18. Металлургия меди, свинца и цинка. Оценка воздействия.

Пр-во меди. Осуществляется пирометаллургическим способом (80% мирового пр-ва) и гидрометаллургическим. 2 группы руд: 1) Сульфидные – халькопирит CuFeS2, халькозин Cu2S. 2) Окисленные – малахит, азурит. Еще есть самородные руды. Технология произв-ва: 1. Обогощение. После обогащения содержание меди в концентрате увеличивается. Доля серы примерно 45%, для удаления серы концентрат обжигают, газы, образующиеся при обжиге используют для получения серной кислоты. 2. Плавка на штейн. После обжига концентрат плавят в отражательных печах. В рез-те получают полупродукт – штейн и шлак. Штейн – расплав сульфидов металла. Жидкий штейн заливают в конвертеры, продувают воздухом. 3. Конвертер. В конвертере сера выгорает и образуется черновая медь, содержащая 99,5% Cu. 4. Рафинирование. Для очистки черновой меди ее рафинируют электролитическим способом. Основными отходами пр-ва являются шлаки, сернистые газы с низкой концентрацией SO2, засоленные стоки гидрометаллургических цехов.

Пр-во свинца. Свинец (Pb) в природе встречается в виде сернистыхPbS , углекислых PbCO3 и сернокислых PbSO4 соединений. Промышл-ое значение имеют сульфидные руды с содержанием Pb свыше 4%. Пирометаллургический способ переработки. 1. обогащение - флотация 2. обжиг концентрата – удаление серы и спекают в куски 3. восстановительная плавка на штейн

- флюсы убирают серу

– водяное охлаждение

4. Рафинирование

Ряд последовательных переделов

После обогащения методом флотации получают концентрат с содержанием свинца от 40 до 78%. Затем этот концентрат проходит ряд последовательных стадий обработки. 1. На обжиговых машинах концентрат обжигается и одновременно спекается в куски. После добавления в полученную шихту известняка получают спек. 2. В шахтных печах с водяным охлаждением проходит восстановительная плавка, в рез-те получается черновой свинец-штейн., содержащий от 1 до 8% примесей. 3. Рафинирование проводится в несколько стадий. Рядом последовательных переделов из чернового свинца извлекают медь, олово, сурьму, золото. Загрязнение: 1. твердые (свинцовый кек) 2. воздух - сернистые газы, SO2, медь, олово, мышьяк, золото 3. вода - cоли .

Пр-во цинка. Руды: 1. сернистые ZnS сфалерит, 2. углекислые ZnCO3, 3. сернокислые PbSO4. 2 способа получения: пирометаллургический и более распространенный гидрометаллургический. Технология: 1. обогащение - флотация 2. обжиг концентрата – удаление серы и спекают в куски 3. восстановительная плавка на штейн

- флюсы убирают серу

– водяное охлаждение

4. Рафинирование.

Бедствием являются отвалы цинкового кека, содержащие цинк, свинец, медь, кадмий и ряд драг.металлов. Цинковый кек при высыхании пылит, загрязняя атмосферу. Твердые отходы – свинцовые кеки и клинкер, где концентрируются свинец, медь и др. В воздух поступает оксид мышьяка, пыль, в воду – соли. А так же происходит их охлаждение.

19. Технология получения стали. Различные способы плавки. Оценка воздействия на природу каждого из способов. Сущ. 3 способа получения стали: 1. Кислородно-конверторный, 2. Мартеновский, 3. Электрический. Получение стали - выделение из чугуна излишков C, Mn и др. Сырье - чугун и скрап (доменный и стальной лом). 1. Кисл.-конверт.. Пропускается технологический О2 - образуются шлаки и отходные газы. Большое кол-ва тепла не нужно - приходит за счет реакции. 2 Мартеновская технология. В зависимости от исходных мате-риалов мартеновский процесс делится на скрап-процесс, при котором шихта содержит до 60-85% стального лома (скрапа) и 15-40% передельного чугуна в чушках, и скрап-рудный про-цесс, где основная часть шихты - жидкий чугун, а добавки скра-па - до 15%. 3. Стали с высокой температурой плавления и улучшенными качественными показателями варят в электропечах. В электрических дуговых и индук-ционных печах отсутствие окислительного пламени и незначительный доступ воздуха создают восстано-вительную атмосферу и обеспечивают воз-можность более тщательного раскисления стали. Шихта для плавки в дуговых печах содержит 90% стального скрапа и 10% передельного чугуна. Воздействия на ОС: 1. Процесс производства стали в конвертерах с продувкой ванны кислородом сверху связан с образованием большого количе-ства конвертерных газов, которые содержат высоко-дисперсную конвертерную пыль и газы - окись углерода, сернистый газ, окислы азота. Очистка конвертерных газов весьма сложна и сопро-вождается образованием сильно загрязненных сточных вод. 2. NОх (30%); пыль FexOx 15 кг на 1 т. 3 СО2. 3. Очень мало газов

20. Технология выплавки чугуна

Общая схема: 1. РУДА 2. АГЛОМЕРАЦИЯ 3. ДОМЕННЫЙ ПРОЦЕСС 4. ЧУГУН

Подробно:

1. Предварительная стадия

1.1. обогащение руды: размол, пульпа, отсадка, магнитная сепарация(пыль, шум, ЭМП)

1.2 коксование - при высокой температуре 900-1100 ° без доступа воздуха. Несколько десятков печей (обычно 60-70) компонуют в единую систему - коксовую батарею, обслуживаемую общим комплектом

В зависимости от ширины камеры, влажности шихты и ее насыпной массы, а также т-ры в простенках (обычно 1300-1370 °С) нагревание шихты длится 14-18 ч.

Для обогрева печей используют доменный, коксовый, генераторный и др. газы или их смеси.

Для его подогрева в спец. регенераторах, к-рые расположены под коксовой батереей и служат как бы ее основанием, используют теплоту продуктов сгорания газа.

Кокс формуется в виде монолита (коксового "пирога"), затем растрескивается на куски разной величины.

К концу процесса т-ры во всех слоях практически выравниваются.

После завершения коксование дверь камеры открывается с помощью спец. механизмов и раскаленный "пирог" подается коксовыталкивателем в тушильный вагон, перемещающийся по рельсам вдоль коксовой батареи.

Кокс тушится в этом вагоне мокрым способом - обильно орошается водой 2 мин.

Охлажденный кокс выгружается равномерным слоем на наклонную коксовую площадку (рампу), на грохотах с квадратными отверстиями разделяется по классам крупности (>40, 40-25, 25-10, <10мм) и направляется потребителям

Коксохимия, объемы выбросов загрязняющих веществ: Характерны значительные выбросы загрязняющих веществ. Из загрязнителей не отраженных в таблице, велики выбросы водорода, сероуглерода, аммиака, кислот, фенолов, углеводородов, бензола и цианидов. По данным видам загрязнителей коксохимия дает более половины выбросов всей совокупности металлургических производств.

Сухой способ тушения: Из форкамеры спец. установки кокс постепенно перемещается в камеру тушения, где с помощью N2 или др. инертных газов охлаждается до 200-220 °С. Газ движется снизу вверх навстречу кускам кокса и, охлаждая его, нагревается до 800-900 °С и направляется в котельную установку, где отдает теплоту для образования водяного пара. Охлажденный газ нагнетателем возвращается на тушение раскаленного кокса.

Источники стоков:

Башня тушения - СУХОЕ ТУШЕНИЕ:ОБЪЕМ ВЫБРОСОВ СОКРАЩАЕТСЯ, ПАР,ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ, РАСХОД ВОДЫ, УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА КОКСА; МОКРОЕ ТУШЕНИЕ :H2S, NH3, C6H5OH, СМОЛЫ, 3,4 БЕНЗ(А)ПИРЕН, СОДЕРЖАНИЕ ПРИМЕСЕЙ В ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЕ, ½ ТЕПЛА УХОДИТ В АТМОСФЕРУ

Фенольные стоки: ДО 2 Г/Л ФЕНОЛА, РОДОНИДЫ, ЦИАНИДЫ, NH3, СМОЛЫ, МАСЛА

1.3 Производство флюсов

1.4 производство огнеупоров

АГЛОМЕРАЦИЯ = РУДА+КОКС+ФЛЮСЫ -> ШИХТА-> СПЕКАНИЕ

2.1. ДРОБЛЕНИЕ ШИХТЫ:1/3 ПЫЛИ ВСЕГО ЗАВОДА, 3-20 КГ ПЫЛИ / 1 Т АГЛОМЕРАТА: Fe, Fe2O3, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, MnO, P2O5, S, C, As

2.2 Спекание шихты: Агломерационные газы:1. токсичность AsO, ZnO, 2 CO - около половины 3. SO2 – 50-60% от завода , 12 кг/1 т агломерата, свыше 25% оксидов азота, 25-30% пыли

2.3. дробление шихты

2.4. грохочение шихты

3. Доменный процесс – три процесса:

3.1. окисление углерода кокса. В конце процесса температура падает до 400-500 гр, 2 СО=СО2+С (сажа).

3.2 восстановление Fe

3.3. флюсы убирают примеси: Флюсы способствуют спеканию пустой породы и золы топлива

Пустая порода от железной руды содержит много кремнезема (SiO2). A флюсы СаСО3 (известняк, доломит)

способствуют отшлаковыванию S и F

III потока загрязнения

III.1. шлак

95% общей массы образовавшихся отходов:

• 36-38% SiO2

• 34-35% СаО

• 15-16% Al2O3

• 11-12% MgO

• По 0,5 – S, Fe, MnO

III.2. выбросы:

III.2. 1. Колошниковый газ:

15% - SO2, от всего завода

25-30% – CO

10% - NO

H2S, 1-2% H, CH4

III.2. 2. Колошниковая пыль (30% всей пыли), 50 (агломерат) – 150 (сырая руда)/1т чугуна

III.2. 3. Микропримеси:

– снижают качество стали и цену на мировом рынке в 1,5-2 раза

- их существенное влияние на свойство металла связано с их присутствием на границах зерен, определенным процессом межкристаллической ликвидации

+ тесная ковалентная связь с атомами железа приводит к ослаблению связей между соседними атомами железа

«Бродячие», мигрирующие элементы: Наиболее загрязняющие As Cu Sn Zn Pb Bi Cb. Могут быть легирующими в зависимости от концентрации Ni Cr Mo V. ИСТОЧНИКИ: Железные и марганцевые руды, Угли, Флюсы, Огнеупоры, металлолом. На разных стадиях они ведут себя по-разному: 1. В шламах 2. Оседают в домне и агломерации 3. С газами поступают в атмосферу

21, Минеральные удобрения. Для восполнения ежегодно выносимых из почвы питатель-ных веществ необходимо внесение минеральных удобрений. Однако систематическое применение удобрений в высоких дозах может вызывать серьезные нарушения в био-геохимическом цикле. Опасность загрязнения минеральными удобрениями связана с тем, что при современной технологии внесения удобрений растения усваивают только 50% элемен-тов питания, а остальные уходят со стоком, попадают в реки, озера. Влияние различных видов удобрений на водоемы, рас-тения, животных и человека неоднозначно. Азот-ные удобрения увеличивают содержание белка в зер-новых культурах. В то же время азотные удобрения пред-ставляют наибольшую опасность из-за большой подвижности нитратного азота. Этим вызвано обогащение связанным азотом водоемов и загрязнение им грунтовых вод. Сельскохозяй-ствен-ное производство дает не менее половины связанного азота, поступающего в водоемы. При использовании азотных удобрений опасность для здо-ровья связывается с возможностью накопления в растениях нитратов, нитритов, нитрозоаминов. Особенно опасны нитраты, переходящие в ор-ганизме че-ловека (под действием некоторых видов кишечных бактерий) в высокотоксичные нитриты и вызывающие, в частности, за-болевания крови у детей. Из нитритов могут образовываться нитрозоамины, обладающие канцерогенным эффектом. Фосфорные удобрения влияют на обра-зование в растени-ях аминокислот, белков, жиров, крахмала, сахара и других ве-ществ. Внесение фосфорных удобрений представляет несколько меньшую угрозу, чем азотных. Фосфат-ион мало-подвижен и прочно удерживается в почве. Однако повышенное поступление фосфорных удоб-рений в воду происходит при эрозии почвы. Это способствует эвтрофикации водоемов. Доля сельского хоз-ва в загрязнении вод фосфором не пре-вышает 10-15% (остальные дают пром-ть и бытовые стоки). При многолетнем применении больших доз фосфорных удобрений в почве могут нака-пливаться содержащиеся в них тяжелые металлы: уран, торий и их дочерние продукты радио-активного распада. Калийные. Внесение завышенных доз калийных удобре-ний представляет определенную опасность. Увеличение их кон-центрации может привести к значительному изменению массо-вого отношения калия и натрия к кальцию и магнию.

22.Твердые отходы промышленности. Методы хранения и утилизации. Каждая отрасль производства является источником образо-вания самых различных твердых отходов. Для их утилизации существует ряд методов, выбор которых определяется конкрет-ной характеристикой производства и его отходов. Можно выде-лить несколько направлений, которые обычно используются. 1. Термическая обработка для переработки твердых отхо-дов (необходима их предварительная сортировка, затем дроб-ление и из-мельчение). 2. Термическая обработка, включающая переплав (отвалы металлургических шлаков), обжиг (шлаки цветной металлур-гии), пиролиз (отходы пластмасс, резинотехнических изделий, шламы нефтепереработки), сжигание многих видов твердых отходов на органической основе. 3. Обогащение перерабатываемых материалов, содержащих черные и цветные металлы (фрагменты вышедшей из строя радиоэлектронной аппарату-ры и другие изделия на основе ме-таллов и сплавов). 4. Наиболее распространенной формой обезвреживания отходов является их складирование в специальных хранили-щах - складах, свалках. Такие хранилища занимают большие площади, являются источниками пыли и шума. Существует опасность загрязнения грунтовых вод вредными химическими веществами, поэтому хранилища должны быть непроницаемы для грунтовых вод. Несмотря на использование различных методов утилиза-ции отходов, остается проблема их использования. Один из перспективных путей - создание производствен-ных комплексов по переработке отходов в пределах областей (регионов), которые использовали бы технологии сбора, хране-ния и переработки конкретных отходов, создаваемых предприя-тиями данной территории. Необходимы также разработка и внедрение новых техно-логий утилизации. К их числу можно отнести плазмохимический метод. Процесс ликвидации отходов происходит в специальных установках, температура достигает 3000° и .бо-лее, возможно полное обезвреживание токсичных и особо токсичных веществ.

23.Животноводческие и птицеводческие комплексы, особенности их воздействия на ОС. Особенности воздействия зависят от объема комплексов, от специализации, Находятся очаги заболеваемости холера и т.д. Отходы - разносчики инфекционных заболеваний Угроза в том, что существующие типовые комплексы закладывались без очистных сооружений. Стандартное хранилище навоза - площадка, быстро переполняется и разливается по территории. Свиноводство птицеводство - самые крупные загрязнители. Сами отходы вносить нельзя - слишком концентрироыавны. Существующие способы - гидросмыв, сушка в резервуарах, разбавление до нужной концентрации + добавка минеральных удобрений.

24. Металлургия никеля. Оценка воздействия Никель – экспорт. Норильск – самый грязный город в РФ. Кольский п-ов, г. Никель. Руды: сернистые и окисленные. 2 сп-ба переработки – пирометаллургич, гидрометаллургич. Технология: 1. Плавка в отражательных печах. Штейн – расплав сульфида, шлак. 2. Расплав продувают кислородом, окисляются железо и сера. Получаем файнштейн. 3. Охлаждение 4. Дробят, размалывают, обогащают. Флотация (При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности) разделяют CuS (сульфид меди), NiS (сульфид никеля) 5. Обжиг концентрата – удаление серы, спекают в куски.Восстановительная плавка. Флюсы убирают серу. 6. Рафинирование (очистка от посторонних примесей) Загрязнение: воздух – концерогенные в-ва: тяж металлы, пыль, газообр вредные в-ва, диоксид серы. Вода – чем более тугоплавкий металл, тем больше воды на него расходуется. 25. Методы очистки сточных вод. Хим и физ-хим сп-бы очистки. Виды вод: 1. Охлаждающие – для охлаждения продуктов в теплообменных аппаратах. 2. Технологически воды – для растворения и образования пульп при обогощении и переработке руд. (а – промывающая (абсорбция) б – средообразающая (вода служит средой ЦБП, пульпа), в – реакционные). 3. Энергетическая – дает пар. Технологич вода контактирует с изделимями и загрязняется, образуя сточные воды. Ст воды бывают – бытовые (хоз-фекальные) и атмосферные. Осн источн загрязнения – недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных комплексов, животноводческиз, отходы пр-ва и тп. 2 группы сточных вод: содержащие неорганические примеси (в т.ч.токсические) – это сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, рудных фабрик и т.д. и содержащие яды – нефтеперерабат, нефетхим заводы и др. В стоках таких воду будут аммиак, смолы, нефтепродукты и тп. Уменьшается в воде содержание кислорода. 1. Физико – хим сп-бы очистки. Коагуляция (процесс укрупнения дисперсных частиц, они способны улавливать коллоидные и взвешенные частицы), флотация (при уменьшении давления из раствора выделяются пузырьки воздуха, они сближаются с твердой частицей гидрофобной и они поднимаются на пов-ть воды, образуя пену), адсорбция (сорбенты – активные угли, зола, опилки и тп), ионный обмен (для извелечения из сточных вод металлов и радиоактивных в-в) , экстракция, десорбция. Наиболее эффективный метод аэрации – продувание воздуха черех сточные воды. 2. Химические методы- нейтрализация, окисление и восстановление. Они дороги, тк происходит расход реагентов. 26.Свойства пестицидов, особенности воздействия на человека Пестициды - собиратель-ное название ядохимикатов, используемых в сельском хоз-ве для защиты растений и животных. К ним относятся: 1. гербициды - средства для уничтожения сорной расти-тельности; 2.инсектициды - средства борьбы с вредными насекомыми; 3. зооциды - средства против грызунов; 4. фунгициды - средства против возбудителей грибковых заболеваний; 5. бактерициды - средства против бактерий, возбудителей болезней. Наиболее широко применяемые пестициды - хлорорганические, фосфороорганические и ртутьорганические. К хлорорганическим можно отнести ДДТ, полихлорпилен, эфирсульфат (применяются против вредителей зерновых, зернобобовых, тех-нических культур, виноградников); к фосфороорганическим -карбофос, фосфамид, метилмеркаптофос (применяются против сосущих насекомых); ртутьорганические - гранозан, мерку-ран (употребляются для предпосевного протравливания семян). Все виды пестицидов имеют ряд общих свойств. 1. Высокая токсичность; 2. Куму-ляция - способность к накоплению. Пестициды становятся опасными по достижении определенной концентра-ции; 3. Стойкость - способность к разложению. Можно выделить несколько направлений, по которым про-слеживается негативное влияние пестицидов. 1. Как правило, тот или иной вид пестицидов употребля-ется для поражения определенного вредителя. Но, кроме этого, от пестицидов гибнет огромное количество животных, не яв-ляющихся объектом их применения. 2. Резистентность (устойчивость) к пестицидам у вреди-телей растет очень быстро. 3. Пестициды оказывают сильное воздействие на здоровье людей. Это относится, прежде всего, к населению, занятому в сельском хозяйстве. Ежегодно во всем мире отрав-ляются пес-тицидами от 400 тыс. до 2 млн. людей. Пестициды оказываются на втором месте по мутагенному действию среди всех веществ, которые вызывают мутации. При-мерно 2% новорожденных несут в себе новые наследствен-ные заболевания. Пестициды ведут к нарушению нормального течения беременности, увеличению числа мертворожденных, повышению числа спонтанных абортов. 4. Пестициды оказывают сильное влияние на всю живую природу. Они могут нарушать синхронность размножения жи-вотных, изменять их поведение. Применение гербицидов ведет к усиле-нию эрозии почв, утрате почвенного покрова. 27. Особ-ть влияние промыш-ти строймат. Стройматериалы. Отрасль включает большое число производств, начиная с добычи минерального сырья и заканчивая готовыми изделиями, ис-пользуемыми в строительстве. Выброс предприятиями отрасли вредных веществ в ат-мосферу производится в основном в виде пыли и взвешенных веществ (более 50% от суммарного выброса в атмосферу), оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота. Кроме того, в выбросах присутствуют сероводород, формальдегид, толуол, бен-зол, пятиокись ванадия, ксилол и другие вещества. Основными источниками загрязнения являются цемент-ные, асбесто-цемент-ные, известковые производства, предприятия по производству кровельно-изоляционных материалов, керамзитобетонные заво-ды, бетонное и асфальтобетонное производство.