Doğa üzerinde çevresel etkiye sahip demir dışı metalurji sorunları. Demir ve demir dışı metalurjinin çevresel tehlikesi

demir metalurjisi en çevreci endüstrilerden biridir. Metalurjik üretimin tüm teknolojileri ve aşamaları, hava ve su kirliliği ve katı atık oluşumu ile ilişkilidir. En büyük emisyon hacimleri, geleneksel çelik üretim yöntemiyle ilişkilidir - pik demirin yüksek fırın üretimi ve ardından çeliğe dönüştürülmesi. Demirin doğrudan elektrik fırınlarında cevherden doğrudan indirgenmesi sırasında önemli ölçüde daha az kirlenme meydana gelir. Ayrıca, önemli kontaminasyonla ilişkili bir dizi ara aşamadan kurtulmanıza ve aynı zamanda ürünlerin kalitesini artırmanıza olanak tanır. Bu nedenle, son on yılların küresel eğilimi, yüksek fırın ve açık ocak üretiminin kademeli olarak azaltılması ve yerini elektrikli çelik üretimine bırakmasıdır. Aynı zamanda, ürünlerin kalitesindeki iyileşme nedeniyle, toplam metal ergitme hacmi ve çevre üzerindeki tüm ilgili yük azalır.

Metalurji endüstrilerinin yüksek su kapasitesi (bir ton dökme demir için 40-50 m3 W, 1 ton çelik için 6 m3 W, 1 ton haddelenmiş metal için 10-15 m3 W), esas olarak su kullanımı ile ilişkilidir. soğutma (demir metalurjisinde %70, demir dışı metalurjide %80). Metalurjik üretimin su yoğunluğunun azaltılması, geri dönüşüm su tedarik sistemlerinin kullanılmasıyla sağlanır.

1 ton pik demir ve çeliği eritirken 0,2-1 ton cüruf oluşur. Yüksek fırın cürufları silikon oksitler (%40-44), kalsiyum (%30-50), alüminyum (%516), magnezyum (%1-7), demir (%0.2-4.5), manganez (%0.5-3) içerir. ), Çelik eritme cürufları yüksek fırınlardan daha yüksek demir oksit içeriği (%5-16) ve manganez (%5-9) ile farklıdır. İz element bileşimi işlenmiş ham maddelere bağlıdır, en tipik safsızlıklar krom ve vanadyumdur. Yüksek fırın ve çelik üretim cürufu, yol yapımında kırma taş yerine yaygın olarak kullanılmaktadır; düşük eser element içeriğine sahip cüruf çeşitleri, asitli toprakları kireçlemek için de kullanılabilir.

Demir dışı metalurji, demir metalurjisine benzer bir üretim yapısına ve çevre üzerindeki etkisinin doğasına sahip olması, önemli ölçüde daha yüksek bir atık oranı ile ayırt edilir. Demir dışı metalurjide kullanılan en yaygın cevher sınıflarından biri sülfürlerdir. Bu tür cevherlerin işlenmesine, büyük hacimlerde asit oluşturan kükürt oksitlerin salınması eşlik eder. Çevresel bir bakış açısıyla sülfürik aside işlenerek kullanımları oldukça arzu edilir, ancak teknik ve ekonomik nedenlerle her zaman mümkün değildir, özellikle işletmeler uzak bölgelerde bulunuyorsa (örneğin, sülfür tesislerinde çalışanlar: Norilsk tesisleri Yılda 2 milyon ton kükürt dioksit).

Alüminyum üretimi yüksek enerji tüketimi ile karakterize edilir; eritme (elektroliz) işleminde, eriyiğin gerekli bileşimini korumak için, florin ve gaz halindeki bileşiklerinin salınımı ile kısmen buharlaşan ve ayrışan sodyum ve alüminyum florürler kullanılır.

İşlenen hammaddelere bağlı olarak, demir dışı metalurjide cüruf çıkışı, üretilen metalin 1 tonu başına 10 ila 200 ton arasında değişmektedir. cevherler

demir dışı metaller genellikle çok bileşenlidir. Bu nedenle, demir dışı metalurji işletmelerinden gelen cüruflar genellikle önemli miktarda kullanılmayan bileşen içerir: bakır eritme cüruflarında %0.4-0.6 bakır, kurşun endüstrilerinden gelen cüruflarda yaklaşık %6 ila 22 çinko ve %1-3.5 kurşun, %1'e kadar nikel üretiminden kaynaklanan cüruflarda krom vb. Yüksek eser element içeriği nedeniyle, demir dışı metalurji cüruflarının kullanım olanakları sınırlıdır.

03.12.2007 Yirminci yüzyılın ortalarında ve özellikle son yıllarda, sanayi, ulaşım, enerjinin hızlı gelişiminin bir sonucu olarak, doğa üzerindeki antropojenik yük keskin bir şekilde arttı, doğal kaynakların tükenmesi tehlikesi, geri dönüşü olmayan kirlilik ve çevresel değişiklikler belirgin hale geldi. . İstatistiksel veriler, gezegende yılda yaklaşık 1 milyar ton standart yakıtın yakıldığını, on milyonlarca ton azot ve kükürt oksitin atmosfere salındığını (bazılarının asit yağmuru olarak geri döndüğünü) gösteriyor. 400 milyon tondan fazla kül, kurum ve toz. Atmosferik havanın, tatlı suyun, verimli toprağın kirliliği küresel hale geldi. Aynı zamanda, kirlilik ölçeği o kadar büyüktür ki, biyosferin zararlı maddeleri nötralize etme ve kendi kendini arındırma konusundaki doğal yeteneği neredeyse tükenmiştir. Rusya'da, yerli ağır sanayinin metalurji endüstrisinin diğer işletmeleri arasında yoğun bir çevre kirliliği kaynağı var. Birçoğunun inşaatı, işletmelerin çevre koruma konularının en iyi ihtimalle ikincil olduğu geçen yüzyılın ilk yarısında gerçekleşti. Ekolojiyi biraz sonra, ancak geçen yüzyılın son on yıllarında düşündüler (örneğin, Norilsk Nickel'in tarihi, Norilsk'teki metalurjik üretimin 1935'te kurulduğunu, ancak ilk kükürt kullanan tesislerin yalnızca erken ortaya çıktığını gösteriyor. 1980'ler). Mevcut durum, endüstriyel üretimle ilgili çevre sorunlarının çözümü için yeni yol ve yaklaşımların aranmasını gerektirmektedir. Açıkçası, bu, üretim faaliyetlerinin çevre ve bunun sonucunda insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini önlemeyi veya önemli ölçüde azaltmayı amaçlayan bir dizi organizasyonel ve teknik önlem olmalıdır. Yerli metalurji işletmelerinin ekolojisinin sorunlu sorunları Yerli metalurji üretiminin bir özelliği, çevrenin tüm bileşenleri üzerindeki olumsuz etkidir. Bu, büyük miktarda atık depolanması, yetersiz arıtılmış endüstriyel suyun doğal su kütlelerine boşaltılması ve ayrıca atmosfere çok miktarda zararlı maddenin salınması nedeniyle toprak kirliliğidir. Bu nedenle, örneğin metalurji işletmeleri için teknolojik oluşumların işlenmesi sorunu acildir. Geleneksel yöntemle bir ton çeliğin üretimi için üç tondan fazla birincil doğal hammaddenin üretimde yer aldığı bilinmektedir. Çelik eritme işleminden sonra oluşan yüksek fırın cürufları, çöplüklerde ve çamur depolarında birikir, kentsel ve tarım arazilerini uzaklaştırır ve bölgede ek bir yük oluşturur (örneğin, Uralların metalurji işletmelerinin topraklarında 6 milyar tondan fazla bu tür atık birikmiştir). Bölge yalnız). Metalurji, Rus endüstrisi tarafından tüketilen tüm suyun %25'ini kullanır. Ayrıca çoğu durumda endüstriyel kullanımdan sonra bu su uygun şekilde arıtılmaz ve kirlenmiş su yüzey ve yeraltı sularına karışır. Tahliye edilen suda bulunan ağır metaller, petrol atıkları, fenoller ve bir dizi diğer element, onu daha fazla kullanım için uygun hale getirmekte ve bazen yakındaki su kütlelerindeki biyolojik kaynakların toplu ölümünün nedeni haline gelmektedir. Metalurji işletmelerinin çevre programlarının en önemli noktalarının endüstriyel tatlı su alım hacminde bir azalma ve endüstriyel su deşarj hacminde bir azalma olması gerektiği açıktır. Demirli metalürji işletmelerinin endüstriyel işlemler sonucunda atmosfere giren bu maddelerin toplam miktarından %25'e kadar metal içeren toz ve karbon monoksit atmosfere saldığı tespit edilmiştir. Metalurji, endüstri tarafından kullanılmayan kükürt oksitlerin neredeyse %50'sinin atmosferdeki dağılımını açıklar (yalnızca Norilsk Nikel'in Kutup Bölümündeki işletmeler atmosfere yılda 979 bin ton kükürt salmaktadır). Ek olarak, teknolojik döngü, benzopiren, florürler, manganez, vanadyum ve krom bileşikleri dahil olmak üzere insan vücudu için toksik olan tüm madde spektrumunun atmosfere emisyonlarını ifade eder. Bu tür hava kirliliği, çoğu şehir oluşturan işletme statüsüne sahip olan metalurji işletmelerinin yakın çevresinde yaşayan nüfusun sağlığı üzerinde son derece olumsuz bir etkiye sahiptir. Yani, 214 bin nüfuslu Norilsk şehri, aslında, burada yaşayan insanlarda patoloji sayısındaki artışın doğrudan nedeni olan bir fabrika üçgeninde. MMC Norilsk Nickel'in bir yan kuruluşu olan Kola MMC dahil olmak üzere birçok büyük metalurji tesisinin bulunduğu Murmansk bölgesinde, çocuklarda artan bir malformasyon sıklığı kaydedilmiştir. Bölge idaresinin internet sitesinde yer alan istatistikler, bu bölgede kansere bağlı bebek ölüm hızının ulusaldan 1,9 kat daha fazla olduğunu göstermektedir. Son yıllarda metalurji kompleksi işletmelerinin, üretimin çevre üzerindeki zararlı etkilerini azaltmak için çok şey yaptıklarına dikkat edilmelidir. OJSC Izhstal'ın deneyimi, bir dizi çevre koruma önleminin başarılı bir şekilde uygulanmasının, İzh Nehri'ne boşaltılan endüstriyel su hacmini 514.000 m2 / yıl azaltmayı başardığı dikkati hak ediyor. Ancak bu rakam toplam deşarjın yaklaşık %10'u kadardır. Bu yönde daha önemli sonuçlar, su sirkülasyon döngüsünü %98,2 oranında kapatmanın ve 5 drenajı doğal rezervuarlara kapatmanın mümkün olduğu metalurji şirketi Severstal tarafından elde edildi. Şu anda, çevre sorunları metalurji kompleksinin yönetiminin ve kamu kuruluşlarının ilgi odağındadır, ancak on yıllardır biriken sorunları ortadan kaldırmak belirli bir zaman alacaktır. Bu nedenle, metalürji uzmanları çoğu zaman bir dizi çözülmemiş yasal sorunla uğraşmak zorunda kaldıklarından, mevcut düzenleyici belgelerin bile açıklığa kavuşturulması gerekir. Metalurji endüstrisi işletmelerinin ekolojisi alanındaki yönetim belgelerinin gereklilikleri Metalurjik üretimin çevre güvenliği alanındaki mevcut yasal çerçeve, Rusya Federasyonu “Çevre Koruma” Yasasına dayanmaktadır. İşletmeleri teknolojik rejimlere uymak için gerekli önlemleri almaya ve çevreyi korumaya yönelik önlemler almaya zorlayan genel şartları formüle eder. Ayrıca Sağlık Bakanlığı'nın mevcut sıhhi kural ve yönetmelikleri (SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1200-03), işletmelerin çevresinde sıhhi koruma bölgelerinin (SPZ) oluşturulmasını gerektirmektedir. SPZ'nin büyüklüğü, üretim faaliyetlerinin insan sağlığı için hava kirliliğine neden olabilecek potansiyel tehlike değerlendirmesine dayalı olarak belirlenen işletmenin sınıfına bağlıdır. Sekme. 1 İşletmelerin sıhhi sınıflandırması SPZ'nin boyutları (m) | Birinci sınıf şirketler |1000 | İkinci sınıf şirketler |500 | |Üçüncü sınıf işletmeler |300 | |Dördüncü sınıf işletmeler |100 | Beşinci sınıf şirketler |50 | Aynı zamanda, sıhhi koruma bölgesinin sınırları (bkz. Tablo 1), işletmeler ve konut binaları arasındaki optimal sıhhi boşluğun değerini gösterir ve zararlı maddelerin emisyonu durumunda bile atmosferik havanın kalitesinin garantisidir. saflaştırma. Rusya Federasyonu'ndaki metalurji işletmelerinin çevre koruması alanındaki en önemli belge, uluslararası ISO 14000 standartları sistemi temelinde geliştirilen ve sırasıyla ülkeler tarafından yönlendirilen çevre standardı GOST R ISO 14001'dir. Avrupa Birliği, Japonya, ABD ve diğerleri. Bu standartlar sisteminin bir özelliği, belirli teknolojilere veya nicel ve nitel göstergelere (emisyonlar, maddelerin konsantrasyonu, vb.) değil, çevre yönetim sistemine (EMS) (veya EMS - çevre koruma yönetim sistemi - değiştirildiği şekliyle) odaklanmasıdır. GOST R ISO 14001'e göre). Çevre yönetiminin, Rio de Janeiro'daki Birleşmiş Milletler Çevre ve Kalkınma Konferansı'nda (1992) ilan edilen 21. yüzyıldaki endüstriyel faaliyetler için en önemli öncelik olduğu unutulmamalıdır. Ek olarak, ISO 14000 standartlar sistemi, sıfır atık, çevre dostu teknolojiler, üretilmiş ürünler ve yüksek bir personel kültürü ile karakterize edilmesi gereken endüstrilerin oluşturulmasını sağlar. AET, Commonwealth ülkelerinin pazarına yalnızca ISO sertifikalı şirketleri kabul etme niyetini açıkladığından, yerli metalurji işletmeleri için bu tür bir sertifika, ürünleri uluslararası pazarlarda pazarlamak için vazgeçilmez bir koşuldur. Bir teşebbüs tarafından uygunluk belgesi almanın uygunluğu aşağıdaki faktörlerden de kaynaklanmaktadır: - işletmenin sabit kıymetlerinin tahmini değerinde bir artış; - ekolojik ürünler için yeni pazarlar geliştirme olasılığı; - iç ve dünya pazarlarında ürünlerin rekabet gücünü artırmak; - kurumsal yönetim sisteminin iyileştirilmesi; - yüksek nitelikli işgücünü çekme yeteneği. Ek olarak, yetkili bir çevre sertifikasının varlığı, bir devlet emri alırken işletmenin önemli bir rekabet avantajıdır. Olumlu süreçler ve yabancı deneyim T Şirketlerin çevresel performansını hesaplamak için modern bir metodolojinin yazarı olan Obias Khan şuna inanıyor: "Bir şirket ne kadar az doğal kaynak kullanırsa ve faaliyetleri ne kadar çok personelin bilgi birikimine dayanırsa, çevresel verimliliğin derecesi o kadar yüksek olur. sahip olmak." Birçok yerli metalurji şirketinin şu anda bu yolu izlediğini unutmayın. Bu, üretimin çevre güvenliği sertifikaları ile kanıtlanmıştır. ISO 14001'e göre sertifikalandırılmış ilk Rus metalurji şirketi Severstal'dır (2001). 2006 yılında Chelyabinsk Çinko Fabrikası OJSC, ISO 14001 çevre yönetim standartlarının gerekliliklerine uygunluğunu onayladı. 2005 yılında, Batı Sibirya Metalurji Fabrikası (ZSMK), çevre yönetim sisteminin ISO 14001 gerekliliklerine uygunluk sertifikasını geçti. çevre sorunlarını çözmede, tesisin tüm çalışanlarını bu sürece dahil etmek: genel müdürden işçiye. Bu sistem, teknolojik disiplini, yeni teknolojilerin tanıtılması ve teknik yeniden teçhizatı artırarak atmosfere emisyonların, su kütlelerine deşarjın ve toprak kirliliğinin önlenmesinin azaltılmasını sağlar. Özellikle, yalnızca çelik üretimi üretiminin ilerici sürekli çelik döküm teknolojisine aktarılması, atmosfere zararlı emisyonların yılda 5,3 bin ton azaltılmasını mümkün kılar. Çevre koruma alanında, örneğin Finlandiya gibi bir dizi Batı Avrupa ülkesindeki metalurji işletmeleri örneği gösterge niteliğindedir. Bu ülkenin önde gelen metal üreticisi, güneybatı Finlandiya'da birkaç fabrikaya ve aynı zamanda Finlandiya'nın kuzeyindeki Raahe'deki en büyük metalürji tesisine sahip olan Ruukki Corporation (inşaat ve makine mühendisliği için metal çözümleri alanında Avrupa'nın en büyük tedarikçisi) olarak kabul edilmektedir. ülke. 60'lı yılların başında Sovyet uzmanlarının katılımıyla inşa edilen (tesis Cherepovets'in "ikizidir"), şu anda Fin biçerdöveri metal ve metal ürünlerinin ana üreticisidir (2006 sonuçlarına göre, 2,8 milyon ton çelik Ruukki 3.2 milyon ton şirketi tarafından toplam üretimi ile burada üretildi). İşletme, uluslararası bir liman bölgesinde, 22.4 bin kişilik nüfusa sahip küçük bir kasabanın merkezinde yer almaktadır. 1649 yılında kurulan Raahe şehrinin zengin tarihi mirası ve kültürel gelenekleri her yıl binlerce turisti kendine çekiyor. Aynı zamanda, metalurji tesisinin yakınlığı, çevre koruma alanında işletme en son bilim ve teknoloji ile donatıldığından, yerel nüfus veya çok sayıda turist arasında fobilere neden olmaz. Üretimin çevre güvenliğinin üst düzeyde sağlanmasının en iyi örneği, tesisin bulunduğu sanayi sitelerinin konut ve sosyal altyapı tesislerinin (kulüpler, restoranlar vb.) yakın çevresidir. Bu, bir sanayi kuruluşuna yakınlığın, bitişik bölgelerin yatırım çekiciliği üzerinde olumsuz bir etkisi olmadığı ve bir "sıhhi koruma bölgesi" statüsüne ihtiyaç duymadıkları konusunda ikna edici bir örnektir - böyle bir kavram yoktur. Batı hiç. Verilen örnek münferit bir durum değil, çoğu Avrupa metalurji tesisinin yaygın uygulamasıdır. Rus ekonomisinin dinamik büyümesinin doğa üzerindeki insan yapımı yükü artırdığı ve bu durumda "katkı"nın büyük bir kısmının ana sanayi - metalurjiden geldiği açıktır. Doğal dengeyi korumak ve çevreye verilen zararı en aza indirmek için metalurji işletmelerinin birçok çevre sorununu en kısa sürede çözmesi gerekmektedir. Bunlardan başlıcaları, çevrenin gerçek durumunun değerlendirilmesi, doğa üzerindeki olumsuz etkiyi azaltmanın yollarının belirlenmesi, üretim tesislerinin yeniden inşası (yeni inşası), çevre mevzuatı ve kamuoyunun gereklilikleri dikkate alınarak olmalıdır. çevre dostu teknolojilerin tanıtılması, çevresel maliyetlerin kârsız olamayacağı anlayışı ile bir ÇYS oluşturulması. Ve bunun garantisi kuzey komşularımızın örneğidir. RUUKKI basın servisi tarafından sağlanan malzeme

Demir metalurjisi, ana faaliyeti Rusya Federasyonu'ndaki çoğu endüstrinin ihtiyaçlarını karşılamak olan yerli endüstrinin devleri olan işletmeleri içerir. En büyük demirli metalurji işletmeleri Lipetsk, Sverdlovsk, Chelyabinsk, Vologda ve Bryansk bölgeleri, Krasnoyarsk Bölgesi ve bir dizi başka bölgede şehirlerde bulunmaktadır.

Demir metalurjisi, atmosferik hava ve yüzey sularının yanı sıra yeraltı suyu ve toprak kirliliği seviyesi üzerinde en güçlü etkiye sahiptir. Demir metalurjisi, endüstriyel sektörler arasında toplam hava emisyonları açısından ikinci sırada yer almaktadır. Esas olarak, karbon monoksit sağlanır (atmosfere verilen toplam emisyonların %67,5'i); katılar (%15,5), kükürt dioksit (%10,8); nitrik oksit (%5.4).

Demir metalurjisinde atmosferik emisyonların ana kaynakları şunlardır: sinterleme üretiminde - sinterleme makineleri, pelet yakma makineleri; kırma ve öğütme ekipmanları, malzeme boşaltma, yükleme ve aktarma yerleri, demir-çelik - yüksek fırınların üretiminde, açık ocak ve çelik yapım fırınlarında, sürekli çelik döküm tesisatlarında, dekapaj bölümlerinde, demir dökümhanelerinin kupol fırınlarında.

Son yıllarda, sanayinin büyük işletmelerinin bulunduğu şehirlerde, yüksek tehlike sınıfı da dahil olmak üzere çeşitli safsızlıklar ile sistematik olarak yüksek düzeyde hava kirliliği bulunmaktadır. Maksimum kirlilik konsantrasyonu 10-155 MPC'ye ulaştı. Çevre koruma önlemlerinin uygulanması nedeniyle değil, esas olarak üretimdeki düşüş nedeniyle emisyonları azaltma eğilimi olmuştur.

Şu anda demir metalurjisinde toplam su tüketimi yaklaşık 1.500 milyon m3/yıl'dır. İşletmelerde su, kural olarak yardımcı amaçlar için kullanılır. Aynı zamanda, ana su miktarı (toplam tüketiminin yaklaşık% 75'i), suyun sadece ısındığı ve pratik olarak kirlenmediği metalurjik fırınların ve makinelerin yapısal elemanlarının soğutulması için harcanmaktadır. Suyun %20'ye kadarı, örneğin haddehaneler ile doğrudan temas yoluyla ekipmanı soğutmak ve ayrıca su ısıtılırken ve metalle kirlenirken mekanik safsızlıkları (çamur, kireç) vb. taşımak için kullanılır. çözünmüş safsızlıklar

Yılda yaklaşık 1.0 milyon m3 atık su, %85'i kirlenmiş olan yüzey suyu kütlelerine deşarj edilmektedir. Atık su ile birlikte, askıda katılar, sülfatlar, klorürler, demir bileşikleri, ağır metaller vb. dahil olmak üzere önemli miktarda kirletici boşaltılır.

Kar örtüsünün havacılık araştırmasına göre, demirli metalurji işletmelerinin kapsadığı alan, kirlilik kaynağından 60 km'ye kadar izlenebilmektedir.

Demir metalurjisi, Rusya'daki hava kirliliğine önemli bir katkı sağlar (Rusya'da endüstriyel sabit kaynaklardan gelen tüm emisyonların yüzdesi). Özellikle önemli olan, altı değerlikli krom emisyonları (emisyonunun endüstriyel hacminin 2 / s'si) açısından endüstrinin payıdır. Demir metalurjisinin payı, Rusya Federasyonu'nda sanayi tarafından kullanılan tatlı su hacminin ve yüzey suyu kütlelerine atık su deşarjının sadece %3'ünü oluşturmaktadır. Kirli atık su deşarjı hacmi açısından, demir metalurjisinin katkısının, Rusya Federasyonu'nun tüm endüstrisinde bu kategorideki toplam atık su deşarj hacminin 1/14'ü düzeyinde olduğu tahmin edilmektedir.

Demir dışı metalurji işletmeleri esas olarak Doğu Sibirya, Urallar ve Kola Yarımadası'nda bulunmaktadır. Üretim faaliyetleri sonucunda sanayi işletmeleri bulundukları alanlarda çevresel durumun oluşmasında önemli bir etkiye sahiptir ve bazı durumlarda bunu tamamen belirlemektedir.

Demir dışı metalurjinin doğal ortamın durumu üzerindeki etkisinin derecesi, demirli metalurji işletmelerinin ortamı üzerindeki yüke benzer.

Demir dışı metalurji işletmeleri yılda yaklaşık 3000 bin ton zararlı maddeyi atmosfere salmaktadır. Demir dışı metalurji işletmelerinden kaynaklanan hava kirliliği, esas olarak kükürt dioksit (toplam emisyonların %75'i atmosfere), karbon monoksit (%10,5) ve toz (%10,4) emisyonu ile karakterize edilir.

Alümina, alüminyum, bakır, kurşun, kalay, çinko, nikel ve değerli metallerin üretiminde zararlı emisyon kaynakları, çeşitli fırın türleri (sinterleme, eritme, kavurma, indüksiyon vb. için), kırma ve öğütme ekipmanları, dönüştürücüler, yükleme yerleri, malzeme boşaltma ve transferi, kurutma üniteleri, açık depolar.

Sülfür cevherlerinin ve konsantrelerinin pirometalurjik işlenmesi sırasında, kükürt içeriği kullanılan ekipman ve teknoloji tarafından belirlenen büyük miktarda atık kükürt içeren gazların oluştuğuna dikkat edilmelidir. Bu gazların bertarafı için ekonomik olarak uygun teknolojiler yoktur. Sonuç olarak, demir dışı metalurji işletmelerinde kükürt dioksitin yakalanma oranı düşük bir seviyede kalıyor (%22,6) ve tüm emisyonların %75'ini oluşturduğu gerçeği göz önüne alındığında, bu, ülkedeki genel kirletici yakalama seviyesini azaltıyor. Endüstri.

Böylece, demir dışı metalurji hava kirliliğine önemli bir katkı sağlar (Rusya'daki tüm emisyonların %18'i endüstriyel sabit kaynaklardan). Kurşun (endüstriyel emisyonlarının %'si) ve cıva (Rusya'nın tüm endüstrisinden Vr'den fazla cıva emisyonu) en tehlikeli maddelerin emisyonlarında endüstrinin payı özellikle önemlidir.

Demir dışı metalurji yılda yaklaşık 1200 milyon m3 tatlı su tüketir. Demir dışı metalurji işletmelerinden gelen atık su, mineraller, çoğu toksik olan yüzdürme reaktifleri (siyanürler, ksantatlar, petrol ürünleri vb.), ağır metal tuzları (bakır, kurşun, çinko, nikel vb.), arsenik, flor, cıva, antimon, sülfatlar, klorürler vb.

Büyük demir dışı metalurji tesisleri, en güçlü toprak kirliliği kaynaklarıdır - bu, endüstrinin madencilik işletmelerinde açık kesim madenciliğinin hakim olmasının bir sonucudur.

Üretim atıklarının bertarafı ve kullanımı, demir dışı metalurji işletmelerinde en büyük sorunlardan biri olmaya devam etmektedir. En büyük miktarda endüstriyel atık Norilsk Madencilik ve Metalurjik Kombine'de üretilir. Tesis, yılda yaklaşık 4,7 milyon ton metalurjik döküm cürufu üretiyor.

Demir, modern endüstrideki en önemli metaldir.

Demir metalurjisi, dünya endüstrisinin önde gelen dallarından biridir. Şu anda dünyada yılda 1 milyar tondan fazla demir cevheri çıkarılmakta ve yaklaşık 800 milyon ton çelik üretilmektedir. Malzeme üretiminin diğer dalları arasında, kullanılan doğal kaynak miktarı açısından demir metalurjisi ilk sıralarda yer almaktadır.

Demirli metalurjinin çevre üzerinde aktif ve zararlı bir etkisi vardır. Bunun başlıca nedeni, büyük miktarda çeşitli hammaddelerin tüketilmesi ve büyük miktarlarda çok çeşitli atıkların oluşmasıdır. Demirli metalurji işletmeleri, atmosfere salınan tüm endüstriyel toz emisyonlarının yaklaşık %15'inden, %8-10'u kükürt dioksitten, %35-40'ı karbon monoksitten, yaklaşık %15'i nitrojen oksitten ve toplam tüketimin %10-15'inden sorumludur. sanayi tarafından tatlı su ve yaklaşık aynı miktarda deşarj edilen Atıksu.

13.1. METALURJİ ÜRETİMİN ÖZELLİKLERİ

Metalurjik üretim geleneksel olarak dört ana aşamadan oluşur: sinterleme, yüksek fırın, çelik üretimi ve hadde üretimi. Bunlara, kural olarak, demir metalurjisinin endüstriyel kompleksine dahil olan yan ürün kok üretimi, refrakter ve enerji üretimi eklenmelidir. Çelik üretiminin şematik bir diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 13.1.

Demir metalurjisinde ana ünite yüksek fırın. Yüksek fırın atölyesinin bir diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. 13.2. Fırının yüksekliği 30 metreye veya daha fazlasına ulaşır ve çap 7,5 m'yi aşar Kırılmış demir cevheri veya sinter, yüksek fırına yukarıdan verilir, katman katman kok ile karıştırılır. Önceden ısıtılmış hava, kömürün demir oksidi azaltan karbon monoksite yandığı aşağıdan fırına üflenir:

Bu reaksiyon geri dönüşümlüdür ve ağırlıklı olarak Tepe yüksek fırının parçaları. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, dengesi o kadar sağa kayar. Fc ^ O :)'nin bir kısmı yalnızca FeO'ya indirgenir.

Pirinç. 13.1.

içine girmek alt yüksek fırının bir kısmı, doğrudan kömürle restore edilen yüksek sıcaklık bölgesidir:

FeO + C -> Fe + CO.

Yüksek fırının alt kısmındaki sıcaklık 1600 ° C'ye ulaşır. Aynı zamanda, demir erir (demirin erime sıcaklığı 1539 ° C'dir) ve periyodik olarak kalıplara döküldüğü yerden dövmeye akar.

Pirinç. 13.2.1 alma hunisi; 2 küçük koni; 3 şarj dağıtıcısı; 4 büyük bir koninin hunisi; 5 - eğimli köprü; B atlamak; 7 hava mızrağı; 8 üst kısımdaki koruyucu bölümler; 9 cüruf taphole; 10 dökme demir musluk deliği; 11 büyük koni

Asidik kayaçlar (silikon dioksit veya alümina) içeren demir cevherleri, adı verilen temel katkı maddeleri ile önceden karıştırılır. akışlar, genellikle kireçtaşı. Şu anda, akılar aşamada tanıtılıyor yığılma. Bazik kaya içeren cevherler) "asidik katkı maddeleri (kum, granit) ile karıştırılır. Akılar, erimiş demir (yüksek fırın cürufları) yüzeyinde toplanan ve periyodik olarak fırından çıkarılan atık kaya ile eriyebilir cüruflar oluşturur.

Erimiş demir karbon, silisyum, fosfor, kükürt ve manganezi çözerek oluşturur dökme demir doğrudan döküm ürünleri için kullanılır veya çeliğe işlenir.

Çelik, karbon ve diğer safsızlıkların istenen saflık derecesine çıkarılmasıyla elde edilir. dönüştürücüler(şek.13.3) veya açık yürekli fırınlar (Şekil 13.4). Özel çelikler elde edilir elektrikli fırınlar.

Pirinç. 13.3. Dökme demir dökerken dönüştürücü konumları (a), temizlemek (B) ve erik

potadaki çelik (in)

Gaz yakıt veya fuel oil ile ısıtılan açık ocaklı bir fırın aşağıdaki gibi çalışır. Gaz ve hava, yaklaşık 1200 ° C'lik bir sıcaklığa önceden ısıtılmış reküperatör odalarından geçer 8 ve 9, 800 900 ° C'ye ısıtıldıkları içleri refrakter tuğlalarla kaplı. Brülörde ısıtılmış hava atmosferinde sıcak gaz yakarken 1 fırının çalışma alanındaki sıcaklığı 1700 ° C ve üstüne çıkaran bir alevli meşale oluşturulur. Pencerelerden yüklenen katı toplu malzemeler 2. ocakta eritmek 3, kovalara birleştikleri yerden. Yaklaşık 1600 ° C sıcaklıktaki yanma ürünleri haznelere girer 4 ve 5 ve seramik duvarlarını 1200 ° C'ye kadar ısıtırlar, ardından bacaya girerler. Bu zamana kadar kameralar 8 ve 9'u zaten yeterince soğudu ve ısılarını ısıtılmış gaza ve havaya verdi. Bu nedenle, değiştirirken

Pirinç. 13.4.1 brülör; 2 yükü yüklemek için pencereler; 3 fırının altında; Gaz ve havanın yönünü değiştirmek için 6', 7 valf; 2, 5, 8, 9

geri kazanım odaları

valf konumları 6 ve 7 gaz ve havanın yönü değişir ve odalara girerler. 4 ve 5 atık gazlarla ısıtılır. İşlem, valflerin bir sonraki çevrilmesinden sonra aynı sırayla eritme işlemi boyunca tekrarlanır. 6 ve 7.

Sinterleme fabrikaları, yüksek fırınlardaki hava kirliliğinin ana kaynağıdır. Onların yaydığı toz, demirli metalurji işletmelerinin toplam emisyonlarının %17'sini, %46'sını kükürt dioksit, %20'sini nitrojen oksitleri, %55'ini karbon monoksittir.

Yüksek fırın üretiminin ana atığı, ton dökme demir başına 0,4 ila 0,65 ton arasında oluşan yüksek fırın cürufudur. Bu, metalurjik üretimin en büyük tonajlı atığıdır. Yerli işletmelerin ürettiği toplam yüksek fırın cürufu miktarı yılda yaklaşık 50 milyon tondur. Yüksek fırın üretimi aynı zamanda büyük miktarların serbest bırakılmasıyla da ilişkilidir. toz ve gazlar karbon monoksit, kükürt dioksit ve azot oksitler dahil.

Yüksek fırın gazının ıslak olarak yıkanması, büyük miktarda kirli atık su üretir.

Çelik üretimi, sırayla, önemli miktarlarda cüruf ve atık gaz oluşumu ile ilişkilidir. Konvertör gazlarının arıtılması çok zordur ve buna yüksek oranda kirlenmiş atık su oluşumu eşlik eder. Açık ocak fırınlarının egzoz gazları, daha da fazla tozluluk ve yüksek nitrojen oksit içeriği ile karakterize edilir.

Üretimde haddelenmiş En büyük zorluk, nitrojen oksitler ve asit buharları ile birlikte arsenik bileşikleri gibi oldukça toksik safsızlıklar içeren dekapaj banyolarından gelen gazların temizlenmesinden kaynaklanır. Atık asitleme çözümlerinin işlenmesi de zor bir problemdir.

yan ürün koküretim, büyük miktarlarda toz, gaz ve atık su salınımı ile ilişkilidir. Kok üretim atıklarında amonyak, fenoller, siyanürler, hidrojen sülfür, reçineli maddeler ve diğer kanserojen bileşikler gibi tehlikeli (ve aynı zamanda değerli) maddeler bulunur.

Önümüzdeki yıllarda, çelik ve demir bazlı alaşımların üretiminde ağırlıklı olarak geleneksel teknoloji kullanılacak. Bu nedenle, şu anda, atıksız bir metalurjik üretim yaratma görevi, esas olarak, malzeme ve enerji tüketimini azaltarak ve üretilen atığı kullanarak sürekli iyileştirme yoluyla çözülmektedir.

İçerir:

daha sonraki işlemler için gerekli olan ilk cevherlerin, kömürün ve diğer mineral kaynaklarının çıkarılması;
cevher kırma, zenginleştirme ve aglomerasyon yapılan cevher işleme işletmeleri;
yan ürün kok üretimi;
diğer endüstrilerden gazların üflenmesi ve arıtılması için enerji üretimi, oksijen temini, basınçlı hava;
pik demirin eritildiği yüksek fırın dükkanları;
ferroalyaj üretimi için işletmeler;
çelik üretimi üretimi (konvertör, açık ocak, elektrikli çelik üretimi);
haddehaneler;
ve benzeri.

Malzeme tüketimi açısından, metalurjinin farklı dalları önemli ölçüde farklılık gösterir. Demir metalurjisi çok daha az malzeme yoğundur. - Mineralojik bir ilişki içindeki hammadde çeşitliliği, potansiyel teknoloji çeşitliliğini belirler. Farklı cevher oluşum koşulları, çıkarma yöntemlerini belirler (maden ve açık maden madenciliği kullanılır). Bazı cevher türleri çok karmaşık bir bileşime sahiptir. Bu özellikle polimetalik cevherler için geçerlidir. Ek olarak, çeşitli metalik olmayan safsızlıklar içerirler. Metalurjinin ana çevre sorunları

Demir ve demir dışı metal cevherlerinin işlenmesiyle uğraşan işletmeler, Rusya'nın ve bir bütün olarak dünyanın birçok sanayi kentinde çevre kirliliğinin ana faktörlerinden biridir. Bu sektördeki çevresel nesnelere en büyük zarar, faaliyet gösteren işletmelerin havaya ve suya insan kaynaklı emisyonlardan kaynaklanmaktadır. Olumsuz etkinin büyük bir kısmı, metalurji endüstrilerinden gelen atıkların depolanması ve atık suyun doğal rezervuarlara boşaltılmasıyla da ilişkilidir.

Doğal çevreye sürekli metalürjik emisyon akışı, metalürjik işletmelerin bitişiğindeki topraklarda çeşitli ağır metallerin artan birikimine ve ayrıca çeşitli sabit akış dengesine bağlı olarak toprakların bir miktar asitlenmesine veya alkalileşmesine katkıda bulunur. asitler ve kalsiyum ve magnezyum karbonatlar atmosferden çökelme ve tozla. Sanayi işletmelerinin ekolojik ayak izi bölgesindeki çevre üzerindeki etkinin ölçeği, hem insan yapımı metalurjik emisyonların bileşimine ve hacimlerine hem de işletmenin belirli bir doğal bölge ve alt bölgeye hapsedilmesine bağlıdır. Metalurjik kirlilik sadece doğal nesnelerin ve çevrenin durumu üzerinde önemli bir olumsuz etkiye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda halk sağlığının bozulmasına da katkıda bulunur. İnsanlar için, atmosferik hava endüstrisinin atıklarından kaynaklanan en tehlikeli kirlilik.

Açıklama 1

Metalurji kompleksi işletmelerinin doğal bölgeleri üzerindeki etkinin hacmi ve özgüllüğü, kullanılan teknolojilerin özelliklerine, çevre dostu olmalarına, endüstriyel hammaddelerin kalitesine ve bileşimine, üretilen atığın hacmine ve yapısal bileşimine, coğrafi konuma bağlıdır. atmosferin dolaşımının özellikleri, kirliliğin dağılımı ve üretim atıklarının peyzajlar, doğal topluluklar ve bunların bireysel bileşenleri üzerindeki etkisi ile ilgili işletmelerin.

Demirli ve demirsiz metal cevheri işleme tesisleri aşağıdaki çevre sorunlarına katkıda bulunur:

Atığın atmosfere salınması (metalurjik üretim kompleksinin ana sorunu);
Yüzey ve yeraltı suları dahil olmak üzere hidrosfere atık girişi;
Çeşitli katı atıkların bertaraf edilmesi ihtiyacı;
Taş ocakları, çöplükler vb. oluşumu sırasında arazi bozulumu;
Teknojenik jeokimyasal anomalilerin ortaya çıkışı;
Toprak, flora ve fauna üzerinde zararlı etki;
İnsan sağlığına olumsuz etkileri.

Başlıca kirleticiler - fabrikalardan kaynaklanan atıklar ve yan ürünler

Metalurjik döngünün çeşitli aşamalarında zararlı maddeler arasında gazlar, çamur, cüruf ve toz oluşur.

Metalurjide kullanılan cevherler, daha sonra biriken ve dispersiyon bölgelerinde bulunan bazı ağır metalleri içerir. Metalurji işletmelerinden kaynaklanan emisyonlar ve deşarjlar esas olarak 2. tehlike sınıfındaki maddeleri içerir.

Sınıf 1 (en tehlikeli) şunları içerir:

kükürt oksitler,
azot,
karbon,
bepz (a) piren,
Merkür,
ve benzeri.

Bazı ağır metaller tehlike sınıfı 2'ye aittir:
3. tehlike sınıfı şunları içerir:
- ve benzeri.

Açıklama 2

Demir cevherleri işlendiğinde çevreye ve insan sağlığına zararlı gazlar (SO2, NO2, NO vb.) atmosfere salınmakta ve karbondioksit ile birlikte sera etkisine ve asit yağmurlarına neden olmaktadır. Ancak, demir dışı metalurji işletmelerinden kaynaklanan emisyonların aksine, bu emisyonlar toprak asitleşmesine yol açmaz, çünkü toz emisyonları ile kalsiyum ve magnezyum karbonatlar toprağa önemli miktarlarda girer, bu da asiditeyi nötralize eder ve geceyi alkalileştirir. Demir-çelik sektöründe uzmanlaşmış birçok şehir, atmosferik havası en kirli şehirler listesinde yer alıyor.

Metalurji işletmelerinin sıvı ve gaz emisyonlarının yapısında, tüm emisyonların yaklaşık %78'ini oluşturan karbon oksitler kesinlikle baskındır. İkinci sırada kükürt oksitler, üçüncü sırada azot oksitler yer almaktadır. Hacimleri, ağır metallerle kirlenmiş toz parçacıklarının emisyon ölçeğiyle karşılaştırılabilir (biraz daha az).

Ağır metaller arasında bu endüstrinin ürettiği başlıca kirleticiler kurşun, kadmiyum ve cıvadır.