Реферат: Токсические отходы Донбасса

Мартеновские и электросталеплавильные шлаки используются в меньшей степени.

На металлургических заводах накоплены миллионы тонн металлургических шлаков. Обычно доменные шлаки заскладированы в отвалах отдельно от сталеплавильных. Эти шлаки используются в стройиндустрии. При разработке отвалов доменных шлаков дополнительно извлекается магнитной сепарацией до 5% металла в виде корольков, которые используются в сталеплавильных процессах.

Отвальные сталеплавильные шлаки содержат больше металла (10-15%). Кроме этого, минеральная часть шлаков зачастую пригодна для металлургических процессов (агломерация, доменное и литейное производство). Если сталеплавильные шлаки используются в качестве оборотного продукта, то нет необходимости дополнительного извлечения металла, а если минеральная часть используется для стройиндустрии, то организуются специальные участки для извлечения металла.

На отвалах мартеновских шлаков Макеевского металлургического комбината с помощью иностранных инвесторов организован участок для извлечения металла. Технологической схемой предусматривается несколько стадий дробления, грохочения и магнитной сепарации этих шлаков. Корольки металла нескольких фракций от 10 до 60мм реализуются сталеплавильным цехам, а фракция 0-10мм, содержащая до 50% минеральной части, отправляется на аглофабрики. Минеральная часть этих шлаков должна отправляться на предприятия стройиндустрии, но из-за падения их производства они опять складируются.

Для полной утилизации отходов из техногенных месторождений металлургического производства необходимо проводить исследования комплексного извлечения различных металлов из этих отходов. В мировой практике можно выделить три основных подхода к решению вопроса извлечения металлов из минерального и техногенного сырья:

– механический (измельчение материала с извлечением компонентов в соответствии с их плотностью, магнитными и прочими свойствами);

– пирометаллургический (обжиг материала с разделением компонентов по температурам кипения с последующей их химической или металлургической переработкой);

– гидрометаллургический (обработка материала растворами кислот или щелочей и перевод извлекаемых компонентов в раствор с последующим извлечением целевых компонентов экстракцией или ионным обменом).

Как правило, эти подходы на практике комбинируются для достижения более высокой эффективности и комплексности использования сырья.

Основными направлениями в промышленности чёрных, цветных и редких металлов были и остаются разработка методов селективного извлечения целевых компонентов, что в области гидрометаллургической переработки приводит к созданию более избирательных экстрагентов, оказывающихся значительно сложными по химическому составу и, соответственно, более дорогостоящими. В металлосодержащих отходах общее количество металлической составляющей в виде оксидов, сульфидов, карбонатов обычно составляет не менее 20%, и поэтому по сумме металлов такое сырье является богатым. В этой связи по разрабатываемой технологии выделения металлов, переведенных в раствор, при вскрытии минерального сырья и его разделении производство оказывается сверхрентабельным.

Особой проблемой утилизации металлургических шламов является повышенное содержание в них цинка и свинца. При агломерации железорудных материалов цинк и свинец практически не удаляются и переходят в агломерат. Трудности возникают в доменном процессе, из-за чего в большинстве случаев сталеплавильные шламы не утилизируются, а складируются в долголетних шламонакопителях.

Для переработки этих шламов с извлечением цинка и свинца необходимо их подготовить до транспортабельного состояния, смешать с восстановителем и организовать пирометаллургический восстановительный процесс при температуре 1000-1100° C. Указанных процессов в черной и цветной металлургии существует большое количество, выбор которых зависит от конкретных условий организации соответствующего участка. При степени металлизации 30% цинк и свинец возгоняются и улавливаются в специальных фильтрах, из которых затем выгружаются, затариваются и отправляются на заводы цветной металлургии. Возгоны обычно содержат порядка 50% цинка и свинца в виде их оксидов. Железорудный металлизованный продукт используется в доменном или сталеплавильном процессах. Такой процесс переработки цинксодержащих шламов целесообразно организовывать для текущих шламов, что упростит работу завода по их складированию.

Выводы:

1. Городские агломерации Центрального Донбасса являются местом образования, выброса во внешнюю среду и накопления в воздухе, воде и почве избыточных количеств промышленных и бытовых отходов, превышающих самоочищающую и восстановительную способность биосферы восточной части Украины.

2. Следствием техногенного воздействия на окружающую среду является значительное нарушение, а во многих случаях и разрушение литосферы, гидросферы и атмосферы региона, распространяющееся на прилегающие территории в виде загрязнений всех без исключения рек бассейна Днепра, Дона, Кальмиуса, непосредственно Азовского моря, выпадения кислотных дождей на значительном удалении от источника образования, а также попадания в почву токсичных веществ (главным образом солей тяжелых металлов и пестицидов) при пыльных бурях.

3. Определенный успех в нормализации окружающей среды Востока Украины может быть достигнут лишь при реализации природоохранных мероприятий как в источнике выделения вредности, так и при защите селитебных и рекреационных зон от разрушающего действия техногенных факторов.

4. Постоянное финансирование природоохранных мероприятий государством является основным условием практической реализации Концепции национальной безопасности Украины, в том числе и на территории, занимаемой Центральным Донбассом.

Литература

1. Географічна енциклопедія України: В 3-х т. -К.: Українська енциклопедія ім. М.П. Бажана, 1989-1993. Т. 3. - С. 477.

2. Эколого-геохимическая оценка загрязнения геологической среды / В.П. Иванчиков, В.И. Почтаренко, Е.А. Яковлев, Н.Г. Пышная. –К.: Общество “Знание” Украины, 1996. –55 с.

3. Чумаченко М. Экономіко-экологічні проблеми України // Схід. –1998. - № 4. –С. 3 –7.

4. Дудник І. М. Проблеми єкологічного моніторингу на металургійних підприємствах Донбасу // Пріоритетні проблеми гігієнічної науки, медичної екології, санітарної практики та охорони здоров’я : Тези доповідей ХIII з’їзду гігієністів України. -К.: Мінздрав України. -1995. -Ч. 1. –С. 187–188.

5. Екологічні проблеми Донбасу / І.М. Дудник, О.В. Партас, Л.В. Павлович, В.І. Дудник // Гшгшєнічні проблеми сучасного суспільства. -Львів, 1999. - С.78-79.

6. Уманский В.Я., Дудник И.Н., Миронюк Д.Я. и др. Экогигиенические проблемы городов Донбасса // Гигиена населенных мест. –К., 1999. – Вып. 35. – С. 293 – 299.

7. Грищенко В.П., Миронюк Д.Я., Дударенко А.В. Об изучении влияния объектов промышленности на загрязнение окружающей среды // Актуальные вопросы гигиены и эпидемиологии Донбасса: Тез. докл. научн.-практич. конф. -Донецк, 1993. -С. 60 - 61.

8. Миронюк Д.Я., Запорожская Е.А. Современное состояние и проблемы качества воды водоисточников Донбасса // Вестник гигиены и эпидемиологии. -1998. Т.2. -№ 1. -С. 23-24.