Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Статья: Органоминеральные удобрения на основе фосфогипса

Название: Органоминеральные удобрения на основе фосфогипса
Раздел: Рефераты по экологии
Тип: статья Добавлен 02:26:01 27 июня 2008 Похожие работы
Просмотров: 811 Комментариев: 2 Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать

Доктор технических наук Мельников Леонид Филиппович

Доказанная возможность утилизации фосфогипса и исключение его образования при сернокислотной переработке фосфатного сырья обосновывают необходимость и целесообразность полного пересмотра существующей политики удобрений в пользу производства и применения экологически безопасных органических, органоминеральных удобрительных средств и физиологически активных препаратов с использованием для этих целей минерально-сырьевых ресурсов, отходов и веществ гумусовой природы.

Предложенная концепция является положительным аналогом для решения подобных проблем в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Химическая, гидролизная, угледобывающая, нефтехимическая, пищевая и другие отрасли в сфере своей деятельности на протяжении ряда лет наряду с получением целевых продуктов "вырабатывают" сотни миллионов тонн отходов в виде фосфогипса, гидролизного лигнина, угольной пыли, дистиллерной жидкости, соопстоков и т.д., утилизация которых, как правило, находится вне поля зрения действующих предприятий.

Только в одном Узбекистане ежегодно образуется свыше 12 млн. т учитываемых промышленных отходов, т.е. тех, которые заложены в проектах. Более 60 млн. т вскрышных пород, 40 млн. т каолина, 8-10 млн. т металлургических шлаков, более 6 млн. т золы и золошлаковых отходов тепловых электростанций. Отвалы Ангренской ГРЭС занимают полезную площадь в 60 га, общая площадь под отвалами Ангренского угольного месторождения составляет 1500 га. В 46 отвалах Алмалыкского горнометаллургического комбината заскладировано 180 млн. т руды, для которой на сегодняшний день нет экономически рентабельной технологии переработки.

При обогащении медных и свинцовых руд в хвосты обогатительных фабрик попадает меди свыше 16%, свинца 20, цинка 22, серебра 34, золота от 30 до 60% от общего количества этих металлов в руде. Сера извлекается не более чем на 40%. Потери таких сопутствующих элементов, как селен и теллур, доходят до 64%. На цинковом заводе висмут теряется почти полностью. Редкоземельные элементы при переработке фосфатных руд на удобрения не извлекаются совсем. Не разработана технология выделения ценнейших редких металлов, как рений и осмий.

Гидролизный лигнин также почти полностью уходит в отвалы. Такая же участь отводится и дистиллерной жидкости с Кунградского содового завода, где согласно проекту планируется сброс этой жидкости, состоящей преимущественно из CaCI2 и NaCI, в накопители или отстойники в количестве 1 млн. м3 в год без какой-либо перспективы их утилизации.

Следует отметить, что класс промышленных отходов весьма велик и разнообразен. Утилизация их, в свою очередь, приведёт и к получению широкого ассортимента целевых продуктов. Исходя из этого, в данном проекте на основе многотоннажного отхода аммофосных производств − фосфогипса ставится более конкретная задача, а, именно, использовать его в качестве сырья для производства удобрений, содержащих в своём составе азот, фосфор, кальций, серу, физиологически активные вещества в усвояемой растениями форме.

Поставленные в проекте задачи не копируют ранее выполненные исследования по проблеме утилизации отходов растительного, животного и промышленного происхождения. В этой связи автор данного проекта берёт на себя обязательства разработать рекомендации по утилизации всех имеющихся запасов фосфогипса и использованию полученных на его основе целевых продуктов в народном хозяйстве. При этом надеется на то, что новые и ранее выполненные проекты по данной проблеме получат государственную поддержку и будут реализованы в промышленном масштабе производства и применения.

Необходимость выполнения данного проекта в России, Узбекистане и других странах СНГ давно назрела, поскольку перевод более 40 лет назад всех суперфосфатных (и строительство новых) заводов на выпуск аммофоса сернокислотным методом породил крупнотоннажное образование отхода - фосфогипса - "изобретения" ХХ века.

Масштабное осуществление замысла производства аммофоса включает несколько технически сложных и экономически неоправданных стадий:

1. Подготовка фосфатного сырья. Сюда входит ряд операций: разведка месторождений, добыча открытым или подземным способом, образование огромного количества вскрышных пород, дробление, обогащение, обжиг, флотация, промывка, сушка, классификация, образование забалансовых руд, перевозка и т.д.

2. Переработка фосфатного сырья включает: сернокислотное разложение фосфорита, отделение и промывку фосфогипса, отвод земельных площадей для складирования, хранения и содержания его, аммонизацию ЭФК, грануляцию, сушку готового продукта, отгрузку потребителям и другие операции.

3. Применение целевого продукта - аммофоса в сельском хозяйстве. При внесении под зябь азот теряется полностью в результате вымывания. Водорастворимый фосфор под действием почвенных солей, карбонатов также закрепляется до неусвояемого трикальцийфосфата и гидроксилапатита, происходит зафосфачивание почв, экологическое загрязнение близлежащих водоёмов, подпочвенных вод и биосферы, деградация почв и потеря их плодородия.

Если же проследить всю цепочку внедрения этого замысла "апатит - (аммофос-фосфогипс) - почва - апатит" от добычи фосфатного сырья, его переработки до последующего применения целевого продукта в сельском хозяйстве, то можно сделать один единственный вывод о том, что в результате всех этих технических, технологических и финансовых затрат мы не только вернулись к исходной точке - гидроксилапатиту, не достигнув желаемого результата, но ещё и создали целый ряд дополнительных проблем, требующих своего разрешения и финансового обеспечения. Отсюда возникает вопрос, сколько же на самом деле стоит одна тонна аммофоса и весь этот проект длинною в 40 с лишним лет с учётом того, что немалые средства были также потрачены на содержание огромной армии работников этой отрасли, энергетики, химического машиностроения, строительства, транспорта, сельского хозяйства, конструкторов, учёных - химиков, агрохимиков, почвоведов, растениеводов, экологов, экономистов. Осмыслив вышеизложенное, следует ответить и на второй вопрос, кто и сколько ещё лет будет курировать это мегамасштабное химическое, экономическое и экологическое вредительство. Ведь с точки зрения химических законов и процессов изначально было совершенно очевидно, что фосфорнокислые соли и удобрения (монокальцийфосфат, преципитат, простой и двойной суперфосфаты, моноаммонийфосфат) в присутствии нейтрализующих агентов (карбонатов кальция, аммиака и др.) неминуемо превращаются в трикальцийфосфат и далее в гидроксилапатит. В таком случае может быть лучше сократить эту цепочку и вернуться к практике прямого использования наиболее агрохимически эффективных фосфоритов в качестве фосфорных удобрений.

Вместе с тем производство минеральных удобрений продолжалось ударными темпами, химизация сельского хозяйства была на подъёме, что, естественно, приводило и к росту отвалов вскрышных пород, забалансовых руд, фосфогипса и других отходов. В зависимости от качества сырья, температуры и других технологических параметров ведения процесса производства фосфорной кислоты количество получаемого фосфогипса на 1 т P2O5 различно и составляет: 4,5-5,0 т в пересчёте на сухой фосфогипс; 6,0-6,7 - на фильтрованный кек с содержанием влаги 25%; 9,3-9,5 т - то же с влажностью 56% .

В минеральных кислотах и других средах фосфогипс не растворим, в воде его растворимость составляет не более 0,2%.

Запасы фосфогипса в Узбекистане составляют более 80 млн. т и занимают площадь 500 га; в России на действующих аммофосных производствах за все годы их функционирования скопилось более 500 млн. т фосфогипса, который также занимает огромные земельные площади и требует значительных финансовых затрат только на его содержание. Таким образом, ценнейшие макроэлементы кальций, сера и другие микроэлементы в результате данной технологии в огромных количествах уходят в отвалы. Имеющиеся в мировой практике пути утилизации фосфогипса, например, в сельском хозяйстве, цементной промышленности для производства мелиорантов, гипсовых вяжущих, серы, серной кислоты и т.д. не нашли широкого применения и использования по экономическим, технологическим и экологическим соображениям. В итоге белый клад - фосфогипс лежит на свалках, в то время как во многих странах мира с кислыми почвами и влажным климатом, где испарение влаги невелико, а осадки обильные, из почв ежегодно вымывается кальций. Потери кальция в результате вымывания составляют в некоторых странах СНГ 72-200 кг, в Германии - 80-250, Италии - 370 кг/га.

Совершенно очевидно, что вымываемый из почвы кальций необходимо пополнять путём известкования и гипсования. Однако фосфогипс для этих целей практически не используется по причине высокой кислотности и крайне неудовлетворительных физико-химических и товарных свойств.

Необходимо также отметить, что некоторые месторождения фосфатного сырья по качественным показателям не могут быть использованы напрямую для сернокислотного разложения, а потому они предварительно подвергаются или обжигу, или флотированию, обогащению, в результате чего образуются некондиционные отвалы. Использование же при добыче более богатых по содержанию P2O5 пластов фосфоритов неминуемо приводит к образованию огромных количеств забалансовых руд, которые также не находят практического использования, лежат в отвалах, занимают большие земельные площади, пылят и загрязняют окружающую среду.

Гулиобские, Кызылкумские, Кингисеппские и многие другие месторождения фосфоритов, содержащие от 6 до 15-18% P2O5, также практически не пригодны для сернокислотной переработки, а применяемые в настоящее время технологические приёмы по их обогащению увеличивают отвалы и экономически не оправданы. Вместе с тем следует отметить, что любые фосфориты имеют высокое соотношение CaO/P2O5. Последнее обстоятельство, как указывалось выше, приводит в зависимости от метода кислотной переработки фосфоритов к образованию значительных количеств отходов в виде сульфата, хлорида или нитрата кальция. Выделение их из системы затруднено, а дальнейшее использование не проработано.

Присутствие же кальция или других примесей даже в небольших количествах в кислотных растворах приводит к ретроградации фосфора при переработке их на удобрения известными способами. В связи с этим, получаемые в настоящее время туки имеют низкие качественные, физико-химические и товарные характеристики. Поэтому актуальной задачей современной химической науки является разработка оптимальных технологий, обеспечивающих 100%-ное использование фосфатного сырья, других реагентов, веществ и способов получения качественно новых удобрений (в том числе и из отходов), которые бы не вымывались, не разлагались и не закреплялись в почвах.

Привлечение для этих целей известных удобрительных продуктов и нетрадиционных в химии удобрений веществ и отходов гумусовой природы обеспечит достижение повышения эффективности использования сырьевых ресурсов, эффективности и мобилизации кальция, фосфора и других элементов за счёт создания условий для протекания комплексообразующих, анионо- и катионообменивающих процессов как при формировании технологии и подбора оптимальных соотношений и концентраций реагирующих веществ, так и в самой почве при использовании получаемых удобрений. Предложенный проект включает все эти форматы. Реализация заложенной в нём концепции "сырьё - отход - удобрительные средства - почва − удобрение - растение − урожай" позволит решить крупную народно-хозяйственную задачу, заключающуюся в создании безотходных производств с высоким КПД исходных сырьевых ресурсов или в использовании образующихся отходов в качестве сырья для производства удобрений с высоким КПД питательных веществ.

В результате проведённых предварительных исследований доказана возможность конверсии фосфогипса, перевода его в растворимое состояние. На основе этого многотоннажного и обременительного отхода разработано новое органоминеральное удобрение - фосгумел с различным содержанием в нём азота, фосфора, серы, кальция, физиологически активных и других веществ в растворимой и усвояемой растениями форме.

Фосгумел представляет собой порошок или гранулы, обладает высокой влагопоглотительной способностью, может удерживать на своей поверхности до 30% влаги, при этом не слёживается, не комкуется и не теряет рассыпчатости. Состав фосгумела, % мас.: СаО в усвояемой форме - 18,6-20,0; S - 10,6-15,9; N - 9,3-14,0; P2O5 - 3,0-15,0; органических гумусовых веществ - 40-20. Фосгумел хорошо растворяется в воде (30-61%); 1N HCI (66-78); Трилоне Б (64-75,5); цитрате аммония (68-78); 2%-ной лимонной кислоте (48-64). Общая растворимость минеральных и органических веществ в фосгумеле 90-95%.

Технико-экономические показатели завершённой в результате выполнения проекта разработки обеспечат:

− полную утилизацию фосфогипса и других отходов, находящихся в отвалах, а имеющиеся запасы их - длительную и бесперебойную работу производства фосгумела или других удобрений;

− 100%-ное использование фосфатного сырья любого качества и исключение вредного влияния высокого соотношения СаО/Р2О5 на технологию удобрений и их физико-химические показатели;

− переход фосфогипса, отходов и веществ гумусовой природы полностью в С;°растворимое состояние и протекание технологических процессов в пределах 100

− возможность использования типового оборудования фосфорных и других химических производств с обеспечением экологической чистоты последних, близлежащих территорий и атмосферы, взрыво- и пожарной безопасности.

Предложенное техническое решение позволяет значительно расширить ассортимент органоминеральных удобрений и исключает в будущем "наработку" фосфогипса в формате предлагаемых технологий.

Применение удобрений на основе фосфогипса обеспечит:

− снабжение почв по содержанию кальция, магния, серы, азота, фосфора, физиологически активных веществ в растворимой и усвояемой растениями форме и исключение вымывания их и других питательных элементов в подпочвенные горизонты;

− возможность использования рекомендуемых удобрений на любых типах и разностях почв;

- сорбцию, накопление влаги до 50% и растворённых питательных веществ при сохранении рассыпчатости и исключение слёживаемости;

− мобилизацию закреплённых почвенных фосфатов, СО2 почвы, высокую подвижность NРК и повышение их эффективности;

− повышение содержания гумуса, снижение норм внесения NPK в почву и повышение её биологической активности;

− снятие засоления почвы, улучшение её структуры, плотности сложения и водно-воздушного режима;

− исключение или снижение вредного влияния высоких доз NPK, пестицидов, ядохимикатов и радионуклидов; повышение плодородия почв, урожайности сельскохозяйственных культур, их качественной ценности и экологической чистоты.

Предложенная технология по части комплексной переработки фосфатного сырья отличается от известных отечественных и зарубежных аналогов тем, что в данном проекте обеспечивается гарантированное 100%-ное его использование независимо от качественного состава и без применения каких-либо громоздких и дорогостоящих приёмов подготовки сырья к производству. Вместе с тем, предлагаемая технология в отличие от известных способов предусматривает получение двух-трёх видов органоминеральных удобрений и физиологически активных веществ в одном технологическом цикле путём разделения материальных потоков, переделов.

По части переработки и применения фосфогипса в известных отечественных и зарубежных аналогах предусматривается использование фосфогипса в качестве мелиоранта на солонцовых почвах или в качестве механической смеси его с суперфосфатом, аммофосом, навозом, птичьим помётом. Фосфогипс в этих средах не претерпевает каких-либо изменений в плане растворимости, усвояемости и эффективности. Более того, сама идея сначала получить фосфогипс, вывести его из технологической цепочки, а потом вновь вводить в состав аммофоса или других удобрений, является абсурдной вообще, технологически сложной и экономически нецелесообразной, в частности. В заявляемом же проекте под действием необходимых реагентов и химических процессов предусматривается и обеспечивается полное разрушение структуры фосфогипса с последующим образованием солей, хорошо растворимых в водных, кислотных, нейтральных и щелочных средах, что делает их доступными для усвоения растениями.

Успешное и положительное решение идеи утилизации фосфогипса позволит в рамках выдвинутой концепции выйти на 100%-ное использование фосфатного сырья и вовлечь в переработку любые фосфориты, включая забалансовые руды, отходы и, тем самым, в корне пересмотреть существующую политику производства и применения удобрений на основе фосфатного материала и других продуктов.

Учитывая вышеизложенное, автор проекта надеется, что и технология, и продукция на основе фосфогипса найдут своих потребителей, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Одновременно с этим, проект, посвящённый химии и технологии удобрений на основе фосфогипса, является логическим продолжением ранее выполненных работ по проблеме эффективности использования природных сырьевых ресурсов, отходов и эффективности получаемых на их основе целевых продуктов.

Вместе с тем, данный проект является самостоятельным разделом, содержащим фундаментальные и прикладные научные исследования, реализация которых определит новую политику производства и применения удобрений. Расширит многолетние изыскания автора в этой области и позволит сформулировать главное кредо учёного-исследователя: нет плохого сырья, нет отходов - есть несовершенная технология, которая и порождает негатив - горы фосфогипса, забалансовых руд, отвальных ценных пород, зафосфачивание и засоление почв, загрязнение окружающей среды и биосферы, пестицид- и нитратсодержащие сельскохозяйственные продукты питания.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:10:16 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
12:48:10 25 ноября 2015

Работы, похожие на Статья: Органоминеральные удобрения на основе фосфогипса

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151310)
Комментарии (1844)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru