Очистка газов от СО2.

В настоящее время в промышленной практике применяются в основном три метода очистки газа от СО₂: водная, щелочная (NаОН или Nа₂СОз) и моноэтаноламиновая.

Очистка газа водой осуществляется под давлением 12—30 атм ипри этом степень очистки не превышает 80%. Метод требует боль­ших расходов электроэнергии. Очистка газа щелочью является дорогостоящей операцией и поэтому применяется лишь для погло­щения малых концентраций СО₂. Наиболее совершенной является моноэтаноламиновая очистка, которая находит все более широкое применение.

Исследовали следующие методы: поглощение СО₂ водноаммиачным раствором с одновременным полученим углеаммонийных солей; поглощение СО₂ суспензией СаSO₄ в аммиачной воде с одновременным получением сульфата аммония; поглощение СО₂ раствором гидросульфида кальция с выделением в газовую фазу сероводорода; интенсификация процесса очистки газа от СО₂ раст­вором моноэтаноламина в ротационных аппаратах, совместное по­глощение СO₂, Н₂ и других кислых компонентов из коксового газа торфоаммиачным поглотителем в аппаратах с кипящим слоем. В первых двух случаях продукты очистки — углеаммонийные соли и сульфат аммония — являются удобрениями для сельского хозяй­ства. Третий метод является одной из стадий процесса синтеза тиомочевины. В последнем методе получается комбинированное органоминеральное удобрение.

Заключение

Одна из особенностей руд цветных металлов заключается в том, что они содержат относительно небольшую долю основного металла. Содержание меди в рудах очень редко превышает 5%, свинца и цинка - 6-7%, а молибдена - всего 0,1-0,2%. Исключением являются руды для производства алюминия, с содержанием основного металла до 30%.

Для получения 1 т металла необходимо переработать 100-200 т руды, а в ряде случаев и более. Балластная, неиспользуемая часть сырья переходит в твердые и газообразные отходы. Тенденция вовлечения в переработку все более бедного природного сырья вызывает увеличение отходов - газообразных, твердых и жидких.

В рудах цветных металлов наряду с основным металлом содержатся многие рассеянные и редкие элементы. Имеется большое количество токсичных веществ, среди которых выделяются сера, мышьяк, сурьма, селен, теллур и др. В ряде случаев токсичными являются и остаточные цветные металлы (свинец, цинк, медь, кадмий, ртуть и др.). Использовать руды цветных металлов нужно комплексно, извлекая из них все полезные компоненты.

В настоящее время из минерального сырья, перерабатываемого на предприятиях цветной металлургии, извлекается 74 из 104 элементов таблицы Менделеева.

При общей схожести производства цветных металлов можно все-таки выделить технологические особенности, требования к размещению, специфику загрязнения окружающей среды при получении различных металлов.

При всех различиях в технологии, выбросах, воздействии на природу и человека, которые имеются в цветной металлургии, можно выделить несколько проблем, являющихся общими для отрасли в целом.

1. Предприятия отрасли - источники поступления в окружающую среду различных канцерогенных веществ, в первую очередь тяжелых металлов. Для уменьшения их выбросов необходима смена устаревших технологий, неэффективного очистного оборудования.

2. Проблема переработки шлаков. Шлаки цветной металлургии отличаются чрезвычайным разнообразием. Кроме того, на единицу выплавляемого металла их образуется больше, чем при выплавке чугуна и стали (на 1 т чугуна образуется от 0,2 до 1 т шлаков, при выплавке никеля - до 15 т, меди -10-30 т). В состав шлаков (кроме оксидов кремния, алюминия, кальция, магния, железа, марганца) входят такие ценные компоненты, как медь, никель, кобальт, цинк, свинец, кадмий, редкие металлы. Комплексная переработка шлаков включает несколько стадий, прежде всего предварительное извлечение цветных и редких металлов из шлаков. Содержание цветных металлов в шлаках пирометаллургических процессов во многих случаях превышает их содержание в исходных рудах.

3. Устранение или снижение выброса в атмосферу диоксида серы, так как цветная металлургия дает около 20% всех загрязнений атмосферы этим веществом. Решения этой проблемы нет пока даже в теоретическом плане. Это связано с тем, что чаще всего концентрация S0₂ в выбросах медеплавильного, свинцового, никелевого, цинкового производств значительно ниже того предела, при котором возможна эффективная переработка их на серную кислоту.

4. Улавливание пыли и газообразных вредных веществ (HF, С12, мышьяка и др.) из отходящих газов.

5. Введение оборотного водоснабжения. При производстве цветных металлов расходуются значительные количества воды. По усредненным данным, при производстве 1 т алюминия требуется 146 м³ воды, свинца и цинка - по 360, олова - 750, меди -775, титана - 960, никеля - 2420, вольфрама - 2470, молибдена -2480 м³ воды. Значительная часть потребляемой воды используется для технологических нужд (обогатительные фабрики, гидрометаллургические переделы, мокрая очистка газов и т. д.).

6. Сточные воды предприятий цветной металлургии содержат в своем составе грубодисперсные примеси, нефтепродукты, ионы тяжелых металлов, сульфаты, хлориды, фториды и т. д. Существующие способы очистки позволяют существенно уменьшить концентрации этих элементов. Однако даже глубокая очистка сточных вод не может гарантировать сохранение качества водных объектов. Отсюда - необходимость перевода предприятий отрасли на бессточный режим работы, на организацию замкнутых циклов водоснабжения.

Список литературы

1. Ганз С.Н., Кузнецов И.Е. Очистка промышленных газов. Киев, 1967

2. Очистка промышленных газов и вопросы воздухораспределения. Сборник статей. Л.,1969

3. Очистка промышленных выбросов и утилизация отходов. Сборник научных трудов. Л.,1985

4. С. Б. Старк. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. М. - «Металлургия», 1977.

5. www.ecology-portal.ru - экологический портал

6. http://lib.uni-dubna.ru/search/files/gdoclad98/Part5-1.htm - Государственный доклад "О состоянии окружающей среды Российской Федерации" в 1998 году.