- •2. Сырьё химической промышленности. Вода.
- •2.1. Понятие о сырье. Виды и классификация сырья
- •2.1.1. Классификация сырья
- •2.1.1.1. Рудное минеральное сырьё
- •2.1.1.2. Нерудное минеральное сырьё
- •2.1.1.3. Горючее минеральное сырьё
- •2.1.1.4. Сырьё растительного и животного происхождения
- •Требования к сырью
- •2.2. Вода. Характеристика природных вод
- •2.2.1. Водные ресурсы и химическая технология
- •2.2.2. Качество воды и требования к ней.
- •Общая схема водоподготовки
- •2.3. Питьевая вода. Очистка питьевой воды
- •Жесткость воды
- •2.3.1. Очистка питьевой воды
- •2.3.1.1. Отстаивание
- •2.3.1.2. Коагуляция
- •2.3.1.2.1. Механизм коагуляции коллоидных частиц
- •2.3.1.2.2. Химические методы удаления временной жёсткости
- •2.3.1.3. Фильтрация
- •2.3.1.4. Обеззараживание
- •Промышленная водоподготовка
- •2.4. Подготовка промышленной воды
- •2.4.1. Умягчение – защита от выпадения солей жесткости
- •2.4.1.1. Физические методы умягчения воды
- •2.4.1.2. Химические методы умягчения воды
- •2.4.1.3. Физико-химические методы умягчения воды
- •2.4.1.3.1. Механизм действия ионитов
- •2.4.2. Обессоливание
- •2.5. Деаэрация или дегазация
- •Водооборотные циклы химических производств.
2.1.1.2. Нерудное минеральное сырьё
Нерудное минеральное сырьё - это горные породы или минералы, которые используют для:
- производства неметаллов - серы, хлора, фосфора;
- других химических продуктов - удобрений, соды, щелочей, кислот.
Нерудные ископаемые условно делят на несколько групп.
1. Строительные материалы - это минеральное сырьё, используемое в строительстве (гравий, песок, глины, строительные камни, кирпич, цемент).
2. Индустриальное сырьё - полезные ископаемые, используемые без химической переработки в различных отраслях промышленности (графит, слюда, асбест).
3. Химическое минеральное сырьё - полезные ископаемые, которые подвергаются химической переработке (сера, селитра, фосфоритная мука, поваренная и калийная соли).
4. Драгоценное, полудрагоценное и поделочное сырьё: алмазы, изумруды, рубины, малахит, яшма, мрамор.
2.1.1.3. Горючее минеральное сырьё
Горючее минеральное сырьё - это ископаемые, которые могут служить в качестве топлива (каменный и бурый угли, горючие сланцы, нефть, природный газ).
Топливом называют естественные или искусственные горючие органические материалы, служащие источником тепловой энергии и сырьём для химической промышленности.
По агрегатному состоянию все виды топлива делят на твёрдое, жидкое и газообразное.
2.1.1.4. Сырьё растительного и животного происхождения
Сырьё растительного и животного происхождения является продуктом сельского хозяйства (животноводства, земледелия, растениеводства), рыбного и лесного хозяйства.
По своему назначению эти виды сырья делятся на пищевое и техническое сырьё.
К пищевому сырью относятся животное и растительное сырьё, перерабатываемые в продукты питания.
Техническим сырьём называются те продукты, которые для пищевых целей непригодны, но после механической и химической обработки используются в промышленности и быту (дерево, хлопок, лён, кожа, шерсть, пушнина).
Подразделение сырья животного и растительного происхождения на пищевое и техническое достаточно условно. Пищевое сырьё нередко перерабатывается на технические продукты:
- картофель и другие продукты перерабатываются на этиловый спирт;
- некоторые животные и растительные масла перерабатываются на мыло и косметические средства.
Ценность сырья зависит от уровня развития техники. Например, хлористый калий в 19 веке был используемым отходом при извлечении хлористого натрия из сильвинита. В н.в. хлористый калий – исходное сырье в минеральных удобрениях. К веществам, используемым в качестве химического сырья, предъявляется ряд общих требований.
Требования к сырью
Сырье для химического производства должно обеспечить:
– мало стадийность производственного процесса;
– агрегатное состояние системы, требующее минимальных затрат энергии для создания
– оптимальных условий протекания процесса;
– минимальное рассеяние подводимой энергии;
– возможно более низкие параметры процесса;
– максимальное содержание целевого продукта в реакционной смеси.
Для удовлетворения данных требования сырье (особенно минеральное, извлеченное из природной среды) подвергают ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ.
Основные операции подготовки сырья:
1. Измельчение
Далее проводят классификацию или рассеивание материала.
Классификация (разделения однородных сыпучих материалов на фракции (классы) по размерам составляющих их частиц).
Обезвоживание материала достигается методами стекания, отстаивания (жидкая система) и сушки.
Сушкой называется процесс удаления влаги или другой жидкости из твердых материалов путем ее испарения и отвода образовавшегося пара.
Обогащением называется процесс отделения полезной части сырья от пустой породы (балласта) с целью повышения концентрации полезного компонента. В результате обогащения сырье разделяется на концентрат полезного компонента и хвосты с преобладанием в них пустой породы.
Выбор метода обогащения зависит от агрегатного состояния и различия свойств компонентов сырья. Для твердого вещества чаще всего применяют механические способы обогащения:
– рассеивание (грохочение),
– гравитационное разделение,
– электромагнитная и электростатическая сепарация,
– флотация (специальный физико-химический метод).
Химические способы обогащения основаны на применении реагентов, которые избирательно растворяют одно из веществ, составляющих смесь, или образуют с одним из веществ соединения, легко отделяемые от других при плавлении, испарении, осаждении раствора. Пример, обжиг минералов для разложения карбонатов, удаление кристаллизационной влаги, выжигание органических примесей.
