Струнников
С.Г.
Восточно-Казахстанский
государственный технический университет им. Д.Серикбаева (Кафедра «Химия,
металлургия и обогащение»)
Токсичность мышьяксодержащих
продуктов свинцово-цинковых предприятий
Переход к экологически более безопасным технологиям в металлургии
тяжелых цветных металлов невозможен без решения проблемы утилизации мышьяка,
который содержится практически во всех видах перерабатываемого в Казахстанском
и Сибирском регионах минерального сырья..
. При решении вопросов о приемлемых формах
нахождения мышьяка в отвалах и методов складирования и хранения этих отходов
необходимо учитывать их санитарно-гигиенические особенности, а именно:
-
Большинство соединений
мышьяка (в том числе и арсенат и арсенит кальция) представляют собой высокотоксичные
вещества.
-
Эти соединения в
складируемых отходах способны загрязнять мышьяком контактирующие с ними объекты
окружающей среды выше
-
санитарных норм и тем
самым представляют значительную
опасность для экологической обстановки в регионе.
При этом
приемлемыми следует признавать только те формы мышьяксодержащих соединений и
методы их складирования, которые не создают угрозы загрязнения окружающей
среды. В соответствии с требованиями норм безопасности все отходы, содержащие
вредные химические вещества делятся на 4 класса опасности (« Временный
классификатор токсичных промышленных отходов», « Методические рекомендации по
определению класса токсичности промышленных отходов», утверждены Минздравом
СССР и ГКНТ СССР от 13 мая 1987 года за № 4286 – 87 ). Для определения класса
опасности различных вредных соединений в отходах производства можно
использовать расчетный метод, в основу которого положены гигиенические
регламенты токсикометрии –
предельно-допустимые концентрации вредных веществ в почве. В случае их отсутствия расчет может вестись,
исходя из летальной дозы ЛД5о
Результаты
расчетов индекса токсичности и
определенный по данным расчета класс опасности некоторых мышьяксодержащих
соединений приведен в таблице 1
При
определении класса токсичности реально получаемых отвальных продуктов значения
растворимости могут отличаться от справочных, поэтому для определения
фактического показателя некоторых мышьяксодержащих продуктов были взяты
значения, определенные экспериментальным путем . Их класс опасности приведен в
таблице 2.
По
результатам расчета классов токсичности
триоксид мышьяка относится к 1 классу опасности ( чрезвычайно опасный),
мышьяк, арсенат кальция, арсенат марганца, трисульфид мышьяка ( синтетический),
арсенопирит относятся ко 2 классу опасности (высокоопасные ), арсенат железа и
аурипигмент к 3 классу опасности ( опасные). Так как в отходах
металлургического производства соединения мышьяка присутствуют не в
Таблица 1 - Расчетный класс
опасности некоторых мышьяксодержащих соединений
|
Соединение |
Формула |
Летальная доза (ЛД50) |
Растворимость |
Индекс токсичности |
Класс опасности |
|
Элементный мышьяк |
As |
144 |
Менее 10-5 |
2,16 |
2 |
|
Триоксид мышьяка |
As2O3 |
10 |
35.0 |
0.74 |
1 |
|
Арсенат кальция |
Ca3(AsO4)2 |
114 |
0.9 |
2.07 |
2 |
|
Арсенат железа
(скодерит |
FeAsO4 |
527 |
1.5*10-5 |
2.72 |
3 |
|
Арсенат марганца |
Mn3(AsO4)2 |
194 |
10-5 |
2.28 |
2 |
|
Трисульфид мышьяка
(синтетический) |
As2S3 |
185 |
5*10-5 |
2.27 |
2 |
|
Трисульфид мышьяка
(природный аурипигмент) |
As2S3 |
6400 |
5*10-5 |
3.8 |
3 |
|
Природный
арсенопирит |
FeAsS |
Более 10000 |
1*10-5 |
4,0 |
3 |
виде чистых химических
соединений, то расчет классов опасности отходов показал следующее: к 2 классу
опасности относятся возгоны сульфидизирующего обжига и арсенатный кек после
осаждения мышьяка из растворов после рафинирования чернового свинца,
железомышьяковая шпейза относится к 4 классу опасности, шлаки свинцовой плавки
могут быть отнесены к внекатегорийным отходам. Высокоопасные отходы должны
захораниваться в спецмогильниках или во временно оборудованных отвалах. Однако
такой способ вывода мышьяка представляет серьезную опасность для окружающей
среды, так как надежность данных сооружений с течением времени сокращается
Таблица 2 -
Экспериментально определенный класс опасности некоторых производственных
мышьяксодержащих продуктов
|
продукт |
формула |
Содержание соединения в продукте |
Содержание мышьяка в продукте |
Индекс токсичности |
Класс опасности |
|
Шлаки свинцлвой плавки |
Ca3(AsO4)2 |
0.05% |
0.02% |
210 |
внекатегорийные |
|
Железомышьяковистая шпейза |
FeAs2 |
16,5 ÷ 41,2% |
12,0 ÷ 34,1% |
10 ÷ 18 |
4 |
|
Арсенатный кек после осаждения мышьяка из
растворов рафинировочного цеха |
Ca3(AsO4)2 |
32% |
12% |
1,43 |
2 |
|
Возгоны сульфидизирующего обжига |
As2S3 |
100% |
60 |
1,56 |
2 |
В таблице 3 приведены требования к захоронению мышьяксодержащих
отходов в зависимости от определенного класса их опасности, взятые из
нормативных документов
Таблица 3 - Требования
нормативных документов по захоронению мышьяксодержащих отходов в зависимости от
их класса опасности
|
Класс опасности |
Способ захоронения отходов |
|
1 |
Специальный охраняемый могильник |
|
2 |
Специальные котлованы с гидроизоляцией дна и
боковых стенок уплотненным слоем глины полщиной не менее 1 м, изолированием
поверхности заполняемого котлована толщтной 2 метра и водонепроницаемым
покрытием |
|
3 |
Земляные траншеи с коэффициентом фильтрации
грунта не более 10 м в сутки |
|
4 |
Захоронение в простых котлованах |
|
внекатегорийные |
Складирование на открытых площадках |