Химический комплекс

Из всех видов минерального сырья особое место занимают агрохимические фосфорсодержащие руды, от которых в значительной мере зависит плодородие почв, а с учетом истощения богатого фосфором сырья важнейшей проблемой является эффективное использование полезных компонентов недр и руды.

Значение фосфора в природе крайне важно. Минеральный фосфор входит в состав костной ткани позвоночных и наружных скелетов ракообразных и моллюсков. Фосфор присутствует в мягких тканях растений и животных. Фосфорсодержащие органические соединения обеспечивает превращение химической энергии в механическую энергию мышечных тканей. Этот элемент входит в состав нуклеиновых кислот, регулирующих наследственность и развитие организмов.

Производство фосфорных минеральных удобрений – главная сфера применения фосфатного сырья. Более полная выемка попутных полезных компонентов из фосфоритов и апатитов путем флотации, т.е. использовании различной плотности материалов относительно плотности воды.

Одним из важнейших попутных компонентов апатитовых руд является нефелин

Еще один минерал, имеющий большое значение и содержащийся в апатитовых рудах - сфен. В состав данного соединения входит титан (CaTiSiO₄(O,OH,F)), а диоксид титана - важный компонент при производстве лакокрасочных изделий. Перспективность сфена как сырья связана с большими запасами этого минерала в нашей стране (главным образом в Хибинах) и, с учетом комплексной переработки апатитовых руд и низкой себестоимостью содержащегося в них оксида титана (TiO₂).

В настоящее время существуют различные технологические системы и способы переработки сфенового концентрата: хлорная; азотнокислая; сернокислая; спекание с поваренной солью, кремнефторидом, сульфатом аммония. Однако наиболее приемлемой является сернокислая технология, когда как другие методы очень сложны и не получили промышленного развития.

Оптимально сфеновый концентрат разлагается при использовании 50 – 55 %-ой серной кислоты с расходом 1.5 т на 1 т концентрата и протекании процесса в течение 20 – 30 часов и в температурных условиях 130° С. В результате получается 1 т товарного ТiО₂ на каждые 4 т сфенового концентрата и 6 т серной кислоты.

В нашей стране и за рубежом проводятся работы по получению из горючих сланцев битумов, масляных антисептиков для древесины, ядохимикатов, серы, гипосульфита, бензола, лаков, клеев, дубителей, шлаковой ваты, матов для строительной индустрии, портландцемента и многого другого.

В химической промышленности также используются отходы производства диметилтереоргалата для синтеза алкидных полимеров. Отходы катализаторов производства мономеров используется в строительных лакокрасочных пигментах. Отходы гидроксилсодержащих соединений от производства ксилита идут на изгототовление простых и сложных олигоэфиров – компонентов лакокрасочных материалов, отходы производства меланина – ПАВ-диспергаторов. Катализаторы алкинирования бензола изготавливаются из аллюминесодержащих отходов кабельной промышленности. Отходы производства капролактама - компоненты смазочных материалов или пластифицирующие добавки к бетонным смесям. Из катализаторов нефтепереработки выделяются металлические компоненты: сульфат молибдена (Мо(SО₄)₃), оксида ванадия (VO₅), тригидрит оксида алюминия, никелево-молибденовый концентрат и др. Возможно использование кислых гудронов для выработки из воды аммонийных солей, пригодных для использования, как в пресной воде, так и в морской. Кислые гудроны можно применять совместно с нефтяными шлаками в дорожном и коммунальном строительстве.

Вопросы для самоконтроля:

1. Изложите критерии классификации вторичных материалов и ресурсов (ВМР)?

2. Приведите условия возможного использования ВМР?

3. Дайте классификацию ВМР по происхождению?

4. Приведите основные положения малоотходных и безотходных технологий (МБТ)?

5. Перечислите основные направления осуществления малоотходных и безотходных технологий?

6. Какие условия необходимо соблюдать по осуществлению МБТ?

7. Дайте характеристику топливно-энергетическому комплексу (ТЭК).

8. Приведите классификацию отходов топлива по составу.

9. Изложите основные различия отходов по физико-химическим свойствам.

10.Дайте общую характеристику химическому комплексу?

11.Охарактеризуйте фосфор как основной химический элемент плодородия.

12.Перечислите технологические системы и способы переработки химического сырья?