Вплив виробництв кольорових металів на природні системи

Значна частина технологічних процесів підприємств кольорової металургії в силу різних причин (традиційність технологій, великотоннажні ряду виробництв, зниження вмісту цінних компонентів в переробляється сировина, зміна складу сировини тощо) характеризується порівняно малим ступенем замкнутості й досить високим виходом відходів на одиницю одержуваної продукції. Утворені при цьому потоки забруднюючих речовин надзвичайно різноманітні за своєю природою, що обумовлює широкий спектр їх впливів на природні системи. Різноманіття ефектів зумовлено ще й тим, що всі компоненти навколишнього середовища пов'язані між собою потоками речовини та енергії, що забезпечують циклічність процесів, а це сприяє поширенню матеріальних забруднювачів.

Дійсно, забруднюючі речовини спочатку викидаються в атмосферу, воду, грунт, поверхневі шари літосфери і в результаті процесів переносу поширюються по всіх ланках природних систем. Тому ефекти, викликані їх дією, діляться на дві групи. До первинних відносять ті, які виникають в біоценозі в результаті впливу на нього забруднювача з того середовища, в яку здійснюється техногенний викид, а до вторинних - вплив на біоту з інших відсталих середовищ, в які забруднювач потрапив в результаті процесів переносу. Причому іноді вторинні ефекти можуть виявитися визначальними у підсумковій картині. (Наприклад, проблема закислення прісноводних озер сірчаної кислотою в результаті задимлення атмосфери сірчистим ангідридом.) Ці обставини вимагають аналізу поведінки найбільш характерних забруднювачів навколишнього середовища. поставляються підприємствами кольорової металургії.

 

Техноекологія індустрії будівництва. Будівельні матеріали. Природні і штучні кам'яні матеріали. Скло й інші плавлені матеріали. Мінеральні (неорганічні) в'яжучі речовини. Бетон. Органічні в'яжучі речовини. Лісові матеріали. Будівельні матеріали і вироби на основі пластмас. Основи виробництва і види будівельних робіт. Основні зведення про цивільні і промислові будівлі. Земляні і мулярні роботи. Теслярні і столярні роботи. Бетонні і залізобетонні роботи. Опоряджувальні роботи. Домобудівні комбінати

 

У галузі зосереджено виробництво основних будівельних матеріалів - цементу та інших в'яжучих, стінових матеріалів, азбестоцементних виробів, будівельної кераміки, тепло-і звукоізоляційних матеріалів, будівельного і технічної сировини, нерудних будівельних матеріалів та ін. В останні роки в порівнянні з минулими в промисловості будівельних матеріалів знизилося виробництво продукції майже в усіх регіонах України в зв'язку зі зменшенням обсягів виробничо-технічного та житлового будівництва. Промисловість будівельних матеріалів використовує і попутні продукти інших галузей промисловості (чорної і кольорової металургії, теплових електростанцій, хімічної промисловості та ін), які застосовуються як цінного вихідної сировини для виробництва високоякісних будівельних матеріалів, виробів та конструкцій, чим робить позитивний вплив на економіку підприємств різних галузей і досить відчутно знижує шкідливий вплив промисловості на навколишнє середовище. Переробка відходів дозволяє вивільнити дефіцитні земельні угіддя, що відводяться під відвали, і досить істотно зменшити забруднення природного середовища. На сьогоднішній день розроблені і впроваджуються технології використання відходів гіпсового виробництва легких бетонів. При цьому набувають поширення технології безавтоклавного виробництва великих блоків та інших стінових матеріалів, що істотно знижує енергоємність виробництва і теплове забруднення навколишнього середовища.

Промисловість будівельних матеріалів - Важлива складова частина матеріально-технічної бази будівництва Розвиток виробництва будівельних матеріалів значною мірою зумовлює й обсяги капітального будівництва та його прогрес. Область базується на значних місцевих сировинних ресурсах (кам'яні будівельні матеріали, вапняки, глини та ін.) Виробництво будівельних матеріалів є однією з галузей важкої промисловості і найважливішою складовою частиною будівельного комплексу. Промисловість будівельних матеріалів має багатогалузевий характер. Вона об'єднує галузі добувної промисловості (природний камінь і нерудні матеріали); переробної промисловості (азбестоцементні вироби, збірний залізобетон тощо); змішані підгалузі, що об'єднують добування і переробку сировини і матеріалів. Специфіку промисловості будівельних матеріалів визначає ще й така її особливість, як взаємозамінність продукції. Основною продукцією промисловості будівельних матеріалів в Україні є швидкотверднучий, декоративний та інші види цементу, великогабаритні хвилеподібні і плоскі азбестоцементні плити, азбестоцементні труби, кольорові керамічні плитки, керамічна сантехніка, теплозахисне, профільне й оздоблювальне скло, склоблоки, деталі з щільного і пористого силікатного бетону, теплота звукоізоляційні матеріали, полімерні будматеріали та ін..

Головні галузі виробництва будівельних матеріалів - Цементна промисловість і виробництво будівельних конструкцій і деталей Цементна промисловість - одна з найважливіших галузей промисловості будівельних матеріалів, підприємства якої виготовляють різні види цементу - "хліба" будівельної індустрії. Цемент - це тонкоподрібнений порошок штучної неорганічної в'яжучої речовини, виготовленої з вапнякового сировини (вапняк, мергель). При суміші з водою (водними розчинами солей та іншими рідинами) він спочатку ущільнюється, а потім твердне, з'єднує заповнювачі або камінь. Його використовують найбільше у виробництві бетонних і залізобетонних виробів і конструкцій, для виготовлення будівельних розчинів.

Промисловість будівельних конструкцій і деталей об'єднує підприємства з виробництва збірного залізобетону, будівельних металевих конструкцій та столярних виробів, які, як правило, тяжіють до великих промислових центрів і вузлів, населених пунктамв з значними обсягами житлового та капітального будівництва.

У будівництві також використовується продукція та інших галузей промисловості: стеклян-ної та фарфоро-фаянсової (віконне скло), хімічної промисловості (поліетиленова плівка). Будівельна база - одна з найбільш капіталомістких, диференційованих за рівнем елементів виробничою інфраструктурою, її вплив і визначення темпів, масштабів розміщення виробництва в багатьох випадках є вирішальною. Вона об'єднує будівельні організації, монтажні, спеціалізовані організації. Розвиток будівельної індустрії залежить від обсягів і темпів розвитку ряду галузей промисловості, чорної металургії, машинобудування, енергетики, промисловості будівельних матеріалів, деревообробної промисловості та інших, що зумовлює складні міжгалузеві зв'язки капітального будівництва.

Географія. Основні показники. Розміщення підприємств будівельних матеріалів та будівельної індустрії має свої особливості:

1) тяжіння до джерел сировини у зв'язку з його значними витратами при виробництві продукції (цементні, гіпсові, нерудні та інші підприємства);

2) тяжіння до районів споживання (заводи збірного залізобетону, розчинів та ін.)

Виробництво будівельних матеріалів об'єднує кілька тисяч підприємств, розташованих у всіх областях України. Так, центри виробництва продукції цементної та скляної промисловості, а також промисловості будівельної кераміки зорієнтовані на сировинні райони.

Цементна промисловість особливо розвинена в Донецько-Придніпровському економічному районі (Донецька область, Кривий Ріг та Дніпродзержинськ Дніпропетровської області). У Південно-Західному економічному регіоні виробництво цементу в основному зосереджено у Львівській та Рівненській областях. У цій промисловості створені такі нові центри - Балаклея (Харківська область), Кам'янець-Подільський (Хмельницька область), Ольшанський (Миколаївська область).

Якщо брати виробництво будівельної кераміки, то в Україні діють великі механізовані підприємства в Донецькій, Харківській, Львівській та Хмельницькій областях.

В Україну працюють 37 заводів скляної промисловості. Найпотужніші з них розташовані в містах Костянтинівці, Лисичанську, Львові, Херсоні, Керчі, Одесі, смт. Буч (Київська область).

Заводи промисловості стінових матеріалів розташовані в таких містах:

• виробництво глиняної цегли - Ірпінь (Київська область), Запоріжжя, Полтава;

• виробництво силікатної цегли - Херсон, Дніпропетровськ, Кривий Ріг, Черкаси, Чер нігов, Червоний Лиман (Донецька область), Трипілля (Київська область), Ладижин (Вінницька область), Развадовое (Львівська область);

• заводи силікатних виробів - Суми, Миколаїв, Білгород-Дністровський (Одеська область), Славута (Хмельницька область).

Виробництва промисловості нерудних будівельних матеріалів розташовані в багатьох районах країни. Основні з них знаходяться в Запоріжжі, Житомирі, Кривому Розі, Києві, Дніпропетровську, Донецьку, Гнівані, Коростені, Кременчуці, Хусті та ін

Тепер перейдемо до питання основних показників. Тут мається на увазі сучасний стан області і прогнозні оцінки його розвитку. Різкий спад інвестиційної діяльності негативно вплинув на роботу промисловості будівельних матеріалів і попит на її продукцію. За 1991-1997 рр.. обсяг товарної продукції області скоротився в 4,4 рази, виробництво залізобетону - в 9,7, цементу - в 4,5, стінових матеріалів - в 5,6 рази. Підприємства галузі багато років працювали практично на знос, що в умовах економічної кризи поставило їх на межу розвалу. Підвищення цін на енергоносії та тарифів на вантажоперевезення, а так само високий податковий тиск викликали зростання вартості продукції області і як наслідок, спад конкурентоспроможності. Рішення проблем області ускладнене надзвичайно низьким технічним рівнем багатьох її підприємств. Надмірний знос основних фондів призводе до аварійного стану багатьох цегельних та цементних заводів та інших підприємствах промисловості будівельних матеріалів, різкого зниження рівня використання потужностей, падіння престижності професії будівельника На ринку постійно присутній неконкурентна продукція, яка виробляється за старими технологіями на ста рій оснащенні. У першу чергу це стосується енергоємних будматеріалів залізобетонного цегли, цементу та інших матеріалів і конструкцій, якими зараз перенасичений ри нок Однією з найбільш енергоємних галузей промисловості будматеріалів - цементне виробництво, де витрати на паливо і електроенергію складають майже половину собівартості його виробництва. У зв'язку з дефіцитом палива і зростанням цін на енергоносії реконструкція цементної промисловості є однією з першочергових. Існує на відносно дешеві нетрадиційні будівельні матеріали, які мають високі споживчі властивості (наприклад, вироби з пористих і ніздрюватих бетонів, матеріали з золошлакових відходів), підвищується попит також на престижні і дорогі матеріали для індивідуального та офісного будівництва (черепиця, високоякісний керамічний фаянс, столярні вироби, обробні матеріали предмети побуту, а також системи автономного життєзабезпечення садиб і офісів, включаючи автономні системи опалення кондиціювання, водопостачання і каналізації)

Потенційний попит на нетрадиційні та високоякісні матеріали зараз має тенденцію до зростання. Починаючи з 1996 року, прогнозується поступове нарощування обсягів виробництва будівельних матеріалів, конструкцій, деталей і предметів побуту. Це пов'язано з пожвавленням інвестиційної діяльності в країні, необхідністю структурної та технологічної перебудови практично всіх галузей національної економіки. До 2015 р. товарну продукцію промисловості будівельних матеріалів прогнозується збільшити в порівнянні з 1997 роком у 3,3-3,4 рази, що на декілька вище темпів зростання будівельно-монтажних робіт. Це пов'язано з необхідністю випереджаючого розвитку цієї галузі, підвищення технічного рівня підприємств та якості продукції цієї інвестиційно-забезпеченої галузі. Відбудуться також значні зміни в структурі стінових матеріалів. У загальному їх обсязі зросте питома вага виробів з легких, пористих і ніздрюватої, багатошарових ефективних панелей типу «сендвіч» і т.п.

Сировина для будівельні х матеріалів - корисні копалини.

• магнезит МgСО, родовища в Челябінській (Cатка) і Оренбурзької (Хаміровское) областях;

• доломіт СаСО, МgСО - Донбас, Поволжя Ленінградська область, Сибір, Кавказ,

• родовища бокситів на Кольському півострові, Уралі, Кавказі, в Сибіру та Донбасі;

• кварцовий пісок - Родовища в Московській, Ленінградській, Воронезької, Донецької, Волинської, Іркутської областях;

• кремній - Московська, Іванівська, Донецька і Волинська області,

• польові шпати добувають в Карели, Сибіру, ​​Донецької та Волинській областях

• родовища вогнетривких глин - Латненское (Воронезька обл.), Часов'ярское (Донецька обл.), Боровицької (Новгородська обл.) Белкешское, Богданівське і Бускульское (Екатеринбургска обл.);

• кварцити видобувають у Донбасі на Уралі і в Житомирській області;

• силіманіт - на Уралі і в деяких регіонах України;

• фосфатні руди - на території Україні видобуваються фосфорити - на Волино-Поділля, Придністров'я, Дніпровсько-Донецькій западині, Івано-Франківській обл. (Незвисько) та Сумській обл. (Кролевецьке);

• вогнестійкі глини концентруються на Донбасі (Часов'ярское, Новорайськ) і Придніпров'ї (Поволжському, П'ятихатське, Кіровоградське);

• бентонітові глини - Закарпатська, Львівська, Тернопільська, Донецька області та Крим;

• формувальні піски алювіального і морського походження є т у Харківській, Донецькій, Запорізькій та інших областях.

Україна практично повністю забезпечена сировиною для виробництва будівельних матеріалів. Як цементна сировина використовуються карбонатні породи (вапняки, крейда, мергелі), гіпси і глини, які зустрічаються практично на всій території Україні, але найбільше - в Донецькій, Харківській, Львівській, Рівненській, Хмельницькій, Чернігівській, Івано-Франківській областях і в Криму. Глини, суглинки, глинисті сланці і мергелі, які придатні для виробництва цегли і черепиці, поширені практично на всій території Україні (крім Карпат і Криму). Розвідані запаси кварцових пісків становлять 220 млрд. т і сконцентровані в 24 районах. Крім сировини, що потрібно обробляти, в Україні знаходяться дуже багаті поклади будівельного каменю (близько 8 млрд. м ³ розвіданих запасів) і якісного облицювального (понад 280 млн. м ^3).

Будівельний цегла

Для виробництва цегли використовуються в основному глини середньої пластичності, які містять до 45-50% піску без великих включень вапна та каменю. Цегляні глини містять 53-81% SіО _2, 7-23% А1 ₂ 0 _3, 2,5-8,0% Fе ₂ 0 _3, 0,7-13,8% СаО, 0,5-2,0% МgО. Втрати при про каліваніі цієї глини 3,3-13,3%, її лінійна усадка при сушінні 5-12%, лінійна усадка при випалюванні при 1000 ° С 5-9%; водопоглинання після випалу при 1000 ° С - 8-20%.

Здобута в кар'єрі і доставлена ​​на завод глина піддається обробці. При цьому розпадається її природна структура, вона рівномірно перемішується з добавками, зволожується до стану однорідного робочого тіста.

Тепер наведемо середні норми витрат сировини на 1000 штук цегли:

• глиняна цегла - звичайний пластичного формування - 2.5 м ^3;

• звичайний вакуумування - 2,75 м ^3;

• пустотну (40%) - 1,5 м ^3;

Доза глини, піску, тирси та інших компонентів рівномірно змішуються і подаються в подальші агрегати. Поруч з вивантажувальну отвором встановлено валик з лопастями з металевої тканини, які при обертанні вала знімають масу зі стрічки в завантажувальний отвір і розбиває великі грудки. Подрібнену сировину обробляється на валкових дробарках, які діляться на гладкі, дезінтеграторние, каменеотделітельние і зубчасті. Дезінтеграторних валків. Вони складаються з гладкого валка великого діаметра, ребристого валка маленького діаметру і приймальної воронки для глини. Швидкість обертання великого валка 50-60 об / хв., Маленького валка 500-600 об / хв. Глина ударами ножів ребристого валка розрізається на частини і промінается під дією стисливих зусиль валків. Глина з кам'янистими включення ми або маса надходить на бігуни мокрого помелу, які складаються з чаші з дірчастим дном та двох катків. Глина подрібнюється цими катками і продавлюється через отвір на дні чаші. В бігунах глина витримує стискувані навантаження, періодично потрапляє під каток. Продуктивність бігунів 10-28 т / год і більше. Масу, яка пройшла обробку на валкових дробарках, направляють на вальці тонкого помелу, після чого маса йде до глиномішалки (корито, в якому обертаються один або два валу з лопастями). Глиномішалки мають довжину 3-4 м, їх продуктивність забезпечує випуск 10 тис. штук цегли на годину. Маса в Глиномішалки зволожується водою або парою. Внаслідок зволоження глини пором підвищується здатність маси до формування і поліпшуються сушильні якості сирцю. На пароувлажненія 1000 шт. витрачається близько 100 кг пара з тиском 0,5 атм. У цегляному произ водстве також використовують пісок, шамот або дегідратованих глину. Дегідратованих глину отримують в обертових печах, нагріваючи і до 600 ° С. Вігорающіе домішки - це тирса та шлаки. (Вони складають приблизно 30% від обсягу). Формування цегли здійснюється на стрічкових пресах при пресовому тиску 2-5 кг / см ^2. Маса завантажується в приймальну воронку преса. У циліндрі продовжується обробка маси. У голівці і мундштуці маса ущільнюється. Мундштук має форму зрізаної піраміди Розмір вихідного отвору мундштука враховується усадку сирцю при сушінні та випалюванні. Продуктивність стрічкового преса складає 4-5 тис. штук цегли на годину. Для поліпшення формових властивостей маси з неї видаляють повітря, тобто піддають вакуумуванню, яке забезпечує більш міцне з'єднання частинок глини між собою. Після цього в масі залишається близько 1% повітря. Продуктивність вакуумних пресів стрічкових - від 5 до 10 тис. штук цегли на годину і більше. Виходячи із стрічкового преса, глиняний брус розрізається на окремі цеглини за допомогою напівавтоматичних або автоматичних різальних верстатів. Потім відбувається процес сушіння. У цьому процесі вода переходить з рідини в пару і йде в навколишнє середовище. Природна сушка виробів на повітрі, яке відбувається за рахунок теплової енергії сонця, дешевше, але за рахунок тепла, отриманого в сушарках, ефективніше.

У процесі підготовки сирцю на цегельних заводах у викидах виділяється пил глини і деревна тирса, які відносяться до IV класу небезпеки і контролюються з періодичністю один раз на квартал. У сушильних камерах і випалювальних печах при термічній обробці сирцю в залежності від виду палива, що спалюється в атмосферу виділяються: оксиди сірки пов'язані з III класу небезпеки і підлягають контролю один раз на місяць; оксиди вуглецю, пов'язані з IV класу небезпеки і підлягають контролю один раз в квартал; фторид водню - I класу небезпеки з періодичністю контролю один раз в 10 днів; хлорид водню і оксиди азоту, які мають II клас небезпеки і періодичність контролю один раз на місяць. Стічні води заводу містять зважені речовини, нафтопродукти, які використовуються в технологічному процесі (мастило сирцю, паливо, підйомно-транспортні засоби тощо), і поварену сіль. Ці речовини відносяться до IV класу небезпеки (кухонна сіль - до III класу небезпеки) і підлягають контролю з періодичністю один раз в 10 днів. До недоліків слід віднести використання великої кількості води, яка випаровується в атмосферу разом зі шкідливими газами.