Основні негативні впливи на навколишнє середовище

1. Забруднення атмосфери сірковміс-ними газами та парами сірчаної кислоти. Попередження: Встановлення стадій додаткового абсорбційного очищення відхідних газів (санітарне очищення) та встановлення фільтрів для уловлення парів сірчаної кислоти.

2. Забруднення поверхневих вод кислими стоками. Попередження: Встановлен-ня станцій нейтралізації кислих стоків.

При кристалізації гіпсу в його кристалічні ґрати входять аніони НРО₄^-2, що приводить до утворення фосфогіпсу – багатотонажного відходу виробництва фосфорної кислоти. На 1т Р₂О₅ (у фосфорній кислоті) одержують до 8,5т фосфогіпсу дігідрату. Це сірий дрібнокристалічний комкуватий порошок вологістю до 40%. У перерахуванні на суху речовину містить до 94% СаSО₄. Основні домішки: фосфати, що не прореагували, сполуки F, Sr, не відмита Н₃РО₄; крім цього - сполуки Mn, Mo, СО, Zn, Cu, рідкісноземельних і інших елементів. Основну масу утвореного фосфогіпсу зараз скидають у відвали. Вартість транспортування і збереження пов'язані з витратами, що досягають 40% (капітальні витрати – 30%, експлуатаційні витрати на утримання відвалів – 10%) вартості виробництва екстракційної кислоти (тобто основного виробництва). У відвалах накопичено більш 150млн.т фосфогіпсу. Пилування відвалів поширюється в радіусі 10км.

ФОСФОГІПС - один з найбільш багатотонажних відходів хімічної промисловості, який стоїть в ряду найбільш масових забрудників навколишнього природного середовища.

Для одержання 1 т Р₂О₅ у вигляді 54%-го розчину екстракційної фосфорної кислоти витрачається до 220 м³ води. Близько 95% цієї кількості йде на охолодження. Однак у виробничому процесі утворюється велика кількість забруднених стічних вод – до 120м³/год.

Термічний спосіб одержання Н₃РО₄ заснований на відновленні фосфору з фосфатів в електродугових печах за допомогою вуглецю (коксу) і флюсу (SiО₂) при температурі 1400-1600^оС:

Са₃(РО₄)₂ + 5С + 2SiО₂ = Р₂ + 5СО + Са₃Si₂О₇ + Q(виділяється)

Процес супроводжується побічними реакціями, найважливіші з яких:

Са₃(РО₄)₂ + 8С = Са₃Р₂ + 8СО

Са₃Р₂ + 6С = 3СаС₂ + Р₂

2Са₂ + Si₂ = 2СаО + SiF₄↑

Fe₂O₃ + 3C = 2Fe + 3CO

3Fe + P₂ = Fe₃P₂

У газову фазу переходить 60% фтору, що міститься в сировині (у вигляді СаF₂ або SiF₄ з домішкою НF).

На 1т фосфору, одержуваного в електропечі утворюється до 4000м³ газу, що містить, об’єм. %: Р – 6-10, СО – 70-80, (з домішками N₂, H₂, CO₂, H₂S, SiF₄, PH₃ (фосфін ГДКсс=0,001мг/м³), ферофосфор – 0,1-).5т (70-73%Fe, 24%Р), пил – 0,05-0,35т, силікатного шлаку 7,5-11т (силікати й оксиди Ca, Mg, Al, Fe), від5 до 120 г/м³ полідисперсного пилу.

При спалюванні 1кг Р виділяється 24,6 МДж тепла, при гідратації – ще 3МДж. У процесі гідратації утворюється туман Н₃РО₄.

На одному підприємстві по одержанню фосфорної кислоти одержують до 2млн.т на рік шлаків.

Для виробництва 1т фосфору потрібні:

фосфорит (21,5% Р), т – 12,

кварцит (95% SiО2), т – 0,5-1,0,

кокс, т – 1,5,

електроенергія, кВт*год – 15500 = 15,5МВт*год,

природний газ, м³ – 100.

При цьому одержують у вигляді відходів:

шлак, т – 10-11,

ферофосфор, кг – 40-100,

грубний газ (СО), м3 – до 4000.

Для одержання 1т 100% термічної Н₃РО₄ потрібні:

Р, т – 0,32,

пара, МДж – 1,02,

електроенергія, кВт*год – 120,

вода – 200м3.

ВИРОБНИЦТВО КАЛЬЦИНОВАНОЇ СОДИ Na₂CO₃

Розсіл, що містить 300-310г/дм3 NaCl насичують в абсорбційній колоні аміаком, а потім піддають карбонізації в барботажній колоні під тиском. Осад, що випав,NaHCO₃ відфільтровують і прожарюють. З фільтрату регенерують аміак за допомогою Ca(OH)₂ і пари.

Ca(OH)₂ одержують гасінням CaO, отриманого при випалі вапняку. У цьому процесі одержують і CO₂, що йде на карбонізацію розчину.

Після регенерації NH₃ залишається розчин, що містить близько 100г/дм3 CaCl₂ і 50г/дм3 NaCl, що не прореагував, – дистилерна рідина.

Для виробництва 1т Na₂CO₃ потрібні:

NaCl – 1,6т,

CaCl₂ – 1,1-1,25т,

NH₃ – 2,5кг,

кокс – 90кг,

електроенергія – 40кВт*год,

умовного палива – 120кг,

Н₂О – 75м³.

При цьому як відходи виходить 8-12м³ дистилерної рідини, що містить до 1 т СаС1₂ і 0,5 т NаС1 (концентрація сухого залишку 200-250кг/м³), що складують у спеціальних шламонакопичувачах – «білих морях» - що займають більше 350га біля содових заводів, де відбувається їхнє поступове зневоднювання. Щорічно площа шламонакопичувачів збільшується на 30-40 га. Крім дистилерної рідини відходами виробництва кальцинованої соди є шлами очищення розсолу, що складаються із CaCO₃ і Мg(OH)₂, газів карбонізаційних колон і колон-промивачів газу, що відходять, повітря фільтрів, що містить NН₃, газів, що відходять від обпально-вапняних печей і містять оксид вуглецю.

Дата добавления: 2014-01-04