32.Концентрирование сырьевых материалов и выделение полезного компонента методом выпаривания, кристаллизации, фильтрации.

В сырье наряду с полезными элементами присутствуют примеси, поэтому перевозить такое сырьё на место переработки нецелесообразно. Поэтому встаёт вопрос об обогащении сырья. Он очень актуален. Существует 2 точки зрения: 1) экономически нецелесообразно транспортировать сырьё с примесями потребителю 2) применение более чистого, концентрированного сырья позволит получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. На месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Наиболее распространенными методами обогащения являются выпаривание, кристаллизация, фильтрация.

Выпаривание - метод выделения растворителей из раствора. Испарение может происходить в результате парообразования (на поверхности ) и в результате упаривания растворителя : получается твёрдое кристаллизованное вещество. Этот процесс может происходить при постоянной температуре и давлении. Выбор зависит от концентрации растворов. Для концентрированных растворов - постоянная температура. Если процесс ведется при нагревании, то необходимы затраты для повышения температуры до кипения + энергозатраты на транспортировку и отвод паровой фазы. На испарение 1 кг воды требуется 2800 кДж тепла. Пути возможной экономии тепла - комбинированные выходные установки - сочетание более концентрированного раствора с низкой энергопотребляемостью при удалении растворителя. Процесс выпаривания состоит из двух стадий: 1) удаление основного количества воды, 2) выпаривание самого концентрированного раствора.

Кристаллизация - образование новой твердой фазы из раствора, расплава. Твёрдые частицы образуются из пресыщенного раствора. Если растворенные вещества при повышении температуры увеличиваются, то кристаллизацию необходимо вести в более низких температурах. В некоторых случаях для выделения веществ используют метод осаждения. Например: Ca (NO3)2 + (NH4)2CO3 = CaCO3+2NH4NO3.

Фильтрация (фильтрование суспензиями) - жидкая фаза отделяется от твердой, образуется слой осадка твердой фазы на фильтровальных перегородках. Оказывает большое влияние структура осадка: крупно- или мелкокристаллические осадки. Также большое влияние оказывает вид фильтра и самого раствора. После фильтрации получают влажные осадки.

33. Утилизация отходов как основа безотходных и малоотходных технологий.

Самой идеальной технологией является безотходная технология, т.е. использование самих отходов в производстве. Например: безотходной технологией может быть производство кирпича. Для того, чтобы повысить устойчивость кирпича добавляют бой стекла. Важно максимально использовать отходы, тогда снижается использование материалов и расход энергии.

Проблема создания экологически чистой среды очень важна. Опасность представляет загрязнение водоемов, т.к. вода попадает в почву и питьевая вода загрязняется тяжелыми металлами.

Проблема использования твёрдых отходов, уменьшение площадей для отходов - важнейшая проблема. Больше всего выбросов с Белэнерго и Белнефтехим. Эти предприятия можно будет закрыть, если мы научимся использовать отходы.

Отходы изношенной футеровки - при кладке печей. Можно использовать как добавку для получения жаростойких бетонов.

Отходы микробиологической промышленности: основной - лигнин - до 1 т в год. Лигнин - масса коричневого цвета с влажностью 60%-70%, поэтому его следует сушить до влажности 10%-15%. Далее этот порошок можно использовать: как добавку в производстве аглопарита. Отходы чёрной металлургии : доменные, сталеплавильные шлаки ( 200-300 тыс. в год ). Они могут быть использованы для получения щебня, минеральной ваты, входящей в состав ячеистых бетонов, портланд - цемента, в кирпичном производстве используются как отощающая добавка. Сталеплавильные шлаки используются в дорожном строительстве, производстве цемента