако если в странах ЕЭС 60% бытовых отходов подвергаются захоронению, 33% - сжига­ется и 7% компостируется, то свыше 60% про­мышленных отходов и 95% отходов сельскохозяй­ственного производства подвергаются интенсивной переработке (по зарубежным источникам).

3. Отходы производственного потребления -непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установлен­ном порядке машины, инструменты и пр. Они мо­гут быть сельскохозяйственными, строительными, производственными, радиоактивными, последние весьма опасны и нуждаются в тщательном захоро­нении или дезактивации.

В последние годы увеличилось количество опасных (токсичных) отходов - способных вызы­вать отравления или иное поражение живых су­ществ. Это прежде всего неиспользованные раз­личные ядохимикаты в сельском хозяйстве, отхо­ды промышленных производств, содержащих кан­церогенные и мутагенные вещества и др. В США 41% твердых бытовых отходов (ТБО) классифици­руют как "особо опасные", в Венгрии - 33,5%, в то время как во Франции - 6%, Великобритании - 3%, а в Италии и Японии - только 0,3%. В России к опасным отходам относят 10% от всей массы ТБО. Во многих странах мира количество опасных отходов неуклонно возрастает (табл. 1).

На территории России имеются так называемые химические "ловушки", т.е. давно

забытые захо­ронения опасных отходов, на которых со временем построили жилые дома и другие объекты. Они со временем дают о себе знать появлением странных Заболеваний среди местного населения, но их учет до сих пор не проведен. Учет таких захоронений в США показал, что имеется не менее 32 тыс. по­тенциально опасных; в ФРГ - выявлено около 50 тыс. подобных участков, в Нидерландах - 4000, а в небольшой Дании - 3200. Такими же ловушка­ми могут быть примерно 85 мест атомных взрывов в мирных целях, проведенных на территории Рос­сии. В Прикаспии с 60-х годов было произведено 47 подземных ядерных взрывов в технических целях: (глубинное сейсмическое зондирование, для увеличения нефтеотдачи, для создания подземных емкостей в соляных куполах и др.).

Производство опасных отходов в различных странах

Страны	Опасные отходы, тыс. т
	начало 80-х го-	конец 80-х годов
	дов
США
ФРГ (без ГДР)
Италия	-
Великобритания
Франция
Россия	-
Мир (в целом)	-

ОТХОДЫ РАДИОАКТИВНЫЕ - это побочные биологически или технически вредные вещества, кото­рые содержат образовавшиеся в результате дея­тельности человека радионуклиды. Радиоактивные отходы (РАО) опасны прежде всего тем, что со­держащиеся в них радионуклиды могут рассеи­ваться в биосфере и вызывать различные генети­ческие изменения в клетках живых организмов, в том числе и человека. Они классифицируются по различным признакам: агрегатному состоянию, по периоду полураспада, по удельной активности, по составу излучения и т.д. (рис. 2).

РАО

По составу излучения: 1. α – альфа излучатели; 2.β – бета излучатели; 3.γ – гамма излучатели; 4. Нейтронные излучатели.

По удельной активности: 1.Низкоактивные (менее 0,1 Ки/м³); 2.Среднеактивные (0,1-1000 Ки/м³); 3.Высокоактивные (свыше 1000 Ки/м³).  

По агрегатному состоянию:

1. Твердые;
2. Жидкие;
3. Газообразные.

По периоду полураспада (Т_1/2): 1.Короткоживущие (Т_1/2 ≤ 1 год); 2.Среднего времени жизни (1 год < Т_1/2 ≤ 100 лет); 3.Долгоживущие (Т_1/2 более 100 лет).

Рис. 2. Классификация радиоактивных отходов (РАО) по раз­личным признакам

Среди РАО по агрегатному состоянию наиболее распространенными считаются жидкие, которые возникают на АЭС, на радиохимических заводах» в исследовательских центрах. Значительны также количества твердых РАО, в частности в реакторах АЭС общей электрической мощностью 1 ГВт за год образуется 300-500 м³ твердых отходов, а от пе­реработки облученного топлива еще 10 м³ высоко­активных, 40 м³ среднеактивных и 130 м³ низко­активных отходов.

Во многих странах, имеющих АЭС и радиохи­мические заводы по производству плутония, накопились значительные количества РАО. В настоя­щее время на территории России суммарная ак­тивность незахороненных отходов составляет более 4 млрд Ки, что равняется 80-и Чернобылям. В Ве­ликобритании отходы атомной промышленности к 2000 г. будут составлять: высокой активности - 5 тыс. м, средней активности - 80 тыс. м³, низкой активности - 500 тыс. м³. Много отходов образу­ется при переработке отработавшего ядерного топ­лива (таких предприятий в россии - 16). Так, при переработке 1 т РАО возникает (по минимальным оценкам) 4,5 т высокоактивных отходов, 150 т жидких среднеактивных и более 2000 т низкоак­тивных отходов,

Как отмечает А.В.Яблоков (1995), пока не ре­шена проблема радиоактивных отходов и не видно приемлемых путей ее решения. Сейчас использу­ются безнадежно устаревшие методы обращения с РАО: высокоактивные отходы концентрируются и изолируются, средне- и низкоактивные - раз­бавляются и распыляются, загрязняя окружаю­щую среду. Наиболее приемлемый вариант реше­ния проблемы отходов — это захоронение их на значительную глубину в земную кору. Так, высо­коактивные отходы чаще всего хранят в наземных или подземных емкостях (шахты, штольни, пре­имущественно в каменной соли, скважины в скальных породах и пр.). Например, в США захо­ронение РАО производят в соляных шахтах и скальных породах, в Швеции — в подземных хра­нилищах в гранитах, где в больших ванных, на­полненных дистиллированной водой, хранятся емкости с отходами и т.д. В нашей стране отрабо­танные отходы концентрируются при АЭС или в отдельно расположенных хранилищах, где "топливо" выдерживается, значительно снижая свою радиоактивность. На территории России имеется 15 полигонов для захоронения РАО.

В России есть крупные центры по утилизации жидких РАО и их захоронению (Челябинск-65, Красноярск-26 и др.). К сожалению, существую­щие методы обезвреживания (цементирование, остекловывание, битумирование и пр.), а также сжигание твердых РАО в керамических камерах (НПО "Радон") радиоактивных отходов представляют значительную опасность для окружающей среды. Так, на полигоне "Маяк" (под Челябин­ском) ежегодно образуется до 100 млн кюри жид­ких РАО, часть из которых просто сбрасывается в водоемы: уже загрязнено более 3 млн га земель. Этот район стал зоной экологического бедствия, где в 2 раза возросли онкологические заболевания, на 66% — заболеваемость детскими лейкозами и т.д.

Более или менее нормальная обстановка сложи­лась в районе НПО "Радон", которое в Московской области производит сбор, транспортировку, пере­работку и захоронение РАО низко- и среднеак­тивных. Здесь за два десятилетия захоронено около 87 тыс. м³ жидких отходов. Вокруг предприятия имеет­ся санитарно-защитная зона (2,5 км) и зона наблюде­ния, в которой в 25 пунктах, оснащенных автоматизи­рованными измерителями, и в 150 пунктах периодиче­ского контроля осуществляется изучение радиационно­го фона местности.

Однако эта проблема со временем может стать еще более острой и актуальной, так как по дан­ным МАГАТЭ к 2000 г. более 65 ядерных реакто­ров АЭС и 260 используемых в научных целях ядерных устройств (их срок работы превысит 30 лет) станут кандидатами на ликвидацию. По подсчетам экспертов, при их демонтаже потребуется обезвредить около 150 млн кубических футов низкоак­тивных отходов, и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных.

Нефтесодержащие отходы

Ежегодно на предприятиях Российской Федерации образуется около 90 млн. тонн токсичных промышленных отходов (ПО), из которых 87 млн. тонн относятся к III и IV классам опасности.

Последние годы нефтешламы - отходы II класса опасности - не принимаются на захоронение из-за переполнения полигонов промышленных отходов. Нефтеперерабатывающие заводы, нефтебазы, локомотивные и вагонные депо железнодорожной отрасли вынуждены накапливать нефтешламы в специальных бетонированных хранилищах. Строительство новых хранилищ и накопление нефтешлама в старых носило стихийный характер, поэтому оценить накопленное количество таких отходов не представляется возможным, их может быть и десятки, и сотни миллионов тонн. В европейских государствах 40% отходов превращают биологической обработкой в органические удобрения, 10% сжигают на мусоросжигательных заводах, 40% отходов захоранивают в третьих странах, а оставшиеся 10%, в основном, активный ил, сбрасывают в моря.
Существуют также переработки нефтяных загрязнений, образующихся в результате аварийных розливов, сверхлимитных накоплений. Серьезной экологической проблемой – расширение автотранспорта, увеличение автомоек, станции технического обслуживания, гаражей, которые также накапливают нефтесодержащие отходы, каждый автомобилист меняет фильтр раз в год.

След. способы по утилизации нефтяных отходов: механическая, физическая, химическая.

Механические предусматривают локализацию, сбор разлившегося нефтепродукта, выемку и перемещение грунта в захоронение. 1 тонна = 350$.

Физический способ основан на выжигании, но при выжигании происходит опасное загрязнении среды токсичными соединениями. 1 тонна = 250$.

Химический способ основан на использовании реагентов, вызывающий окислительный распад углеводородов. Химические вещества и образующиеся продукты разложения представляют еще большую опасность чем первичное загрязнение: могут вызвать неуправляемые мутации и изменение биоценоза.

Утилизация твердых отходов

Полигоны

Самый простой способ утилизации – захоронение и складирование на специальных полигонах.

На нынешней стадии развития производства, которое в целом характеризуется огромным накоплением отходов, наи­более приемлемым методом следует признать строительст­во природоохранных сооружений — полигонов для органи­зованного хранения и обезвреживания отходов. Высота та­ких полигонов — до 60 м, формируются они путем послой­ного загружения бульдозерами. При определенных услови­ях (слабая токсичность) совместно с ТБО могут складиро­ваться и промышленные отходы. Осуществляется гидроизо­ляция полигонов для исключения попадания загрязнителей в подземные воды.

«Место для полигонов тщательно ищут геологи в стороне от людских селений, подыскивая ложбину, чье дно покоится на глинистых поро­дах, непроницаемых для воды. Такую ложбину углубляют, вычерпывают из нее почву и грунт до глинистой толщи, сквозь которую не просочится влага, сохраняясь в этом ог­ромном глиняном блюде. В ложбину вживляются бетонные дырчатые трубы, как на полях ирригации, протачиваются дренажи и желоба, по которым потекут зловонные ядови­тые фильтраты. Их соберут в стоки, направят на станции очистки, обезвредят и выведут на поверхность, где их испа­рит солнце и развеет ветер. Мусор станут валить слоями, обезвреживать химикатами, прессовать тяжелыми катками, засыпать прослойками почвы, вновь закладывать начинку отходов, как в пирожном «Наполеон», покуда ложбина не переполнится. Тогда «полигон» законсервируют, засыпят плодородной почвой, посадят деревья.

Способ считает расточительный. Локализуя, отходы мы безвозмездно теряем земли.

Компостирование

Одним из перспективных методов переработки пищевых ТБО является их компостирование с аэробным окислением органического вещества. Переработка ТБО компостировани­ем осуществляется на специальных мусороперерабатывающих заводах, а при наличии вблизи города свободных терри­торий применяют полевое компостирование ТБО в откры­тых штабелях. У же через 5—10 суток температура компос­тируемого материала в штабелях повышается до 60—-70°С, затем падает и через 3—4 месяца достигает 30—35°С. Ком­пост используют в сельском хозяйстве в качестве удобре­ния, а некомпостируемые БО в специальных печах термиче­ски разлагают и превращают в разные ценные продукты, на­пример, в смолу, пирокарбон.

Рециркуляция

Приоритетным должен стать метод восстановления ресурсов т. е. сбор, сортировка и рециркуляция. Наиболее развита система сбора и утилизации в Германии, Дании, Нидерландах, Швеции.

В России образуется более 120 млн. куб. м бытовых отходов, из которые утилизируется не более 3%.

В расчете на 1 жителя образуется 340 кг/год, в США 720 кг/ год, в Канаде 630 кг/год, В Европейских странах – 44-кг/ год бытовых отходов.

В составе около треть это бумага, немного более 1/3 пищевые остатки, остальное –стекло, дерево, металл и т п. Практически все хорошо рециркулируются.

Доля макулатуры в бумаге:

Россия 27%

США 29%

Канада 18%

Швеция 34%

Финляндия 38%

Нидерланды 45%

Япония 51%

Венгрия 61%

Между тем производство бумаги из макулатуры выгодно экономически и экологически, т к сохраняет деревья, на 1 тонну макулатуры требуется 17 деревья, экономит электроэнергию на 30 – 50 %, уменьшает загрязнении атмосферы и воды.

Аналогичные данные по металоотходам, экономится электроэнергия, руда, уменьшается загрязнение воды и атмосфры.

Для переработки алюминиевой банки требуется только 5% энергии.

Стекло. Достаточно вымыть и можно снова использовать.

Утилизация покрышек. 1 покрышка до своего износа проходит 25 тыс км., а автомобиль за свой жизненный цикл проходит 200 – 300 тыс км., Это значит что один автомобиль приносит 12 единиц резиноотходов. Процент повторного использования шин не велик. Можно восстанавливать протектор, использовать в строй материалах, сжигать вместе с ископаемым топливом, переработка в пластиковые изделия. Большая часть на свалке, являясь хорошем топливо для пожаров.

Сложнее дело обстоит с пластмассами. Большенство их видов просто не разлагается, они труднее поддаются переработке с получением исходного вещества, их нельзя смешивать, т.к. разные пластмассы имеют разный хим. Состав. Поэтому рециркуляции подвергаются ед процентов этих изделий.

Микроволновое облучение. Американская фирма разработала установку для утилизации отработанных шин, подвергают микроволновому излучению, в результате длинные цепочки полимеров распадаются на мономеры и из 10 кг покрышек получают 5 л дизтоплива, 1,5 кубометра горючего газа, 1 кг стали, и 3,5 кг сажи.

МСЗ

В последние годы стали строиться мусоросжигательные заводы.

В настоящее время в Швеции на 9 млн. жителей приходится 23 мусоросжигательного завода, в Швейцарии на 7 млн. – 17 з. В дани на 5 млн – 36 заводов. В Москве действуют два завода, которые перерабатывают 200 тыс. тонн мусора в год. В то время как в Москве образуется 2.5 млн. тонн.

Этот метод осуществляется в печах различных конструкций при температурах не менее 1200°С. В результате сгорания органической части отходов образуются диоксид углерода, пары воды, оксиды азота и серы, аэрозоль, оксид углерода, бензопирен и диоксины. Зола, имеющая в своем составе неподвижную форму тяжелых металлов, накапливается в нижней части печи и периодически вывозится на полигоны для захоронения или используется в производстве цемента.

Распространённая ныне технология сжигания твёрдых отходов использует про­цессы горения природного газа (или других горючих газов) в аппаратах «кипящего слоя» при температуре до 850°С. Столь невысо­кие температуры переработки приводят к образованию таких опаснейших ядов, как диоксины и фураны (пара-дибензодиокси-ны и пара-дибензофураны), содержание которых в отходящих газах изменяется в содержание которых в отходящих газах изменяется в пределах 7000—45 000 нг/м³ при норме для Евросоюза — не более 0,1 нг/м³. Помимо диоксинов и фуранов в отходящих газах содержатся и другие чрезвычайно вредные для здоровья человека вещества: альдегиды, фенолы, летучие соединения металлов и др

Положительная сторона - уничтожая мусор получаем дополнительную электроэнергию и тепло.

Отриц. Сторона – образуются диоксины и токсичная зола, газы.

30000-45000нг/м3.

Газификация

Широко используемый в металлургии способ переработки некоксующихся углей - осуществляется в вихревых реакторах или печах с кипящим слоем при температурах 600-1100°С в атмосфере газифицирующего агента (воздух, кислород, водяной пар, диоксид углерода или их смесь). В результате реакции образуются синтез-газ (H2, СО), туман из жидких смолистых веществ, бензопирена и диоксинов. Реакция газификации протекает в среде с восстановительными свойствами, поэтому оксиды азота и серы практически не образуются. Масса тумана при 600°С может доходить до 30% от массы синтез-газа. При увеличении температуры газификации доля тумана в массе синтез-газа падает и при температуре более 1100°С близка к нулю.
Горючая смесь водорода и оксида углерода сжигается на горелках при 1400-1600°С или используется в каталитическом процессе синтеза метилового спирта. Зола, остающаяся после газификации, может содержать остаточный углерод и соли тяжелых металлов, растворимые в воде. После проверки золы на отсутствие бензопирена, диоксинов и тяжелых металлов в подвижной форме она может быть отправлена на захоронение.

Пиролиз

Пиролиз – наиболее изученный процесс широко используется для производства активированного угля из древесины. Пиролиз нефтесодержащих отходов проводят при температуре 600-800°С с вакуумированием реактора. При этом протекают реакции коксо- и смолообразования, и разложения высокомолекулярных соединений на низкомолекулярные, жидкую и газообразную фракции, содержащие этилен, пропилен а также ароматические углеводороды, а если углеводородные отходы содержат серу, то образуются также сероводород и меркаптаны. Оксиды азота и серы практически не образуются.

Пиролиз древесины – осуществляют при температуре 250 – 450 градусов, при этом получают жидкий пиролизат содержащий уксусную кислоту, пропионовую, метанол.

Процесс пиролиза нефтеотходов и иловых осадков активно исследовался, начиная с 1985 г., в России во Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта. Осадки вначале высушиваются при температуре 100-120°С, а затем подвергаются пиролизу при температуре 450°С. В результате образуется масляная фракция, близкая по составу к дизельному топливу. Процесс экологически безопасный и рентабельный. Отходящие газы установок содержат в сотни раз меньше оксидов азота и серы, аэрозоля и легких углеводородов по сравнению с отходящими газами печей сжигания.

Плазменные технологии

Учёные конструкторского бюро «Экологические - технологии экспериментального ма­шиностроения» при научном сопровождении РНЦ «Курчатовский института» разработали плазменный комплекс, в котором переработ­ка твёрдых отходов исключает образование диоксинов и фуранов: среднесуточная концен­трация этих веществ в выбросах в атмосферу составляет 0,01 нг/м³, что значительно ниже существующих норм. Происходит это благо­даря тому, что используемые плазмотроны позволяют создавать очень высокие темпе­ратуры в рабочей зоне — до 5000°С, так что отходы сразу переходят из твёрдого состояния в газообразное, с образованием синтез-газа — (Н₂, СО). Образующийся в нижней части рабочей зоны базальтоподобный шлак — экологически безопасный строительный материал, который может использоваться в производстве мине­ральных волокон, применяющихся для тепло­изоляции, а также, например, в конструкциях для устройства дорожного полотна.

Кроме того, выделяющееся в процессе рабо­ты плазменной установки значительное количе­ство избыточного тепла утилизируется в ходе получения пара высокого давления, который в свою очередь используется для выработки до 600 кВт-ч электроэнергии, покрывающей энергетические затраты на работу плазмотро­нов. Таким образом, установка плазменной переработки твёрдых отходов при выходе на стационарный режим работает по замкнутому циклу на собственной электроэнергии.

В плазмотронах в качестве рабочего тела (плазмообразующего газа) могут применять­ся различные газы: воздух, углекислый газ, метан, их смеси. Выделение углекислого газа из продуктов плазменной переработки твёр­дых отходов с последующим использованием его в качестве рабочего тела плазмотрона снижает попадание этого парникового газа в атмосферу. Изменяя рабочее тело плазмо­трона, можно регулировать состав основных газовых продуктов переработки (соотноше­ние водорода и монооксида углерода) и вы­делять целевые компоненты (водород) либо направлять их на дальнейшую переработку, например для получения компонентов мотор­ного топлива.

Плазменная переработка отходов не требует их сортировки перед загрузкой в установку. Могут перерабатываться отходы с влажностью до 45%, в том числе сельскохо­зяйственные отходы (навоз, рисовая шелуха, солома, жмых и др.), илы со станций очистки сточных вод, тяжёлые нефтяные остатки.

Экспериментальная установка по этой технологии производительностью до 3500 т в год введена в действие в 2006 г. в Израиле (г. Хайфа).

Переплав

Оксид железа, образующийся при обжиге колчедана выходит из печи в виде огарка и поступает в отвал.

Пиритные огарки состоят из ж ел еза ( 40-6 3%)с небо льшими примесями серы (1-2%), меди (0,33-0,47%), цинка (0,42-1,35%), свинца (0,32- 0,58%), драгоценных (10-20 г/т) и других металлов.

Утилизация пиритных огарков возможна по нескольким направ­лениям: для извлечения цветных металлов и производства чугуна и стали, в цементной и стекольной промышленности, в сельском хозяйстве и др.

Извлечение цветных металлов из огарков. Для извлечения ценных компонентов из пиритных огарков используют различные методы обжига (хлорирующий, сульфатизирующий и др.).

Перед хлорирующим обжигом к огарку примешивают до 20% размолотой NaCl. В процессе обжига протекает ряд реакций, в результате которых медь переходит в растворимое соединение СuС1₂. Сера образует с NaCl сульф ат натрия. Оптимальная температуре обжига находится в проделах 550-600⁰С.

Другим условием для нормального течения процесса является достаточное содержание серы в огарке - для пе­ревода всего NaCI в Na₂S0_4. B случае недостатка серы к огарку добавляют свежий колчедан. Для того чтобы хлорирующий обжиг начался и затем шел автотермично, достаточно смесь подогреть до 200-300° С. Обжиг сопровождается выделением SO₂, S0₃, HCL.

Химизм протекающих процессов является достаточно сложным. Вначале происходит окисление сульфидов и образование хлорида железа по следующим реакциям:

2MeS + 30₂ - 2Me0 + 2S0₂,

MeO+SO₂ + 0,5O₂ -> MeS0₄,

S0₂ + 0,5O₂ -> S0₃,

Fe₂(S0₄)₃ + 6NaCl -> 3Na₂S0₄ + 2FeCl₃

Затем идет взаимодействие газовой фазы (0₂, SO,. S0₃, H₂O) с шихтой, которое приводит к формированию газообразных хлорирую­щих агентов:

2NaCl + S0₂ + 0₂ -» Na₂S0₄ + Cl₂,

4NaCl + 2S0₃+0₂ -> 2Na₂S0₄ + 2Cl₂,

2NaCl + S0₃ + H₂0 -» Na₂SO_} + 2HC1,

4FeCl₃+30₂ - 2Fe₂03 + 6Cl₂,

2FeCl3 + 3H₂0 -* Fe₂0₃ + 6HC1. (111.97)

Образовавшиеся Cl₂и HC1 взаимодействуют с оксидными и суль­фидными соединениями находящихся в огарке металлов:

MeS + Cl₂+ 1,50₂ -> MeCl₂ + S0₃,

MeS + CI₂ + 0₂ -* MeCl₂ + SO2

MeS + 2HC1 +1,50₂ - MeCl₂+ S0₂ + H₂0,

Me0 + 2HC1 ->MeCl₂+H₂0,

2Me + 3Cl₂ -»2MeCl₃.

Суммарно и приближенно процесс хлорирующего обжига отно­сительно меди может быть выражен следующим уравнением:

Си + 2S + 4NaCl + 3,50₂ + Н20 -> СиС1₂ + 2Na₂S0₄ + 2НС1.

В результате обжига 85-90% огарковой меди превращается в во­дорастворимую соль СuCl₂.

Полученную вытяжку обрабатывают железным скрапом для выде­ления цементной меди. Эту операцию проводят без доступа возду­ха, так как в присутствии кислорода происходят реакции, ведущие к образованию Fe(OH)₃, который загрязняет получаемую цементную медь. Цементная медь содержит 70-90% Сu и большое количество загрязнений. Она может быть отправлена на переплавку в черновую медь или использована для получения медного купороса.

Степень извлечения меди из огарка составляет 95-96%. Выще­лоченный огарок просушивают в механических печах до влажности 8-10%_т а затем агломерируют или брикетируют с последующим об­жигом в печах канального типа при температуре размягчения Fe₂0₃ (> 1200° С). После такой обработки огарок идет на доменную плав­ку. Переработка 1 т огарка (~ 0,5% Сu) может дать до 4,5 кг меди и 900 кг агломерата.

Агломерация - высокотемпературная обработка огарка, приводящая к выгоранию из него серы и получению кускового материала, пригодного для доменной плавки.

Конвенция ООН проходила с 3 по 14 июня 1993 года в Бразилии, в городе Рио-де-Жанейро, конференция собрала представителей 179 стран мира, присутствовало 114 глав государств и правительств. Конференция провозгласила необходимость к перехода к устойчивому развитию, лозунгом которого являлось «Оставим нашим детям не меньше того, что мы получили от предыдущего поколения».

Конференцией было определено невозможность движения развитых стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны. В основе концепции устойчивого развития находится три взаимосвязанные сферы жизни общества: экономика, экология и социальны процессы. В 20 веке приоритеты отдавались экономике, в результате экономика вступила в противоречие с экологией. Устойчивое и гармоничное развитие предусматривает следующие пункты:

1. Право людей на здоровую жизнь в гармонии с природой

2. Право на чистый воздух и воду

3. Право социального характера - безбедная жизнь, бесплатное здравоохранение и т. д.

4. Уменьшение разрыва между народами мира (житель индустриально развитых стран столько же ресурсов сколько, 20 человек из развивающихся стран, уровень жизни 1 американца соответствует 36 индейцем, 530 эфиопам, 360 китайцам) причем 20$ в день он тратит борьбу с ожирением.

5. Требуется совершенствование законов экологии

6. Следует исключить модель развития и потребления не способствующей устойчивости, нарушено правило одного процента.

Рассматривались следующие вопросы:

1. Экономическое развитие бедных стран. Экономический рост связанный с потреблением емкости в виде экологического капитала США и других индустриальных стран, которые вышли за пределы емкости своих пространств, и потребляют хозяйств емкость других стран.

2. Экологическое развитие планеты. Были рассмотрены глобальные проблемы: потепление климата, проблема биоразнообразия. Ядерные загрязнения, социальное развитие планеты (увеличение населения планеты, социальные последствия эко проблем, роль молодежи в общественных организациях по управлению государством, роль женщины в управлении государством, т е если государства сохранят и преумножат уровень потребления глобального экологического потенциала, то возможности для развивающихся и бывших соц. стран, для них рост экономики будет заблокирован, что увеличит расслоение общества по критерию качества жизни. т.е. богатые государства потребляют не только свою экологическую емкость, но и бедных стран, которые борются за выживание и являются поставщиками сырья и одновременно приемниками отходов от деятельности индустриальных стран.

Неизбежным спутников является нищета, конфликты, включая силовые.

Дата добавления: 2013-12-12