Переработка отходов нефтепереработки и нефтехимии 4 страница

Уменьшение этих выбросов достигается за счет внедрения новых мощных агрегатов синтеза (400—500 тыс. т/год), применения продувочных газов в производстве и сжигания на свече, использования оксида углерода (IV) для синтеза карбамида (мочевины). Мочевина применяется для нужд животноводства, в качестве удобрения, а также для синтеза других органических соединений. Применение двухступенчатых орошаемых скрубберов позволяет обеспечить эффективность очистки до 99 %.

При производстве карбамида атмосфера загрязняется аммиаком и пылью. Установка конденсаторов-промывателей, абсорберов, проведение кислотной промывки газов, изменение конструкции гранулировочных башен привели к снижению этих выбросов, исключили образование мелкой фракции пыли.

За последние десятилетия изменение технологии, наращивание единичных мощностей привели к глубоким изменениям в структуре азотной промышленности, что положительно отразилось и на окружающей среде.

Получение азотной кислоты из аммиака происходит путем его окисления до оксидов азота при высокой температуре в присутствии катализаторов (платина и её соединения) и поглощения их водой с образованием слабой азотной кислоты. Реакции происходят в такой последовательности:

4NН₃ + 5О₂ = 4NO + 6Н₂O; 2NO + О₂ = 2NO₂; 3NO₂ + Н₂O = 2HNO₃ +NO.

Анализ сложного технологического процесса получения аммиака, а из него оксидов азота и азотной кислоты показывает, что рабочие могут подвергаться воздействию врёдных газов (оксиды углерода, сероводород, аммиак, оксиды азота). В связи с тем, что некоторые процессы проходят при высоких давлениях и температуре, вероятность загрязнения воздушной среды увеличивается. Кроме того, существует опасность химических ожогов азотной и серной кислотами.

Многие газы, участвующие в химических процессах данного производства, способны образовывать с воздухом взрывчатую смесь. Так, для аммиака нижний предел взрываемости составляет 16, а верхний - 27 %, для оксида углерода (II) соответственно 12,5 и 75 %, водорода - 4 и 75 %, метана - 4,5 и 16 %, сероводорода - 4,5 и 46 %.

Концентрирование азотной кислоты осуществляется с помощью крепкой серной кислоты путем дегидратации в колонне. При этом воздух может загрязняться оксидами азота (нитрогазы), образующими непостоянную смесь оксида азота (II), оксида азота (IV) и других оксидов азота, а также туманом азотной кислоты.

Для снижения и ликвидации выбросов азота («хвостовых газов», «лисьих хвостов»), которые могут достигать 5-12 т в сутки, внедряется каталитическое восстановление на палладиевом или ванадиевом катализаторе. Созданы установки для селективного восстановления оксидов азота аммиаком на катализаторе из редкоземельных металлов. При исходной концентрации оксидов азота 1000 - 3000 мг/л, температуре 480 ⁰С и соотношении NH₃/NO₂ = 1 улавливается 95-99 % оксидов азота.

При получении концентрированной азотной кислоты выделяющиеся от конденсаторов оксиды азота улавливаются в абсорберах. Удельные выбросы оксида азота (IV) могут составлять 25-27,5 кг/т кислоты.

Выбросы оксидов азота в зависимости от способа производства азотной кислоты представлены в табл. 3.

Минимальными удельными выбросами, как видно из табл. 3, обладают системы, работающие под давлением 0,73 МПа. Эти системы снабжены узлами каталитической очистки газов на палладиевом катализаторе. Для восстановления используется метан:

4NO + СН₄ = 2N₂ + СО₂ + 2Н₂O.

После доочистки в отходящих газах может быть 0,005 об. % оксидов азота, что отвечает санитарным нормам.

 

Таблица 3.

Состав выбросов оксидов азота

Давление	Концентрация производимой азотной кислоты, %	Количество выбрасываемых оксидов азота, %
Атмосферное	22,0	20,4
0,3 МПа	65,0	79,0
0,73 МПа	13,0	0,6
Всего	100,0	100,0

В ближайшее время в азотнокислотном производстве так называемые «лисьи хвосты» будут ликвидированы, так как старые технологические схемы заменят на новые, работающие под давлением 0,73 МПа и имеющие мощность 120 тыс. тонн кислоты в год, а в недалеком будущем - 400 тыс. т/год слабой азотной кислоты.

В настоящее время производство аммиачной селитры, карбамида и комплексных удобрений развивается в направлении наращивания единичных мощностей агрегатов, совершенствования отдельных стадий и максимального снижения отходов, выбрасываемых в окружающую среду. При производстве аммиачной селитры, которую получают путем взаимодействия азотной кислоты с аммиаком (нейтрализация, концентрирование раствора, сушка и гранулирование), внедряются установки мощностью 450 тыс. т/год. На них осуществлен ряд новых технических решений, позволивших устранять загрязнение конденсата сокового пара аммиачной селитры, уменьшить потери готовой продукции после гранулирования. Сейчас выбросы пыли при производстве аммиачной селитры достигают 3,7, оксидов азота - 1,95, аммиака - 1,9 кг/т готовой продукции.

Для очистки выбросов применяют скрубберы и циклоны. Уменьшить указанные потери можно также с помощью различных фильтрующих материалов.

При производстве карбамида можно достичь подобного эффекта при гранулировании его в жидких, инертных по отношению к карбамиду растворителях с температурой кипения и кристаллизация выше и ниже температуры расплава и затвердевания карбамида (жирные спирты, сульфированный керосин, дизельное топливо и др.). Возможны и другие пути уменьшения потерь в производстве азотных удобрений.

В целях охраны окружающей среды перспективными представляются методы фиксации атмосферного азота с применением плазмохимических реакций. Совмещение плазменного процесса с разложением фосфорсодержащего сырья в атмосфере воздуха с одновременной фиксацией азота даст возможность получить из оксида фосфора (V) и оксидов азота смесь фосфорной и азотной кислот для производства комплексных удобрений с одновременным обесфториванием продуктов и отсутствием фосфогипса. Известен также способ фиксации азота из атмосферного воздуха с использованием естественных ферментов, в состав которых входит металлы. Он может быть в будущем использован также для синтеза углеводородов из оксида углерода (IV) и соды.

Анализ особенностей производства аммиака и продуктов на его основе показывает, что благодаря научно-техническому прогрессу появляются возможности получения необходимых продуктов с одновременным снижением отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье людей.

 

5.9. Производство кальцинированной соды

Кальцинированная сода Na₂CO₃ - важный химический продукт, широко применяемый в различных отраслях народного хозяйства и быту. В мире ежегодно производится её свыше 20 млн. тонн. Во всех странах, кроме США, где имеются ее природные залежи, соду получают в основном по аммиачно-содовому процессу (метод Сольвэ), используя аммиак, поваренную соль, известняк, известковое молоко. Аммиак получают из коксохимических заводов. При обжиге известняка получают углекислоту, а после гашения водой уже обожженного известняка - известковое молоко. В основе производства кальцинированной соды лежат такие химические реакции:

NaСI + 4NН₃ + СО₂ + Н₂O = NaНСО₃ + NH₄Cl;

2NH₄Cl + Са(ОН)₂ = 2NН₃ + СаСI₂ + 2Н₂O;

2NaНСО₃ = Na₂CO₃ + СО₂ + Н₂O.

Однако производство соды служит источником загрязнения воздуха оксидами углерода и аммиаком. Энергетические установки, работающие на сернистом мазуте, выбрасывают в атмосферу также сернистый газ, а известково-обжиговые печи являются источником загрязнения оксидами кальция и углерода. На конечном этапе производства возможно выбрасывание пыли кальцинированной соды.

При получении 1 т кальцинированной соды на конечной стадии производства образуется около 1 т хлорида аммония, раствор которого обрабатывают известковым молоком для регенерации аммиака. В результате этого выделяется дистиллерная жидкость, представляющая собой суспензию нерастворенных соединений в растворе хлоридов кальция и натрия, которую направляют в отстойники-шламонакопители, так называемые «белые моря». Они представляют собой емкости, обвалованные земляными дамбами большой высоты, и занимают большие площади. Таким образам один содовый завод «захватывает» 3-4 га земли ежегодно. Общее количество отходов содовой промышленности определяется в количестве 200 млн. м³/год. Отчуждение земли от сельскохозяйственного пользования приносит большие убытки. Кроме того, легкорастворимые соединения содовых заводов интенсивно загрязняют подземные и поверхностные воды, усиливают минерализацию почвы в соседних с заводами районах, что отрицательно сказывается на их экономическом режиме и на здоровье населения.

Наносимый ущерб окружающей среде можно уменьшить, если вместо хлорида натрия использовать нитрат натрия. Тогда из отходов производства можно изготовлять содово-аммиачную селитру для нужд сельского хозяйства. Распространению такой технологии препятствует значительное удорожание производства за счет использования дорогостоящего коррозионно-стойкого оборудования.

Исследования химического состава твёрдого остатка дистиллерной жидкости показали присутствие в нём ряда оксидов, обладающих вяжущими свойствами. В СССР были разработаны различные варианты технологии вяжущих материалов на основе дистиллерных шламов содовых производств. В соответствии с наиболее простым из них дистиллерный шлам, влажность которого составляет 25-30 %, экскаватором отбирают из шламонакопителя, подсушивают и затем измельчают с кварцевым песком (82,2-86,3 % SiО₂) в шаровой мельнице. Получаемый при этом продукт представляет собой бесклинкерный вяжущий материал автоклавного твердения с достаточно сложным химическим составом. Однако из-за низкой активности исходного дистиллерного шлама, содержание активных СаО и МgО в котором составляет 12-14 %, получаемые на основе такого вяжущего изделия обладают невысокой прочностью, примерно соответствующей маркам 200-230. Обеспечение стабильных прочностных характеристик, кроме того, осложнено непостоянством состава дистиллерного шлама, затрудняющим оптимизацию состава получаемого вяжущего материала.

Включение в технологию стадии обжига сырьевых материалов при 800 -1050 °С позволяет устранить перечисленные недостатки: при оптимальном режиме обжига получаемый продукт характеризуется содержанием активных СаО и МgO ≥ 40 %, что обеспечивает возможность достижения прочности затвердевшего камня на его основе, соответствующей марке вяжущего 500. На основе получаемого вяжущего в СССР в промышленных масштабах было организовано производство блоков ячеистого бетона по литьевой технологии.

В опытно-промышленных масштабах на основе дистиллерного шлама содового производства на Стерлитамакском ПО «Сода» реализована технология автоклавного вяжущего известково-белитового типа, характеризующегося высокими физико-механическими свойствами, относительной простотой производства и высокой эффективностью применения. По существу, она мало отличается от традиционной технологии производства известково-белитовых вяжущих материалов и включает совместную сушку дозируемых дистиллерных шламов (кальциевый карбонатный компонент) и кварцевого песка (кремнеземистый компонент) с последующим обжигом высушенной смеси. Однако присутствие в перерабатываемых отходах содового производства таких эффективных минерализаторов, как СаСl₂, и гипс способствует значительной интенсификации процессов минералообразования во время обжига. Продуктом обжига является серый сыпучий материал с размерами зерен 1-2 мм. Его охлаждают в барабанном холодильнике до 90 °С и отправляют на склад готовой продукции. На основе получаемого вяжущего на Стерлитамакском заводе строительных материалов организовано производство силикатного кирпича по традиционной (как при использовании извести) технологии. Экономический эффект от внедрения такого вяжущего вместо извести на этом заводе оценен в 400 тыс. руб/год.

Таким образом, имеющийся производственный опыт указывает на эффективность утилизации дистиллерных шламов содовых производств в качестве сырья для производства бесцементных вяжущих материалов.

Наряду с перечисленными направлениями утилизации дистиллерных шламов содовых производств перспективным считают их использование (через бесцементное вяжущее) для замены цемента при приготовлении тампонажных материалов, для производства асфальтобетонов (в качестве активизатора гидратации и наполнителя) и по некоторым другим технологическим направлениям.

Более перспективным может быть метод комплексной, переработки нефелинов - отходов производства апатита. Сущность процесса заключается в спекании нефелина с известняком и последующем выщелачивании оксида алюминия. Раствор для выщелачивания сначала подвергают обескремниванию, а затем карбонизации, т. е. обработке оксидом углерода (IV), в результате чего выделяется оксид алюминия. При упаривании раствора выделяются карбонаты натрия и калия (сода и поташ). Тогда в технологическом процессе исчезнут «белые моря». Сода, получаемая таким методом, имеет в 1,5 раза большую насыпную массу, чем сода, полученная по методу Сольвэ. Глинозем может быть использован для получения алюминия. В целом, при получении 1 т глинозема во время комплексной переработки нефелина можно производить до 0,76 т «тяжелой соды», 0,28 т поташа и до 11 т портландцемента. Распространение этого метода в нашей стране поможет перейти на безотходную технологию производства кальцинированной соды.

 

5.10. Производство каустической соды и ацетальдегида

Каустическая сода NaОН используется для синтеза многих неорганических и органических соединений и материалов (различные соли, искусственные волокна, бумага и др.). Соду получают в основном электролизом раствора поваренной соли в электролизерах с ртутным катодом или диафрагмой. Этим методом в мире производят 15 млн. т каустической соды. Недостаток этого метода заключается в образовании сильно токсических отходов, содержащих ртуть, что опасно для людей, и способствует загрязнению окружающей среды. Этому не могут препятствовать даже современные методы очистки, улавливания и повторного использования. При электролизе, кроме паров ртутьсодержащих соединений, в воздух выделяется и значительное количество хлора, который получают для технических целей. Соединения ртути, переходящие в раствор, могут поступать со сточными водами в водоемы и отравлять их. К тому же при разложении амальгамы в полученном растворе едкого натра образуется определенное количество хлорида ртути. Он может загрязнять другую продукцию, при изготовлении которой применяется едкий натр. Большие потери ртути возможны также при чистке электролизеров и в случае различных неполадок в технологическом процессе.

По данным А.П. Цыганкова, если даже при производстве каустической соды на каждую тонну готового продукта теряется 10 г ртути, то количество потерь составит 30 тонн в год. Установка мощностью 100 т. хлора в сутки соответственно может дать 10 т. потерь.

Таким образом, опасность отрицательного влияния этих веществ на окружающую среду весьма велика, что и подтверждают результаты многих исследований. При этом учитывается, что ПДК для соединений ртути в атмосфере составляет 0,01 г/м³, а этилртути (при производстве ацетальдегида) в воде - 0,005 г/м³.

Соединения ртути используют при получении ацетальдегида по реакции Кучерова. Гидратацию ацетилена ведут в присутствии сульфата ртути (II) которая образуется непосредственно в гидрататоре при взаимодействии металлической ртути с сульфатом железа (III). Кроме указанных выше загрязнений, в этом процессе в качестве отходов образуются органические соединения ртути, которые очень опасны, так как являются протоплазменными ядами. При производстве, например, 100 тыс. т. ацетальдегида в окружающую среду может поступать до 15 т. ртути.

Сложность ликвидации паров ртути заключается в том, что при охлаждении она конденсируется в виде тонкодисперсных капелек, которые потоком воздуха могут уноситься на большие расстояния. Пары ртути могут поглощаться стенами помещений, а потом испаряться снова и загрязнять атмосферу производственных помещений, создавая опасность хронического заражения работающих, поскольку ртуть может накопляться в организме людей и отрицательно действовать на процессы жизнедеятельности.

Наиболее эффективной является мокрая очистка ртутьсодержащих газов с помощью растворов перманганата калия, но для этого следует вводить дополнительные технологические стадии выделения и регенерации ртути. Предотвратить уносы воздухом тонкодисперсных капелек ртути можно также с помощью сложных конденсаторов, в которых используются дорогостоящие компрессоры. Почти в 30-35 раз уменьшает потери ртути в указанных производствах использование молекулярных сит, в особенности серебросодержащих цеолитов типа Х.

Несмотря на определенные технологические успехи, обезвреживание и регенерация ртути на современном уровне развития науки и техники представляют собой очень сложную и серьезную задачу.

Пока недостатки ртутного и диафрагменного методов получения каустической соды могут быть устранены другим методом электролиза, в котором применяются ионообменные мембраны, обладающие способностью пропускать в катодное пространство только ионы натрия. В таком случае образуется щелочь высокой степени чистоты и концентрации. Смолы, используемые для изготовления таких мембран, должны быть стойкими к действию агрессивных продуктов, образующихся во время электролиза. Для этих целей предложены мембраны из катионообменного фторопласта - сополимера тетрафторэтилена и перфторалкилвинилового эфира с введёнными сульфогруппами. Такие мембраны могут быть изготовлены из синтетических смол, поры которых заполнены гидрооксидами титана, циркония и других металлов.

Загрязнение ртутью и её производными в производстве ацетальдегида можно предотвратить, заменив катализаторы. Так, вместо сульфата ртути используются оксиды кадмия и фосфора, а процесс гидратации ацетилена проводится над ними в паровой фазе. Тогда отходами являются только отработанные катализаторы, но они должны быть специально обработаны, поскольку соединения кадмия также опасны для человека и окружающей среды. По сравнению с существующим, этот способ получения ацетальдегида менее рентабелен.

Поэтому, учитывая высокую стоимость очистки сточных вод и газов от загрязнений ртутью и кадмием, целесообразно внести в будущем изменения в технологию этих производств с тем, чтобы полностью исключить токсические химические вещества. Это будет способствовать улучшению здоровья людей и оздоровлению окружающей среды в целом.

 

5.11. Экологическая характеристика производства калийных удобрений

Калийные минеральные удобрения представляют собой природные или синтетические соли и содержат питательный элемент в форме иона К⁺. В зависимости от природы аниона калийные удобрения подразделяются на хлоридные и бесхлоридные.

К калийным удобрениям хлоридного типа относят природные минералы (каинит, сильвинит), продукты промышленной переработки минералов (хлорид калия), смешанные калийные соли, полученные смешением природных минералов с хлоридом калия, электролитные растворы (побочный продукт электролиза карналита). К бесхлоридным калийным удобрениям относятся сульфат калия и калимагнезия (двойная соль сульфата калия и сульфата магния). Все калийные удобрения растворимы в воде. Их выпускают в кристаллическом и гранулированном виде.

В настоящее время основным калийным удобрением, обеспечивающим свыше 95% потребностей сельского хозяйства, является хлорид калия. Важнейшим калийным минералом является сильвинит - смесь сильвина КСl и галита NaCl, содержащая в качестве примесей нерастворимые вещества. Нерастворимые или труднорастворимые в воде минералы в настоящее время не используют для производства калийных удобрений, однако переработка их в глинозем (например, нефелина) сопровождается получением калийных солей как побочных продуктов. Потенциальным источником сырья для производства калийных удобрений может стать Мировой океан, в водах которого концентрация калия достигает 0,07 %.

Существуют два метода производства хлорида калия из сильвинита: флотационный и галургический. Флотационный метод выделения хлорида калия из сильвинита основан на флотогравитационном разделении водорастворимых минералов калийной руды в среде насыщенного ими соленого раствора. Это достигается селективной гидрофобизацией поверхности частиц калийных минералов с помощью флотореагентов-собирателей.

Флотационный метод эффективен при извлечении хлорида калия из высококачественных сильвинитовых руд, содержащих незначительное количество шлама. Степень извлечения хлорида калия достигает 90-92 %, а готовый продукт (концентрат) содержит 93-95 % соли.

Галургический способ выделения хлорида калия из сильвинита или метод избирательного растворения и раздельной кристаллизации основан на различии температурных коэффициентов растворимости хлоридов калия и натрия при их совместном присутствии. Этот метод позволяет комплексно перерабатывать полиметаллические руды, извлекая из них все полезные компоненты, в том числе хлориды магния, бромиды и пищевой хлорид натрия.

При проведении основных стадий технологического процесса получения калийных удобрений (дробление руды, сушка готового продукта и грануляция) в атмосферный воздух поступают пыль сильвинита, хлорид калия, хлорид водорода, амины и другие вещества. Кроме того, при сушке хлорида калия в атмосферу выделяются с дымовыми газами оксиды азота, серы, углерода, сажа и другие продукты неполного сгорания топлива. В связи с этим все источники газо- и пылевыделения оборудуются системами двух- или трехступенчатой очистки и обезвреживания выбросов.

При переработке и обогащении сырья в калийной промышленности ежегодно образуются миллионы тонн твердых галитовых отходов и сотни тысяч тонн глинисто-солевых шламов. Так, на 1 т КСl, производимого из сильвинитовых руд, в виде отвала образуется 3-4 т галитовых отходов и 0,6 м³ глинисто-солевых шламов. Некомплексная переработка сильвинита, непрерывный рост объёма складируемых отходов и глинисто-солевых шламов приводят к отчуждению больших территорий сельскохозяйственных площадей. Площадь, занимаемая солеотвалами, превышает 700 га, а шламохранилищами – 850 га. Кроме того, вместе с галитовыми отходами теряется около 950 тыс. тонн хлорида калия, а с глинисто-солевыми шламами потери продукта превышают 1,1 млн. тонн в год. Для обеспечения снижения потерь полезного компонента при переработке сильвинита необходимо организовать полную утилизацию глинисто-солевых шламов, что позволит не только увеличить объём выпускаемой продукции, но и значительно уменьшить площадь земель, занимаемых складируемыми отходами, снизить экологический ущерб.

За рубежом солевые отходы в небольшом объеме используют в качестве вторичного сырья для получения поваренной соли, практикуют их сброс в поверхностные водотоки и в море, часть твердых отходов направляют на закладку выработанного пространства рудников.

Галитовые отходы, содержащие до 90 % NaCl, могут быть использованы как сырьё для содового, хлорного и некоторых других производств. Однако это целесообразно только для предприятий, расположенных вблизи разрабатываемых калийных месторождений, так как перевозка такого дешевого сырья экономически не оправданна. Следует также отметить, что непосредственное использование этих отходов в хлорной промышленности осложнено повышенным содержанием в них сульфатов, нерастворимых веществ и присутствием КСl. В отходах, образующихся при флотационном обогащении КСI, нежелательной примесью являются также амины, используемые в качестве флотореагентов. Перечисленные обстоятельства и тот факт, что основное количество NaCl для производства соды и хлора получают путём подземного выщелачивания каменной соли, обусловливают сравнительно малое использование отходов переработки сильвинита.

В нашей стране ведутся работы, направленные на исключение хранения соленых отходов на земной поверхности. К ним относятся совершенствование технологии горных работ, связанное с сокращением выемки из шахт галита и пустой породы (селективная добыча калийных руд), а также разработка мероприятий по возвращению отходов флотации в выработанные пространства рудников. На калийных предприятиях осваиваются методы комплексного использования калийного сырья - получение методами галургии и механической обработки, наряду с калийными удобрениями, рассолов для содового производства, сырья для пищевой, кормовой и технической соли, сульфата натрия, сырья для производства магния и некоторых других продуктов. Наряду с этим проводятся промышленные испытания подземного сброса рассолов для заводнения нефтяных пластов, а также в отработанные газоносные пласты и подсолевые горизонты в районах калийных предприятий с использованием существующих скважин.

Рассматриваются и другие направления, связанные с проблемой утилизации глинисто-солевых шламов. Среди них следует отметить использование этих отходов в виде сырья для производства строительной керамики и аглопорита, для производства буровых растворов. Весьма незначительные массы галитовых отходов используют для нужд теплоэнергетических предприятий (для регенерации фильтров), дорожно-эксплуатационных управлений и по ряду других направлений.

 

5.12. Переработка отходов производства фосфорных удобрений

Основное количество добываемых фосфатных руд служит сырьём для производства фосфорсодержащих минеральных удобрений. Наиболее важны апатитовые и фосфоритные руды, содержащие минералы апатитовой группы с общей формулой 3М₃(РО₄)∙СаХ₂ (где М - ионы кальция, натрия, стронция и других элементов, а Х - ионы фтора, хлора и группа ОН^-).

В зависимости от состава руд и ряда других факторов применяют различные методы химической переработки природных фосфатов. В большинстве случаев руду предварительно размалывают и подвергают обогащению различными способами. Процессы обогащения руд сопровождаются образованием больших количеств твердых отходов в виде хвостов и пыли, уносимой с воздухом аспирационных систем и с газами сушильных установок.

Концентраты фосфатного сырья перерабатывают химическим путем двумя группами методов. К первой группе относится прямая кислотная или термическая переработка сырья с непосредственным получением готовых продуктов: суперфосфатов, обесфторенных фосфатов и др. Вторая группа - это разложение фосфатов с получением термической и экстракционной фосфорных кислот, которые служат для производства различных продуктов, в том числе и минеральных удобрений.

Экстракционную фосфорную кислоту (ЭФК) получают вытеснением её из природных фосфатов более сильными кислотами. Термическую фосфорную кислоту получают восстановлением природных фосфатов до элементарного фосфора с последующим его сжиганием и гидратацией образующегося оксида фосфора (V).

Основные отходы, образующиеся при изготовлении удобрений из фосфатного сырья – это соединения фтора и аммиака. Они выделяются из сушильных, выпарных аппаратов и реакторов, со стоками от промывки газов и оборудования, с твёрдыми отходами (фосфогипсом) и удобрениями. Наиболее токсичными являются фтороводород и фторид кремния. Используемая газоочистная аппаратура позволяет улавливать большую часть фтористых соединений. Они потом перерабатываются во фториды и кремне-фториды различных металлов и аммония для последующего применения в ядерной энергетике, цветной металлургии, стекольной промышленности, органическом синтезе.

Остаточные количества фтора улавливаются с помощью щелочной абсорбции, сорбции на ионообменных фильтрах, конденсации парогазовой смеси в сочетании с другими способами. Для ряда производств фосфорной кислоты и комплексных удобрений разработаны технологические схемы с циркуляцией газов в замкнутом контуре с попутным извлечением и использованием ценных компонентов и теплоты.

Сточные воды производства ЭФК кислые, их количество в зависимости от типа технологии колеблется от 2,9 до 28,4 м³ на тонну P₂O₅. Они содержат соединения фтора и фосфора в значительных концентрациях. При нейтрализации сточных вод образуется фторфосфатный шлам, содержащий в пересчёте на сухое вещество 25 % P₂O₅ и 5-10 % фтора.

С целью ликвидации возможных загрязнений окружающей среды на современном этапе ведутся работы по утилизации фтора уже во время подготовки сырья, по созданию процессов обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты с очисткой её от примесей перед переработкой на удобрение и кормовые фосфаты.

В производстве ЭФК одним из крупнотоннажных отходов является фосфогипс (сульфат кальция с примесями фосфатов). На 1т кислоты образуется до 5,8 т фосфогипса. Транспортировка фосфогипса в отвалы, устройство экранов, нейтрализация сточных вод, образующихся при его хранении, и предотвращение поступления фтора и фосфора в почву и подземные водные горизонты связаны со значительными капитальными затратами. Так, удаление и хранение фосфогипса в отвалах оценивается в 20 долларов США на 1 т производимого P₂O₅ с учётом эксплуатационных затрат.

Наличие в фосфогипсе таких элементов, как сера и кальций, присутствие в нём фосфора, фтора, редкоземельных элементов и других примесей позволяет вовлекать его в хозяйственный оборот с целью устранения загрязнения окружающей среды.