«ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА ГЛАЗАМИ ИНЖЕНЕРА»

г.Алматы, КазНУ им.аль-Фараби, З.Б.Халменова.

Еще в конце 70-х гг. XX в. Был выдвинут тезис о том, что нет такой отрасли науки, которая могла бы совершенно игнорировать вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, активно занимаются химики, физики, биологи и другие специальности.

«Экологическая парадигма XXI в. в понимании инженера – творца на путях реализации обозначенной дилеммы состоит в том, что бы обеспечить достойную жизнь современнику, взяв у природы достаточное для последующей ее саморегуляции потребное количество ресурсов, чтобы трансформировать их в необходимые и достаточное количество товарной продукций и услуг, для сохранения качества жизни и ее совершенствования» - говорят в своей книге В.Д. Кальнер.

Среди важнейщих проблем оздоровления окружающей среды большое значение имеет борьба с загрязнением атмосферного воздуха выбросами предприятии цветной металлургий. Это обусловлено тем, что технологические процессы переработки сырья, утилизация отходов производства продолжают оставаться несовершенными.

Необходимо отметить, что отходы горно – металлургического производства издавна привлекали к себе внимание как перспективные источники сырья для металлургической промышленности, строительной индустрии и др. в связи с чем еще с 30 – х гг прошлого столетия предпринимались неоднократные попытки их изучение и оценки содержания меди, кобальта и других компонентов.

Процесс спекания минерального сырья методом просасывания через него воздуха определяется прежде всего теплообменом между материалом и газом.

Процессы теплообмена в агломерационном слое, а следовательно, параметры спекания в значительной степени зависят от химических и физико-технических свойств сырьевых материалов, крупности зерен шихты, высота слоя шихты, разряжение под колосниковой решеткой и продолжительности зажигания.

Современные теоретические представления о процессе горения угля, основанных на диффузионно-кинетическом характере горение, были разработаны учеными – Д.А. Франк-Каменяцким, Л.П. Хитриным, Г.Ф. Кнорре, В.И. Блиновым и др., в соответствии с которыми кислород к поверхности углерода доставляется молекулярной или конвективной диффузией. Молекулярная диффузия, являющаяся следствием теплового движение молекул газа, представляет собой процесс самопроизвольного выравнивания концентрации кислорода внутри обьема газа у поверхности частиц. Конвективная диффузия осуществляется посредством направленного движение газа. В агломерационном процессе, за счет прососа воздуха сквозь слой шихты сверху вниз, значительная роль принадлежит процессу конвективной диффузии кислорода. Однако у поверхности частиц шихты кислород уже диффузирует согласно законом молеклярной диффузии. Скорость горения частиц топлива внутри шихты определяется внутренне-диффузионными и кинетическими процессами. При невысоких температурах преобладает физическая адсорбция газа. Скорость взаимодействия углерода с кислородом намного меньше их взаимной диффузии и поэтому кинетический режим горения топлива является определяющим на этом этапе агломеризационного процесса. При высоких температурах, когда скорости химических реакций велики, ухудшаются условие массообмен и определяющим процесса становится скорость диффузии. В этот период процесс горения топлива протекает в диффузионной области.

Очевидно, что количество исследований по получению аглопорита из отходов добычи и обогащения руд цветных металлов достаточно не изучено.

Поэтому, с целью, разработки физико-химических основ и технологий производства аглопорита необходимо в проведении комплексных исследований твердых отходов производства, как содержащих цветные металлы, так и отходов, в которых содержание ценных компонентов имеет промышленное значения. Исходными материалами для исследования кинетики синтеза минералов пористых заполнителей при одновременном хлорирования цветных металлов были окислы свинца, цинка, меди, кремния, железа, хлористый кальций и сульфата кальция.

Количество реагируемых веществ брали со стехиометрией.Экспериментальные данные, относящиеся к нисходящей ветви кривой скорость время, были обработаны нами по уравнениию Ротиняна – Дроздова выведенному для реакции, протекающих с самоторможенем:

Полученные значения «кажущейся» энергии ативации свидетельствует о том, что рассмотренные реакции иследуемых систем, в основном, протекают в переходной области. Причем степень погруженности в диффузионную область возрастает в следующем порядке:

Zn→Cu→Pb

Технология хлоридовозгиночной переработки труднообогатимого сырья и промотходов с получением керамзита или аглопорита и концентрата хлоридных возгонов состоит из следующих основных пределов:

А) при производстве керамзита

1. измельчение исходного сырья и приготовление шихты

2. окислительно-хлорирующий обжиг

3. улавливанияе окисхлоридных возгонов

Б) при производстве аглопорита

1. измельчение исходного сырья и приготовление шихты

2. приготовление гранул

3. агломеризационный обжиг

4. рассеивание по фракциям аглопорита

5. улавливание окисхлоридных возгонов цветных металлов.

Исходное сырье, включающее труднообогатимую руду или продукты вельцевания, корректируется фосфогипсол до 30% от массы сырьевой шихты. Хлоринатор вводится в количестве 6-8% от массы сырьевой смеси в пересчете на твердое вещество при условии отсутствия регенерации хлора во вращающейся печи, а с учетом регенерации хлора содержание хлорида кальция, вводимого в сырьевую смесь , снижается до 3-5%.

В дальнейшем хлоридные возгоны рекомендуется перерабатывать гидрометаллургическим способом, плавкой с получением товарной продукций.

Таким образом, исследования по получению аглопорита из отходов добычи обогащения руд цветных металлов изучено не до конца.

Выбор этих отходов в качестве основных обьектов исследования обусловлен также и тем, что в процессе обогащения руд цветных металлов и сжигание угля существенно повышается однородность отходов как по химическому, так и по минеральному составу.

Түйін. Бұл мақалада аглопоритті қалдықтардан алу технологиясы баяндалған.