Введение

Применяемые в настоящее время хладо- и теплоносители на основе на основе водных растворов Деятельность заводов вискозных волокон и нитей как в нашей Республике, так и за ее пределами, привела к накоплению твердых цинксодержащих отходов и породила две серьезные проблемы: экологическую и экономическую. В Республике Беларусь уровень использования промышленных отходов составляет около 16 % /1–8/.

Отходы зачастую не используются, а складируются в шламонакопителях, которые занимают значительные земельные площади, оказывая негативное влияние на окружающую среду. Аномально высокие концентрации цинка (10000 мг/кг) выявлены в почвах города Светлогорска, в зонах влияния хранилищ цинксодержащих отходов завода искусственного волокна РУП «СПО «Химволокно» (ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) для валовых форм цинка 100 мг/кг) /9/. Наибольшее количество тяжелых металлов в Республике Беларусь принимает река Днепр (на 2004 год – 30,29 т цинка). Сточные воды города Могилева значительно загрязнены цинком, до 3,9ПДК /10/. ПДК цинка в водоемах рыбохозяйственного значения составляет 0,01 мг/дм³ /11/.

Согласно технологическому регламенту № 210000-1-2005 ОАО «Могилевский ЗИВ» при мощности производства 5000 т/год ежегодно со сточными водами в шламонакопители поступает до 95 т цинка (до 2000 года – около 250 т/год). В отходах вискозного производства содержание цинка составляет 5–12 % (масс.) (в отдельных случаях 40–50 % (масс.)) /2, 8, 12, 13/. Содержание цинка в шламах Могилевского ЗИВа в виде сульфида и карбоната составляет 6–10 % (масс.) /2/.

Значение переработки вторичного металлического сырья постоянно растет. Около 30 % от объема используемого цинка составляет вторичный металл. Более 50 % цинка, используемого в производстве латуни, получают из отходов /12/.

Таким образом, очевидна необходимость разработки универсальной, экологически безопасной, экономичной технологии переработки цинксодержащих отходов. Более того, переработка отходов, как правило, может быть направлена на удовлетворение нужд малотоннажной химии Республики Беларусь. В нашей работе разработан способ переработки цинксодержащих отходов вискозного производства с получением окрашенного, химически активного и инертного оксидов цинка без использования стадий обжига и электролиза.

Стадии обжига и электролиза входят в технологическую цепочку всех классических и наиболее распространенных способов переработки цинковых руд и отходов, несмотря на их ресурсо-, энергоемкость, большую экологическую нагрузку /12, 13/.

Основная часть работы

1 Диаграмма состояния водного раствора нитрата натрия

  1.1 Экспериментальное определение кривых охлаждения водного раствора нитрата натрия

1.2 Диаграммы состояния водного раствора нитрата натрия и её анализ

2. Применение водного раствора нитрата натрия в качестве аккумулятора холода

1.4 Утилизация побочных продуктов

1.5 Способы получения и применение оксида цинка

1.6 Выводы по литературному обзору

Анализ литературных источников показал, что разработанные в настоящее время способы переработки носят узкое применение, например, использование для извлечения из гидроксидных, карбонатных отходов цинка растворов щелочей или аммиака и невозможность их применения для утилизации сульфидных отходов. Использование для извлечения цинка растворов кислот более универсально, но в основном связано с получением металлического цинка с помощью электролиза, являющегося энергоемким процессом. Обжиг отходов с получением окрашенных пигментов или металлического цинка является достаточно интересным способом утилизации в силу большого спроса на пигменты и различные наполнители, на металл, но влечет за собой высокие энергозатраты, невозможность организации малотоннажных производств и большое экологическое давление.

Очевидна необходимость разработки не только универсальной, экологически безопасной, экономичной технологии переработки цинксодержащих отходов, но глубокого изучения всех физико-химических особенностей предлагаемого способа, что позволит гибко регулировать процесс, не допуская перерасхода сырья и энергоресурсов.